تحلیل و آنالیز سیگنال های شبکه برق ( فراخوان بزرگی در ECA )

[induct]

با سلام خدمت تمامی دوستان عزیزم
دوستان خیلی وقت بودش می خواستم یه اینجور تاپیکی بزنم تا به آنالیز سیگنال های شبکه پرداخته بشه
این یه فراخوان بزرگ در ECA هستش
اگه هرکس فقط یک تصویر پلود کنه می تونیم یه کلاس آنالیز سیگنال شبکه به وسعت تمام شبکه برق ایران بسازیم
عکس هایی که ازتون می خوام تا ارسال کنید چی هستش ؟
یه شکل موج
شکل موج چی ؟
شکل موجی از ولتاژ شبکه و یا شکل موجی از جریان یه صرف کننده ی رایج !!!
کاری که قرار بشه خیلی سادس
پراب اسیلوسکوپ خودت یا دانشگاه رو متصل کن به پریز برق واین اطلاعات رو به همراه سیگنال قرار بده !!!
اینکه این سیگنال کجاس ! و توی چه ساعتی از روز این سیگنال نمونه برداری شده !
مثال : شکل موج ولتاژ شهر زنجان - نوع مصرف (خانگی - تجاری - صنعتی) - ساعت 13:50
یا اینکه شکل موج ولتاژ خروجی ولتاژ یه پست یا یه ترانس صنعتی یا خانگی رو نمونه برداری کنید!
یا اینکه جریان مصرفی یه مصرف کننده رایج مثل : یه ترانس یا یه منبع سوییچینگ یا مصرف یه کامپیوتر یا جریان یا یه لامپ کم مصرف و ...
و اطلاعات سیگنال رو با مشخصه بار قرار بدین!!!
خوب نتیجه این تاپیک چه خواهد بود:
1- آشنایی با سیگنال ولتاژ شبکه به صورت واقعه ای
2- شناخت اعوجاج های ولتاژ شبکه و دلایل آن
3-شناخت و درک عملی از اثرات هارمونیک های شبکه
4-بررس تغییرات شکل موج ها و دلایل آن
5- آشنایی با نوع جریان بار ها
6-شناخت نحوه اثر گذاری جریان بار در ولتاژ شبکه
7-بررسی اعوجاج ولتاژ در زمان های مختلف
8- بررسی ضرایب هارمونیکی در پیک مصرف شبکه
9-بررسی ضرایب هارمونیکی در حالت بی باری
10- بررسی اثرات هارمونیک
11- بررسی اثرات فیلتر های شبکه
12- بررسی جریان های عبوری از بانک های خازنی
و بی نهایت نکات علمی دیگه که به تنهایی در حد پروژه های دکتری هستن
اصلا این تاپیکی هستش که به زبان ساده و مبتدی می تونه مفاهیم سطح بالا رو منتقل کنه!
پس یه زحمتی بکشید و لطف کنید توی این فراخوان علمی شرکت کنید
هم تصویر بگذارید و هم تحلیل سیگنال ها بپردازید و دلایل منطقی رو برای بررسی هارمونیک ها بیان کنید
پیشاپیش از تمامی دوستان عزیز ممنونم
به نام خدا
خودم آغاز می کنم ...
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
شکل موج ولتاژ شبکه برق - شهر زنجان - مصرف خانگی - پنج شنبه ساعت 17:30 - تاریخ 93/10/11


شکل موج ولتاژ خروجی اتو ترانسفورماتور آزمایشگاهی خودم - که با همون ولتاژ بالای در همون زمان کار می کرد


جریان عبوری از یه پل دیودی با خازن صافی 10000 میکرو و لود 50 اهمی


شکل موج ولتاژ شبکه برق- زنجان - شهرک صنعتی - مصرف صنعتی- پست شخخصی بی بار 20K-400 - جمعه ساعت 12:00 - تاریخ 93/6/10


این تصاویر رو هم جناب محمد شاهی عزیز پلود کرده بودن که من از یه تاپیک دیگه اینجا قرار می دم:
شکل موج برق شهری - بوشهر - دانشگاه بوشهر - تاریخ حدودای 93/10/4


همون شکل موج با اثر روشن شدن یه کیس با پاور GREEN


در ضمن دوستان من عکس ها رو توی این لینک پلود می کنم:
http://www.8pic.ir
تا حالا ندیدم لینکی رو این سایت حذف کنه!!!
موفق باشید منتظر عکس ها تحلیل هاتون هستم :applause: :nerd:

