مقدمه

کیفیت توان (Power Quality) به معنی ثبات و پایداری پارامترهای الکتریکی در سیستم قدرت است. این پارامترها شامل ولتاژ، جریان و فرکانس می‌شوند. کیفیت توان ضعیف می‌تواند باعث مشکلاتی مانند افزایش تلفات انرژی، کاهش عمر تجهیزات و اختلال در عملکرد دستگاه‌ها شود.

در این ویجت، به بررسی جامع مفاهیم کیفیت توان، عوامل مؤثر بر آن، و راه‌حل‌های بهبود کیفیت توان می‌پردازیم.

تاریخچه کیفیت توان

مفهوم کیفیت توان از اوایل قرن بیستم و با گسترش سیستم‌های الکتریکی مطرح شد. با افزایش استفاده از بارهای غیرخطی در دهه‌های اخیر، اهمیت کیفیت توان بیش از پیش آشکار شده است.

مفاهیم کلیدی

هارمونیک‌ها

هارمونیک‌ها سیگنال‌های ناخواسته با فرکانس‌های مضرب فرکانس اصلی هستند که باعث اعوجاج شکل موج می‌شوند. این پدیده معمولاً در سیستم‌هایی با بارهای غیرخطی مانند اینورترها و درایوهای موتور مشاهده می‌شود.

فلیکر (Flicker)

فلیکر به تغییرات سریع و کوچک در ولتاژ اشاره دارد که باعث تغییر در روشنایی لامپ‌ها می‌شود. این پدیده معمولاً ناشی از بارهای متغیر مانند کوره‌های قوس الکتریکی است.

افت ولتاژ (Voltage Sag)

افت ولتاژ کاهش موقت ولتاژ است که می‌تواند باعث خاموشی دستگاه‌ها شود. این پدیده معمولاً ناشی از راه‌اندازی موتورهای بزرگ یا اتصال کوتاه در شبکه است.

افزایش ولتاژ (Voltage Swell)

افزایش ولتاژ افزایش موقت ولتاژ است که می‌تواند به تجهیزات آسیب برساند. این پدیده معمولاً ناشی از قطع بارهای بزرگ یا خطاهای شبکه است.

استانداردهای کیفیت توان

استانداردهای کیفیت توان توسط سازمان‌های بین‌المللی مانند IEEE و IEC تعیین می‌شوند. برخی از مهم‌ترین استانداردها عبارتند از:

• IEEE 519: استاندارد محدودیت هارمونیک‌ها در سیستم‌های قدرت.
• IEC 61000: استاندارد سازگاری الکترومغناطیسی (EMC).
• EN 50160: استاندارد کیفیت توان در شبکه‌های توزیع اروپا.

روش‌های اندازه‌گیری کیفیت توان

برای اندازه‌گیری کیفیت توان از ابزارهای خاصی مانند آنالایزرهای کیفیت توان استفاده می‌شود. این ابزارها می‌توانند پارامترهای زیر را اندازه‌گیری کنند:

• ولتاژ و جریان
• هارمونیک‌ها
• فلیکر
• ضریب توان

مطالعات موردی

منابع و مراجع