Abstract
The reliability and effectiveness of variable-speed drives (VSDs) functioning under low power quality (PQ) conditions are examined in this investigation in relation to the transformer secondary electrical voltage selection (132/10 kV with +10% adjustable as opposed to 132/11 kV nominal). A comprehensive simulation environment based on MATLAB/Simulink has been created to model the transient disturbances, swells, and voltage sags that affect a manufacturing medium-voltage (MV) powered VSD structure through simulation. Several essential metrics are assessed quantitatively, such as tripping frequency, DC-bus stability, and the stability of the voltage reliability index (VSI). The 132/11 kV configuration resulted in better DC-bus dependability (VSI = 0.96) and less undesired tripping than the 132/10 kV (+10%) scenario, based on modelling findings. The findings highlight that choosing the right transformer voltage is an essential design element for improving VSD reliability in settings with low power quality.
Keywords
and reliability assessment.
industrial distribution power quality (PQ)
transformer ratio
variable-speed drive (VSD)
Voltage stability
Abstract
تتناول هذه الدراسة موثوقية وفعالية محركات السرعة المتغيرة (VSDs) العاملة في ظروف جودة الطاقة المنخفضة (PQ)، وذلك من خلال دراسة اختيار الجهد الكهربائي الثانوي للمحول (132/10 كيلوفولت مع إمكانية تعديل بنسبة 10%، مقارنةً بالجهد الاسمي 132/11 كيلوفولت). وقد تم إنشاء بيئة محاكاة شاملة باستخدام MATLAB/Simulink لنمذجة الاضطرابات العابرة، وارتفاعات وانخفاضات الجهد التي تؤثر على بنية محرك السرعة المتغيرة المُشغَّل بجهد متوسط (MV) في عملية التصنيع، وذلك من خلال المحاكاة. وتم تقييم عدد من المقاييس الأساسية كميًا، مثل معدل فصل الحماية، واستقرار ناقل التيار المستمر، واستقرار مؤشر موثوقية الجهد (VSI). وأظهرت نتائج النمذجة أن تكوين 132/11 كيلوفولت حقق موثوقية أفضل لناقل التيار المستمر (VSI = 0.96) وفصلًا غير مرغوب فيه أقل مقارنةً بسيناريو 132/10 كيلوفولت (+10%). تُبرز النتائج أن اختيار جهد المحول المناسب هو عنصر تصميم أساسي لتحسين موثوقية محولات التردد المتغيرة في البيئات ذات جودة الطاقة المنخفضة.
Keywords
نسبة المحول، التوزيع الصناعي ،جودة الطاقة ،محرك السرعة المتغيرة ،استقرار الجهد ،تقييم الموثوقية