شکل (۱-۲): شکل موج حالت گذرای نوسانی بر روی موج سینوسی

 

۱-۴-۲ :تغییرات بلند مدت ولتاژ:

 

تغییرات بلند مدت ولتاژ،تغییرات مقدار مؤثر در فرکاتس نامی شبکه و برای مدت زمان بیشتر از یک دقیقه را در برمی‌گیرد. تغییرات بلند مدت شامل کاهش ولتاژ و افزایش ولتاژ و قطعی های دائم می‌باشد. دو پدیده اول معمولا در اثر تغییرات بار در سیستم ایجاد می‌شوند و نه در اثر خطا.

 

۱-۴-۲-۱ :افزایش ولتاژ:

 

افزایش مقدار مؤثر ولتاژ بیشتر از ۱۱۰ % مقدار نامی و در فرکانس نامی شبکه می‌باشد که بیشتر از یک دقیقه طول می کشد.قطع بار بزرگ یا برقدار کردن یک بانک خازنی عامل اصلی افزایش ولتاژ می‌باشند و علت آن عموما ضعیف بودن سیستم برای تنظیم ولتاژ،همچنین تنظیم نامناسب تپ ترانسفورماتور می‌باشد.

 

۱-۴-۲-۲ :کاهش ولتاژ:

 

کاهش مقدار مؤثر ولتاژ در حد کمتر از ۹۰ % مقدار نامی و رد فرکانس شبکه می‌باشد که بیشتر از یک دقیقه طول می کشد. اتصال یک بار بزرگ به شبکه یا خارج کردن یک بانک خازنی شایع ترین عامل ایجاد ولتاژ می‌باشد.

 

۱-۴-۲-۳:قطعی های دائم:

 

وقتی ولتاژ شبکه برای مدت زمانی بیشتر از یک دقیقه صفر بماند به آن قطعی دائم اطلاق می‌گردد.

 

۱-۴-۳ :تغییرات کوتاه مدت ولتاژ:

 

این گروه شامل سه دسته فرورفتگی ولتاژ،برآمدگی ولتاژ و قطعی کوتاه مدت می‌باشد.طبق استانداردIECبسته به مدت زمانی که بر قرار است به ‌گروه‌های آنی،لحظه ای یا موقت تقسیم می‌شوند. تغییرات کوتاه مدت ولتاژ در اثر خطای اتصال کوتاه در سیستم،اتصال یک بار بزرگ به شبکه یا در اثر قطع متناوب برق می‌تواند ایجاد شود و بسته به محل خطا و شرایط سیستم می‌تواند باعث فرورفتگی ولتاژ یا برآمدگی ولتاژ یا به طور کامل قطع ولتاژ گردد.

 

۱-۴-۳-۱ :قطعی های کوتاه مدت:

 

این پدیده وقتی اتفاق می افتد که ولتاژ شبکه به کمتر از ۱/۰ پریونیت برای مدت زمان کمتر از یک دقیقه کاهش یابد.قطعی ها در نتیجه خطای اتصال کوتاه،سوختن تجهیزات یا عملکرد نامناسب سیستم کنترل ممکن است ایجاد شوند.شکل (۱-۳)یک نمونه از قطعی کوتاه مدت ولتاز را نشان می‌دهد.

 

 

 

شکل (۱-۳):شکل موج قطعی کوتاه مدت ولتاژ

 

۱-۴-۳-۲ :فرو رفتگی ولتاژ:

 

به کاهش ناگهانی مقدار مؤثر ولتاژ بین ۱۰ تا ۹۰ درصد مقدار نامی در فرکانس شبکه و برای مدت زمان نیم سیکل تا یک دقیقه را فرورفتگی ولتاژ می‌گویند. کاهش ناگهانی ولتاژ چنانچه کمتر از نیم سیکل باشد گذرا نامیده می شود. معادل واژه Sag در استاندارد IEEE واژه Dip در استاندارد IEC می‌باشد. شکل (۱-۴) نمونه ای از شکل موج فرورفتگی ولتاژ را نشان می‌دهد.فرورفتگی ولتاژ هنگام جدا شدن موقت و لحظه ای منبع تولید یا هنگام عملیات کلید زنی بوقوع می پیوندد. هنگام راه اندازی موتورهای بزرگ و یا وقوع اتصال کوتاه که جریان زیادی از شبکه کشیده می شود.نیز فرورفتگی ولتاز اتفاق می افتد. تاثیر فرورفتگی ولتاژ روی تجهیزات بستگی به مقدار و نیز مدت زمان بطول انجامیدن آن دارد، عوارض ناشی از آن عبارت اند از:خاموش شدن لامپهای تخلیه،بهره برداری غیر صحیح از وسایل کنترل،تغییرات سرعت و یا توقف موتورها،قطع کنتاکتورها،خرابی سیستم‌های کامپیوتری و…می‌باشد.راه حلهای موجود برای مقابله با فرورفتگی ولتاژ استفاده از منابع تغذیه قطع نشدنی^۱ (UPS) یا تنظیم کننده های برق^۲ می‌باشد.

