اتوبوستر

 اتوبوستر‌، سد دفاعی در برابر نوسان ولتاژ  

557 بازدید آموزش در صنعت برق

نوسان ولتاژ یا به عبارتی افزایش و کاهش آن می‌تواند سلامت کلیه دستگاه‌های متصل به جریان الکتریسیته را به خطر بیاندازد. اتوبوستر‌ها (Automatic Voltage Regulator or AVR) یکی از ابزار‌های مهم برای حفظ سطح ثابت ولتاژ مورد نیاز برای تجهیزات الکتریکی هستند. به کمک این دستگاه‌ها می‌توانیم همواره منبع تغذیه ثابت و قابل اعتمادی را در اختیار داشته باشیم. انواع مختلفی از اتوبوستر‌ها وجود دارد، آن‌ها به طور گسترده در صنایع تولید، انتقال و توزیع نیروی برق، ترانسفورماتور‌ها، تجهیزات صنعتی الکتریکی و به طور کل هر دستگاهی که به جریان برق متصل می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرند. حتی نمونه‌های کوچک تنظیم کننده خودکار ولتاژ را می‌توان در منازل مشاهده کرد. بدون استفاده از AVR ریسک آسیب و از کارافتادن تجهیزات بالا می‌رود.

در صنایع انتقال و توزیع نیروی برق، چه زمانی از اتوبوستر استفاده می‌کنیم؟

به طور معمول تنظیم کننده‌های خودکار ولتاژ در مواقعی که امکان تنظیم ولتاژ از طریق تغییر اندازه‌ هادی یا منبع وجود ندارد، مورد استفاده قرار می‌گیرند. در تجهیزات الکتریکی مانند ژنراتور‌ها، بار تولید شده ممکن است به طور ناگهانی دچار تغییر شود. در این حالت، سیستم تحریک نیز باید تغییر کند تا ولتاژ ثابت تحت شرایط بار جدید وارد شبکه شود. اتوبوستر ولتاژ خروجی محرک و جریان میدان را تغییر می‌دهد.

یک نمونه اتوبوستر صنعتی تک فاز

به غیر از تغییرات ولتاژ در ژنراتور‌ها، عوامل دیگری هم وجود دارد که سبب می‌شود جریان برق ورودی به ترانسفورماتور‌ها دچار نوسان شود. اگر این نوسانات در محل ورود به ترانسفورماتور توسط اتوبوستر کنترل نشود، کل شبکه برق رسانی تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. در این صورت خسارات وارده به تجهیزات الکتریکی بسیار فراتر از حد انتظار خواهد بود. برخی از عواملی را که در میزان نوسان سطح ولتاژ مشاهده شده نقش دارند را در زیر ملاحظه می‌فرمایید:

  • موقعیت ترانسفورماتور در خط توزیع محلی
  • نزدیکی به مصرف کنندگان بزرگ برق
  • نزدیکی به تجهیزات تنظیم کننده ولتاژ برق
  • تغییرات فصلی در سطوح ولتاژ کلی سیستم
  • ضریب بار در سیستم انتقال، توزیع محلی و غیره

مکانیسم عمل تنظیم کننده‌های خودکار ولتاژ (AVR) چگونه است؟

یک اتوبوستر طیفی از سطوح ولتاژ را می‌گیرد و به طور خودکار ولتاژی با محدوده نوسان بسیار کمتر را به عنوان ولتاژ خروجی تحویل می‌دهد. به عنوان مثال، اگر جریان ورودی نوسانی معادل 25-% الی 10+% داشته باشد، وظیفه اتوبوستر این است که پیش از تحویل جریان خروجی، این میزان نوسان را تا حد 3-% الی 3+% کاهش دهد. همچنین AVR می‌تواند افزایش یا کاهش ناگهانی ولتاژ را نیز جبران کند.

نمای شماتیک محدوده عملکرد اتوبوستر

کاربرد اتوبوستر‌های سه فاز و تک فاز

به طور معمول شرکت‌های توزیع نیروی برق از کنار هم قرار دادن اتوبوستر‌های تک فاز برای تنظیم ولتاژ ترانسفورماتور سه فاز استفاده می‌کنند. اینها واحدهای «قطعی» هستند که در فضای باز به قطب نصب می‌شوند. در برخی از موارد نیز ممکن است از کنار هم قرار دادن سه AVR تک فاز برای تغذیه سه ترانسفورماتور تک فاز استفاده شود.

