در اسفند ماه سال ۱۴۰۱، در کارخانه سیمان تهران بوسیله دستگاههای پاورآنالایزر HIOKI اندازهگیری بر روی ۱۲ فیدر شامل ورودی و خروجی ترانسفورماتورها و فیدرهای آسیاب مواد، کوره و … در سطح ولتاژ ۶ کیلوولت و ۴۰۰ ولت انجام گرفت. نتایج اندازهگیریهای انجام شده شامل اندازهگیری ولتاژ، جریان، توان اکتیو و راکتیو، ضریب توان، فرکانس، هارمونیکهای ولتاژ و جریان، فلیکر و گذراهای ولتاژ و جریان آنالیز شد و با حدود استاندارد مقایسه گردید و همچنین بر روی بانکهای خازنی موجود مانور ورود و خروج انجام گرفت تا ضمن سنجش ظرفیت حقیقی بانک خازنی و تشخیص سالم یا معیوب بودن هر پله، تاثیر آن بر هارمونیکهای شبکه بررسی گردد. سپس گزارش تفصیلی اندازهگیریها به تفکیک برای هر نقطه به طور مشروح به کارفرما ارائه گردید.
با توجه به اندازهگیریهای انجام گرفته، مشکلات کیفیت توانی شبکه از جمله مقادیر پایین ضریب توان و مقادیر بالای هارمونیکها شناسایی شد. در این مرحله شبکه با جزئیات مورد نیاز با توجه به نقشه تک خطی و مشخصات تجهیزات شبکه در نرم افزار DIgSILENT Power Factory شبیهسازی شد و مقادیر توان اکتیو و راکتیو بارهای شبکه و همچنین هارمونیکهای تولیدی آنها در نرم افزار وارد گردید و نتایج شبیهسازی با نتایج اندازهگیری جهت صحتسنجی تطابق داده شد. سپس با استفاده از آنالیز اتصال کوتاه، آنالیز پخش بار و پخش بار هارمونیکی و پاسخ فرکانسی، در نهایت تعداد ۱۱ دستگاه بانک خازنی به همراه فیلترهای هارمونیکی مورد نیاز شامل ۶ دستگاه بانک خازنی LV در سطح ولتاژ ۴۰۰ ولت و ۵ دستگاه بانک خازنی MV در سطح ولتاژ ۶ کیلوولت طراحی گردید و مشخصات و جزئیات فنی و اجرایی آن به همراه تاثیر آن در بهبود ضریب توان و هارمونیکهای شبکه به کارفرما ارائه گردید.
در ادامه قسمتی از گزارش تحلیلی در خروجی ۴۰۰ ولت یکی از ترانسفورماتورها آورده شده است:
- با ورود بانک خازنی به مدار ضریب توان از ۰.۸۳ به ۰.۹۴ رسیده است.
- با ورود بانک خازنی به مدار تشدید هارمونیکی در شبکه به وجود آمده است و هارمونیک ۵ و ۷ ولتاژ افزایش یافته و حد استاندارد را نقض کرده است.
- با ورود بانک خازنی به مدار تشدید هارمونیکی در شبکه به وجود آمده است و هارمونیک ۵ و ۷ و ۱۱ جریان افزایش یافته و حد استاندارد را نقض کرده است.
در نمودار زیر نتایج پخش بار هارمونیکی در نرم افزار با ورود بانک خازنی (بدون فیلتر – وضعیت موجود) بررسی شده است.
همانطورکه مشاهده میگردد با ورود بانک خازنی همانطورکه در اندازهگیری نیز مشاهده شد مقادیر هارمونیک ۵ و ۷ ولتاژ و ۵ و ۷ و ۱۱ جریان افزایش یافته و غیر استاندارد شده است که ناشی از تشدید هارمونیکی بانک خازنی است. بنابراین استفاده از بانک خازنی بدون فیلتر آسیبزا خواهد بود. در نمودار زیر نتایج پخش بار هارمونیکی با ورود بانک خازنی با فیلتر هارمونیک ۷ درصد بررسی شده است.
با توجه به نمودار بالا با استفاده از فیلتر هارمونیکی به همراه خازن از تشدید هارمونیکی بانک خازنی جلوگیری شده است و تمام مقادیر هارمونیکهای ولتاژ و جریان در حد استاندارد قرار گرفته است. با توجه به اینکه ولتاژ نامی خازنهای موجود ۴۰۰ ولت است امکان سری کردن آنها با فیلتر هارمونیک وجود ندارد. بنابراین در مجموع نیاز به برچیدن بانک خازنی موجود و نصب ۴۰۰ کیلووار بانک خازنی با فیلتر هارمونیک ۷ درصد در خروجی ترانسفورماتور میباشد که مشخصات فنی آن ارائه گردیده است.