وب سایت تخصصی مهندسی برق گرایش کنترل و شبکه انتقال نیرو

جابجاگر فاز

با این ایده که در یک سیستم سه فاز،ولتاژ خط دو فاز با ولتاژ فازی فاز سوم به اندازه 90 درجه اختلاف‌فاز دارد می‌توان استفاده کرد و با ترکیب موازی- سری ترانسفورماتورها ولتاژی را بصورت سری به خط تزریق کرد تا ولتاژ حاصل،اختلاف فازی با ولتاژ قبلی داشته باشد.بدین طریق می‌توان زاویه ولتاژ خط انتقال را تغییر داد.نمونه از این ترکیب مقدار دامنه ولتاژ تزریقی توسط تپ چنجره های ترانسفورماتور کنترل خواهد شد.

کلیدهای مکانیکی دارای مشخصات سرعت کم،احتیاج به سرویس و بازبینی مرتب و عمر کوتاه بخاطر وجود قطعات متحرک می‌باشد.به همین دلیل عملکرد این ادوات فقط منحصر در حالت مانا و حوزه کاربردی محدود خواهد بود.علاوه براین،استفاده از خازن سری موجب بروز نوسانات زیر سنکرون خواهد شد که مسئله‌ساز خواهد بود.

با پیشرفت تکنولوژی نیمه هادی‌ها و افزایش قابل توجه ظرفیت نامی جریان و ولتاژ کلیدهای نیمه هادی (تریستورها) فکر استفاده از آنها در سیستم های قدرت قوت گرفت.بر این اساس راه حل‌های جدیدی برای استفاده بهتر از سیستم قدرت پیشنهاد شد که همان مفهوم شبکه انتقال انعطاف پذیر FACTS می باشد.

بنابراین مفهوم FACTS تداعی کننده ادوات کنترل شونده با تریستور می باشد.عنصر مهم بازیگر در این مفهوم مشخصه جالبی است که از ترکیب یک کلید تریستوری و یک راکتور بوجود می آید.

محدودیت حرارتی (Thermal Limits)

حرارت حاصل از عبور جریان خطوط انتقال دوتاثیر نامطلوب دارد:

-        ذوب شدن و از دست دادن تدریجی قدرت مکانیکی هادی آلومینیومی بعلت قرار گرفتن در معرض دماهای بالا بطور مداوم.

-        افزایش انحنای خط وکاهش فاصله آن با زمین به دلیل انبساط خط در دماهای بالا

معمولاً دومین عامل از عوامل فوق،حداکثر دمای کاری مجاز را تعیین می کند. در این حد،انحنانی خط به حداکثر مجاز خود نسبت به زمین می رسد. بر اساس ملاحظات مربوط به ذوب،حداکثر دمای مجاز برای خطوط با مقدار آلومینیوم بالا مساوی 127 و برای سایر هادیها  150 است.حداکثر جریان مجاز، بستگی به دمای محیط و سرعت بالا دارد . ثابت زمانی حرارتی در حدود 10 تا 20 دقیقه است از این رو بین ظرفیت‌نامی پیوسته و ظرفیت نامی زمان محدود می توان تفاوت قایل شد.بر این اساس در وضعیت‌های اضطراری با در نظر گرفتن جریان قبل از اغتشاش،دمای محیط و سرعت باد،از ظرفیت نامی زمان محدود استفاده کرد. 

مشخصه بار پذیری خطوط انتقال

سیستم های خطوط انتقال انرژی که توان نیروگاه های دور دست را به مصرف کننده می رسانند،به خاطر مسایل پایداری و افت ولتاژ،ظرفیت بارپذیری خطوط با مقدار واقعی آن تفاوت زیادی خواهد داشت.

 بارپذیری یک خط طبق تعریف برابر با حد بارگذاری خط (برحسب درصدی از بار امپدانس ضربه)در محدوده های مشخص حرارتی،افت ولتاژ و پایداری است.

برای نخستین بار آقای Clair.St درسال 1953میلادی  این مفهوم را مطرح کرد و بر اساس ملاحظات علمی و تجربی،منحنی‌های قابلیت انتقال توان خطوط را در محدوده ولتاژ 330 کیلووات و تا طول 400‌مایل را بدست آورد .این منحنی‌ها(که به نام خودش مشهور است)ابزار ارزشمندی برای مهندسان طراحی سیستم‌های انتقال برای تخمین سریع حدود حداکثر بارگذاری خطوط است بعدها کار او بصورت محاسباتی تعمیم داده شده است بر اساس این مطالعات مشخصه بارپذیری خطوط انتقال توسعه سه عامل محدود می‌شود: محدودیت حرارتی،محدودیت افت ولتاژ و محدودیت پایداری. 

دریافت