Elektroenerģijas kvalitāte ir svarīga loma efektīvā elektroenerģijas piegādē patērētājiem. Tā kā jauda kļūst par svarīgāku un vērtīgāku resursu visai pasaulei, ir svarīgi saglabāt tā kvalitāti visos lietošanas līmeņos, lai nodrošinātu iekārtas drošu darbību.
Sakarā ar nelineāro slodžu un jaudas elektronisko iekārtu izmantošanu enerģijas pārvades, sadales un izmantošanas nozarēs rodas sprieguma un strāvas viļņu izkropļojumi. Mēs jau zinām par kopējais harmoniskais izkropļojums ar fāzes vadību un maiņstrāvas integrālu vadību.
Tagad vienas dienas elektroenerģijas sadales uzņēmumi demonstrē konkurētspēju, lai uzlabotu enerģijas kvalitāti, palielinot bažas par to, lai iegūtu rentabilitāti un klientu apmierinātību.
Kas ir elektroenerģijas kvalitāte?
Ja ierīcēm vai iekārtām piegādāta strāva ir nepietiekama, tā darbība ir slikta. Laba enerģijas kvalitāte ļauj iekārtai darboties pareizi, neietekmējot veiktspēju vai paredzamo dzīves ilgumu.
Elektroenerģijas kvalitāte
IEEE standartā elektroenerģijas kvalitāte ir definēta kā “jutīgu elektronisko iekārtu strāvas padeves un iezemēšanas jēdziens tādā veidā, kas piemērots iekārtām ar precīzu elektroinstalācijas sistēmu un citām pievienotām iekārtām”. Tā ir sprieguma un strāvu novirze no ideālajām vai faktiskajām viļņu formām.
Viļņu formu novirze no faktiskās
Attēlā strāvas padeve ir tīra strāvas un sprieguma sinusoidālie viļņi. Kamēr jauda sasniedz slodzi, nelineāro komutācijas ierīču dēļ tā vairs nesaglabā savu formu.
Kā novērots, tā forma novirzījās no ideālā agrākā. Šī novirze rada nopietnas problēmas elektroiekārtās, piemēram, gaismas mirgošanu, dažādu ierīču darbības traucējumus, zemu motora apgriezienu skaitu utt.
Izmantojot jaudas kvalitātes analizatorus, mēs varam novērtēt vai analizēt izkropļoto viļņu formu.
Jaudas kvalitātes jautājumi
Par enerģijas kvalitāti lemj galalietotāji. Ja strāvas iekārta darbojas apmierinoši attiecīgajā barošanas avotā, strāva ir labā kvalitātē. Ja tas nedarbojas labi vai nedarbojas, enerģijas kvalitāte ir slikta. Zemāk ir aplūkoti sliktas elektroenerģijas kvalitātes iemesli vai strāvas kvalitātes jautājumi.
1. Strāvas frekvences traucējumi
a. Spriegums nokrīt un uzbriest
Spriegums nokrīt
Sprieguma kritums vai kritums ir sprieguma līmeņa samazināšanās no nominālvērtībām pie jaudas frekvences. Tas ilgst apmēram no cikla puses līdz vairākām sekundēm. Zems spriegums ir saistīts ar vairākiem faktoriem, piemēram, elektromotoriem, loka krāsnīm, lietderības problēmām, mirgošanu utt.
Motori patīk dažādi indukcijas veidi motori starta laikā uzņem ļoti lielu strāvu, kā rezultātā krasi samazinās spriegums.
Arī loka krāsnīs sākotnēji nepieciešami lieli ampēri, lai iegūtu augstu temperatūru. Komunālie pakalpojumi pazemina spriegumu ar dažiem faktoriem, piemēram, zibens, koku, putnu un dzīvnieku kontakts ar barošanas līnijām, komutācijas darbības, izolācijas kļūmes utt.
spriegums uzbriest
Sprieguma uzpūšanās rodas kravu pārnešanas no viena avota uz otru, pēkšņas noraidīšanas un pielietošanas slodzes dēļ. Mirgošana ir zemfrekvences problēma, kas rodas galvenokārt sākuma vai zema sprieguma apstākļos.
Mirgošana ir saistīta ar zemu spriegumu vai frekvenci, ko var novērot cilvēka acs.
Sprieguma samazināšanās un uzpūšanās rezultātā rodas iekārtu nepareiza darbība, motoru efektivitātes zudums, izolācijas kļūmes, gaismas apgaismojuma svārstības, releju un darbuzņēmēju izslēgšana utt.
Jaudas frekvences traucējumi nav viegli izārstējami, ja tie rodas avota līmenī, jo tas attiecas uz lielām jaudām. Tomēr tos var samazināt, ja tas notiek iekšēji slodžu dēļ, atdalot gala slodzes no jutīgajām slodzēm.
b. Elektriskie pārejas periodi
Elektriskie pārejas periodi
Pārejas ir apakšcikla traucējumi, kas ilgst mazāk nekā vienu ciklu Maiņstrāvas viļņu formas . Ierobežotas frekvences reakcijas vai paraugu ņemšanas ātruma dēļ ir ļoti grūti noteikt un izmērīt pārejas procesus.
Tos dažreiz sauc arī par tapām, pārspriegumiem, enerģijas impulsiem utt. Tie rodas atmosfēras traucējumu, piemēram, apgaismojuma un saules uzliesmojumu, bojājumu strāvas pārtraukumu, slodžu pārslēgšanas, kondensatora banku, elektropārvades līniju utt.
