برخی از واحدهای تولیدپراکنده توسط اینورتر به شبکه متصل می­شوند. جریان خطایی که توسط این واحدها تولید می­ شود به ماکزیمم جریان و یا ماکزیمم زمان تحمل این جریان توسط اینورتر وابسته است. برای برخی از اینورترها ممکن است زمان تحمل خطا کمتر از یک سیکل باشد و برای برخی دیگر، این زمان بیشتر می­باشد. جریان خطایی که توسط واحدهای تولیدپراکنده از نوع ژنراتور سنکرون تولید می­ شود بستگی به ولتاژ قبل از وقوع خطا، راکتانس گذرا و زیرگذرای ماشین و نیز سیستم تحریک کننده دارد. جریان خطای تولید شده توسط واحدهای DG از نوع ژنراتور آسنکرون تنها در چند سیکل اول مورد توجه می­باشد که از طریق تقسیم ولتاژ قبل از وقوع خطا بر راکتانس گذرای ماشین بدست می ­آید.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت nefo.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

جدول(۲-۱) نشان می­دهد که بیشترین تأثیر واحدهای تولیدپراکنده بر جریان اتصال کوتاه، مربوط به واحدهای ژنراتور سنکرون می­باشد.
محدودکننده جریان خطا (FCL)
با وجود رعایت تمامی موارد مربوط به ایمنی سیستم قدرت، وقوع اتصال کوتاه در شبکه ­های قدرت امری اجتناب ناپذیر می­باشد. در زمان اتصال کوتاه صرفنظر از آسیبی که به خاطر بروز قوس الکتریکی به نقطه اتصال کوتاه وارد می­ شود، جریان­های بزرگی از ژنراتورها به طرف نقطه­ی عیب جاری می­ شود. این جریان­ها سبب وارد شدن تنش­های دینامیکی و حرارتی بالا به تجهیزات سیستم قدرت می­شوند. عبور چنین جریانی از شبکه نیاز به تجهیزاتی دارد که توانایی تحمل این جریان را داشته باشند. برای قطع این جریان، نیازمند کلیدهای با قدرت قطع بالا هستیم که هزینه­ های سنگینی به سیستم تحمیل می­ کنند. کلیدهای قدرت مورد استفاده در شبکه برای عملکرد کامل، نیازمند به زمانی معادل چند سیکل (چند میلی ثانیه) می­باشند. عبور جریان بزرگ از خطوط و تجهیزات سیستم قدرت در همین چند سیکل می ­تواند موجب تخریب جدی تجهیزات گردد. زیرا جریان اتصال کوتاه در لحظات اولیه بویژه در پریود اول، دارای دامنه­ بالایی بوده و بیشترین اثرات مخرب را دارد. در صورت بالا بودن جریان اتصال کوتاه و عبور آن از سطح اتصال کوتاه کلیدهای قدرت، ممکن است یک اتصال کوتاه دائمی برقرار شود. افزایش سطح اتصال کوتاه در بعضی از مناطق باعث شده است که جریان­های اتصال کوتاه تا حد تحمل تجهیزات شبکه افزایش یابند. در برخی حوزه ها مقادیر نامی تجهیزات، جوابگوی نیاز نبوده و احتیاج به تعویض آنها می­باشد. بنابراین در سال­های اخیر به تجهیزاتی که توانایی محدودکردن جریان اتصال کوتاه را داشته باشند توجه ویژه­ای شده است.
محدودساز جریان خطا بلافاصله پس از وقوع خطا در مدار قرار می­گیرد و توانایی دارد تا تمام جریان­های اضافی را که بزرگتر از جریان شبکه باشند با زمان پاسخگویی حداکثر نیم سیکل محدود کند. محدودکننده­های جریان اتصال کوتاه طراحی شده در دهه­های اخیر عناصر سری با شبکه هستند. این تجهیزات در حالت عادی مقاومت کمی در برابر عبور جریان از خود نشان می­ دهند اما در لحظات اولیه پس از وقوع خطا، مقاومت آنها یکباره بزرگ شده و از بالا رفتن جریان اتصال کوتاه جلوگیری می­ کنند. این تجهیزات باید پس از هر بار عملکرد قابل بازیابی بوده و در حالت ماندگار سیستم باعث افت ولتاژ و یا تزریق هارمونیک به سیستم نشوند.
سیستم­هایی که از محدودکننده­های جریان اتصال کوتاه استفاده می­ کنند دو مزیت اساسی زیر را دارا می­باشند:
تجهیزات سیستم قدرت این اجازه را پیدا می­ کنند تا در زمان اتصال کوتاه بدون هیچگونه تنش حرارتی و دینامیکی تا عملکرد کامل کلیدهای قدرت به کار عادی خود ادامه دهند.
نیاز به تعویض تجهیزات سیستم قدرت و افزایش مقادیر نامی اتصال کوتاه در آنها مرتفع شده و یا دست کم به آینده موکول می­ شود. بنابراین صاحبان این شبکه­ ها این امکان را پیدا می­ کنند تا از تجهیزاتی با مقادیر نامی پایین­تر استفاده کرده و صرفه­جویی بالایی را در هزینه­ها داشته باشند. استفاده از FCLها حتی در شبکه­ هایی که نیاز به این تجهیزات ندارند مزایای زیادی می ­تواند داشته باشد که در زیر به چند مورد اشاره شده است:
الف) بهبود کیفیت توان با کاهش افت ولتاژ در زمان اتصال کوتاه
ب) بهبود پایداری سیستم قدرت
پ) کاهش حداکثر گشتاور الکتریکی و مکانیکی ژنراتورها
ت) کاهش جریان هجومی ترانسفورماتورها و موتورها
تصویر دو نوع FCL در پیوست الف آورده شده است.
انواع محدودکننده­های جریان خطا:
Is-limiter ها:
به دلیل عدم امکان استفاده از فیوزها در ولتاژها و جریان­های بالا شرکت ABBدر سال ۱۹۸۰ این محدودکننده را طراحی کرد. از مزایای این محدود کننده می­توان به موارد زیر اشاره نمود:
عملکرد سریع در نیم سیکل اول اتصال کوتاه
تقریباً بدون اتلاف توان در کار عادی سیستم قدرت
استفاده از خواص سودمند فیوزها در زمان اتصال کوتاه
از معایب این محدودکننده می­توان به موارد زیر اشاره کرد:
قیمت بالا
نیاز به تعویض کنتاکتور و فیوز بعد از هر اتصال کوتاه
حساسیت بیش از حد به افزایش جریان
محدودکننده جریان خطا از نوع نیمه هادی(SSFCL^[24])
با رشد سریع ادوات الکترونیک قدرت ایده­ SSFCLها که دارای کارکردی مشابه با Is-limiterها می­باشند مطرح شد. به طور معمول در ساختار SSFCL از یک بانک خازنی، یک راکتور و سوئیچ الکترونیک قدرت (از قبیل GTO)، تریستور یا سوئیچ­های دیگر با عملکرد سریع استفاده شده است. همانطور که در شکل(۲-۴) نشان داده شده است در کار عادی شبکه معمولاً بانک خازنی و راکتور به صورت سری با هم قرار می­گیرند و برای ایجاد امپدانس صفر طراحی می­شوند.(در حالت عادی سلف و خازن در حالت رزونانس هستند)