Elektros energijos kokybė vaidina svarbų vaidmenį veiksmingai tiekiant elektros energiją vartotojams. Kadangi galia tampa vis svarbesniu ir vertingesniu šaltiniu visam pasauliui, svarbu išlaikyti jo kokybę visais naudojimo lygiais, kad patikimai veiktų įranga.
Dėl netiesinių apkrovų ir galios elektroninės įrangos naudojimo elektros energijos perdavimo, paskirstymo ir naudojimo sektoriuose iškraipomos įtampos ir srovės bangos. Mes jau žinome apie visiškas harmoninis iškraipymas faziniu valdymu ir integruotu kintamosios srovės valdymu.
Dabar dienos elektros energijos paskirstymo įmonės demonstruoja konkurencinį pobūdį, kad pagerintų elektros energijos kokybę, didindamos savo susirūpinimą dėl pelningumo ir klientų pasitenkinimo.
Kas yra elektros energijos kokybė?
Jei prietaisams ar įrangai tiekiama energija yra nepakankama, tai veikia blogai. Dėl geros energijos kokybės įranga veikia tinkamai, nedarant įtakos eksploatacinėms savybėms ir gyvenimo trukmei.
Elektros energijos kokybė
IEEE standarte elektros energijos kokybė apibrėžiama kaip „jautrios elektroninės įrangos įjungimo ir įžeminimo samprata, tinkama įrangai su tikslia laidų sistema ir kita prijungta įranga“. Tai įtampos ir srovių nuokrypis nuo idealios arba faktinės bangos formos.
Bangos formų nuokrypis nuo faktinės
Paveiksle maitinimas, tiekiamas iš tinklo, yra grynos srovės ir įtampos sinusinės bangos. Nors galia pasiekia apkrovą, ji nebeišlaiko savo formos dėl netiesinių perjungimo įtaisų.
Kaip pastebėta, jos forma nukrypo nuo idealios buvusios. Šis nukrypimas sukelia rimtų problemų, susijusių su elektros įranga, pavyzdžiui, šviesos mirgėjimu, įvairių prietaisų veikimo sutrikimais, mažu variklio greičiu ir kt.
Naudodami galios kokybės analizatorius galime įvertinti arba išanalizuoti iškreiptą bangos formą.
Energijos kokybės klausimai
Dėl galios kokybės nusprendžia galutiniai vartotojai. Jei maitinimo įranga veikia patenkinamai esant tam tikram maitinimo šaltiniui, maitinimas yra geros kokybės. Jei jis neveikia gerai arba neveikia, tada energijos kokybė yra bloga. Žemos energijos kokybės ar energijos kokybės problemų priežastys aptariamos toliau.
1. Maitinimo dažnio sutrikimai
a. Įtampa nuleidžiasi ir išsipučia
Įtampa nukrinta
Įtampos sumažėjimas arba kritimas yra įtampos lygio sumažėjimas nuo nominalių verčių esant galios dažniui. Tai trunka nuo maždaug pusės ciklo iki kelių sekundžių. Žemą įtampą lemia keli veiksniai, tokie kaip elektros varikliai, lankinės krosnys, naudingumo problemos, mirgėjimas ir kt.
Varikliai mėgsta skirtingus indukcijos rūšys varikliai užvedimo metu užima labai didelę srovę, dėl kurios smarkiai sumažėja įtampa.
Taip pat lankinėms krosnims iš pradžių reikia didelių amperų, kad būtų sukurta aukšta temperatūra. Komunalinės paslaugos sumažina įtampą dėl kai kurių veiksnių, tokių kaip žaibas, medžių, paukščių ir gyvūnų kontaktas su maitinimo linijomis, perjungimo operacijos, izoliacijos gedimai ir kt.
įtampa išsipučia
Įtampa išsipučia dėl krovinių perkėlimo iš vieno šaltinio į kitą, staigaus atmetimo ir taikymo krūvių. Mirgėjimas yra žemo dažnio problema, kylanti daugiausia paleidimo ar žemos įtampos sąlygomis.
Mirgėjimas atsiranda dėl žemos įtampos ar dažnio, kurį gali pastebėti žmogaus akis.
Dėl įtampos nukritimo ir išsipūtimo atsiranda įrangos gedimas, variklių efektyvumo praradimas, izoliacijos gedimai, šviesos apšvietimo svyravimai, relių ir rangovų suveikimas ir kt.
