دانلود مقاله روشهای حذف هارمونیک با فرمت ورد ودر 14 صفحه قابل ویرایش قسمتی از متن مقاله روشهای حذف هارمونیک

قوانين و راههاي محدود كردن هارمونیک‌ها

هارمونيكهاي خط و فليكر دو مورد آلودگي فركانس پايين هستند كه بيش از ساير هارمونیک‌ها مورد توجه گروههاي استاندارد قرار گرفته‌اند.IEC در سال ۱۹۸۲يك استاندارد سه قسمتي با شماره ۵۵۵IEC منتشر كرد كه بخش اول: تعاريف، بخش دوم هارمونیک‌ها و بخش سوم تغييرات ولتاژ بود اين استاندارد و به خصوص بخش هارمونيكهاي آن، پس از چندين بار تغيير بالاخره در اواسط دهه ۹۰قسمتي از خانواده ۱۰۰۰IEC از سري استانداردهاي EMC شد. در آمريكا نيز استاندارد ۵۱۹ ۱۹۹۲ANSI/IEEE محدوديتهايي براي هارمونيكهاي جريان و ولتاژ قائل شد. اين استاندارد روزآمد استاندارد قبلي ۵۱۹ ۱۹۸۱IEEE بود كه تنها براي هارمونيكهاي ولتاژ محدوديت قائل شده بود.

در اين دو استاندارد دو گرايش ديده می‌شود. استانداردهاي IEC مقدار مجاز تزريق هارمونيك وسيله برقي را مشخص می‌کند و استانداردهاي IEEE مقدار مجاز آلودگي هارمونيكي در نقطه اتصال سيستم توزيع با مصرف كننده را مشخص می‌کند. با قبول استاندارد IEEE بايد به وسايل الكترونيك قدرت يك سخت افزار اضافه كرد و يا آن‌ها را دوباره طراحي كرد. سخت افزار اضافي، يك مدار شكل دهنده جريان خط است كه می‌تواند فعال يا نافعال باشد. به عنوان مثال استفاده از يك MOSFET قدرت و يك سلف در طرح يكسو كننده تک فاز است كه یکسو کننده را به نوع یکسو کننده تقويت تبديل می‌کند.

در مقابل با قبول استاندارد IEEE، شركت برق و مصرف كننده برق (به جاي سازنده وسيله برقي) وظيفه كاهش هارمونيك را به عهده دارند.

اختلاف قابل ملاحظه ديگر اينكه استاندارهاي IEC به Cénélec پيشنهاد شده است و موقعي كه Cénélec آن‌ها را بپذيرد (همچنانكه ۱۰۰۰ ۳ ۲IEC را پذيرفت)، آنها به عنوان استانداردهاي اروپايي پذيرفته می‌شوند، يعني رعايت اين استانداردها با وضع قوانيني در اروپا اجباري می‌شود. در حالي كه رعايت استانداردهاي IEEE تنها توصيه است (اجباري نيست).

يك موضوع حل نشده ديگر، تعريف مؤلفه هاي جريان و توان (مثلاً توان راكتيو) در شرايط غیر سینوسی در شبكه هاي توزيع است. براي بررسي شرايط غیر سینوسی دو روش حوزه فركانسي و حوزهٔ زماني مطرح است. شرکت‌های توزيع علاقه‌مندند كيفيت خرابي (و آلودگي ) موج را در حوزه فركانس و توسط چند مؤلفه محدود هارمونيكي نمايش دهند و بررسي كنند.

مزيت روش فركانسي اين است كه اندازه گيري خرابي موج در حوزهٔ فركانس ساده تر از اندازه گيري آن در حوزه زمان است. اما در سیستم‌های تغذيه عملي و همچنين براي كنترل فیلتر هاي اكتيو قدرت، بررسي در حوزه زمان مناسب‌تر است.

در مورد كاربردهاي صنعتي، يعني توان‌های بيش از KW۳، قوانين و استانداردهايي كه اين مصرف کننده‌ها را از نظر آلودگي هارمونيكي محدود كند وجود ندارد. البته استاندارد ۵۱۹ ۱۹۹۲IEEE توان‌های بالا را پوشش می‌دهد. اما الزام آور نيست و استاندارد اروپايي ۱۰۰۰ ۳ ۴IEC هنوز در حد پيش نويس است و قابل اجرا نيست.

در حال حاضر حداقل ضريب توان و مقدار خرابي جريان (يا ولتاژ) در نقطه اتصال مشترك شركت برق و مصرف كننده (PCC)، موضوع مهم مورد بحث بين شركت برق و مصرف كننده است. لازم به ذكر است كه محدوده مجاز خرابي جريان (يا ولتاژ) در نقطه اتصال مشترك به طور قابل ملاحظه اي به ظرفيت جريان اتصال كوتاه در اين نقطه بستگي دارد.

براي مدت‌های طولاني تنها محدوديت شرکت‌های توزيع روي مصرف كننده هاي بزرگ، توان راكتيو مصرفي بود كه اين كار با نصب يك بانك خازني مناسب در محل بار برطرف می‌شد. اخيراً شرکت‌های برق به محدود كردن جريان هارمونيكي تزريق شده به شبكه توجه بيشتري کرده‌اند و مصرف كننده هاي صنعتي را مجبور به استفاده از فیلتر هاي تنظيم پذير يا فیلتر هاي پايين گذر براي حذف هارمونيك کرده‌اند. متأسفانه اين فیلترها به خاطر امپدانس كم آن‌ها در فرکانس‌های هارمونيكي ، جريان هارمونيكي شديدي جذب می‌کنند و اگر ولتاژ تغذيه حتي خرابي كمي هم داشته باشد اين جريان زياد باعث تشديد خرابي ولتاژ تغذيه می‌شود. مشكل ديگر اين جبران كننده هاي نافعال كه در نقاط مختلف شبكه نصب شده‌اند اين است كه ممكن است با يكديگر تداخل كرده و عبور جریان‌های حاصل از پديده تشديد در اندوكتانس خطوط، ولتاژهاي هارمونيكي پيش بيني نشده اي روي ساير مصرف کننده‌ها توليد كنند.