اعوجاج ولتاژ چیست؟

اعوجاج­ ولتاژ  درحقیقت افزایش و کاهش ولتاژ برای بازه­ ی معینی از زمان است. در این مقاله ما برخی اعوجاج­ های رایج ولتاژ  کیفیت توان که مرتبط با افزایش یا کاهش مقدار مؤثر ولتاژ می­ باشند معرفی خواهیم کرد. براساس افزایش و کاهش مقدار مؤثر ولتاژ و بازه ی زمانی، این اعوجاج ­ها تقسیم­ بندی می­شوند. در ادامه هرکدام از این اعوجاج­ها را به همراه علل بوجود آورنده آن تشریح خواهیم گرد.

1- فرورفتگی ولتاژ (Voltage Sag)

فرورفتگی ولتاژ کاهش یا Voltage Sag یکی از پدیده­ های کیفیت توان می­باشد. در هنگام وقوع این پدیده مقدار مؤثر ولتاژ خط برای مدت کوتاه در حد نیم سیکل الی یک دقیقه از مقدار نامی ولتاژ خط به اندازه 0.1 الی 0.9 پریونیت (Per Unit)کاهش می­یابد. البته این پدیده با توجه به مدت زمان وقوع آن نیز به سه دسته تقسیم می شود

 شکل (1) یک فرورفتگی ولتاژ 80 درصد در مدت زمان کوتاه چند سیکل (در فرکانس 60 هرتز) را نشان می‌دهد.

اعوجاج ولتاژ
شکل (1) فرورفتگی ولتاژ به دلیل خطای خط به زمین

2- برآمدگی ولتاژ (Swell)

برآمدگی ولتاژ برعکس فرورفتگی ولتاژ است و به معنای افزایش کوتاه مدت در مقدار مؤثر ولتاژ خط می­باشد. به افزایش ولتاژی که اندازه آن بین 1.1 الی 1.8 پریونیت قرار بگیرد و این افزایش ولتاژ بین نیم سیکل الی یک دقیقه ادامه یابد، برآمدگی ولتاژ گفته می­شود. این پدیده کیفیت توان هم از نظر بازه زمانی به سه دسته تقسیم می­شود. در مقایسه با پدیده فرورفتگی ولتاژ،  برآمدگی ولتاژ دفعات وقوع کمتری دارد.

شکل (2) برآمدگی ولتاژ

3-وقفه

به کاهش ولتاژ  خط یک فاز یا بیشتر، به صورتی که مقدار آن به کمتر از 10 درصد مقدار نامی برسد، وقفه یا قطع گفته می­شود. دلایل زیر را می­توان برای علل وقوع قطع یا وقفه برشمرد:

  • خرابی تجهیزات
  • خطای سیستم کنترلی
  • سوختن فیوز
  • باز شدن مدار شکن (بریکر)

استانداردهای مختلف براساس طول مدت قطع یا وقفه، دسته­ بندی­های مختلفی را پیشنهاد داده ­اند. برای نمونه استاندارد IEEE -1159 سه دسته­ بندی براساس طول زمانی قطع یا وقفه پیشنهاد کرده ­است که در ادامه به آن می پردازیم:

  • دسته اول قطع یا وقفه ­ی لحظه ­ای[Momentary Interruption] است که به از دست دادن کامل ولتاژ در یک فاز یا بیشتر می­گویند. مدت زمان این نوع قطع یا وقفه بین نیم سیکل یا 0.8 میلی­ثانیه الی 3 ثانیه می­ باشد.
  • دسته دوم قطع یا وقفه­ ی موقت[Temporary Interruption] است که قطع یا وقفه ­ی کوتاه مدت نیز نامیده می­شود. به افت کوتاه مدت ولتاژ به زیر ده درصد مقدار نامی برای بازه­ی زمانی سه ثانیه الی یک دقیقه، قطع یا وقفه کوتاه مدت گفته می­شود.
  • دسته سوم: قطع یا وقفه­ ی بلند مدت یا پایدار[Sustained Interruptions] است. به قطع یا وقفه­ ی طولانی ­تر از یک دقیقه گفته می­شود که بیشتر با عنوان قطع یا وقفه ­ی پایدار شناخته می­شود.
شکل (3) یک قطع یا وقفه با زمان تقریبی 0.17 ثانیه را نشان می دهد.

4-کاهش ولتاژ (Undervoltage)

به افت  مقدار مؤثر ولتاژ تا حدی که مقدار ولتاژ به 0.8 الی 0.9 پریونیت برسد و این کاهش ولتاژ بیش از یک دقیقه ادامه یابد، کاهش ولتاژ گفته می­شود. گرچه کاهش ولتاژ و فرورفتگی ولتاژ شبیه به هم می­باشند اما به طور معمول کاهش ولتاژ بیش از فرورفتگی ولتاژ طول می­کشد. دلایل کاهش ولتاژ به شکل زیر قابل تقسیم است:

  • افزایش بار
  • ظرفیت کم منبع
  • وقوع خطا

کاهش ولتاژ نیز مشکلاتی به همراه دارد. ناپایداری ولتاژ، کشیدن جریان زیاد توسط موتورها و تقاضای توان راکتیو زیاد از مشکلاتی هستند که در اثر کاهش ولتاژ بوجود می­آیند

 

5- افزایش ولتاژ(Overvoltage)

به افزایش مقدار مؤثر ولتاژ تا حدی که مقدار آن بین 1.1 الی 1.2 پریونیت قرار بگیرد و این افزایش بیش از یک دقیقه ادامه یابد، افزایش ولتاژ گفته می­شود. گرچه افزایش ولتاژ و برآمدگی ولتاژ مشابه­اند اما به طور معمول افزایش ولتاژ بیش از یک دقیقه ادامه پیدا می­کند.

دلایل گوناگونی برای افزایش ولتاژ در شبکه وجود دارد که در زیر به برخی از آنها اشاره می­کنیم:

  • افزایش ولتاژ به دلیل خطای عایقی
  • پدیده فرورزونانس
  • خطای تپ­ چنجر ترانس
  • جبران­سازی بیش از حد
  • اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه
  • اضافه ولتاژ کلیدزنی مانند کلیدزنی مدارات خازنی

اضافه ولتاژ هم مانند دیگر پدیده ­های کیفیت توان مشکلاتی به همراه دارد. از این دست مشکلات می­توان به ناپایداری ولتاژ، افزایش استرس و تنش عایقی و افزایش تقاضای توان راکتیو اشاره کرد.

سوالی دارید؟ با ما صحبت کنید!
مکالمه را شروع کنید
سلام! برای چت در WhatsApp پرسنل پشتیبانی که میخواهید با او صحبت کنید را انتخاب کنید
ما معمولاً در چند دقیقه پاسخ می دهیم