ﻊﯾزﻮﺗ يﺎﻫ ﻪﮑﺒﺷ رد لدﺎﻌﺘﻣﺎﻧ يﺎﻫرﺎﺑsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/Load-Balancing.pdf · ﻊﯾزﻮﺗ يﺎﻫ ﻪﮑﺒﺷ

در شبکه هاي توزیعدر شبکه هاي توزیعبارهاي نامتعادل بارهاي نامتعادل

بهنام محمدي ایواتلو، دانشگاه تبریزبهنام محمدي ایواتلو، دانشگاه تبریز

Behnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013

سیستم سه فاز متعادلسیستم سه فاز متعادلدامنه ولتاژ هاي خط در هر نقطه از سیستم با دامنه ولتاژ هاي خط در هر نقطه از سیستم با

..هم برابر باشندهم برابر باشنددامنه جریان هاي خط در هر نقطه از سیستم دامنه جریان هاي خط در هر نقطه از سیستم

..با هم برابر باشندبا هم برابر باشنددامنه ولتاژهاي فاز در هردامنه ولتاژهاي فاز در هر

نقطه از سیستم با هم برابرنقطه از سیستم با هم برابر ..باشندباشند


سیستم سه فاز متعادلسیستم سه فاز متعادلدامنه جریان هاي فاز در هر نقطه از سیستم با دامنه جریان هاي فاز در هر نقطه از سیستم با

..هم برابر باشندهم برابر باشندچه خط به چه خط به ((اختالف فاز ولتاژها یا جریان ها اختالف فاز ولتاژها یا جریان ها

در هر نقطه از سیستم، برابر در هر نقطه از سیستم، برابر ) ) خط و چه فازيخط و چه فازي..باشدباشد) ) یا رادیانیا رادیان((درجه درجه


ستارهستاره--سیستم سه فاز متعادلسیستم سه فاز متعادل





در اتصال ستاره، جریان هاي خط و فاز با هم برابرند، ولی در اتصال ستاره، جریان هاي خط و فاز با هم برابرند، ولی زاویه فاز ولتاژ خط زاویه فاز ولتاژ خط . . برابر ولتاژهاي فاز هستندبرابر ولتاژهاي فاز هستند ولتاژهاي خط ولتاژهاي خط

..درجه از ولتاژ فاز متناظر جلوتر استدرجه از ولتاژ فاز متناظر جلوتر است 3030

Ian

ab

ca

Vbc

Van

Vbn

cn

30

V

VV

Ia=

φ

Ibn Ib=

Icn Ic=


مثلثمثلث--سیستم سه فاز متعادلسیستم سه فاز متعادل





در اتصال مثلث، ولتاژهاي خط و فاز با هم برابرند، ولی در اتصال مثلث، ولتاژهاي خط و فاز با هم برابرند، ولی زاویه فاز زاویه فاز . . جریان هاي خط برابر جریان هاي فازي هستندجریان هاي خط برابر جریان هاي فازي هستند

درجه از زاویه فاز جریان فاز متناظر عقب تر درجه از زاویه فاز جریان فاز متناظر عقب تر 3030جریان خط، جریان خط، Behnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013..استاست

مقایسه توان لحظه اي سه فاز متعادل با تکفازمقایسه توان لحظه اي سه فاز متعادل با تکفازتوان لحظه اي تکفازتوان لحظه اي تکفاز

توان لحظه اي سه فازتوان لحظه اي سه فاز

توان لحظه اي سه فاز، ثابت و مستقل از زمان استتوان لحظه اي سه فاز، ثابت و مستقل از زمان استBehnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013

مقایسه تلفات سیستم سه فاز متعادل با تکفازمقایسه تلفات سیستم سه فاز متعادل با تکفازبار تکفاز بین دو فاز سیستم سه فازبار تکفاز بین دو فاز سیستم سه فاز: : حالت اولحالت اول


مقایسه تلفات سیستم سه فاز متعادل با تکفازمقایسه تلفات سیستم سه فاز متعادل با تکفازبار تکفاز بین دو فاز سیستم سه فازبار تکفاز بین دو فاز سیستم سه فاز: : حالت اولحالت اول

پسپس. . توان مصرفی کل توسط بار در دو حالت یکسان استتوان مصرفی کل توسط بار در دو حالت یکسان است

::در نتیجهدر نتیجه

یعنی تلفات سیستم تکفاز براي تامین بار معین دو برابر سیستم یعنی تلفات سیستم تکفاز براي تامین بار معین دو برابر سیستم ..سه فاز استسه فاز است


مقایسه تلفات سیستم سه فاز متعادل با تکفازمقایسه تلفات سیستم سه فاز متعادل با تکفازبار تکفاز بین یک فاز سیستم سه فاز و نولبار تکفاز بین یک فاز سیستم سه فاز و نول: : حالت دومحالت دوم


مقایسه تلفات سیستم سه فاز متعادل با تکفازمقایسه تلفات سیستم سه فاز متعادل با تکفازبار تکفاز بین یک فاز و نولبار تکفاز بین یک فاز و نول: : حالت دومحالت دوم



برابر سیستم برابر سیستم 66یعنی تلفات سیستم تکفاز براي تامین بار معین یعنی تلفات سیستم تکفاز براي تامین بار معین ..سه فاز استسه فاز است


مقایسه افت ولتاژ سیستم سه فاز با تکفازمقایسه افت ولتاژ سیستم سه فاز با تکفاز


مقایسه افت ولتاژ سه فاز متعادل با تکفازمقایسه افت ولتاژ سه فاز متعادل با تکفازبار تکفاز بین دو فاز سیستم سه فازبار تکفاز بین دو فاز سیستم سه فاز: : حالت اولحالت اول



برابر برابر 4646//33یعنی افت ولتاژ سیستم تکفاز براي تامین بار معین یعنی افت ولتاژ سیستم تکفاز براي تامین بار معین ..افت ولتاژ سیستم سه فاز استافت ولتاژ سیستم سه فاز است


مقایسه افت ولتاژ سه فاز متعادل با تکفازمقایسه افت ولتاژ سه فاز متعادل با تکفازبار تکفاز بین یک فاز سیستم سه فاز و نولبار تکفاز بین یک فاز سیستم سه فاز و نول: : حالت دومحالت دوم

::براي حالتی که اندازه سیم نول و فاز یکی باشدبراي حالتی که اندازه سیم نول و فاز یکی باشد


مقایسه افت ولتاژ سه فاز متعادل با تکفازمقایسه افت ولتاژ سه فاز متعادل با تکفازبار تکفاز بین یک فاز و نولبار تکفاز بین یک فاز و نول: : حالت دومحالت دوم



برابر برابر 66یعنی افت ولتاژ سیستم تکفاز براي تامین بار معین یعنی افت ولتاژ سیستم تکفاز براي تامین بار معین ..سیستم سه فاز استسیستم سه فاز است


عوامل و عوارض نا متعادلیعوامل و عوارض نا متعادلیاز بین رفتن یکی از شرایط سیستم متعادلاز بین رفتن یکی از شرایط سیستم متعادل: : نا متعادلینا متعادلی

هر عاملی که باعث از بین رفتن یکی از شرایط تعادل هر عاملی که باعث از بین رفتن یکی از شرایط تعادل : : عواملعوامل..در سیستمهاي توزیع عمده ترین عامل بارهاي تکفاز استدر سیستمهاي توزیع عمده ترین عامل بارهاي تکفاز است. . گرددگردد

دور شدن از مزایاي سیستم سه فاز و نزدیک شدن به دور شدن از مزایاي سیستم سه فاز و نزدیک شدن به : : عوارضعوارضBehnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013معایب سیستم تکفاز معایب سیستم تکفاز

عوامل ایجاد نامتعادلیعوامل ایجاد نامتعادلی سیستمسیستم ازاز مشترکین،مشترکین، بهبه رسانیرسانی برقبرق برايبراي توزیع،توزیع، فعلیفعلی شبکهشبکه دردر فازفاز هاديهادي هادي،هادي، سهسه کهکه شودشود میمی استفادهاستفاده سیمهسیمه چهارچهار فازفاز سهسه ستارهستاره نقطهنقطه بهبه کهکه استاست نولنول عنوانعنوان بهبه چهارمچهارم هاديهادي وو بودهبوده

..باشدباشد میمی وصلوصل ترانسفورماتورترانسفورماتور ::تعادلتعادل عدمعدم اصلیاصلی منشامنشا

یکنواختیکنواخت غیرغیر وو ناهمگونناهمگون توزیعتوزیع --11 مختلفمختلف فازهايفازهاي بینبین تکفازتکفاز مشترکینمشترکین

مشترکینمشترکین همزمانهمزمان غیرغیر وو تصادفیتصادفی رفتاررفتار --22تکفازتکفاز


سایر عوامل ایجاد نامتعادلیسایر عوامل ایجاد نامتعادلیمتقارن نبودن امپدانس خطوط در اثر ترانسپوز ناقص یا عدم متقارن نبودن امپدانس خطوط در اثر ترانسپوز ناقص یا عدم

ترانسپوزترانسپوزعدم تقارن در سیم بندي ترانسفورمرهاعدم تقارن در سیم بندي ترانسفورمرهاباز باز --باز و ستارهباز و ستاره--استفاده از بانکهاي ترانسفورمري دلتااستفاده از بانکهاي ترانسفورمري دلتا

بارهاي سه فاز نامتقارن مثل کوره هاي قوس الکتریکیبارهاي سه فاز نامتقارن مثل کوره هاي قوس الکتریکی...)...)مثل اتصاالت شل کنتاکتورها و مثل اتصاالت شل کنتاکتورها و ((اتصاالت امپدانس باال اتصاالت امپدانس باال

سیم بندي نامتقارن موتورهاي القایی سیم بندي نامتقارن موتورهاي القایی ......و و


عوارض نامتعادلیعوارض نامتعادلی))در سیمهاي فاز و نولدر سیمهاي فاز و نول((افزایش تلفات افزایش تلفات

اثر نامطلوب بر روي موتورهاي القاییاثر نامطلوب بر روي موتورهاي القاییافت ولتاژافت ولتاژ

جریان دار شدن سیم نولجریان دار شدن سیم نولاثر نامطلوب بر روي ترانسفورمرهااثر نامطلوب بر روي ترانسفورمرها

اشغال ظرفیت شبکهاشغال ظرفیت شبکه اثر نامطلوب بر روي دستگاههاي اندازه گیرياثر نامطلوب بر روي دستگاههاي اندازه گیرياثر نامطلوب بر روي دستگاههاي حفاظتیاثر نامطلوب بر روي دستگاههاي حفاظتی

......و و Behnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013

افزایش تلفات در اثر نامتعادلیافزایش تلفات در اثر نامتعادلی))در سیمهاي فاز و نولدر سیمهاي فاز و نول((افزایش تلفات افزایش تلفات

افت ولتاژافت ولتاژجریان دار شدن سیم نولجریان دار شدن سیم نول

اثر نامطلوب بر روي ترانسفورمرهااثر نامطلوب بر روي ترانسفورمرهااثر نامطلوب بر روي موتورهاي القاییاثر نامطلوب بر روي موتورهاي القایی

اشغال ظرفیت شبکهاشغال ظرفیت شبکه......و و


محاسبات حالت نامتعادلیمحاسبات حالت نامتعادلی هايهاي شبکهشبکه دردر باربار نامتعادلینامتعادلی بهبه مربوطمربوط محاسباتمحاسبات انجامانجام برايبراي ترانسترانس یکیک ثانویهثانویه(( تغذیهتغذیه منبعمنبع یکیک کهکه رارا زیرزیر شکلشکل کامل،کامل، اهمیاهمی

وو LL22 وو LL11 بارهايبارهاي بابا ضعیفضعیف فشارفشار خطخط یکیک وو ))کیلوولتکیلوولت 44..00//2020LL33 گیریمگیریم میمی نظرنظر دردر رارا باشدباشد میمی::


میمی یکیک قدرتقدرت ضریبضریب خالص،خالص، اهمیاهمی باربار برايبراي کهکه دانیمدانیم میمی̈¨ II22 وو II11 ولتاژولتاژ بابا فازفاز همهم جریانجریان سهسه فاز،فاز، هايهاي هاديهادي ازاز لذالذا ..باشدباشد مطابقمطابق هاها جریانجریان وو ولتاژهاولتاژها برداريبرداري دیاگرامدیاگرام کهکه گذردگذرد میمی II33 وو

::استاست زیرزیر شکلشکل


محاسبه جریان هادي نولمحاسبه جریان هادي نول تصویرتصویر وو فوقفوق برداريبرداري دیاگرامدیاگرام بهبه توجهتوجه بابا نولنول هاديهادي دردر جریانجریان::گیردگیرد میمی انجامانجام زیرزیر طریقطریق بهبه yy وو xx محورهايمحورهاي بربر هاها جریانجریان

IInn ((x) = Ix) = I22coscos3030°° –– II33coscos3030°° == √√33//2 2 (I(I22 –– II33))IInn ((y) = Iy) = I11 –– II22sinsin3030°° –– II33sinsin3030°° = I= I11 –– 11//2 2 (I(I22+ I+ I33))IInn = √[I= √[Inn22 ((x) + Ix) + Inn22 ((y)] = √[(Iy)] = √[(I1122 + I+ I2222 + I+ I3322) ) ––(I(I11II2 2 + I+ I11II3 3 + I+ I22II33)])]

میمی صفرصفر نولنول جریانجریان باشند،باشند، مساويمساوي همهم بابا هاها جریانجریان اگراگر کهکه..شودشود


مقایسه تلفات در حالت هاي متعادل و نامتعادلمقایسه تلفات در حالت هاي متعادل و نامتعادل هاها آنآن ازاز ترتیبترتیب بهبه کهکه نامتعادلنامتعادل حالتحالت دردر فازفاز هايهاي هاديهادي تلفاتتلفات::بابا بودبود خواهدخواهد برابربرابر گذردگذرد میمی II33 وو II22 وو II11 هايهاي جریانجریان

PPLL ((UbUb)) == RIRI1122 ++ RIRI2222 ++ RIRI3322 == RR (I(I1122 ++ II2222 ++II3322))

ازاز محلمحل یکیک دردر باربار سهسه هرهر کهکه استاست ایناین بربر فرضفرض حالتحالت ایناین دردر لذالذا وو استاست یکسانیکسان فازفاز هايهاي هاديهادي مقطعمقطع وو شوندشوند میمی واردوارد خطخط

..بودبود خواهدخواهد RR مساويمساوي وو برابربرابر فازفاز سهسه هرهر اهمیاهمی مقاومتمقاومت


سهسه بینبین متعادلمتعادل طورطور بهبه فوقفوق باربار سهسه کهکه کنیمکنیم فرضفرض اگراگر حالحال کهکه II مساويمساوي جریانجریان فاز،فاز، سهسه ازاز نتیجهنتیجه دردر باشندباشند شدهشده تقسیمتقسیم فازفاز

::گذردگذرد میمی باشدباشد میمی II33 وو II22 وو II11 جریانجریان سهسه میانگینمیانگینII == (I(I11 ++ II22 ++ II33)/)/33

::بابا استاست برابربرابر متعادلمتعادل حالتحالت دردر فازهافازها تلفاتتلفات نتیجهنتیجه دردرPPLL (B)(B) == 33RIRI22 == RR (I(I11 ++ II22 ++ II33))22//33

حالتحالت دردر فازهافازها تلفاتتلفات تفاوتتفاوت الذکر،الذکر، فوقفوق مواردموارد بهبه توجهتوجه بابا::بابا استاست برابربرابر نامتعادلنامتعادل وو متعادلمتعادل

∆P∆PL(p)L(p) == PPLL ((UbUb)) -- PPLL (B)(B) ==((22//33)R[(I)R[(I1122 ++ II2222 ++ II3322))--(I(I11II22 ++ II11II33 ++ II22II33)])] ==


== ((22//33)) RIRInn22

تلفاتتلفات ازاز بیشتربیشتر هموارههمواره نامتعادلنامتعادل حالتحالت دردر فازهافازها تلفاتتلفات نتیجهنتیجه دردر اثراتاثرات ازاز یکییکی جاجا همینهمین دردر کهکه بودبود خواهدخواهد متعادلمتعادل حالتحالت دردر کلکل

ایناین وو شودشود میمی آشکارآشکار باربار نامتعادلینامتعادلی غیراقتصاديغیراقتصادي وو نامناسبنامناسب..باشدباشد میمی نولنول تلفاتتلفات احتساباحتساب بدونبدون


تلفات در هادي نولتلفات در هادي نول بابا چنینچنین همهم وو گردیدگردید اشارهاشاره بدانبدان قبالقبال کهکه IInn مقدارمقدار بهبه توجهتوجه بابا

رارا نولنول هاديهادي تلفاتتلفات توانتوان میمی نولنول هاديهادي مقاومتمقاومت برايبراي RRnn فرضفرض::آوردآورد دستدست بهبه زیرزیر رابطهرابطه ازاز

PPLL (n)(n) == RRnnIInn22


محاسبه کل افزایش تلفات ناشی از نامتعادلیمحاسبه کل افزایش تلفات ناشی از نامتعادلی رارا کلکل تلفاتتلفات افزایشافزایش مقدارمقدار توانتوان میمی الذکرالذکر فوقفوق مواردموارد بهبه توجهتوجه بابا::آوردآورد دستدست بهبه نامتعادلنامتعادل حالتحالت دردر

∆P∆PLL == ∆P∆PL(p)L(p) ++ PPLL (n)(n) == IInn22 [([(22//33))RR ++ RRnn]] یعنییعنی مختلفمختلف حالتحالت دودو دردر رارا کلکل تلفاتتلفات افزایشافزایش مقدارمقدار توانتوان میمی

سطحسطح کهکه حالتیحالتی وو باشدباشد یکییکی نولنول وو فازفاز مقطعمقطع سطحسطح کهکه زمانیزمانی..آوردآورد دستدست بهبه باشدباشد فازفاز مقطعمقطع سطحسطح نصفنصف نولنول مقطعمقطع


محاسبه افزایش تلفات در دو حالتمحاسبه افزایش تلفات در دو حالت::حالت اولحالت اول

RRnn = R = R ∆P∆PLL = (= (55//33) RI) RInn22 ≈ ≈ 11..7 7 RIRInn22

::حالت دومحالت دومRRnn = = 22R R ∆P∆PLL = (= (88//33) RI) RInn22 ≈ ≈ 22..7 7 RIRInn22

حالتحالت دردر تلفاتتلفات افزایشافزایش میزانمیزان شودشود میمی مشاهدهمشاهده کهکه طورطور همانهمان!!باشدباشد میمی اولاول حالتحالت ازاز بیشتربیشتر درصددرصد 6060 دومدوم


مثالمثال خطخط یکیک برايبراي زیرزیر فازفاز هايهاي جریانجریان پیک،پیک، باربار دردر کنیدکنید فرضفرض SS،، 130130 فازفاز آمپر؛آمپر؛ RR،، 4040 فازفاز ::انداند شـدهشـده قرائتقرائت فازفاز سهسه توزیعتوزیع باربار اکثراکثر ))سادگیسادگی برايبراي(( اینکهاینکه فرضفرض بابا ..آمپرآمپر TT،، 100100 فازفاز وو آمپرآمپر کاهشکاهش درصددرصد میزانمیزان خواهیمخواهیم میمی دارد،دارد، قرارقرار خطخط انتهايانتهاي دردر

مقدارمقدار بهبه وو متعادلمتعادل کامالکامال صورتصورت بهبه باربار کهکه صورتیصورتی دردر رارا تلفاتتلفات..کنیمکنیم حسابحساب باشد،باشد، شدهشده توزیعتوزیع فازفاز سهسه هرهر رويروي آمپرآمپر 9090


پاسخپاسخ طریقطریق ازاز آمپرآمپر 8080 حدودحدود کهکه دهددهد میمی نشاننشان برداريبرداري محاسباتمحاسبات

..گرددگردد میمی بربر نولنول::آیدآید میمی دستدست بهبه نامتعادلنامتعادل خطخط فازهايفازهاي برايبراي زیرزیر تلفاتتلفات

PPLL ((UbUb)) == 2850028500RR::کنیمکنیم میمی محاسبهمحاسبه دوحالتدوحالت دردر رارا نولنول تلفاتتلفات..باشدباشد یکییکی فازفاز بابا نولنول مقطعمقطع سطحسطح ::اولاول حالتحالت

PPLL (n)(n)11 == 64006400RR


ادامه پاسخادامه پاسخ..باشدباشد فازهافازها مقطعمقطع سطحسطح نصفنصف نول،نول، مقطعمقطع سطحسطح ::دومدوم حالتحالت

PPLL (n)(n)22 == 1280012800RR::نامتعادلینامتعادلی حالتحالت دردر کلکل تلفاتتلفات

PPLL 11 == PPLL ((UbUb)) ++ PPLL (n)(n)11 == 3490034900RRPPLL22 == PPLL ((UbUb)) ++ PPLL (n)(n)22 == 4130041300RR

::کاملکامل تعادلتعادل ایجادایجاد ازاز بعدبعد کلکل تلفاتتلفاتPPLL (B)(B) == 2430024300RR


درصد کاهش تلفاتدرصد کاهش تلفات دومدوم حالتحالت دردر وو درصددرصد 3030 اولاول حالتحالت دردر رارا تلفاتتلفات ترتیبترتیب بدینبدین وو

..ایمایم دادهداده کاهشکاهش درصددرصد 4141


محاسبه تلفات سیستم نا متعادل در حالت کلیمحاسبه تلفات سیستم نا متعادل در حالت کلیمتعادلمتعادل حالتحالت دردر جریانهاجریانها مثلثمثلث

استاست صفرصفر برابربرابر جریانهاجریانها مجموعمجموعBehnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013

محاسبه تلفات سیستم نا متعادل در حالت کلیمحاسبه تلفات سیستم نا متعادل در حالت کلینامتعادلنامتعادل حالتحالت دردر جریانهاجریانها مثلثمثلث

استاست ))غیرصفرغیرصفر(( نولنول جریانجریان برابربرابر فازهافازها جریانجریان مجموعمجموعBehnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013

محاسبه تلفات سیستم نا متعادل در حالت کلیمحاسبه تلفات سیستم نا متعادل در حالت کلینامتعادلنامتعادل حالتحالت دردر نولنول جریانجریان محاسبهمحاسبه

::نتیجهنتیجه دردر


محاسبه تلفات سیستم نا متعادل در حالت کلیمحاسبه تلفات سیستم نا متعادل در حالت کلی::فازفاز هرهر بارهايبارهاي توانتوان ضریبضریب بودنبودن مساويمساوي فرضفرض بابا

تعادلتعادل حالتحالت تلفاتتلفات

))باشدباشد یکییکی فازفاز وو نولنول مقطعمقطع سطحسطح(( متعادلمتعادل غیرغیر حالتحالت تلفاتتلفات

تلفاتتلفات اختالفاختالف

Behnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013خط؟خط؟ کلکل مقاومتمقاومت

روش عملی محاسبه تلفات سیستم نامتعادل روش عملی محاسبه تلفات سیستم نامتعادل ..استاست نولنول سیمسیم مقاومتمقاومت دانستندانستن نیازمندنیازمند قبلیقبلی روشهايروشهايمتوسطمتوسط جریانجریان

نولنول سیمسیم جریانجریانباربار تعادلتعادل حالتحالت دردر تلفاتتلفاتتلفاتتلفات اختالفاختالف

Behnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013 ::تلفاتتلفات افزایشافزایش درصددرصد

نتایج اندازه گیري عملی در شبکه توزیع تهراننتایج اندازه گیري عملی در شبکه توزیع تهران

درصددرصد 1313==تلفاتتلفات افزایشافزایش درصددرصد


اثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییاثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییبیشتربیشتر وو صنایعصنایع دردر مصرفمصرف بیشتربیشتر

القاییالقایی موتورموتور بصورتبصورت صنایعصنایع مصرفمصرف ::القاییالقایی موتورموتور معادلمعادل مدارمدار


گشتاورگشتاور --اثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییاثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییوروديورودي ولتاژولتاژ دومدوم توانتوان بابا متناسبمتناسب گشتاورگشتاور

ولتاژولتاژ تغییرتغییر بابا عاديعادي حالتحالت وو اندازياندازي راهراه کوپلکوپل رويروي بربر اثراثرمنفیمنفی مولفهمولفه گشتاورگشتاور تولیدتولید بابا عاديعادي حالتحالت گشتاورگشتاور کاهشکاهش..استاست متغیرمتغیر دامنهدامنه بابا وو عکسعکس جهتجهت منفیمنفی مولفهمولفه گشتاورگشتاوریابدیابد میمی کاهشکاهش موتورموتور بازدهبازده..یابدیابد میمی کاهشکاهش موتورموتور نامینامی توانتوان


توان نامیتوان نامی --اثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییاثر نامتعادلی بر موتورهاي القایی


گشتاورگشتاور --اثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییاثر نامتعادلی بر موتورهاي القایی


تلفاتتلفات --اثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییاثر نامتعادلی بر موتورهاي القایی


جریانجریان --اثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییاثر نامتعادلی بر موتورهاي القایی نامتعادلنامتعادل جریانجریان ایجادایجاد باعثباعث متعادلمتعادل نانا ولتاژولتاژ کمکم خیلیخیلی درصددرصد..شدشد خواهدخواهد بزرگیبزرگی

..استاست کوچککوچک القاییالقایی موتورموتور منفیمنفی مولفهمولفه امپدانسامپدانس وو صداصدا وو سرسر لرزش،لرزش، تلفات،تلفات، حرارت،حرارت، افزایشافزایش باعثباعث جریانجریان افزایشافزایش..شدشد خواهدخواهد آنآن مفیدمفید گشتاورگشتاور وو موتورموتور عمرعمر کاهشکاهش باعثباعث

عدمعدم دومدوم توانتوان برابربرابر 22 تقریباتقریبا القاییالقایی موتورموتور دردر حرارتحرارت افزایشافزایش..استاست ولتاژولتاژ تعادلتعادل


جریانجریان --اثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییاثر نامتعادلی بر موتورهاي القایی


دمادما --اثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییاثر نامتعادلی بر موتورهاي القایی


نویزنویز--اثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییاثر نامتعادلی بر موتورهاي القاییولتاژولتاژ منفیمنفی مولفهمولفه تولیدتولید تعادلتعادل عدمعدم

مخالفمخالف گشتاورگشتاور تولیدتولید

سرعتسرعت اغتشاشاتاغتشاشات وو ضربانیضربانی گشتاورگشتاور

تولید میدان دوار درعدم تعادلجهت مخالف میدان دوار اصلی

افزایش تلفاتلرزش و سر و صداي بیشتر

استرس بیشتر


برق دار شدن سیم نولبرق دار شدن سیم نول: : اثر نامتعادلیاثر نامتعادلی..کندکند میمی پیداپیدا افزایشافزایش نولنول سیمسیم جریانجریان نامتعادلینامتعادلی اثراثر دردر

..شدشد خواهدخواهد نولنول سیمسیم ولتاژولتاژ افزایشافزایش باعثباعث جریانجریان افزایشافزایش نولنول بهبه نسبتنسبت فازهافازها برخیبرخی ولتاژولتاژ دامنۀدامنۀ کاهشکاهش یایا وو افزایشافزایش

..می گرددمی گردد عمدهعمده بخشبخش(( شودشود میمی گرفتهگرفته نظرنظر دردر خطرخطر بدونبدون سیمسیم نولنول سیمسیم

))کنندگانکنندگان مصرفمصرفایمنیایمنی کاهشکاهش


اثر نامتعادلی بر ترانسفورماتورهاي توزیعاثر نامتعادلی بر ترانسفورماتورهاي توزیعترانسفورماتورترانسفورماتور هستههسته وو اهمیاهمی تلفاتتلفات افزایشافزایش


