Analizator mocy to narzędzie służące do monitorowania jakości energii. Szybkość przesyłania energii elektrycznej w obwodzie elektrycznym nazywana jest energią elektryczną. Moc elektryczną mierzy się w watach - dżulach na sekundę w jednostkach SI. Istnieją różne sposoby wytwarzania energii. Plik moc używamy w naszych domach jest zwykle produkowany elektrycznie generatory i dostarczane do domów i przemysłu poprzez sieć elektroenergetyczną. Zadanie to wykonuje branża elektroenergetyczna. Niepożądane wahania jakości energii mogą prowadzić do awarii lub uszkodzenia wrażliwego sprzętu. Dlatego tak ważne jest częste monitorowanie jakości energii.
Co to jest analizator mocy?
Analizator mocy, znany również jako analizator jakości energii, to sprzęt używany do monitorowania jakości energii w urządzeniach. Jakość energii jest zwykle rozumiana jako zgodność między źródłem mocy / energii elektrycznej a podłączonym obciążeniem, tak aby obciążenie mogło działać prawidłowo. Gdy jakość energii jest niska, obciążenie może ulec uszkodzeniu lub może działać nieprawidłowo. Istnieje wiele przyczyn niskiej jakości energii.
Napięcie, częstotliwość sygnału i kształt fali to czynniki brane pod uwagę przy pomiarze jakości energii. Gdy wielkość mocy ma stałe napięcie zasilania, które pozostaje w określonych granicach, a jego częstotliwość prądu przemiennego jest stała i zbliżona do wartości znamionowej z płynną krzywą napięcia, uważa się, że jakość energii jest dobra.
Jakość energii może się różnić ze względu na nieciągłość w pracy, wahania wielkości napięcia, Prądy przejściowe, wzrost harmonicznych w mocy prądu przemiennego. Przy rozwiązywaniu problemów związanych z jakością energii analizator sieci pomaga w kalibracji i eliminowaniu problemów, takich jak spadki napięcia, wzrosty, harmoniczne, asymetria itp. Występujące w przypadku energii elektrycznej.
Schemat obwodu
Aby zrozumieć działanie analizatora mocy, spójrzmy na jego obwód.
Schemat obwodu analizatora mocy
Typowy analizator sieci składa się z dwóch izolowanych kanałów dla wejścia napięcia i prądu. Wejście napięciowe ma tłumik, a wejście prądowe ma wbudowany bocznik prądowy. Te wejścia są próbkowane, a te próbkowane dane są analizowane z dużą prędkością Przetwarzanie sygnału cyfrowego jednostka. Zawiera również plik FPGA jednostka do połączenia wszystkich innych jednostek. Zapewniony jest oddzielny procesor, który pobiera dane wejściowe z procesora DSP w celu wyświetlania wyników, przechowywania ich i przesyłania ich przez kanały bezprzewodowe.
Podłączenie analizatora mocy
W elektroenergetyce moc generowana jest w agregacie prądotwórczym. Następnie energia ta jest przesyłana elektrycznymi liniami przesyłowymi, rozprowadzana w tej sieci i dociera do liczników energii elektrycznej znajdujących się w pobliżu użytkownika końcowego. W celu efektywnego monitorowania mocy w sieci, analizatory mocy są instalowane na trzech ważnych stanowiskach - rozdzielnice główne, rozdzielcze, wtórne.
Ręce - Ten etap składa się z urządzeń o wysokiej wydajności, które wymagają dokładności monitorowania. Analizatory mocy używane na tym etapie muszą mieć dodatkowe funkcje.
Rozdzielnice dystrybucyjne - Analizatory mocy na tym etapie są dedykowane do rejestracji parametrów elektrycznych i zgłaszania alarmów w przypadku stwierdzenia anomalii.
pomocnicze rozdzielnice - Te analizatory sieci są przeznaczone do monitorowania i rejestrowania danych obciążeń podłączonych do końca linii przesyłowych. Dają one pełne informacje o stanie i poborze mocy każdego obciążenia.
Istnieją dwie metody pomiaru parametrów elektrycznych. Pomiar prądu stałego - dla tego typu obwodu pomiarowego powinien być otwarty. Pośredni pomiar prądu - tutaj przekładnik prądowy zacisk jest podłączony do przewodu w celu pomiaru prądu. W zależności od dziedziny działania istnieją różne typy analizatorów mocy do różnych zastosowań.
Do prac konserwacyjnych i kontrolnych preferowane są analizatory mocy z cęgami. Nie wymagają one żadnych dodatkowych połączeń. Trójfazowy analizator sieci ma trzy cęgi do jednoczesnego pomiaru wejść.
Jeśli prąd pomiarowy mieści się w granicach maksymalnego znamionowego prądu wejściowego analizatora mocy, kabel przewodzący prąd można podłączyć bezpośrednio do wejścia analizatora. Jeśli prąd pomiarowy przekracza znamionowe wartości graniczne wejściowe, wówczas zewnętrzny przekładnik prądowy jest używany do konwersji prądu na sygnał napięciowy lub prądowy, tak aby analizator mocy mógł go zmierzyć bezpośrednio.
Zasada działania analizatora mocy
Analizatory mocy służą do pomiaru jakości energii w Obwody prądu przemiennego (AC) lub Systemy prądu stałego (DC). Do pomiaru jakości energii w obwodach prądu przemiennego wykorzystuje odrębne rozważania dotyczące obwodów.