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : تحلیل و آنالیز سیگنال های شبکه برق ( فراخوان بزرگی در ECA )

اقای حیدری لطف کنید برای کسانی که به اسکوپهای دیجیتال یا اسپکتروم انالایزر یا پاور انالایزر دسترسی دارند این بند رو هم اظافه بکنید که اگر امکان داره thd ولتاژ و اگر امکان داره جریان و باز هم اگر امکان داره جریان نسبت به ولتاژ رو قرار بدن. مورد خیلی مهمیه. من چند بار اندازه گرفتم. شب thd ولتاژ خونه ما میره تا بالای 12 درصد. (استاندارد جهانی بالای 3 درصد روی شبکه رو نمیپذیره)
چشم. در اسرع وقت چند نمونه از ولتاژ های خونمون رو اندازه گیری میکنم.
فقط یک نکته. معمولا پرابهایی که استفاده میکنیم 300 ولتی هستن و ممکنه اسیب ببینن. دوستانی که میخوان ولتاژ اندازه گیری بکنن اگر پرابهاشون از همین پرابهای رایجه حتما از تقسیم مقاومتی استفاده بکنن.

[pedramshams]

پاسخ : تحلیل و آنالیز سیگنال های شبکه برق ( فراخوان بزرگی در ECA )

فقط یک نکته. معمولا پرابهایی که استفاده میکنیم 300 ولتی هستن و ممکنه اسیب ببینن. دوستانی که میخوان ولتاژ اندازه گیری بکنن اگر پرابهاشون از همین پرابهای رایجه حتما از تقسیم مقاومتی استفاده بکنن.

آره مخصوصا بهتره شکل موج بعد از قرار دادن ترانس کاهنده رو نگیرن بهتره و حتما از تقسیم مقاومتی استفاده کنید

[induct]

پاسخ : تحلیل و آنالیز سیگنال های شبکه برق ( فراخوان بزرگی در ECA )

با سلام خدمت دوستان
جناب وزیری نکته بسیار به جایی رو فرمودین ( بنده فراموش کردم بگم)
Total Harmonic distortion مولفه بسیار مهمی هست که اسیلوسکوپ های متوسط به بالا دارن .
یه توضیح خدمت دوستان عرض کنم که این فاکتور برای نشون دادن در صد هارمونیک های که سبب اعوجاج سیگنال شدن هستش و با نام THD معرفی می شه ، که نشون میده مثلا در یک شکل موج در صد هارمونیک 3،5،7 و ... چقدر هستش ( این مولفه هم خیلی اطلاعات خوبی در بر داره )
خیلی ممنونم از دوستان و منتظر تصاویر و تحلیل ها هستم :applause: :nerd:
شکل موج برق شهری - زنجان - مصرف خانگی - ساعت 1:30 جمعه - تاریخ 93/10/12

[induct]

پاسخ : تحلیل و آنالیز سیگنال های شبکه برق ( فراخوان بزرگی در ECA )

