تأثير التوافقيات علي القدرة الكهربية


تتسبب التوافقيات في حدوث تشوهات فى الموجات الجيبية للجهود تعتمد علي قيمة تيارات الشبكة كما هو موضح فى شكل ( 3 ) مما يتسبب فى زيادة زواية الطور بينهما و بالتالي فى تقليل قيمة معامل القدرة و يكون من الصعب استخدام المكثفات فى هذه الحالة لأنها تتعرض للتلف نتيجة انخفاض ممانعتها لمرور التيار نظرا لأنها تتوقف علي قيمة التردد فى الشبكة و يؤدي ذلك إلي ارتفاع درجة حراراتها عن المعدل الطبيعي و انهيارها حراريا و لدراسة تأثير التوافقيات علي القدرة الكهربية فإنه بالرجوع إلي القدرة الظاهرية ( Apparent Power ) و المعرفة في المعادلة (5) بالرمز S فإن S = U1 I1

( 5 ) S2 = ( U1I )2 = حيث U1 هو جهد الشبكة بينما I1 هو تيار الشبكة بتردد 50 هرتز و I2، I3 ، ……… هي تيارات التوافقيات اعتبارات من التوافقية الثانية .

( 6 )
حيث هي زاوية الطور بين ، ، و تمثل قيمة مربع القدرة الفعالة في الشبكة مقدرة بالكيلو وات ( KW )

 

 

113

 

و تمثل القدرة مربع القدرة الغير فعالة فى الشبكة مقدرة بالكيلو فار (KVAR ) أما القيمة فتمل القدرة الناتجة عن التوافقيات فى الشبكة مقدرة بـ ( KVAD ) .

و يوضح شكل ( 4 ) مثلث القوي مبينا عليه القدرات الظاهرية و الفعالية و غير الفعالية و كذلك الناتجة عن التوافقيات .

و يلاحظ أن الفرق فى زاوية الطور بين الجهد و التيار تتأثر بتواجد التوافقيات فى التيار و قيم ممانعات شبكات التوزيع مثل مخالفات المغذيات و المحولات و غيرها من مكونات الشبكة مما ينتج عنه انخفاضا في معامل القدرة و هو أقل من معامل القدرة فى عدم وجود التوافقيات . و الجدير بالذكر أن أي انخفاضا فى معامل القدرة يؤدي بالضرورة إلي ارتفاع التيار فى الشبكة مما يتسبب عنه فقد فى القدرة فى الكابلات الأرضية و خطوط النقل و كذلك فى المحولات الكهربية و أجهزة الوقاية و مفاتيح القطع ينتج عنه ارتفاع فى درجة الحرارة مما يتسبب عنه انهيار في مكونات الشبكة و كذلك يتسبب انخفاض معامل القدرة في زيادة الفقد فى الجهود فى الكابلات الأرضية و خطوط التوزيع .