چکيده
سيستم هاي AC به طور گسترده در تغذيه راه آهن هاي بين شهري مورد استفاده قرار مي گيرند. راه آهن هاي برقي AC نوعي بار الكتريكي با توان مصرفي بالا هستند كه توسط سيستم انتقال يا شبكه فوق توزيع تغذيه مي شوند. اين بارها در درجه اهميت بالايي قرار دارند و انرژي الكتريكي آن ها نبايد قطع گردد.
اغلب خطوط اصلي سيستم راه آهن برقي در ولتاژ 25 KV 50/60 Hz كار مي كنند. قدرت لكوموتيو از يك فيدر تماس بالاسري از طريق يك ترانسفورماتور تغذيه در پست كشش به دست مي آيد. در اين سطح ولتاژ، سيستم هاي تراكشن با مشكلات زيادي مواجه مي شوند كه البته فقط به سيستم تراكشن ضرر نمي رساند و ممكن است در شبكه توزيع يا مصرف كنندگان ديگر در همان شبكه اختلال ايجاد كند.
بنابراين قطارهاي برقي يكي از بدترين انواع بارهاي الكتريكي و داراي كيفيت توان پايين هستند. يكي از مهمترين ويژگي سيستم توزيع انرژي قطار هاي برقي تاثير نامطلوب آن بر روي كيفيت توان سيستم قدرت است. در حالت كلي قطارهاي برقي موجب فليكر ولتاژ هنگام عبور از محدوده تغذيه توسط پست به محدوده پست مجاور، توليد هارمونيك ها و اعوجاج در شكل موج ولتاژ و جريان شبكه به دليل غير خطي بودن بار الكتريكي قطار و همچنين جاري شدن توالي منفي جريان و نامتعادلي در ولتاژ سيستم به علت تغذيه شدن از يك يا دو فاز مي شوند. علاوه بر موارد ذكر شده قطار هاي برقي داراي ضريب توان پاييني هستند كه باعث مي گردد براي انتقال مقدار معيني از توان اكتيو، جريان بيشتري را از خط عبور دهيم كه خود باعث افزايش تلفات، اشغال شدن ظرفيت خط، كاهش ضريب استفاده تجهيزات و افزايش هزينه مي گردد. براي رفع آن ها نياز به استفاده از دستگاه ها و تجهيزات مختلفي در پست هاي تراكشن است. در اين سمينار ابتدا خصوصيات و مشكلات بار راه آهن برقي توضيح داده مي شود. در ادامه ادواتFACTS به عنوان ابزاري تاثيرگذار در حل مشكلات بار راه آهن برقي، در دو دسته بندي كلي ادوات FACTS مبتني بر مبدل هاي Self-Commutated و ادوات FACTS مبتني برتريستور معرفي مي شوند، اصول عملكرد، مشخصه و نحوه جبرانسازي آن ها بررسي مي شوند، مقايسه اي بين جبرانسازهاي مختلف صورت مي گيرد.در پايان نيز مثال هايي از كاربرد ادوات FACTS در راه آهن هاي مختلف جهان ارائه مي شود.
واژه‌هاي كليدي: شبكه راه آهن برقي، كيفيت توان، ادوات FACTS، عدم تعادل سيستم، هارمونيك