با سلام خدمت دوستان عزیز
و با عرض تشکر بابت عدم همکاری همه ی عزیزان :biggrin: :cry:
دوستان یعنی هیچ کس از بزرگواران اسیلوسکوپ نداره یا توی دانشگاه دسترسی به اسلوسکوپ نداره ؟ :sad:
اشکالی نداره حتما سرتون شلوغه
من موضوع رو ادامه می دم به امید اینکه دوستان همراه این تاپیک بشن
خوب دوستان عزیز من چند تا تحلیل در مورد سیگنال هایی که قرار دادم برای دوستان ارائه می کنم تا دید تحلیلی رو در مورد سیگنال های برق شبکه رو افزایش بدیم
1- نگاه کنید دوستان اگر سیگنال برق شبکه رو در زمان شروع گرگ و میش هوا با شکل موج ولتاژ برق در ساعت اطراف 2 نیمه شب بررسی کنید می تونید از سیگنال یه نتیجه ای بگیرید و اون هم این هستش که در ساعت 2 نیمه شب تقریبا سیستم های روشنایی و اثر اون ها در دفورمه کردن سیگنال به مینیمم می رسه و در زمان 5:30 که به صورت لحظه ای تمامی خونه ها و روشنایی تجاری روی شبکه می آد می تونید اثر سیستم روشنایی رو روی دفورمه شدن سیگنال ببنید ( این نکته مهمی هست ) من دو سیگنال از برق خونمون رو ارائه کردم اگه دقت کنید ضرایب هارمونیکی و. دفورمه شدن سیگنال در ساعت 13:30 بسیار کمتر از سیگنال گرفته شده در ساعت 17:30 هستش....
2- یک نکته دیگه در مورد سیگنال خروجی ولتاژ اتو ترانسفورماتور، ولتاژ خروجی ترانس بسیار متفاوت از ورودی اون هستش ( حالا دلیلش چی هست ؟) این موضوع بسیار قابل بحثه !!! آیا این اثر گذاری ترانس به خاطر هسته هستش؟ یا بخار ساختار سلف ترانس؟ و آیا ترانس مثل یه فیلتر عمل می کنه؟ این تغییر شکل سیگنال سبب تلفات در ترانس میشه ؟ و هزاران سوال دیگه ... لطفا اگه کسی نظری داره مطرح کنه :applause:
3- سیگنال جریان ورودی یک پل دیودی با خازن صافی همون طور که در تصویر دیده میشه یه سیگنال کاملا غیر سینوسی و با طیف هارمونیکی بسیار بالا هستش به طوری که حتی دامنه هارمونیک 19 این سیگنال به طور بسیار قابل توجهی بالا هستش!!! آیا می دونستین یکی از عوامل بسیار مهم تولید هارمونیک در شبکه برق همین پل دیودی ها با خازن صافی هستند ؟
از دوستان کسی می تونه THD جریان این ساختار رو نشون بده؟ خیلی ممنون :applause:
4- سیگنالی که من از یه پست بی بار گرفتم مولفه های هارمونیکی کمی داشت ولی هارمونیک داره ! دلیل اینکه یه پست بی بار هم ولتاژ هارمونیکی داره می تونه این باشه که خطوط 20کیلو ولتی هم درگیر افت ولتاژ های هارمونیکی هستند !
فعلا توضیحات و سوالاتی که در مورد این سیگنال ها می خواستم مطرح کنم همین ها بودن
منتظر نظرات و تصاویر شما هستم

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : تحلیل و آنالیز سیگنال های شبکه برق ( فراخوان بزرگی در ECA )

مهندس جان تاپیک بد موقع زده شده. کارهای قبلی همه سرجاش باقی مونده و امتحانها هم بهش اضافه شده. مشغله فکری زیاد باعث میشه تا وقتی که تاپیک رو نبینیم تو اپدیت شده ها یادش نمیفتیم.

ترانس به دو دلیل (البته شاید دلایل دیگه ای هم داشته باشه ولی این دو واضح هستن) شکل رو عوض میکنه.
1- عدم تزویج کامل و وجود سلف هایی سری و موازی با ورودی و خروجی در ترانس واقعی. که باعث میشن فرکانسهای بالاتر که هارمونیک ها هستن کمتر دیده بشن.
2- تلفات هسته ترانسها که باعث میشن توان فرکانس های بالاتر تو هسته تلف بشن و به خروجی منتقل نشن.

توضیحاتی همینجوری اضافه بکنم. (یه چی گفته باشیم دیگه) به هارمونیک هایی که به صورت بی قاعده به شکل سینوسی اظافه میشن در اصطلاح اینهارمونیک گفته میشه.
میدونید که غالبا هارمونیک ها به صورت 3و35و7و9 و... اظافه میشن. ولی هارمونیک هایی که یکسوسازها (مثل همین لامپ های کم مصرف) به شبکه اظافه میکنن فرکانسهایی نامنظمه. مثلا برای یک شبکه 50 هرتز ممکنه هارمونیک 57 هرتز هم داشته باشیم. (دردی که شبکه ما دچارش شده) این هارمونیک ها فقط با اکتیو پی اف سی ها قابل اصلاحن.(اتفاقا مدتیه در مورد اکتیو پی اف سی های ماتریسی دارم مطالعه میکنم . اگر قصد مطالعه دارید مبانی رو کتاب رشید و جزییات در اریکسون مفصل بررسی شده)