 

 

 

شکل(۱-۴):شکل موج فرورفتگی ولتاژ

 

۱-۴-۳-۳ :برآمدگی ولتاژ:

 

برآمدگی ولتاژ افزایش ناگهانی ۱/۱ تا ۸/۱ پریونیت در مقدار مؤثر ولتاژ در فرکانس نامی شبکه و برای مدت زمان نیم سیکل تا یک دقیقه می‌باشد.همان‌ طور که ‌در مورد فرورفتگی ولتاژ بیان شد،برآمدگی ولتاژ نیز معمولا در اثر بروز خطا در سیستم رخ می‌دهد اما احتمال وقوع آن به مراتب کمتر از فرورفتگی ولتاژ است.یکی از عامل‌های ایجاد برآمدگی ولتاژ افزایش موقت ولتاژ در فاز سالم در هنگام بروز خطای تکفاز به زمین است.همچنین بعلت از مدار خارج کردن یک بار بزرگ یا برقدار کردن یک بانک خازنی امکان دارد این پدیده رخ دهد.شکل (۱-۵)نمونه ای از شکل موج مذبور را نشان می‌دهد.

 

 

 

شکل (۱-۵):شکل موج برآمدگی ولتاژ

 

برآمدگی ولتاژ توسط دامنه(یا مقدار مؤثر)و مدت زمان برقراری آن توصیف می‌گردد.از جمله تاثیرات برآمدگی ولتاژ،تغییر وضعیت کنترل های الکتریکی و سیستم محرکه موتورهای الکتریکی خصوصاً نوع سیستم های

 

___________________________________

 

۱٫Uninterruptted Power Supply

 

۲٫Power Conditioner

 

محرکه با سرعت‌های قابل تنظیم را می توان بر شمرد که نهایتاً منجر به قطع دستگاه به دلیل عملکرد رله های حفاظتی می‌گردد. راه حلهای ممکن برای محدود کردن عوارض ناشی از این مسئله ،همانند فرورفتگی ولتاژ،استفاده از تنظیم کننده های برق و منابع تغذیه قطع نشدنی می‌باشد.

 

۱-۴-۴ :اعوجاج شکل موج:

 

اعوجاج شکل موج به انحراف شکل موج سینوسی ایده آل از حالت پایدار در فرکانس نامی شبکه اطلاق می گرددو اصولا توسط محتوای طیفی شکل موج مشخص می‌گردد. در استانداردIEEE وIEC اعوجاجهای زیر معرفی شده اند:

 

۱-۴-۴-۱ :جابجاییDC:

 

وجود ولتاژ یا جریان DC در سیستم قدرت را جابجایی DCگویند.

 

۱-۴-۴-۲ :هامونیکها:

 

استاندارد IEC 61000-2-1-1990 هارمونیکها را به ‌عنوان جریانها یا ولتاژهای سینوسی تعریف می کند که دارای فرکانسهائی هستند که مضرب صحیحی از فرکانس شبکه (۵۰ یا ۶۰ هرتز)می‌باشند.این استاندارد همچنین خاطر نشان می‌سازد که منابع اصلی تولید هارمونیکها،تجهیزات شبکه برق،بارهای صنعتی و بارهای خانگی می‌باشند.یک شکل موج اعوجاج یافته را می توان متشکل از جمع شکل موج فرکانس اصلی و یکسری هارمونیکها دانست.شکل (۱-۶)نمونه ای از شکل موج هارمونیکی به همراه ‌هارمونیک‌های مربوط را نشان می‌دهد.منشاء اصلی اعوجاج هارمونیکی در مشخصه غیر خطی بارها و تجهیزات در شبکه می‌باشد.

 

 

 

شکل(۱-۶):شکل موج هارمونیکی به همراه هارمونیک های مربوطه

 

تاثیرات زیان آور هارمونیکها بشرح زیر می‌باشد[۷]:

 

• • عملکرد نادرست تجهیزات کنترلی،سیستم‌های مخابراتی و رله های حفاظتی

 

• • تلفات اضافی در خازنها،ترانسفورماتورها و ماشین‌های گردنده

 

• • صداهای اضافی در موتورها و سایر وسایل مشابه

 

• تداخل تلفنی

وجود خازنهای اصلاح ضریب توان و ظرفیت خازنی ‌کابل‌ها باعث بروز حالت‌های تشدید موازی و سری شده و در نقاط دیگر شبکه تولید ولتاژهای تقویت شده خواهند نمود. هارمونیکها بسته به منشاء به وجود آمدن،اندازه و قابل پیش‌بینی بودن آن ها به سه دسته طبقه بندی می‌شوند:

 

1. 1. ‌هارمونیک‌های ضعیف و قابل پیش‌بینی مانند تلویزیون ها،رایانه ها،لامپهای تخلیه گازی

 

1. 1. ‌هارمونیک‌های شدید و تصادفی مانند کوره های قوس الکتریک

 

1. ‌هارمونیک‌های شدید و قابل پیش‌بینی مثل مبدلهای استاتیک

۱-۴-۴-۳ :هامونیکهای میانی: