Normal 0 false false false false EN-US X-NONE FA

زاویه بین قدرت ظاهری وقدرت اکتیو را می نامند وکسینوس این زاویه را ضریب توان گویند و

مقدار آن بین صفر تا یک می باشد.

S قدرت ظاهری (توان ظاهری)

Pw قدرت اکتیو (توان اکتیو)

Pr قدرت راکتیو (توان راکتیو)

. بارهای راکتیو:

مصرف کنندگانAC از نظر نوع مصرف انر‍ژی به دو دسته تقسیم می شوند:

۱- مصرف کننده های اکتیو (مقاومتی )

۲- مصرف کننده های راکتیو (خازن یا سلفی)

مصرف کنندگان اکتیو با تبدیل انر‍‍‍‍ژی الکتریکی به شکل دیگری از انرژی،انرژی الکتریکی را مصرف

می کنند (مانند لامپ های رشته ایی و بخاری های برقی واجاق برقی و……)

مصرف کنند گان راکتیو بجای مصرف انرژی الکتریکی آن را ذخیره می کنند وبا کاهش یافتن روند

تغذیه بار، انرژی ذخیره شده خود را به مدار باز می گردانند (مانند خازنها ،موتورها،ترانسفور ماتورها

های القایی و….)

توان راکتیو موجب افزایش یافتن جریان جاری بین منبع تغذیه ومصرف کنندگان می شود بدین ترتیب

توان ظاهری افزایش خواهد یافت.

در شبکه های توزیع همیشه افت جریان از ولتاژبا مصرف بارراکتیو توام است لذا در تمامی

مواقع بارگیری ، بخشی از انرژی مصرفی بصورت بار راکتیو از چرخه مصرف خارج می شود.

درسیم پیچ ها به علت خاصیت ذخیره سازی انرژی الکتریکی به صورت میدان مغناطیسی همواره

انرژی بین شبکه وسلف رد وبدل می شود.سلف در یک چهارم زمان تناوب توان دریافت می کند ودر یک

چهارم بعدی زمان،توان را به شبکه پس می دهد یعنی عدم مصرف انرژی ، زیرا توان داده شده به سلف

با توان دریافت شده از آن برابر است . اما درعمل این اتفاق رخ نمیدهد زیرا توان پس داده شده به شبکه

امکان استفاده را برای مولد ایجاد نمی کند واین توان درهرحالتی از مولد دریافت شده است وبرای

رسیدن به مصرف کننده اهمی- سلفی از شبکه توزیع شامل : سیمها وکابل ها و.. عبور کرده است.

 

نتیجه اینکه این توان قابل استفاده نیست و درمسیرعبورتلف می شود که این توان برای شبکه زیان های زیر را در بر دارد:

۱-اضافه شدن جریان منبع ودر نتیجه نیاز به منابع با توانهای بیشتر

۲-اضافه شدن جریان ، باعث نیاز به سیم ها وکابل های با سطح مقطع بالا تر می شود که این امر باعث افزایش هزینه ها می شود.

۳-اتلاف انرژی در شبکه های توزیع بصورت حرارت روی می دهد نتیجه این اتلاف توان،افزایش دمای

سیم ها وکابلها وکاهش ولتاژمصرف کننده می باشد که این موضوع راندمان مصرف کننده راپایین

می آورد

 

انتقال انرژی راکتیو، انتقال جریان الکتریکی است وانتقالش نیازمند به کابل با سطح مقطع بزرگتر، دکلهای فشار قوی مقاومتر ودر نتیجه هزینه های مازاد است همچنین افزایش تلفات الکتریکی وکاهش راندمان شبکه را نیز به همراه دارد. در مواردی مانند کاربرد های الکترونیک قدرت ومتعادل سازی بارهای نا متعادل حتی انتقال انرژی راکتیو هم کار ساز نبوده وباید این انرژی در محل تولید گردد.

ضریب توان:

نسبت توان واقعی به توان ظاهری را ضریب توان گویند ومقداری بین صفر تا یک دارد.

کم بودن ضریب توان در یک مدارموجب بالا رفتن جریان ودر نتیجه بالا رفتن

تلفات می شود بدین معنی که یک مدار با ضریب توان پایین در مقایسه با یک مدار با

ضریب توان بالا نیازمند جریان بیشتری برای ایجاد مقدار ثابتی از توان واقعی است.

ضریب توان صفر، بدین معناست که تمام انرژی فرستاده شده بوسیله منبع انرژی

کاملا”ذخیره ومجددا” به منبع انرژی باز می گردد.

ضریب توان یک ، بدین معناست که تمام انرژی فرستاده شده بوسیله منبع ،کاملا” مصرف می شود.

در بیشتر کشور ها، استاندارد ضریب توان مصرف کنندگان عددی ما بین ۹/. تا۹۵/.

می باشد. همچنین در مدار های پر مصرف ضریب توان پایین موجب افزایش جریان در

هادی ها شده وهزینه انتخاب هادی را افزایش می دهد وباعث کاهش طول عمر تجهیزات تولید کننده ومصرف کننده انرژی الکتریکی نیز می شود.

عدم ترمیم ضریب توان موجب اعمال هزینه اقتصادی مستقیم به مصرف کنندگان می شود.

اغلب بار های صنعتی دارای ضریب توان پس فاز هستند یعنی توان راکتیو جذب می کنند. بنابراین جریان بار مقدارش از آنچه که برای تامین توان واقعی ضروری است بیشتر خواهد بود. تنها توان واقعی است که سر انجام در تبدیل انرژی مفید بوده وجریان

اضافی نشان دهنده اتلاف انرژی است که مشتری نه تنها بایستی بهاء آن را بپردازد بلکه

بدلیل پایین بودن ضریب توان از سوی شرکتهای توزیع برق شامل جریمه نیز می شود.

۳٫ جبران ساز توان راکتیو:

جبران بار عبارت است از مدیریت توان راکتیو ، که به منظور بهبود بخشیدن به کیفیت تغذیه در سیستم های AC انجام می گیرد.اصطلاح جبران ساز در جایی استعمال می شود که مدیریت توان راکتیو برای مصرف کننده ها ( بارها ) صورت گیرد.جبران سازها معمولا” در محل هایی که در تملک مصرف کننده قرار دارند ودارای بارهای راکتیو می باشند نصب می شوند.

 

4. اهداف جبران سازی:

 

1-اصلاح ضریب توان:

اصلاح ضریب توان بدین معناست که توان راکتیو مورد نیاز بار بجای آنکه از منابع برق تامین شود، در محل نزدیک بار تولید گردد.این امر باعث توسعه کاربرد سیستم های اصلاح ضریب توان در مراکز بار خصوصا” بار های صنعتی می شود.

اصلاح ضریب توان بر این اصل استوار است که بایستی توان راکتیو جبران شود.یعنی با موازی کردن یک جبران ساز با بار مصرفی ، توان راکتیو مورد نیاز در محل فراهم شود. در این حالت جریان تغذیه کمترین مقدار را داشته و قادر است توان واقعی را با ولتاژ ثابت تغذیه کند وجریان با ولتاژ هم فاز شده وضریب توان این مجموعه یک یا نزدیک یک شود.

هر چه ضریب توان به یک نزدیک شود توان واقعی با توان ظاهری یکسان می شود.

۲- تنظیم ولتاژ:

تنظیم ولتاژدر حضور بار هایی که توان راکتیو مصرفی آنها تغییرمی کند یک موضوع مهم است زیرا توان راکتیو مصرفی کلیه بارها متغییر است .این تغییرات توان راکتیو منجر به

تغییرات ولتاژ می گردد به منظور جلو گیری از این مشکل در بارهایی با تغییرات سریع ولتاژ که باعث عملکرد وسایل حفاظتی یا چشمک زدن لامپ می گردد جبران سازها نقش اساسی در تثبیت ولتاژایفاء می کنند وضریب توان میانگین را در مقدار واحد نگهداری می کنند، جبران ساز ها دقیقا” مقدار صحیح توان راکتیو را جذب یا تولید وباعث تثبیت ولتاژ در برابر بارهای متغییر می شوند.