 معمولاً برای بارهای سه فاز، استفاده از اتوبوستر سه فاز مقرون به صرفه تر است. زیرا یک تنظیم کننده ولتاژ خودکار سه فاز بسته به ویژگی‌های طراحی می‌تواند هر سه فاز را با هم یا هر فاز را به طور مستقل تنظیم کند. علاوه بر این بیشتر AVR‌های سه فاز را برای تغذیه بارهای تک فاز نیز می‌توان مورد استفاده قرار داد. هر سه حالت ذکر شده را در تصویر زیر ملاحظه می‌فرمایید.

کاربرد اتوبوستر‌های سه فاز و تک فاز

چگونه یک تنظیم کننده ولتاژ اتوماتیک مناسب انتخاب کنیم؟

در بخش زیر، ما پنج ویژگی برتر یک اتوبوستر با کیفیت مناسب را فهرست کردیم تا به کمک آن بتوانید بهترین گزینه را مطابق با اهداف خود انتخاب کنید.

1. توجه به قابلیت تنظیم ولتاژ

تنظیم ولتاژ بهینه زمانی حاصل می‌شود که مقدار ولتاژ معادل بارهای تمام تجهیزات الکتریکی باشد. عوامل متعددی از جمله اندازه و نوع سیم و کابل، راکتانس ترانسفورماتور و کابل‌ها، استارت ژنراتور، طراحی مدار و ضریب توان می‌توانند بر تنظیم ولتاژ تأثیر بگذارند. صرف نظر از این موانع بالقوه، قدرت تنظیم ولتاژ اتوبوستر باید با ضریب خطای 1% انتخاب شود. بدین ترتیب مشکلات عدم تعادل سه فاز از بین می‌رود و انحرافات ولتاژ به حداقل می‌رسد.

2. محدوده ولتاژ ورودی

اولین قدم در انتخاب بهترین اتوبوستر، تعیین محدوده ولتاژ ورودی شما است. در یک تنظیم کننده با کیفیت باید محدوده ولتاژ ورودی گسترده باشد؛ زیرا ولتاژ‌های ورودی اغلب دچار افت شدید می‌شوند (به خصوص در زمان ترافیک مصرف). گستردگی محدوده ولتاژ ورودی AVR به شما اجازه می‌دهد تغییرات ولتاژ را با حداقل نوسان بار ایجاد کنید.

3. امپدانس کم اتوبوستر

امپدانس مقاومت یک جزء در برابر جریان الکتریکی است که بر حسب اهم اندازه‌گیری می‌شود. هدف از به کارگیری یک اتوبوستر دستیابی به امپدانس کم در شبکه انتقال و توزیع نیروی برق است. برهم‌کنش بین جریان بار و امپدانس منبع می‌تواند باعث ایجاد ولتاژ پایین، اعوجاج ‌هارمونیک و عدم تعادل ولتاژ شود. در حالت ایده آل اگر امپدانس AVR پایین باشد، از بروز همه این موارد مخرب در شبکه جلوگیری می‌شود.

4. قابلیت سازگاری بار در تنظیم کننده خودکار جریان

تنظیم ولتاژ اعمال شده توسط اتوبوستر باید با بار مشخص شده برای شبکه سازگاری داشته باشد تا از عملکرد صحیح تجهیزات متصل به آن اطمینان حاصل شود و همچنین از تداخل در عملکرد سایر بارهای متصل به همان منبع تغذیه جلوگیری گردد. AVR‌های دارای کارایی بالا باید بتوانند بارهایی با جریان‌های راه اندازی بالا و فاکتورهای توان ماکزیمم را تحمل کنند. برای جلوگیری از ناپایداری، سرعت پاسخ اتوبوستر باید طوری طراحی شود که با منابع تغذیه الکترونیکی مورد استفاده در بسیاری از تجهیزات امروزی همخوانی داشته باشد.

5. دقت بالای ولتاژ در اتوبوستر

وظیفه اصلی یک تنظیم کننده ولتاژ اتوماتیک این است که سطوح ولتاژ را متناسب با نیاز شبکه تنظیم کند. طبیعتاً دقت بالا در انجام این فرایند بسیار مهم است، اما سطح دقت مطلوب برای برنامه شما چیست؟

دقت ولتاژ به نیاز بار بحرانی رابطه مستقیم دارد. به طور معمول، AVR در مدارهایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که تنظیم ولتاژ را نمی‌توان از طریق تغییر اندازه‌هادی به دست آورد. در مواردی که تکانه‌‌های ولتاژ، جهش‌‌ها و افت‌های ناگهانی، عامل اصلی نگرانی ما برای سلامت سیستم به حساب می‌آید، استفاده از اتوبوستر‌های دقیق خیال ما را از بابت خطرات شبکه راحت می‌کند. برای اطلاعات بیشتر و مشاهده آگهی‌های مربوط به اتوبوستر، کلیک کنید.

557 بازدید
نویسنده این مقاله
الهه زینالی
اشتراک گذاری

مطالب مرتبط