ولتاژ تنظیم های سیستم

: اهداف ولتاژ تنظیم برای موجود راهکارهای ولتاژ تنظیم در تحریک سیستم کار اساس تحریک سیستم اجزای تحریک های سیستم انواع حفاظتی و کنترلی توابع

V-Qکانال

و • میباشد شبکه ولتاژ و راکتیو توان رابطه دادن نشان اسالید این از هدف. میباشند راستا یک در شبکه ولتاژ و راکتیو توان کنترل اینکه

بار پخش انجام و شبکه از نقاطی به تزریقی توان راکتیو توان تزریق با . میتوان بنابراین رود می باال ها شین تمام ولتاژ که مشخصمیشود شبکه

. هستند همسویی تغییرات دارای شبکه ولتاژ راکتیو توان گفت

شبکه نظر مورد راکتیو توان حداکثربار←افزایش ساعاتشبکه نیاز مورد راکتیو توان ←کاهش بار کم ساعات

نقاط ولتاژ اول حالت در نیاز مورد راکتیو توان نشدن تامین صورت در . به شبکه از راکتیو توان باید دوم حالت ودر میابد کاهش شبکه مختلف

افزایش باعث نگیرد صورت خوبی به عمل این اگر و شود تزریق ژنراتور. میگردد شبکه مختلف نقاط ولتاژ

: شبکه ولتاژ و راکتیو توان کنترل راهکارهای

ژنراتور 1. تحریک کنترل

سازهای 2. جبران توسط قدرت شبکه به راکتیو توان تزریق. سنکرون کندانسور و خازن جمله از موازی

تپ 3. تغییر توسط شبکه در راکتیو توان کردن جابجاقدرت ترانسفورماتور

های 4. خازن نصب با انتقال خطوط القایی راکتانس کردن کمسری.

. پرداخت خواهیم اول مورد بسط به جلسه این در ما

: تحریک سیستم

ماشین • تحریک جریان تامین تحریک سیستم اصلی وظیفهو کنترل وظیفه تحریک ولتاژ کنترل با بعالوه است سنکرون

. دارد عهده بر را قدرت سیستم یک جفاظتو انتقالی راکتیو توان و ولتاژ کنترل موجب کنترلی لحاظ از

اطمینان این حفاظتی لحاظ از و میشود سیستم پایداری تقویتو سنکرون ماشین توانایی حدود از که آورد می فراهم را

. نشود تجاوز تجهیزات دیگر و تحریک سیستم

: تحریک سیستم عملکردی اصول

جریان تغییر با تحریک روی dcسیستم بر واقع تحریک پیچ سیمبا تغییر میکند کنترل را ژنراتور شده تولید محرکه نیروی رتوربلکه میشود تنظیم خرجی ولتاژ تنها نه ژنراتور محرکه نیروی

. میشود کنترل نیز جریان دامنه و قدرت ضریبجریان مختلف حاالت در ژنراتور فازوری دیاگرام رسم

. میدهد , نشان خوبی به را تغییرات این تحریکژنراتور تولیدی اکتیو توان حاالت این در که است ذکر به الزم

. است شده داشته نگه ثابت

تحریک فوق عملکرد

نرمال تحریک عملکرد

تحریک زیر عملکرد

تحریک سیستم اجزاء

یک • برای تحریک کنترل سیستم نمونه یک بلوکی نمودار زیر شکل: میدهد نشان بزرگ ژنراتور

)1 : پیچ سیم نیاز مورد مستقیم جریان توان تامین کننده تحریک) تحریک) سیستم توان بخش تحریک

)2 : برای که شکلی و سطح به را ورودی کنترل سیگنالهای کننده تنظیم . بلوک این میکند پردازش و تقویت است مناسب کننده تحریک کنترل. میباشد تحریک سیستم ساز پایدار توابع نیز و ها کننده تنظیم شامل

)3: بار جبرانگر و پایانه ولتاژ مبدل

)4: قدرت سیستم ساز پایدار

)5 : توابع از وسیعی مجموعه شامل حفاظتی و کننده محدود مدارهایتحریک های توانایی حدود از اینکه از اطمینان برای حفاظتی و کنترلی

. نشود تجاوز ژنراتور و و کننده

: تحریک سیستم انواع

: تحریک توان منبع اساس بر

مستقیم 1. جریان تحریک های سیستم

متناوب 2. جریان تحریک های سیستم

استاتیکی 3. تحریک های سیستم

( مستقیم جریان تحریک های -1920سیسستم1960)

توان تحریک منبع عنوان به مستقیم جریان ژنراتورهای ازژنراتور تحریک جریان جاروبک طریق از میشودکه استفاده

. میشود تزریقژنراتور محور یا موتور یک وسیله به مستقیم جریان زنراتور این

مستقل تحریک یا تحریک خود است ممکن و میشود چرخیدهباشد.