۳- جبران کردن بار های نا متقارن واصلاح ضریب توان :

جبران ساز ها می توانند با موازی قرار گرفتن با بارمصرفی ، یک بار واقعی و متقارن را به سیستم تغذیه عرضه کنند این امر باعث میشود تا مقدار واقعی نزدیک وضریب توان را به یک برساند.

۵٫هارمونیک ها :

پاره ای از بارهای الکتریکی در برابر جریان AC امپدانس غیر خطی ارائه می نمایند

وشکل موج جریان آنها نسبت به شکل موج خالص سینوسی فرکانس پایه اعوجاج پیدا

می کند که هارمونیک نامیده می شود.

هارمونیک ها یکی از مشکلات کیفیت برق در سیستم توزیع می باشد که ازطروق زیربه

سیستم اعمال می شود.

۱- کوره های القایی والکتریکی

۲- دستگاه های جوش الکتریکی

۳-دستگاه جوش القایی

۴-جریان مغناطیسی ترانسفورماتور

۵- استفاده ازیک سوکننده ها برای شارژ باطری ها

۶- سیستم هایHVDC

7- ماشین های سنکرون و…

 

6.تاثیر خازنها در هامونیک ها:

 

عملکرد مداوم خازنها با جریان اضافی ناشی از هارمونیک ها منجر به افزایش تنش ولتاژ

وحرارت در آنها می شودوعمر مفید خازنها را کاهش می دهد. هنگامی که خازنها برای

جبران توان راکتیوبه سیستم قدرت افزوده می گردند،فرکانس هایی وجود دارند که در آن

هارمونیک های تزر.

۷- جبران سازها و هارمونیک ها:

 

قرار دادن فیلتر موازی نزدیک به منبع اغتشاش باعث اتصال کوتاه شدن جریانهای هارمونیکی ونرسیدن این جریان ها به منبع می شود. این کار توسط سیم خنثی درمیکروخازن ستاره شکل برای جلوگیری ازعبور جریانهای مضرب سوم صورت می گیرد. بدین معنا که هر فاز میکرو خازن با نول ، تشکیل یک فیلتر می دهند.

 

هارمونیکها قبل و پس از نصب بهینه ساز(جبران ساز توان راکتیو)

 

8. بررسی اقتصادی جبران ساز بار راکتیو وبهبود ضریب توان :

جهت جبران کردن بار راکتیو وبهبود ضریب توان در سیستم ، از ترزیق کنندگان بارهای راکتیو استفاده می شود که بصورت موازی با سایر بارها نصب می شود . با نصب جبران سازها می توان به صورت بهینه انرژی الکتریکی را مصرف کرد وباعث کاهش تلفات سیستم گردید.

اگر چه هزینه های اولیه سرمایه گذاری برای نصب جبران سازها به ظاهر گران به نظر می رسد ولی در طول مدت اندک هزینه های فوق از محل صرفه جویی ضرروزیان در صورتحساب دوره های برق وکاهش اکتیو مصرفی، جبران می گردد.در ضمن با

بهره گیری بهینه از تجهیزات و کابل های انتقال برق ،عمر مفید آنها نیزافزایش می یابد.

توصیه وتشویق مشترکان برای استفاده از جبران سازهای با ظرفیت بالا به منظور یکسوسازی منحنی مصرف با افزایش ضریب بار از اولویت های اصلی ذخیره انرژی در سیستم قدرت در جهت بهره برداری اقتصادی می باشد.

