3 dôležité faktory ovplyvňujúce kvalitu elektrickej energie

Kvalita elektrickej energie hrá dôležitú úlohu pri účinnom dodávaní elektriny spotrebiteľom. Pretože sa energia stáva dôležitejším a hodnotnejším zdrojom pre celý svet, je dôležité udržiavať jej kvalitu na všetkých úrovniach používania pre spoľahlivé fungovanie zariadenia.

V dôsledku použitia nelineárnych záťaží a výkonových elektronických zariadení v sektoroch prenosu, distribúcie a využitia v energetickom systéme vedie k skresleniu priebehov napätia a prúdu. Už sme si vedomí celkové harmonické skreslenie fázovým riadením a integrovaným riadením striedavého prúdu.

Dnešné spoločnosti zaoberajúce sa distribúciou energie dnes ukazujú konkurenčný charakter zlepšovania kvality energie zvyšovaním záujmu o ňu, aby dosiahli ziskovosť a spokojnosť zákazníkov.

Čo je to kvalita elektrickej energie?

Ak je napájanie zariadení alebo zariadení nedostatočné, vedie to k zlému výkonu. Dobrá kvalita energie umožňuje, aby zariadenie fungovalo správne bez toho, aby to malo vplyv na výkon alebo dĺžku života.

Kvalita elektrickej energie

Norma IEEE definuje kvalitu elektrickej energie ako „koncepciu napájania a uzemnenia citlivých elektronických zariadení spôsobom vhodným pre zariadenia s presným elektroinštaláciou a ďalšie pripojené zariadenia“. Je to odchýlka napätia a prúdov od ideálneho alebo skutočného priebehu.

Odchýlka kriviek od skutočnej

Na obrázku je energiou napájanou zo siete čistá sínusová vlna prúdu a napätia. Zatiaľ čo výkon dosahuje záťaž, vďaka nelineárnym spínacím zariadeniam si už neudržuje svoj tvar.

Ako bolo pozorované, tvar sa odchyľoval od ideálneho bývalého. Táto odchýlka spôsobuje vážne problémy v elektrických zariadeniach, ako je blikanie svetla, porucha rôznych zariadení, nízka rýchlosť motora atď.

Použitím analyzátorov kvality energie môžeme odhadnúť alebo analyzovať skreslený priebeh.

Problémy s kvalitou napájania

O kvalite napájania rozhodujú koncoví užívatelia. Ak silové zariadenie pracuje uspokojivo pre dané napájanie, potom je napájanie v dobrej kvalite. Ak nefunguje správne alebo nefunguje, kvalita napájania je zlá. Dôvody zlej kvality napájania alebo problémov s kvalitou napájania sú uvedené nižšie.

1. Poruchy napájacej frekvencie

a. Napätie sa prepadáva a bobtná

Poklesy napätia

Pokles napätia alebo pokles napätia je pokles úrovní napätia od nominálnych hodnôt pri silovej frekvencii. Trvá to asi od polovice cyklu do niekoľkých sekúnd. Nízke napätie je spôsobené niekoľkými faktormi, ako sú elektrické motory, oblúkové pece, problémy s napájaním, blikanie atď.

Motory ako rôzne typy indukcie motory počas štartovania odoberajú veľmi veľký prúd, čo vedie k drastickému poklesu napätia.

Tiež oblúkové pece spočiatku trvajú veľké ampéry, aby vytvorili vysoké teploty. Energetické spoločnosti znižujú napätie pomocou niektorých faktorov, ako sú blesky, kontakt stromov, vtákov a zvierat s napájacím vedením, spínacie práce, poruchy izolácie atď.

napätie napučiava

Napätie sa zväčšuje v dôsledku prenosu záťaže z jedného zdroja na druhý, náhleho odmietnutia a záťaže aplikácie. Blikanie je problém s nízkou frekvenciou, ktorý sa vyskytuje hlavne pri štarte alebo podmienkach nízkeho napätia.

Blikanie je spôsobené nízkym napätím alebo frekvenciou, ktoré možno pozorovať ľudským okom.

Poklesy a zväčšenia napätia majú za následok poruchu zariadenia, stratu účinnosti motorov, poruchy izolácie, kolísanie osvetlenia svetla, vypínanie relé a dodávateľov, atď.

Poruchy frekvencie napájania sa nedajú ľahko vyliečiť, ak vzniknú na úrovni zdroja, pretože narábajú s vysokými výkonmi. Tieto sa však môžu znížiť, ak sa vyskytujú interne v dôsledku zaťaženia, oddelením koncových zaťažení od citlivých.

b. Elektrické prechodové javy

Elektrické prechodové javy

Prechodné javy sú subcyklusové poruchy, ktoré trvajú menej ako jeden cyklus Krivky striedavého prúdu . Z dôvodu obmedzenej frekvenčnej odozvy alebo rýchlosti vzorkovania je detekcia a meranie prechodových javov veľmi ťažké.

