فروافتادگي ولتاژ، كاهش موقتي مقدار موثر ولتاژ است كه به سبب اتصال كوتاه، اضافه بار و راه‌اندازي موتورهاي بزرگ ايجاد مي‌شود. در مقايسه با وقفه، فروافتادگي ولتاژ از عموميت بيشتري برخوردار است و تعداد زيادي از مشتريان را تحت تاثير قرار مي‌دهد. براي جلوگيري از وقوع برخي مشكلات اصلاح و بهبود فروافتادگي ولتاژ بسيار مورد توجه است. در اين مقاله با استفاده از اندازه‌گيريهاي كيفيت توان با دستگاه ION7600 در يك شبكه نمونه، دامنه و مدت فروافتادگي ولتاژ در نقطه اندازه‌گيري مشخص و سپس به شناسايي عامل به وجود آورنده پرداخته شده است. همچنين شبيه‌سازي فروافتادگي ولتاژ در شبكه منطقه نمونه كه اندازه‌گيريها در آن انجام شده بود، توسط نرم‌افزار Digsilent انجام شد. براي بهبود فروافتادگي ولتاژ جبران‌كننده استاتيكي توزيع استفاده و جايابي اين تجهيز با استفاده از آناليز حساسيت انجام شده است. شبيه‌سازي جبران‌كننده استاتيكي توزيع در شبكه نمونه توسط نرم‌افزار Digsilent جهت بهبود فروافتادگي ولتاژ انجام و بهبود دامنه ولتاژ با استفاده از جبران‌كننده سنكرون استاتيكي در موقع فروافتادگي ولتاژ مشاهده شد.

در استاندارد IEC6100-4-30 فروافتادگي ولتاژ یا افت ولتاژ، كاهش لحظه‌اي ولتاژ در يك نقطه از سيستم به زير سطح آستانه است. در استاندارد IEEE 1159-1995 فروافتادگي يا افت ولتاژ، كاهش بين ۱/۰ تا ۹/۰ پريونيت مقدار موثر ولتاژ و براي مدت زمان نيم سيكل تا يك دقيقه است. اصلي‌ترين علت رخداد آن، خطاها (اتصال كوتاه‌ها) بوده كه خطاهاي نامتقارن مانند اتصال كوتاه تكفاز به زمين سهم عمده‌اي را نسبت به خطاهاي متقارن كه به ندرت در سيستم‌هاي قدرت اتفاق مي‌افتد دارند. هر پديده فروافتادگي ولتاژ را مي‌توان بوسيله سه فاكتور دامنه (ولتاژ باقيمانده) مدت زمان و پرش زاويه فاز مشخص كرد. با توجه به استفاده از تجهيزات حساس در طرحهاي صنعتي مدرن نظير فرآيندهاي كنترلي، PLCها، محركهاي تنظيم سرعت و روباتها و … و احتمال از كار افتادن آنها در شرايط فروافتادگي ولتاژ، روشهاي مختلفي جهت بهبود فروافتادگي ولتاژ بكار گرفته شده است. روشهاي مرسوم در اين زمينه شامل استفاده از بانكهاي خازني، احداث فيدرهاي جديد موازي و نصب منابع تغذيه غيرقابل قطع (UPS) است. از انواع جديد جبرانگر كه بطور موازي جهت بهبود فروافتادگي ولتاژ مورد استفاده قرار مي‌گيرد و برپايه ادوات Facts است، جبرانگر سنكرون استاتيكي است. اين جبرانگر نيز با توجه به دارا بودن سيستم ذخيره انرژي، قادر است با تزريق توان راكتيو و اكتيو به شبكه، مشكل فروافتادگي ولتاژ در سيستم قدرت را برطرف كند. در اين مقاله پس از ارزيابي فروافتادگي ولتاژ با استفاده از اندازه‌گيري و شبيه‌سازي استفاده از جبرانگر سنكرون استاتيكي توزيع نيز جهت بهبود فروافتادگي ولتاژ در يك شبكه نمونه مورد مطالعه وبررسي قرار گرفته و نتايج تجزيه و تحليل مي‌شوند.

عوامل ايجاد فروافتادگي ولتاژ
اصلي‌ترين علت اين پديده، اتصال كوتاهها هستند كه خطاهاي نامتقارن مانند اتصال كوتاه تكفاز به زمين سهم عمده‌اي را نسبت به خطاهاي متقارن به خود اخصاص مي‌دهند. از ديگر عوامل رخداد پديده فروافتادگي ولتاژ مي‌توان به راه‌انازي موتورهاي بزرگ، تغييرات ناگهاني بار و انرژي‌دار شدن ترانسفورماتور كه منجر به جريان هجومي ترانسفورماتور مي‌شود، اشاره كرد. براي وقفه نيز مي‌توان به رفع خطا به وسيله سيستم حفاظت، مداخله نادرست حفاظت و عملكرد كليدها اشاره كرد.

خطاهاي اتصال كوتاه

راه‌اندازي موتورهاي بزرگ