اثر نامتعادلی بر ترانسفورماتورهاي توزیعاثر نامتعادلی بر ترانسفورماتورهاي توزیع دردر برسدبرسد خودخود حرارتیحرارتی حدحد بهبه فازهافازها ازاز یکییکی جریانجریان استاست ممکنممکن..نیستنیست نامینامی باربار دردر ترانسفورماتورترانسفورماتور کهکه حالیحالی جابجاجابجا مشتركمشترك نقطهنقطه ولتاژولتاژ ستارهستاره--مثلثمثلث ترانسفورماتورهايترانسفورماتورهاي دردر

جریانجریان دردر صفرصفر مولفهمولفه امپدانسامپدانس حاصلضربحاصلضرب اندازهاندازه بهبه(( شدشد خواهدخواهد))صفرصفر مولفهمولفه دردر ولتاژولتاژ نامتقارنینامتقارنی افزایشافزایش باعثباعث نامتعادلنامتعادل باربار اثراثر دردر ولتاژولتاژ افتافت

..شدشد خواهدخواهد ثانویهثانویه سمتسمت


نمونه عملینمونه عملی - - اثر نامتعادلی بر ترانسفورماتوراثر نامتعادلی بر ترانسفورماتور تلفاتتلفات افزایشافزایش

باربار--آمپريآمپري ولتولت کیلوکیلو 5050 ترانسفورماتورترانسفورماتور نامینامی ظرفیتظرفیت کاهشکاهشغیرخطیغیرخطی


اثر نامتعادلی بر کنتورهاي اندازه گیرياثر نامتعادلی بر کنتورهاي اندازه گیريتکفازتکفاز کنتورکنتور کارکردکارکرد بربر تغذیهتغذیه ولتاژولتاژ اثراثر

111111(( دادداد خواهدخواهد نشاننشان رارا کمتريکمتري انرژيانرژي کنتورکنتور کمترکمتر ولتاژولتاژ دردر))ولتولت 170170 دردر دوردور 66 برايبراي ثانیهثانیه 2525 ماهانهماهانه ولتاژولتاژ افتافت ولتولت 1010 ازايازاي بهبه آمپرآمپر 44 تاتا بارهايبارهاي دردر

Behnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013!!میگرددمیگردد ثبتثبت انرژيانرژي کمترکمتر ساعتساعت کیلوواتکیلووات

اثر نامتعادلی بر کنتورهاي اندازه گیرياثر نامتعادلی بر کنتورهاي اندازه گیريکنتورکنتور خطايخطاي

شدهشده محاسبهمحاسبه دوردور تعدادتعداد


اثر نامتعادلی بر اشغال ظرفیت شبکهاثر نامتعادلی بر اشغال ظرفیت شبکه تعیینتعیین فازهافازها جریانجریان ماکزیممماکزیمم اساساساس بربر شبکهشبکه تجهیزاتتجهیزات ظرفیتظرفیت

..گرددگردد میمی رسدرسد میمی ماکزیممماکزیمم مقدارمقدار بهبه فازهافازها ازاز یکییکی جریانجریان نامتعادلینامتعادلی اثراثر دردر..هستندهستند نامینامی مقدارمقدار ازاز کمترکمتر دیگردیگر فازفاز دودو جریانجریان حالیکهحالیکه دردر


شاخصهاي نامتعادلیشاخصهاي نامتعادلیآنآن مثبتمثبت مولفهمولفه بهبه منفیمنفی یایا صفرصفر مولفهمولفه نسبتنسبت


مولفه هاي متقارنمولفه هاي متقارن--شاخصهاي نامتعادلیشاخصهاي نامتعادلی









؟=عدم تعادل جریان



؟=عدم تعادل ولتاژBehnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013



مولفه هاي متقارنمولفه هاي متقارن--شاخصهاي نامتعادلیشاخصهاي نامتعادلیاست؟است؟ چقدرچقدر تعادلتعادل عدمعدم شاخصشاخص ::مثالمثال


شاخصهاي نامتعادلیشاخصهاي نامتعادلی::ایرانایران استاندارداستاندارد


شاخصهاي نامتعادلیشاخصهاي نامتعادلی::ایرانایران استاندارداستاندارد اساساساس بربر محاسبهمحاسبه نحوهنحوه


روشهاي اصالح نامتعادلیروشهاي اصالح نامتعادلیشماريشماري مشتركمشتركمشترکینمشترکین قرارداديقراردادي قدرتقدرت ازاز استفادهاستفادهPavePave روشروش

اکتیواکتیو فیلترهايفیلترهاي ازاز استفادهاستفادهتوزیعتوزیع سیستمسیستم آراییآرایی بازباز

راکتیوراکتیو توانتوان کنترلکنترلکنندهکننده متعادلمتعادل ادمیتانسادمیتانس ازاز استفادهاستفاده§§SVCSVC ازاز استفادهاستفاده§§


مشترك شماريمشترك شماري--روشهاي اصالح نامتعادلیروشهاي اصالح نامتعادلی

الزم است که تعداد مشترکین روي هر فیدر مشخص باشدالزم است که تعداد مشترکین روي هر فیدر مشخص باشدنیازي به نوع مصرف، قدرت قراردادي و میزان مصرف مشترکین نیازي به نوع مصرف، قدرت قراردادي و میزان مصرف مشترکین

نمی باشدنمی باشدتعداد مشترکین روي یک فیدر به نحوي به سه فاز تقسیم می تعداد مشترکین روي یک فیدر به نحوي به سه فاز تقسیم می

گردد که روي هر فاز تعداد مساوي از مشترکین قرار داشته گردد که روي هر فاز تعداد مساوي از مشترکین قرار داشته باشدباشد