۹٫توصیه های مراقبتی:

برای افزایش طول عمرواستفاده بهینه از جبران سازها رعایت حداقل وحداکثر دمای مجاز کار ورطوبت هوای درج شده برروی جبران سازها ،ضروری است.زیرا نصب آنها به شکلی است که تلفات گرمایی آنها باجابجایی طبیعی هوا تهویه می شود در این خصوص باید گردش هوا در اطراف آن به راحتی امکان پذیر باشد. به این دلیل باید فضای مناسب

برای تبادل هوا با محیط بیرون در محل های نصب تعبیه شود.ضمنا” توصیه می شود این دستگاه ها را از تشعشع مستقیم نور خورشید وقرار گرفتن در زیر باران محافظت نمود.

۱۰٫ اساس کارکرد کنتور:

 

کنتور تک فاز:

اگر از یک سیم پیچ جریان برق بگذرد در اطراف آن یک میدان مغناطیسی ابجاد می شود که شدت و جهت این میدان به جریان عبوری از سیم پیچ بستگی دارد، در کنتور های تکفاز ملاک فقط انرژی اکتیو می باشد و بهای انرژی مصرفی متناسب با آن تعیین می شود.

ضرایب کم باری – میان باری و اوج بار x نرخ هر کیلو وات ساعت x (kwh) میزان مصرف انرژی اکتیو = بهای انرژی

میزان کیلو وات مصرفی در ساعات کم باری = ضریب ۱

میزان کیلو وات مصرفی در ساعات میان باری = ضریب ۲

میزان کیلو وات مصرفی در ساعات اوج باری = ضریب ۴

 

کنتور سه فاز:

در مصارف صنعتی علاوه بر کنتور های اکتیو ، کنتور های راکتیو نیز وجود دارد و راکتیو مصرفی آنها محاسبه می شود.

در فیش های برق صنعتی علاوه بر محاسبه ی نرخ توان اکتیو مصرفی ، مبالغی نیز از بابت ضررو زیان راکتیو تولیدی نیز اخذ می شود.

در کنتور های دیجیتالی ، علاوه بر محاسبه ی توان های اکتیو و راکتیو مصرفی ، ضریب قدرت و جریان مصرفی و ولتاژ خروجی و سایر مشخصه های برق مصرفی نیز ثبت می شود.

۱۱٫تعاریف اصلاحات موجود در فیش های برق:

 

1. میان باری : از ساعت ۸ صبح لغایت نزدیک غروب آفتاب (۱۷ عصر در زمستان و ۲۰ شب در تابستان ) را میان باری می گویند. و ضریب محاسبه ی نرخ انرژی مصرفی در این بازه ی زمانی ۲ می باشد.

۲٫ اوج باری: از ساعات اولیه ی غروب آفتاب تا پاسی از شب (نزدیک ساعت ۲۴ ) را اوج بار می گویند و ضریب محاسبه ی نرخ انرژی مصرفی در این بازه ی زمان ۴ می باشد.

۳٫ کم باری: از پایان اوج بار (نزدیک ساعت ۲۴) تا ۸ صبح را کم باری گویند و نرخ انرژی مصرفی برابر نرخ تعیین شده می باشد یعنی ضریب آن یک می باشد.

۴٫ ماکسیمتر: نشان دهنده ی بیشترین رقم مصرف مشترک بر حسب کیلو وات در یک دوره می باشد .

۵٫ دیماند قراردادی: میزان جریان برق درخواستی مشترک جهت مصارف صنعتی بر حسب کیلو وات می باشد.

 

دیماند مورد محاسبه: اگر مقدار دیماند مصرفی نزدیک به دیماند قراردادی باشد تمام دیماند قراردادی مورد محاسبه قرار میگرد ولی اگر دیماند مصرفی از ۹۰% دیماند قراردادی کمتر باشد همان ۹۰%دیماند قراردادی ملاک محاسبه ی بهای دیماند قرار می گیرد.

دیماند مصرفی: حداکثر مقدار مصرف برق مشترک صنعتی در یک دوره می باشد و با ضرب عدد ماکسیمتر در ضریب کنتور بدست می اید.

یقی به سیستم در فرکانس های تطبیق تقویت می شوند.