هارمونیک ها به شبکه تزریق که میشن چند مشکل ایجاد میکنن (البته اینها تو الکترونیک صنعتی کارشناسی هست و بنده فقط قصد یاداوری دارم)
1- تلفات فوکو و هیسترزیس ماشین های داخل شبکه.(این شکل موج حتی تا خود نیروگاه هم میره) چه ثابت و چه متحرک.
2- باعث به وجود امدن عدم چرخش همگن در موتور های سنکرون (که نیروگاهها هم از این نوع ژنراتور ها استفاده میکنن) میشه. (به دلیل کاملا سینوسی نبودن شبکه) این عدم چرخش همگن هم باعث تلفات بیشتر (که ناشی از لختی مکانیکی موتور ها هستش) در موتور ها میشه.
3- انتشار امواج الکترو مغناطیسی. (به دلیل وجود فرکانس بالا در هارمونیک ها)

فقط اینا رو الان یادم اومد. در کل چیز خیلی بدیه.
خیلی هم جای کار داره بخصوص توی ایران. به طوری که هر ساله اداره برق و وزارت نیرو با تمام قوا سه چهار تا پروژه تعریف میکنن ولی به نتیجه نمیرسن. (نتیجه اونی نمیشه که از انرژی صرف شده انتظار میرفته.)

[induct]

پاسخ : تحلیل و آنالیز سیگنال های شبکه برق ( فراخوان بزرگی در ECA )

با سلام خدمت دوستان عزیز
پیرو نظرات جناب وزیری و تکمیل صحبت ایشون
1- تلفات فوکو با مجذور فرکانس جریان عبوری از ترانس رابطه داره در نتیجه هر چه ضرایب هارمونیکی بالاتر در شبکه وجود داشته باشه هسته بیشتر داغ میشه! عمر ترانس کم خواهد شد ! و هسته ترانس خودش به عنوان یه فیلتر اکتیو بخشی از فرکانس های هارمونیکی رو جذب می کنه که تلفات اون اون قابل محاسبه است.
2- دو قطبی هایی مغناطیسی که در هسته وجود دارن بسته به طراحی هسته سرعت نوسانی مشخصی دارن که این در ضریب نفوذی تابع فرکانس مشهود هستش یعنی اینکه هسته های مختلف در مقابل فرکانس های مختلف ضرایب نفوذ مغناطیسی متفاوتی دارند که این بر روی کوپلینگ و اندکتانس تابع فرکانس تاثیر میگذاره ! که این معقوله رو میشه با امپدانس آنالایزر تست کرد.
3- در مدل ترانس ساده یک مقاومت پارالل مدل میشه که نشان دهنده ی تلفات اهمی هسته هستش ( تلفات فوکو و هسترزیس ) این مقاومت به صورت غیر خطی و تابع فرکانس هستش چون هر چقدر فرکانس بالا بره مدار های جریان گردابی کوچک تر شده و مقاومت مدل شده کوچکتر خواهد شد.

نتیجه ==> هارمونیک دشمن اصلی ترانسفورماتور های شبکس و عمر اون ها رو بشدت کاهش میدهد !!!
4- یه نکته هم در مورد ترانسفور ماتور های سه فاز می گم خدمتتون : شما یک ترانس با خروجی مثلث رو در نظر بگیرید. این ترانس بی بار هستش !
می دونید بزرگتر تلفات در شبکه روی ترانس های مثلث هستش چون فرکانس های هارمونیکی عدم تعادل فازی لحظه ای ایجاد می کنن

دقت کنین به تصویر مشخصه در اتصال مثلث اگر توی حلقه بر آیند ولتاژ به 10 ولت برسه مثلا توی 20 کیلو ولت با توجه به مقاومت 0.1 مدل شده توی حلقه 100 آمپر جریان حلقه مثلث ایجاد میشه که این یه تلفات فاجعه که متسفانه وجود داره !!!
دوستان یه سوال داشتم ؟! بحث هارمونیک و شبکه خیلی شیرینه چرا هیچکس شرکت نمی کنه :cry: ؟؟؟؟
خوب بگذریم یه سیگنال قرار می دم که برای یه لامپ کم مصرف مهربونه :rolleyes:
بله همین لامپ های مهربون هستن که ترتیب شبکه ما رو دادن
این سیگنال جریان یه لامپ کم مصرفه گرون قیمت گارانتی دار ایرانی هستش ( یعنی بهترین لامپ بازاره )
شکل جریان رو ببنید !!!
منتظر نظراتتون در مورد سیگنال جریان این لامپ مهربون هستم