مشترك شماريمشترك شماري--روشهاي اصالح نامتعادلیروشهاي اصالح نامتعادلی

: : مزایامزایاروشهاروشها سایرسایر بابا مقایسهمقایسه دردر کمترکمتر اطالعاتاطالعات نیازمندنیازمند§§از ساده ترین و کم هزینه ترین روشها استاز ساده ترین و کم هزینه ترین روشها است§§..در مناطقی که از لحاظ فرهنگی و اقتصادي به همدیگر شباهت دارند می تواند مفید باشددر مناطقی که از لحاظ فرهنگی و اقتصادي به همدیگر شباهت دارند می تواند مفید باشد§§

::معایبمعایبمشترکین روي یک فیدر از لحاظ مصرف متفاوت می باشند و نمی توان آنها را مشترکین روي یک فیدر از لحاظ مصرف متفاوت می باشند و نمی توان آنها را §§

..در یک سطح قرار داد، روش خوبی به شمار نمی روددر یک سطح قرار داد، روش خوبی به شمار نمی رودبخاطر وضعیت اقتصادي متفاوت مشترکین و ساعات کار و فرهنگ مصرف بخاطر وضعیت اقتصادي متفاوت مشترکین و ساعات کار و فرهنگ مصرف §§

..متفاوت، عمال این روش قابل اعتماد نبوده و کارایی زیادي نداردمتفاوت، عمال این روش قابل اعتماد نبوده و کارایی زیادي ندارد


قدرت قرارداديقدرت قراردادي--روشهاي اصالح نامتعادلیروشهاي اصالح نامتعادلی

قدرت قراردادي هر مشترك از خدمات مشترکین استخراج می قدرت قراردادي هر مشترك از خدمات مشترکین استخراج می ..شودشود

مشترکین طوري روي هر فاز قرار می گیرند که میزان توان مشترکین طوري روي هر فاز قرار می گیرند که میزان توان ..مصرفی روي هر فاز در تمام نقاط انشعاب برابر شودمصرفی روي هر فاز در تمام نقاط انشعاب برابر شود

از قدرت قراردادي مصرف از قدرت قراردادي مصرف ) ) یا بیشتریا بیشتر((مشترکین معموال کمتر مشترکین معموال کمتر ..میکنندمیکنند


PavePaveروش روش --روشهاي اصالح نامتعادلیروشهاي اصالح نامتعادلی

. . مبناي محاسبات بر اساس توان متوسط مشترکین می باشدمبناي محاسبات بر اساس توان متوسط مشترکین می باشدنفرات مامور به این کار طوري بارها را روي هر سه فاز پخش نفرات مامور به این کار طوري بارها را روي هر سه فاز پخش ..می کنند که میزان توان متوسط روي هر فاز باهم برابر شودمی کنند که میزان توان متوسط روي هر فاز باهم برابر شود

توان متوسط بر اساس قبض چند دوره اخیر مشترك استخراج توان متوسط بر اساس قبض چند دوره اخیر مشترك استخراج ..می شودمی شود


PavePaveروش روش --روشهاي اصالح نامتعادلیروشهاي اصالح نامتعادلی

::مزیتمزیتچون با مصرف واقعی مشترکین سرو کار دارد نسبت به دو روش قبلی بهتر استچون با مصرف واقعی مشترکین سرو کار دارد نسبت به دو روش قبلی بهتر است••

::مشکالت روشمشکالت روشتعداد مشترکین روي فیدر، نوع مصرف و میزان مصرف هر کدام از تعداد مشترکین روي فیدر، نوع مصرف و میزان مصرف هر کدام از ((نیاز به اطالعات گسترده نیاز به اطالعات گسترده ••

..دارددارد) ) مشترکینمشترکینشرکتهاي توزیع اطالت ناقصی در مورد مشترکین دارندشرکتهاي توزیع اطالت ناقصی در مورد مشترکین دارند••در متعادل سازي بار میزان مصرف لحظه اي مشترکین کارایی داشته و میزان در متعادل سازي بار میزان مصرف لحظه اي مشترکین کارایی داشته و میزان ••

مصرف متوسط در چند دوره نمی تواند مورد مالك قرار گیردمصرف متوسط در چند دوره نمی تواند مورد مالك قرار گیرد

Behnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatlooivatloo 99//1212//20132013

مشکل مشترك روشهاي اصالح نامتعادلی قبلیمشکل مشترك روشهاي اصالح نامتعادلی قبلی::نادیده گرفتن اثر ضریب تواننادیده گرفتن اثر ضریب توان

فرض کنید که بار فازها از لحاظ دامنه جریان کامال فرض کنید که بار فازها از لحاظ دامنه جریان کامال : : مثالمثال..متعادل باشدمتعادل باشد

..ضریب توان بارها متفاوت و به صورت زیر باشدضریب توان بارها متفاوت و به صورت زیر باشد••


مشکل مشترك روشهاي اصالح نامتعادلی قبلیمشکل مشترك روشهاي اصالح نامتعادلی قبلیدیاگرام برداري ولتاژ و جریانهادیاگرام برداري ولتاژ و جریانها

با اینکه جریان فازها دامنه یکسانی دارند جریان سیم نول غیر صفر است با اینکه جریان فازها دامنه یکسانی دارند جریان سیم نول غیر صفر است ))آمپرآمپر 11//7474((


اصالح نامتعادلی با خازن و سلفاصالح نامتعادلی با خازن و سلفنامتعادلنامتعادل سه فازسه فاز بارهايبارهاي سازيسازي متعادلمتعادل

::اصلیاصلی حالتحالت دودو. . بار تک فاز که بین دو فاز یک سیستم سه فاز قرار گرفته استبار تک فاز که بین دو فاز یک سیستم سه فاز قرار گرفته است --١١

))حالت اولحالت اول((بار تک فاز که بین یک فاز و نقطه خنثی در یک سیستم سه فاز بار تک فاز که بین یک فاز و نقطه خنثی در یک سیستم سه فاز --22

