بررسی نقش لامپ های کم مصرف در تولید هارمونی و اثرات آن بر شبکه ه

شرح مقاله

لازمه تبلیغ برای تغییر فرهنگ مصرف لامپ های موجود با لامپ های کم مصرف جدید ضرورتاً نیاز به بررسی و تحلیل کارشناسانه پیرامون اثرات مختلف این موضوع دارد تا با پیش بینی مسائل احتمالی ناشی از این پدیده بتوان تمهیدات لازم را به مورد اجرا گذاشت. در این رابطه سعی شده است به کمک آزمایش تجربی بر روی دو نمونه از این لامپ ها (ساخت داخل و خارج کشور) به اندازه گیری مشخصه های الکتریکی آنی پرداخته با توجه به نتایج عملی بدست آمده روی اثرات سوء استفاده کنندگان از لامپ های فوق بر روی شبکه و در اولیت اول شبکه های توزیع، بحث و بررسی صورت پذیرد. آزمایشات نشان می دهد که لامپ های مورد نظر دارای ضریب قدرت پائین و ضریب کل اعوجاج هارمونیکی بالایی می باشند.بنابراین اگر استفاده از این لامپ ها افزایش یابد و سهم عمده ای از بار روشنایی کل شبکه را در برگیرداحتمال زیان دیدن کیفیت ولتاژ شبکه افزایش یافته و در این صورت بر روی دیگر تجهیزات شبکه و مصرف کننده با مشکلات جدید روبرو خواهیم شد.

بررسی نقش لامپ های کم مصرف در تولید هارمونی و اثرات آن بر شبکه های توزیع

---

از آنجایی که روشنایی یکی از عوامل مهم مصرف انرژی الکتریکی درساعات اوج شبکه می باشد و به تنهایی در حدود ۳۵ در صد با پیک را شامل می شود. سعی در تعویض فرهنگ و کاهش مصرف انرژی الکتریکی مربوط به روشنایی کمکی در جهت حمل شبکه و به خصوص مدیریت بار در ساعات اوج مصرف می باشد. با توجه به پیشرفت ساخت تجهیزات الکترونیک صنعتی و در راستای آن لامپ های جدید با مصرف کم که دارای بهره وری قابل ملاحظه میباشد. فکر استفاده از این لامپ ها و تعویض تدریجی لامپ های موجود در راستای اهداف بیان شده و صرفه جویی انرژی در سال های اخیر مورد توجه قرار گرفته استفاده است. از جمله نکات مورد توجه در این رابطه عبارتد از:

الف_توجیه اقتصادی کاربرد زیاد لامپ های کم مصرف در شبکه سراسری در نتیجه کاهش پیک بار اکتیو

ب-توجیه استهلاک هزینه نسبتاً گران خرید لامپ های فوق با توجه به مصرف کم انرژی و طول عمر زیاد آن از دید مصرف کننده

ج_توجیه کاهش مشکلات مدیریت بار با توجه به استفاده از این نوع لامپ ها در پیک بار

شرح مقاله

لازمه تبلیغ برای تغییر فرهنگ مصرف لامپ های موجود با لامپ های کم مصرف جدید ضرورتاً نیاز به بررسی و تحلیل کارشناسانه پیرامون اثرات مختلف این موضوع دارد تا با پیش بینی مسائل احتمالی ناشی از این پدیده بتوان تمهیدات لازم را به مورد اجرا گذاشت. در این رابطه سعی شده است به کمک آزمایش تجربی بر روی دو نمونه از این لامپ ها (ساخت داخل و خارج کشور) به اندازه گیری مشخصه های الکتریکی آنی پرداخته با توجه به نتایج عملی بدست آمده روی اثرات سوء استفاده کنندگان از لامپ های فوق بر روی شبکه و در اولیت اول شبکه های توزیع، بحث و بررسی صورت پذیرد. آزمایشات نشان می دهد که لامپ های مورد نظر دارای ضریب قدرت پائین و ضریب کل اعوجاج هارمونیکی بالایی می باشند.بنابراین اگر استفاده از این لامپ ها افزایش یابد و سهم عمده ای از بار روشنایی کل شبکه را در برگیرداحتمال زیان دیدن کیفیت ولتاژ شبکه افزایش یافته و در این صورت بر روی دیگر تجهیزات شبکه و مصرف کننده با مشکلات جدید روبرو خواهیم شد.

