Jakość energii elektrycznej odgrywa ważną rolę w skutecznym dostarczaniu energii elektrycznej konsumentom. Ponieważ energia staje się coraz bardziej istotnym i cennym zasobem dla całego świata, ważne jest, aby zachować jej jakość na wszystkich poziomach użytkowania, aby zapewnić niezawodną pracę sprzętu.
Ze względu na wykorzystanie nieliniowych obciążeń i urządzeń energoelektronicznych w sektorach przesyłu, dystrybucji i użytkowania systemu elektroenergetycznego dochodzi do zniekształceń przebiegów napięcia i prądu. Jesteśmy już świadomi Całkowite zniekształcenia harmoniczne przez kontrolę faz i integralną kontrolę zasilania AC.
Obecnie firmy zajmujące się dystrybucją energii wykazują konkurencyjną naturę, aby poprawić jakość energii, zwiększając troskę o to, aby uzyskać rentowność i zadowolenie klientów.
Czym jest jakość energii elektrycznej?
Jeśli zasilanie dostarczane do urządzeń lub sprzętu jest niewystarczające, powoduje to słabą wydajność. Dobra jakość zasilania sprawia, że sprzęt działa prawidłowo bez wpływu na wydajność lub oczekiwaną żywotność.
Jakość energii elektrycznej
Standard IEEE definiuje jakość energii elektrycznej jako „koncepcję zasilania i uziemiania wrażliwego sprzętu elektronicznego w sposób odpowiedni dla sprzętu z precyzyjnym systemem okablowania i innymi podłączonymi urządzeniami”. Jest to odchylenie napięcia i prądów od idealnych lub rzeczywistych przebiegów.
Odchylenie przebiegów od rzeczywistych
Na rysunku moc dostarczana z sieci to czyste sinusoidy prądu i napięcia. Gdy moc dociera do obciążenia, nie zachowuje już swojego kształtu z powodu nieliniowych urządzeń przełączających.
Jak zaobserwowano, kształtem odbiegał od idealnego poprzedniego. To odchylenie powoduje poważne problemy w sprzęcie elektrycznym, takie jak migotanie światła, awaria różnych urządzeń, niska prędkość obrotowa silnika itp.
Korzystając z analizatorów jakości energii, możemy oszacować lub przeanalizować zniekształcony przebieg.
Problemy z jakością energii
O jakości mocy decydują użytkownicy końcowi. Jeśli sprzęt zasilający działa zadowalająco przy danym zasilaniu, to moc jest dobrej jakości. Jeśli nie działa dobrze lub nie działa, to jakość energii jest zła. Przyczyny złej jakości energii lub problemów z jakością energii omówiono poniżej.
1.Zaburzenia częstotliwości zasilania
a. spadki i wzrosty napięcia
Spadki napięcia
Zapad lub zapad napięcia to spadek poziomów napięcia od wartości nominalnych przy częstotliwości sieciowej. Trwa od około połowy cyklu do kilku sekund. Niskie napięcia są spowodowane kilkoma czynnikami, takimi jak silniki elektryczne, piece łukowe, problemy z eksploatacją, migotanie itp.
Silniki lubią inne rodzaje indukcji silniki podczas rozruchu pobierają bardzo duży prąd, co powoduje drastyczny spadek napięcia.
Ponadto piece łukowe wymagają początkowo dużych amperów do wytworzenia wysokich temperatur. Media obniżają napięcia przez niektóre czynniki, takie jak wyładowania atmosferyczne, kontakt drzew, ptaków i zwierząt z liniami zasilającymi, operacje przełączania, awarie izolacji itp.
wzrosty napięcia
Wzrosty napięcia występują w wyniku przenoszenia obciążeń z jednego źródła do drugiego, nagłego odrzucenia i obciążeń aplikacyjnych. Migotanie to problem z niską częstotliwością, który występuje głównie przy rozruchu lub przy niskim napięciu.
Migotanie jest spowodowane niskim napięciem lub częstotliwością, które można zaobserwować ludzkim okiem.
Spadki i wzrosty napięcia skutkują awarią sprzętu, utratą sprawności silników, awariami izolacji, wahaniami oświetlenia, wyzwalaniem przekaźników i wykonawców itp.
Zakłócenia częstotliwości sieciowej nie są łatwo usuwane, jeśli pojawiają się na poziomie źródła, ponieważ mają do czynienia z dużymi mocami. Jednak można je zmniejszyć, jeśli wystąpiły wewnętrznie z powodu obciążeń, oddzielając obciążenia końcowe od obciążeń wrażliwych.
b. Stany nieustalone elektryczne
Stany nieustalone elektryczne
Stany nieustalone to zaburzenia podcyklu, które trwają krócej niż jeden cykl Przebiegi prądu przemiennego . Ze względu na ograniczone pasmo przenoszenia lub częstotliwość próbkowania, wykrywanie i pomiar stanów nieustalonych są bardzo trudne.
Czasami nazywane są one również skokami, przepięciami, impulsami mocy itp. Występują one z powodu zakłóceń atmosferycznych, takich jak oświetlenie i rozbłyski słoneczne, przerwy w prądzie zwarciowym, przełączanie obciążeń, przełączanie baterii kondensatorów, przełączanie linii energetycznych itp.