متناوب جریان تحریک های سیستم

ژنرتور تحریک تامین برای متناوب جریان ژنراتورهای از نوع، این در . اصلی محور همان روی ، کننده تحریک معموال میشود استفاده اصلی . یکسوسازها طریق از متناوب جریان خروجی دارد قرار توربوژنراتور

جریان .dcبه آمد خواهد در ژنراتور تحریک نیاز مورد ) ( میباشند کنترل دارای یا دیودی هستند کنترل بدون یا یکسوسازها

.) تریستوری). چرخان یا باشند ساکن است ممکن یکسوسازها

بندی دسته مختلف صورت دو به تحریک های اساسسیستم همین برمیشوند.

ساکن • یکسوساز با های سیستمچرخان • یکسوساز با های سیستم

ساکن یکسوساز با های سیستم

از آنها مستقیم جریان باشد،خروجی ساکن سیستم یکسوسازهای اگر. میشود اعمال اصلی ژنراتور تحریک پیچ سیم به جاروبکها طریق

• ) کننده ) تنظیم شود، استفاده دیودی کنترل بدون یکسوساز از اگرمنجر کنترل این که میکند کنترل را متناوب جریان کننده تحریک تحریک

اصلی ژنراتور تحریک جریان و کننده تحریک ولتاژخروجی کنترل بهمیشود.

• ) ( کننده شودتنظیم استفاده تریستوری کنترل قابل یکسوسازهای از اگرولتاژ واسطه نتیجه dcبدون در و اصلی ژنراتور تحریک نیاز مورد

. میکند کنترل را اصلی تحریک جریان ) ( کوتاه زمانی ثابت گویی پاسخ سرعت دوم حالت در که میرسد نظر به

. باشد تر

بدون ) سیستم چرخان یکسوساز با های سیستمزغال(

) بدون ) یکسوساز از بعد مستقیم جریان خروجی حالت این دراصلی ژنراتور تحریک به مستقیم صورت به و جاروبک به نیاز

. میشود اعمالتحریک با دیودی یکسوساز و متناوب جریان کننده تحریک آرمیچر

. میچرخند اصلی ژنراتورمغناطیس رتور دارای که متناوب جریان کمکی کننده تحریک یکیکسوسازی خروجی و میچرخد دسته همین همراه به است ثابت

کننده تحریک ساکن ،تحریک کمکی کننده تحریک استاتور شده. میکند تامین را متناوب جریان

کنترل را متناوب جریان کننده تحریک تحریک ولتاژ کننده تنظیمکنترل را اصلی ژنراتور تحریک خود نوبه به نیز آن که میکند

میکند.

استاتیکی های سیستم

مدار،ثابت اجزای ،تمام تحریک های سیستم نوع این دربدون. ) یا کنترل بدون استاتیکی های یکسوکننده هستند

تغذیه( جاروبک طریق از مستقیما را ژنراتور تحریک کنترلمیکنند.

اضافی ) شین یا اصلی ژنراتور از ها یکسوکننده نیاز مورد توانطریق( از یا کاهنده ترانسفورماتور یک طریق از و پست

. میگردد تامین ژنراتور در اضافی های سیمپیچی

تحریک انواع پرکاربردترین از نوع سهاستاتیکی:

ولتاژ منبع و کنترل قابل یکسوساز با های سیستم

ترکیبی ومنبع یکسوساز با های سیستم

کنترل قابل ترکیبی منبع و یکسوساز با های سیستم

ومنبع کنترل قابل یکسوساز با های سیستمولتاژ

ترانسفورماتور یک طریق از تحریک سیستم توان سیستم این در . و میشود تامین پست اضافی شین یا اصلی ژنراتور های پایانه از

. میگردد تنظیم کنترل قابل یکسوساز یک طریق از سیستم

متناوب جریان ورودی ولتاژ به اکسایتر خروجی ولتاژ حداکثر. دارد بستگی

نگهداری و ،تعمیر کم کوتاه،هزینه بسیار زمانی ثابت. بزرگ قدرت های سیستم در مطلوب آسان،عملکرد

میکند افت ژنراتور پایانه ولتاژ قدرت سیستم در خطا بروز هنگام. میابد کاهش اکسایتر سقف ولتاژ دلیل همین به و

ترکیبی ومنبع یکسوساز با های سیستم

ولتاژ طریق از تحریک سیستم نیاز مورد توان سیستم نوع این در. میشود تامین اصلی ژنراتور جریان و

ترانسفورماتور کنترل اشباع طریق از کننده تحریک خروجی. میشود کننده،کنترل تنظیم وسیله به تحریک

: کنترل قابل ترکیبی منبع و یکسوساز با های سیستم

مدارهای در کنترل قابل یکسوسازهای از سیستم این دراستاتور در جریان و ولتاژ منابع از ترکیبی و اکسایتر خروجی