بدست آوردن مشخصه های الکتریکی لامپ های کم مصرف:

به منظور دستیابی به مشخصه الکتریکی لامپ های کم مصرف دو نوع آنها با مشخصات زیر مورد آزمایش قرار گرفتند:

لامپفلورسنت کم مصرف به بهره نوری بالا ، ساخت کارخانه اسرام و توان مصرفی ۲۳ وات با عمر نزدیک به ۸۰۰۰ ساعت و شدت روشنایی معادل لامپ رشته ای ۱۲۰ وات

لامپ فلورسنت کم مصرف با بهره نوری بالا ، ساخت کارخانه داخلی و توان مصرفی ۲۰ وات ،با عمر نزدیک به ۸۰۰۰ ساعت و شدت روشنایی لامپ رشته ای ۱۰۰ وات

کارایی لامپ های فوق با توجه به مشخصات زیر مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

۱-بهره نوری بالا

۲-توان مصرفی پایین

۳-ضریب توان ضعیف

۴-درصد کل اعوجاج هارمونیک های تولیدی

بحث و بررسی در سه مورد اول در مقالات مختلفی تحلیل شده است و توجه اصلی بر روی فاکتور چهارم معطوف می باشد.

در صورت آزمایش نتیجه به دست آمده و شکل موج جریان مرفی لامپ ها کاملا غیر سینوسی و پریودیک می باشد و تقریبا به شکل یک مثلث نزدیک تر است. هر دو لامپ دارای شکل موج جریان مصرفی یکسان می باشند.

زمانی که نسبت بار لامپ ها به کل شبکه کسر کوچکی را شامل شود تاثیر قابل ملاحظه ای را در برنخواهد داشت ولی اگر درصد مصرف لامپ های فوق افزایش یابد جریان هارمونیکی سهم عمده ای از جریان شبکه را به خود اختصاص خواهد داد که این موضوع مشکلات خاص خود را به همراه خواهد داشت. برای نشان دادن تاثیر سو استفاده کلان از این لامپ ها بر روی کیفیت ولتاژ شبکه جهت سادگی تجزیه و تحلیل از یک مجتمع اداری آموزشی با مشخصات زیر به عنوان نمونه ای از بار های غیر خطی که در نتیجه استفاده از لامپ های کم مصرف فلورسنت بوجود آمده است سود برده و نتایج مطالعه فوق بعنوان معیاری برای کل شبکه تعمیم داده می شود.

کل مصرف در پیک بار ۱۰۰کیلو ولت در ضریب قدرت پس فاز ۸۵ درصد فرض شده است.

با روشنایی مجتمع فوق ۵۰ درصد کل بار در نظر گرفته شده است که توسط لامپ های رشته ای با ضریب قدرت یک و بدون هارمونیک تولیدی می باشند.

قدرت اتصال کوتاه فاز شینه ۴۰۰ ولت متصل به بار ۵ مگا وات آمپر می باشد.

تحلیل استفاده از لامپ های کم مصرف:

با توجه به قدرت اتصال کوتاه ، راکتانس معادل شبکه ۰۲۳/۰ اهم و نتیجتا اندوکتانس معادل برابر یک دهم میلی هانری بدست می آید.

محاسبات لازم جهت بدست آوردن ضریب کل اعوجاج ولتاژ شینه مصرف کننده نیاز به حل معادلات مداری در فرم زمانی دارد.