Tiež sa niekedy nazývajú hroty, prepätia, impulzy napájania atď. Vyskytujú sa v dôsledku atmosférických porúch, ako sú osvetlenie a slnečné erupcie, prerušenia poruchového prúdu, prepínanie záťaží, prepínanie kondenzátorových bánk, prepínanie elektrického vedenia atď.

Potlačenie elektrických prechodových javov

Niektoré zariadenia sú navrhnuté s ohľadom na prechodné javy, ale väčšina zariadení zvládne niekoľko prechodných javov, čo závisí od závažnosti prechodného stavu a životnosti zariadenia. Tieto prechodové javy sú obmedzené supresormi prepätia, filtrami a inými supresormi, ako je znázornené na obrázku.

c. Harmonické

Harmonická povaha napätia a prúdov je odchýlka od pôvodných alebo čistých sínusových vĺn. Harmonické frekvencie sú integrálnymi násobkami základnej frekvencie a sú veľmi bežné v systémoch elektrickej energie.

Poradie harmonických ich rozlišuje ako párne (2, 4, 6, 8, 10) a nepárne typy (3, 5, 7, 9, 11). Hlavné nelineárne záťaže vytvárajú nepárne harmonické a rovnomerné harmonické vznikajú v dôsledku nerovnomernej činnosti elektrických zariadení, napríklad magnetizačné prúdy transformátora obsahujú párne harmonické zložky.

Harmonické

Frekvencia týchto harmonických závisí od poradia harmonických, pretože druhá harmonická frekvencia je 2-násobkom základnej frekvencie. Vznikajú v dôsledku nelineárnych záťaží, oblúkových pecí, elektrických motorov, systémov UPS a rôznych typy batérií , zváracie zariadenie atď.

Základný tvar vlny je navrstvený nepárnymi harmonickými, čo vedie k skresleným tvarom vlny. Tieto harmonické majú vážny vplyv na rôzne elektrické zariadenia, ako je prehriatie káblov a zariadení, rušenie komunikačných vedení, chyby pri označovaní elektrických parametrov, pravdepodobnosť vzniku rezonančných podmienok atď.

Môžu byť ľahko merané harmonickými analyzátormi a redukované pomocou rôznych harmonických filtrov, ako sú aktívne a pasívne typy.

2. Faktor výkonu

Účinník je ďalším hlavným faktorom, ktorý ovplyvňuje kvalitu elektrickej energie. Nízky účinník spôsobuje niekoľko problémov, ako napríklad prehriatie motorov a zlé osvetlenie. Vedie tiež k penalizácii používateľov za splnenie elektrických požiadaviek. Účinník je pomer činného výkonu k zdanlivému výkonu a určuje mieru využitia elektrickej energie.

Predpokladajme, že ak je účinník 0,8, znamená to, že sa využije 80 percent energie a zvyšná energia sa zbytočne stratí. Nízky účinník je spôsobený indukčnými motormi, zjavnými výkonovými prvkami v sieti elektrického systému atď.

Zlepšenie účinníka kondenzátorom

Nízky účinník sa vylepšuje použitím zariadení na korekciu účinníkov, ako sú banky kondenzátorových filtrov, synchrónne kondenzátory a ďalšie kompenzačné zariadenia.

Zlepšenie účinníka , s použitím kondenzátorov, vedie k zníženiu účtov za elektrinu. Tu je zdanlivý výkon odoberaný zo zdroja znížený kondenzátormi, ktoré poskytujú prírodný výkon.

3. Uzemnenie

Dobrá kvalita energie zahŕňa bezpečnosť prístrojov aj obsluhy. Uzemnenie poskytuje ochranu systému aj ochranu zariadenia. Zem slúži ako stály referenčný potenciál s ďalším potenciálom, ktorý sa bude merať.

Ak nie je telo zariadenia správne uzemnené, môže to mať za následok vážne zranenie osôb. Uzemnenie systému chráni rôzne zariadenia pred poruchovými stavmi a inými abnormálnymi stavmi, ktoré sa vyskytujú v elektrických systémoch.

Uzemnenie zariadenia a systému

Referenčné uzemnenie signálu sa úplne líši od bežného uzemnenia, pretože neposkytuje žiadnu ochranu prístrojom ani jednotlivcom. Je však potrebné, aby správne fungovanie elektronických súčiastok alebo zariadení poskytovalo nízkoimpedančnú cestu alebo referenciu.

Dúfame, že už jasne rozumiete kvalite elektrickej energie a jej príčinám. Ďakujeme vám, že ste strávili svoj drahocenný čas prečítaním tohto článku.Svoje názory a návrhy k tomuto článku prosím napíšte do sekcie komentárov nižšie.

Fotografické úvery:
Odchýlka kriviek od skutočnej o elektrické zariadenie
Napätie klesá compliance klub
Elektrické prechodové javy o jejheyenergia
Harmonické od jejheyenergia
Zlepšenie účinníka o kondenzátor o lesl
Uzemnenie zariadenia a systému podľa 2.bp