. سریع بسیار سیستم این علت دهمین به میشود استفاده ژنراتور. دارد باالیی بسیار ،توانایی خطا بروز هنگام و است

آتش ،مدارهای متناوب جریان و استاتیکی ولتاژ کننده تنظیم یکژنراتور نیاز مورد تحریک نهایت در تا میکند کنترل را تریستورها

. کند تنظیم را اصلی

Field flashing استاتیکی های کننده تحریک :در

اصلی ،ژنراتور استاتیکی تحریک سیستم ولتاژ منبع که آنجا از . اما. است تحریک خود ،سیستمی سیستم این عمل در لذا است

وجود تحریک جریان اینکه مگر نمیکند تولید ولتاژی ژنراتوری . دار انرژی و تحریک جریان تامین برای رو این از باشد داشته

باتری ) دیگری توان منبه ثانیه چند برای است الزم ژنراتور کردن . تحریک( افزایششار و ایجاد فرآیند باشد دسترس در پست

تحریک ) وری شعله به .field flashingژنراتور است( معروف

: حفاظتی و کنترلی توابع

،سیستم شد بیان سوم اسالید در که تحریک وظایفسیستم به توجه باکه باشد حفاظتی و کننده ،محدود کنترلی توابع به مجهز باید تحریک

. است شده داده نمایش بعد اسالید درشکل آنها یارتباط نحوه

. : مینمایند تنظیم مطلوب درمقدار را خاصی کمیتهای کنترلی توابع

: جلوگیری مجازشان محدوده از کمیتها خروج از کننده محدود توابعمیکنند.

: کار مطلوب طور به ها کننده محدود از یک هر اگر حفاظتی توابع. میکند خارج مدار از را سیستم از خاصی اجزای واحد این نکنند

حفاظتی و کنترلی گوناگون توابع

مستقیم و متناوب جریان های کننده تنظیم تحریک سیستم پایدارساز مدارهای قدرت سیستم ساز پایدار بار جبرانگر تحریک زیر کننده محدود تحریک فوق کننده محدود هرتز بر ولت حفاظت و کننده محدود تحریک کننده کوتاه اتصال مدارهای

. میپردازیم آنها از مورد چند شرح به ادامه در که

مستقیم و متناوب جریان کننده تنظیم

متناوب : • جریان کننده در تنظیم را اصلی ژنراتور پایانه ولتاژ. میکند حفظ مطلوب مقدار

• : ) دستی ) کنترل حالت مستقیم جریان کننده تحریک تنظیم ولتاژ . نوع این از مواقعی میکند حفظ مطلوب مقدار در را ژنراتور

یا و باشد خراب متناوب جریان کننده تنظیم که میشود استفاده. شود انداخته کار از است الزم

سیگنالهای اعمال امکان متناوب جریان کننده تنظیم فقطفراهم را حفاظتی و کنترلی وظایف انجام جهت اضافی

میسازد.

تحریک سیستم پایدارساز مدارهای

تشکیل زیاد زمانی تاخیر با اجزایی از که تحریکی های سیستم (. مستقیم جریان هستند ضعیفی دینامیکی عملکرد انددارای شده

.) متناوب جریان وماندگار حالت کنندهدر تنظیم برای کمی بسیار بهره از اگر

مدار ژنراتور که حالتی تحریک،در کنترل نشود،سیستم استفاده . به ساز پایدار از باید خاطر همین به بود خواهد ناپایدار است باز

عملکرد بهبود فیدبک،برای جبرانگر طریق از یا سری طور . روش معمولترین شود استفاده تحریک کنترل سیستم دینامیکی

. از ناشی فاز تاخیر کار این است مشتقی جبرانگر یک از استفادهحداقل شده انتخاب فرکانس بازه یک در را زمانی تاخیرهای

میسازد.

قدرت سیستم ساز پایدار

سیستم به کمکی سیگنالهای افزودن با که است ای وسیلهمیبخشداین بهبود را قدرت سیستم دینامیکی تحریک،عملکرد

از سیگنالهایی از معموال ساز پایدارتغذیه ژنراتور پایانه توان و ،فرکانس محور سرعت قبیل

کردن. میرا با قدرت سیستم دینامیکی عملکرد بر و میشود . میگذارد مطلوب تاثیر آن نوسانات

بار جبرانگر

ژنراتور بیرون یا درون ای نقطه ولتاژ کنترل برای بار جبرانگر از . حلقه به اضافی مداری افزودن با موضوع این میشود استفاده

. میگیرد صورت ولتاژ کننده تنظیم

منابع:

تالیف قدرت های سیستم کنترل و پایداریکندور شانکار پرابها پروفسور

هوشمند دکتر تالیف ها نیروگاه در برق تولید بیم پروفسور تالیف الکتریکی های ماشین

بهارا

گردآورنده:

راد ممبینی مسلم1391خرداد