Nowoczesne analizatory mocy są przenośne i mogą przesyłać informacje za pomocą medium bezprzewodowego. Każdy kanał analizatora składa się z przełącznika do wewnętrznego lub zewnętrznego tłumika napięcia i tłumienia w przypadku prądu. Następnie znajduje się bufor o wysokiej impedancji, seria stopni wzmocnienia i przewód Konwerter A / D .
Cyfrowy procesor sygnałowy steruje wzmocnieniem i konwersją A / D przetwarzanego wejścia. Z przodu znajduje się przełącznik autozera zapewniający dokładność DC.
Ten analizator mocy może mierzyć różne parametry, takie jak W, VA, VAr, współczynnik mocy, faza, rzeczywista wartość skuteczna, podstawowe harmoniczne, TIF, impedancja, skok napięcia, itp ... Całą pracę analizatora sieci można kontrolować za pomocą interfejsu szeregowego, Interfejs LAN lub GPIB.
Zastosowany tu bocznik prądowy zapewnia bardzo szerokie pasmo z minimalnym przesunięciem fazowym. Tłumik napięcia pomaga w uzyskaniu odpowiedzi szerokopasmowej, która odpowiada bieżącej odpowiedzi bocznika. Tutaj oba kanały są kalibrowane cyfrowo, co eliminuje potrzebę jakichkolwiek fizycznych regulacji.
Zwykle mierzenie prawdziwości sygnału elektrycznego RMS okres czasu jest uważany za kluczowe zadanie każdego przyrządu pomiarowego. Pomiar ten staje się skomplikowanym zadaniem, gdy stosuje się go do sygnałów AC.
Jeśli chodzi o sygnały AC do obliczania prawdziwej wartości skutecznej przebiegu prądu przemiennego, średnią wartość należy obliczyć w całym cyklu częstotliwości prądu przemiennego. Nazywa się to podstawową częstotliwością obwodu.
Analizatory mocy AC wyświetlają wyjście jako przebieg analogowy. Do wyświetlania danych wyjściowych używany jest wbudowany oscyloskop. W przypadku analizatorów mocy DC cyfry cyfrowe wyświetlane są na wyświetlaczu.
Zaawansowany analizator mocy
Oprócz pomiarów mocy innowacyjny analizator mocy może dostarczyć informacji na temat różnych innych czynników. Te zaawansowane analizatory mocy są często używane do pomiaru wartości energii mechanicznej, takich jak moment obrotowy i prędkość. Są one uważane za krytyczne czynniki w zastosowaniach produkcyjnych.
Dostarcza danych do pomiaru wydajności i sprawności systemów elektromechanicznych. Niektóre z dodatkowych obliczeń wykonywanych przez zaawansowane analizatory mocy to:
- Mapowanie wydajności.
- Szybka transformacja do przodu.
- Analiza harmoniczna .
- Podstawowa moc.
- Wartości RMS.
- Wektory przestrzenne i prąd DQ i
- Diagramy biegunowe i składowe symetryczne.
Pomiary analizatorem mocy
W zależności od producenta i modelu analizator mocy może wykonywać różne pomiary. Jednak niektóre z typowych pomiarów, które musi obliczyć każdy analizator sieci, to napięcie, prąd, moc, parametry szczytowe napięcia, średnie parametry, wartości RMS, harmoniczne, fazy itp. Nowoczesne analizatory sieci często mają możliwość przechowywania i rejestrowania danych. Te dane są zwykle przechowywane na pokładzie i można je pobrać później lub wyświetlić na ekranie.
Analizatory zasilania są również wyposażone w możliwość przesyłania danych lub udostępniania ich innym komputerom za pośrednictwem sieci Ethernet lub USB w celu dalszej analizy.
Aplikacje
Wraz ze wzrostem wykorzystania elementów elektronicznych i zwiększoną czułością w obciążeniach zasilanych elektrycznie, pomiar jakości energii stał się ważnym zadaniem. Niektóre inne zastosowania analizatora mocy są następujące:
- Aby zidentyfikować problemy elektryczne.
- Zapisz całkowity koszt zużytej energii elektrycznej.
- Aby uzyskać informacje o różnych zmiennych elektrycznych w czasie rzeczywistym, aby osiągnąć maksymalną wydajność energetyczną.
- Aby kontrolować i zmniejszyć niepotrzebne zużycie energii.
- Dokładne pomiary mocy do analizy napędu silnika o zmiennej prędkości.
- Zmierz wydajność i jakość energii Sterowniki LED .
- Analiza mocy w trybie czuwania za pomocą oprogramowania.
W zakładach użyteczności publicznej, podstacjach, elektroenergetyce znajdują się różne transformatory, generatory i elektryczne sieci dystrybucyjne. Aby utrzymać idealne funkcjonowanie takich systemów, niezbędny jest regularny sprzęt do monitorowania i rozwiązywania problemów, taki jak analizatory mocy. Wystarczy podłączyć narzędzie, wyświetlić stan w postaci numerycznej lub graficznej, zarejestrować dane i udostępnić je innym systemom w celu dalszej analizy.
Problemy elektryczne, z którymi borykają się producenci, mogą prowadzić do mniejszej produktywności i wydajności maszyny, a także zwiększonych kosztów energii elektrycznej. W takich przypadkach dobry analizator mocy może pomóc w łatwym wychwyceniu, zinterpretowaniu i zdiagnozowaniu problemu. Jaki typ analizatora mocy jest używany w rozdzielnicach wtórnych?
