به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از یزد؛ همانطور که آب، هوا یا هر چیز مصرفی دیگر دارای کیفیت است و شاخص‌های برای سنجیدن کیفیت آن‌ها وجود دارد در مورد برق نیز کیفیت وجود دارد و اصطلاح کیفیت توان الکتریکی کاربرد دارد. در ادامه به بررسی شاخص‌های کیفیت توان الکتریکی می‌پردازیم.

در ابتدا به تعریف واژه کیفیت توان الکتریکی میپردازیم. کیفیت توان الکتریکی عبارتست از: هرگونه تغییر در کمیت‌های ولتاژ و فرکانس که سبب خرابی یا عملکرد نادرست تجهیزات مصرف کننده گردد.

افت کیفیت توان عمدتا ناشی از آلودگی صنایع بزرگ است. در حالت ایده آل، برق با کیفت، سینوسی کامل و بدون نویز و بدون افت ولتاژ است.

کیفیت پایین برق مشکلاتی نیز به وجود می‌آورد. برخی از مشکلات عبارتند از: افزایش مصرف انرژی، کاهش طول عمر تجهیزات، نارضایتی مصرف کنندگان و ....

مشکلات عمده‌ای که باعث ایجاد افت کیفیت توان می‌شود عبارتست از:

توان راکتیو: در مدارهای جریان متناوب انرژی در عناصری همچون سلف و خازن ذخیره می‌شود که ممکن است منجر به معکوس شدن‌های دوره‌ایِ جهتِ شارش انرژی شود. بخشی از توان که به دلیل این انرژی ذخیره شده‌است و در هر سیکل به منبع برمی گردد، به عنوان توان رِاَکتیو (Reactive) شناخته می‌شود.

توان رآکتیو بین ولتاژ و جریان اختلاف فاز ایجاد می‌کند. به عبارت دیگر کمینه و بیشینه‌ها در یک زمان رخ نمی‌دهند.

هارمونیک‌ها: مؤلفه‌هایی با فرکانس بالاتر از فرکانس مؤلفۀ اصلی در یک شکل موج (ولتاژ یا جریان الکتریکی) هستند که در شبکه قدرت، به‌طور ناخواسته و بر اثر بارهای غیرخطی تولید می‌شوند.

عدم تعادل شبکه: ناشی از بار(مصرف کننده)های تکفاز، دوفاز و سه فاز نامتعادل است.

حالت‌های گذرا: معمولا ناشی از کلید زنی کلید زنی(قطع و وصل) مصرف کنندگان(مخصوصا مصرف کنندگان بزرگ) است.

سو سو زدن: ناشی از استفاده از تجهیزاتی مانند کوره های قوس و جوشکاری است.

تغییرات ولتاژ: بالا یا پایین رفتن ولتاژ دی یک دوره زمانی کوتاه ناشی از قطع و وصل خازن‌ها، اتصالی‌ها و یا بارگذاری بیش از حد می‌باشد.

نوسانات(رزونانس): تبادل انرژی متناوب بین سلف و خازن باعث ایجاد نوسانات در شبکه می‌شود.

جهت افزایش کیفیت برق هم شرکت های برق و هم مصرف کنندگان میتوانند نقش داشته باشند. شرکتهای برق با کاهش احتمال اتصالی(مثلا هرس کردن درختان زیر خط)، کنترل مقاومت زمین، تنظیم بار ترانس‌ها، نوسازی شبکه، نصب فیلتر و تجهیزاتی که از زرونانس جلوگیری میکنند و ... مصرف کنندگان هم با اصلاح تجهیزات(تجهیزات آلوده کننده برق)، استفاده از فیلتر(مصرف کننده های بزرگ)، استفاده از تجهیزات جبرانی(مثلا جبران توان راکتیو) و ... میتوانند کیفیت برق را بالا ببرند.
 

محمد علی دُرعلی

فارغ التحصیل رشته مهندسی برق و استاد دانشگاه