Elektriskās pārejas slāpēšana
Dažas no ierīcēm ir veidotas, ņemot vērā īslaicīgus procesus, taču lielākā daļa ierīču var tikt galā ar dažiem pārejas gadījumiem, kas ir atkarīgs no pārejas smaguma pakāpes un iekārtas dzīves ilguma. Šos pārejas periodus ierobežo pārsprieguma aizsardzības slāpētāji, filtri un citi pārejoši slāpētāji, kā parādīts attēlā.
c. Harmonikas
Sprieguma un strāvu harmoniskais raksturs ir novirze no sākotnējiem vai tīriem sinusoidālajiem viļņiem. Harmoniskās frekvences ir pamata frekvences neatņemami daudzkārtņi, un tās ir ļoti izplatītas elektriskās enerģijas sistēmās.
Harmoniku secība tos atšķir kā pāra (2, 4, 6, 8, 10) un nepāra veidus (3, 5, 7, 9, 11). Lielākās nelineārās slodzes rada nepāra harmonikas, un vienmērīgu harmoniku rada nevienmērīga elektrisko ierīču darbība, piemēram, transformatora magnētiskās strāvas satur pat harmoniskas sastāvdaļas.
Harmonikas
Šo harmoniku biežums ir atkarīgs no harmoniku secības, jo 2. harmonikas frekvence ir 2 reizes lielāka par pamata frekvenci. Tie rodas nelineāru slodžu, loka krāsns, elektromotoru, UPS sistēmu dēļ akumulatoru veidi , metināšanas iekārtas utt.
Pamata viļņu forma ir pārklāta ar nepāra harmonikām, kā rezultātā rodas izkropļotas viļņu formas. Šīs harmonikas nopietni ietekmē dažādas elektroiekārtas, piemēram, kabeļu un iekārtu pārkaršanu, traucējumus sakaru līnijās, kļūdas, norādot elektriskos parametrus, varbūtību radīt rezonanses apstākļus utt.
Tos var viegli izmērīt ar harmoniskajiem analizatoriem un samazināt, izmantojot dažādus harmoniskos filtrus, piemēram, aktīvos un pasīvos.
2. Jaudas koeficients
Jaudas koeficients ir vēl viens galvenais faktors, kas ietekmē elektroenerģijas kvalitāti. Zems jaudas koeficients rada vairākas problēmas, piemēram, motoru pārkaršanu un sliktu apgaismojumu. Tas arī noved pie tā, ka lietotāji tiek sodīti par elektrības prasību izpildi. Jaudas koeficients ir aktīvās jaudas un šķietamās jaudas attiecība un nosaka elektroenerģijas izmantošanas apjomu.
Pieņemsim, ja jaudas koeficients ir 0,8, tas norāda, ka tiek izmantoti 80 procenti jaudas un atlikusī enerģija tiek izšķiesta kā zudumi. Zems jaudas koeficients ir saistīts ar asinhronajiem motoriem, šķietamajiem enerģijas elementiem elektroenerģijas sistēmu tīklā utt.
Jaudas koeficienta uzlabošana ar kondensatoru
Zemas jaudas koeficients tiek uzlabots, izmantojot jaudas koeficientu korekcijas ierīces, piemēram, kondensatoru filtru bankas, sinhronos kondensatorus un citas kompensācijas iekārtas.
Jaudas koeficienta uzlabošana , izmantojot kondensatorus, samazinās elektrības rēķini. Šeit šķietamo jaudu, kas tiek iegūta no barošanas avota, samazina kondensatori, kas dabā piedāvā vadošo jaudu.
3. Zemējums
Laba enerģijas kvalitāte ietver drošību gan ierīcēm, gan operatoriem. Zemējums nodrošina sistēmas aizsardzību, kā arī aprīkojuma aizsardzību. Zeme kalpo kā pastāvīgs atskaites potenciāls ar citu potenciālu, kuru paredzēts izmērīt.
Ja iekārtas korpuss nav pareizi iezemēts, tas cilvēkiem rada smagu šoku. Sistēmas zeme aizsargā dažādas iekārtas no bojājumiem un citiem neparastiem apstākļiem, kas rodas elektroenerģijas sistēmās.
Iekārtu un sistēmu zemējumi
Signāla atskaites zemējums pilnīgi atšķiras no parastā zemējuma, jo tas nenodrošina nekādu aizsardzību iekārtām vai cilvēkiem. Bet elektronisko komponentu vai ierīču pareizai darbībai ir nepieciešams nodrošināt zemas pretestības ceļu vai atsauci.
Mēs ceram, ka tagad jums ir skaidra izpratne par elektroenerģijas kvalitāti un tās cēloņiem. Mēs pateicamies, ka pavadījāt dārgo laiku, lasot šo rakstu.Lūdzu, uzrakstiet savus komentārus un ieteikumus par šo rakstu zemāk esošajā komentāru sadaļā.
Foto kredīti:
Viļņu formu novirze no faktiskās elektriskais aprīkojums
Sprieguma sags pietūkst atbilstības klubs
Elektriskie pārejas periodi viņas enerģija
Harmonikas ar viņas enerģija
Jaudas koeficienta uzlabošana pēc kondensatora par lesl
Iekārtu un sistēmu iezemēšana pēc 2.bp