Tłumienie elektrycznych stanów przejściowych
Niektóre z urządzeń są projektowane z myślą o przejściach, ale większość z nich może obsłużyć kilka stanów nieustalonych, w zależności od nasilenia stanów przejściowych i żywotności sprzętu. Te stany przejściowe są ograniczone przez tłumiki ochrony przeciwprzepięciowej, filtry i inne tłumiki przejściowe, jak pokazano na rysunku.
do. Harmonia
Harmoniczna natura napięcia i prądów to odchylenie od pierwotnych lub czystych fal sinusoidalnych. Częstotliwości harmoniczne są całkowitymi wielokrotnościami częstotliwości podstawowej i są bardzo powszechne w systemach elektroenergetycznych.
Kolejność harmonicznych rozróżnia je na parzyste (2, 4, 6, 8, 10) i nieparzyste (3, 5, 7, 9, 11). Duże obciążenia nieliniowe wytwarzają nieparzyste harmoniczne, a parzyste harmoniczne są wytwarzane z powodu nierównomiernego działania urządzeń elektrycznych, takich jak prądy magnesujące transformatora zawierające parzyste składowe harmoniczne.
Harmonia
Częstotliwość tych harmonicznych zależy od kolejności harmonicznych, ponieważ częstotliwość drugiej harmonicznej jest 2 razy większa od częstotliwości podstawowej. Są one generowane przez obciążenia nieliniowe, piece łukowe, silniki elektryczne, systemy UPS, różne typy baterii , sprzęt spawalniczy itp.
Na przebieg podstawowy nakładają się nieparzyste harmoniczne, co powoduje zniekształcenie przebiegów. Te harmoniczne mają poważny wpływ na różne urządzenia elektryczne, takie jak przegrzanie kabli i urządzeń, zakłócenia linii komunikacyjnych, błędy podczas wskazywania parametrów elektrycznych, prawdopodobieństwo powstania warunków rezonansowych itp.
Można je łatwo zmierzyć za pomocą analizatorów harmonicznych i zredukować za pomocą różnych filtrów harmonicznych, takich jak typy aktywne i pasywne.
2. Współczynnik mocy
Współczynnik mocy jest kolejnym głównym czynnikiem wpływającym na jakość energii elektrycznej. Niski współczynnik mocy powoduje kilka problemów, takich jak przegrzewanie się silników i słabe oświetlenie. Prowadzi to również do karania użytkowników za spełnienie wymagań elektrycznych. Współczynnik mocy to stosunek mocy czynnej do mocy pozornej i określa wielkość wykorzystania mocy elektrycznej.
Załóżmy, że jeśli współczynnik mocy wynosi 0,8, oznacza to, że 80% mocy jest wykorzystywane, a pozostała energia jest marnowana jako straty. Niski współczynnik mocy jest spowodowany silnikami indukcyjnymi, pozornymi elementami mocy w sieci elektroenergetycznej itp.
Poprawa współczynnika mocy przez kondensator
Niski współczynnik mocy jest poprawiany przez zastosowanie urządzeń do korekcji współczynników mocy, takich jak banki filtrów kondensatorów, kondensatory synchroniczne i inne urządzenia kompensujące.
Poprawa współczynnika mocy , przy zastosowaniu kondensatorów, powoduje obniżenie rachunków za prąd. W tym przypadku moc pozorna pobierana z zasilacza jest redukowana przez kondensatory, które z natury zapewniają moc.
3. Uziemienie
Dobra jakość energii obejmuje bezpieczeństwo urządzeń i operatorów. Uziemienie zapewnia ochronę systemu, a także ochronę sprzętu. Ziemia służy jako stały potencjał odniesienia z innym potencjałem, który zostanie zmierzony.
Jeśli korpus urządzenia nie jest prawidłowo uziemiony, może to spowodować poważny wstrząs dla osób. Uziemienie systemu chroni różne urządzenia przed stanami awaryjnymi i innymi nietypowymi stanami występującymi w systemach elektroenergetycznych.
Urządzenia i uziemienia systemowe
Sygnałowe uziemienie odniesienia różni się całkowicie od normalnego uziemienia, ponieważ nie zapewnia żadnej ochrony sprzętu ani osób. Jednak do prawidłowego działania elementów lub urządzeń elektronicznych konieczne jest zapewnienie ścieżki lub odniesienia o niskiej impedancji.
Mamy nadzieję, że już teraz dobrze rozumiesz jakość energii elektrycznej i jej przyczyny. Dziękujemy za poświęcenie cennego czasu na przeczytanie tego artykułu.Napisz swoje opinie i sugestie dotyczące tego artykułu w sekcji komentarzy poniżej.
Kredyty fotograficzne:
Odchylenie przebiegów od rzeczywistych wg sprzęt elektryczny
Spadki napięcia rosną o klub zgodności
Przebiegi elektryczne wg hersheyenergy
Harmoniczne wg hersheyenergy
Poprawa współczynnika mocy przez kondensator o lesl
Sprzęt i uziemienie systemu wg 2. pb