))حالت دومحالت دوم. (. (قرار گرفته استقرار گرفته است

..سایر حالت هاي بار نامتعادل، ترکیبی از این دو حالت اصلی می باشندسایر حالت هاي بار نامتعادل، ترکیبی از این دو حالت اصلی می باشند


حالت اولحالت اول--اصالح نامتعادلی با خازن و سلفاصالح نامتعادلی با خازن و سلف مناسبمناسب مقادیرمقادیر تعیینتعیین هدفهدف کهکه به گونه ايبه گونه اي است،است، خازنخازن وو سلفسلف وو سلف هاسلف ها ایناین دادندادن قرارقرار بابا

دردر مناسبیمناسبی محل هايمحل هاي دردر خازن هاخازن ها فازهايفازهاي بینبین(( سیستمسیستم ایناین

سه فازسه فاز جریان هايجریان هاي ،،))مختلفمختلف متعادلمتعادل بار،بار، توسطتوسط شدهشده کشیدهکشیدهددشونشون


حالت اولحالت اول--اصالح نامتعادلی با خازن و سلفاصالح نامتعادلی با خازن و سلف وسیلهوسیله بهبه کهکه نامتعادلنامتعادل تک فازتک فاز باربار

استاست شدهشده متعادلمتعادل خازنخازن وو سلفسلف


حالت اولحالت اول--اصالح نامتعادلی با خازن و سلفاصالح نامتعادلی با خازن و سلف

سیستم سه فاز متعادل شده


حالت دومحالت دوم--اصالح نامتعادلی با خازن و سلفاصالح نامتعادلی با خازن و سلفبار تکفاز بین یک فاز و نقطه خنثیبار تکفاز بین یک فاز و نقطه خنثی


حالت دومحالت دوم--اصالح نامتعادلی با خازن و سلفاصالح نامتعادلی با خازن و سلفبار تک فاز نامتعادل که به وسیله سلف و خازن بار تک فاز نامتعادل که به وسیله سلف و خازن

متعادل شده استمتعادل شده است


حالت دومحالت دوم--اصالح نامتعادلی با خازن و سلفاصالح نامتعادلی با خازن و سلفجریان خطوطجریان خطوط

شروط تعادلشروط تعادل


حالت دومحالت دوم--اصالح نامتعادلی با خازن و سلفاصالح نامتعادلی با خازن و سلفمقادیر سلفها و خازنهامقادیر سلفها و خازنها

سیستم متعادل شدهسیستم متعادل شده


مثالمثال- - اصالح نامتعادلی با خازن و سلفاصالح نامتعادلی با خازن و سلف






دستورالعمل متعادل سازي توانیردستورالعمل متعادل سازي توانیر


مراجعمراجعارائه یک روش جدید جهت کاهش عدم تعادل بار در شبکه هاي ارائه یک روش جدید جهت کاهش عدم تعادل بار در شبکه هاي

توزیع مسکونی و تجاري، لعیا زاهدي مهدي صالي نادري توزیع مسکونی و تجاري، لعیا زاهدي مهدي صالي نادري گئورك قر هپتیان، نوزدهمین کنفرانس بین المللی برقگئورك قر هپتیان، نوزدهمین کنفرانس بین المللی برق

Effect of Unbalanced Voltage on Effect of Unbalanced Voltage on Operation of Induction Motors and Its Operation of Induction Motors and Its DetectionDetectionمتعادل سازي بار در شبکه هاي توزیع نامتعادل با استفاده از متعادل سازي بار در شبکه هاي توزیع نامتعادل با استفاده از

فیلترهاي اکتیو، کاظم زارع، مهدي فتحی رضایی ، دکتر سید فیلترهاي اکتیو، کاظم زارع، مهدي فتحی رضایی ، دکتر سید حسین حسینی، نهمین کنفرانس شبکه هاي توزیعحسین حسینی، نهمین کنفرانس شبکه هاي توزیع


مراجعمراجعباز آرایی چند منظوره سیستمهاي توزیع، فلقی و همکاران، باز آرایی چند منظوره سیستمهاي توزیع، فلقی و همکاران،

یازدهمین کنفرانس شبکه هاي توزیعیازدهمین کنفرانس شبکه هاي توزیعمتعادل سازي بار و کاهش تلفات توزیع در شبکه بوشهر به متعادل سازي بار و کاهش تلفات توزیع در شبکه بوشهر به

کمک کنترل توان راکتیو، آقامحمدي و آگاه، هفتمین کنفرانس کمک کنترل توان راکتیو، آقامحمدي و آگاه، هفتمین کنفرانس توزیعتوزیع

دستورالعمل متعادل نمودن بار فازها در شبکه هاي توزیع، توانیردستورالعمل متعادل نمودن بار فازها در شبکه هاي توزیع، توانیرانتخاب روش بهینه متعادل سازي بار در شبکه توزیع نیروي انتخاب روش بهینه متعادل سازي بار در شبکه توزیع نیروي

برق تبریز، مهایی و همکاران، برق تبریز، مهایی و همکاران، مفاهیم و مسایل سیستمهاي قدرت، بهنام محمدي ایواتلو، مفاهیم و مسایل سیستمهاي قدرت، بهنام محمدي ایواتلو،

Behnam MohammadiBehnam Mohammadi--ivatloo ivatloo 99//1212//20132013عباس ربیعیعباس ربیعی

Documents

ﻊﯾزﻮﺗ يﺎﻫ ﻪﮑﺒﺷ رد لدﺎﻌﺘﻣﺎﻧ يﺎﻫرﺎﺑsmart.tabrizu.ac.ir/Files/Content/Smart/Load-Balancing.pdf · ﻊﯾزﻮﺗ يﺎﻫ ﻪﮑﺒﺷ