Maitinimo dažnio sutrikimai nėra lengvai išgydomi, jei jie kyla šaltinio lygiu, nes tai susiję su didelėmis galiomis. Tačiau jas galima sumažinti, jei įvyko viduje dėl apkrovų, atskiriant galines apkrovas nuo jautrių apkrovų.
b. Elektros pereinamieji laikotarpiai
Elektros pereinamieji procesai
Pereinamieji laikotarpiai yra povandeniniai ciklo sutrikimai, trunkantys mažiau nei vieną ciklą Kintamosios srovės bangos formos . Dėl riboto dažnio atsako ar mėginių ėmimo dažnio pereinamuosius signalus nustatyti ir išmatuoti yra labai sunku.
Jie taip pat kartais vadinami šuoliais, viršįtampiais, elektros impulsais ir kt. Tai atsiranda dėl atmosferos sutrikimų, tokių kaip apšvietimas ir saulės žybsniai, sutrikimų srovės pertraukimai, perjungiant apkrovas, perjungiant kondensatorių bankus, perjungiant elektros linijas ir kt.
Elektros pereinamojo laiko slopinimas
Kai kurie prietaisai yra suprojektuoti atsižvelgiant į pereinamuosius procesus, tačiau dauguma prietaisų gali valdyti nedaugelį pereinamųjų veiksnių, priklausomai nuo pereinamojo laikotarpio sunkumo ir įrangos naudojimo trukmės. Šiuos pereinamuosius procesus riboja apsaugos nuo viršįtampių slopintuvai, filtrai ir kiti pereinamieji slopintuvai, kaip parodyta paveikslėlyje.
c. Harmonikos
Harmoninis įtampos ir srovių pobūdis yra nukrypimas nuo pradinių arba grynų sinusinių bangų. Harmoniniai dažniai yra neatskiriami pagrindinio dažnio kartotiniai ir labai dažni elektros energijos sistemose.
Harmonikų tvarka išskiria juos kaip lyginius (2, 4, 6, 8, 10) ir nelyginius (3, 5, 7, 9, 11). Pagrindinės netiesinės apkrovos sukuria nelygines harmonikas, o dėl netolygių elektros prietaisų veikimo susidaro tolygios harmonikos, pavyzdžiui, transformatoriaus įmagnetinančiose srovėse yra net harmoninių komponentų.
Harmonikos
Šių harmonikų dažnis priklauso nuo harmonikų eilės, nes 2-asis harmoninis dažnis yra 2 kartus didesnis už pagrindinį. Jie susidaro dėl netiesinių apkrovų, lankinių krosnių, elektros variklių, UPS sistemų, skirtingų baterijų tipai , suvirinimo įranga ir kt.
Pagrindinę bangos formą uždeda nelyginės harmonikos, dėl kurių bangos iškraipomos. Šios harmonikos turi rimtą poveikį įvairiai elektros įrangai, pavyzdžiui, laidų ir įrangos perkaitimui, trikdžiams ryšio linijose, klaidoms nurodant elektrinius parametrus, tikimybei sukelti rezonansines sąlygas ir kt.
Jas galima lengvai išmatuoti harmoniniais analizatoriais ir sumažinti naudojant įvairius harmoninius filtrus, tokius kaip aktyvieji ir pasyvieji.
2. Galios koeficientas
Galios koeficientas yra dar vienas pagrindinis veiksnys, turintis įtakos elektros energijos kokybei. Mažas galios koeficientas sukelia keletą problemų, tokių kaip variklių perkaitimas ir blogas apšvietimas. Tai taip pat lemia, kad vartotojai nubausti patenkinti elektros poreikius. Galios koeficientas yra aktyviosios galios ir regimosios galios santykis ir nustato elektros energijos sunaudojimo dydį.
Tarkime, jei galios koeficientas yra 0,8, tai rodo, kad 80 procentų galios sunaudojama, o likusi energija eikvojama kaip nuostoliai. Mažas galios koeficientas yra dėl asinchroninių variklių, tariamų galios elementų elektros energijos tinkle ir kt.
Galios koeficiento pagerinimas kondensatoriumi
Mažas galios koeficientas pagerinamas naudojant galios koeficientų korekcijos įtaisus, tokius kaip kondensatorių filtrų bankai, sinchroniniai kondensatoriai ir kita kompensacinė įranga.
Galios koeficiento gerinimas , naudojant kondensatorius, sumažėja sąskaitos už elektrą. Čia tariamą energiją, gaunamą iš maitinimo šaltinio, sumažina kondensatoriai, siūlantys pirmaujančią galią gamtoje.
3. Įžeminimas
Gera energijos kokybė apima ir prietaisų, ir operatorių saugumą. Įžeminimas užtikrina sistemos apsaugą, taip pat įrangos apsaugą. Žemė tarnauja kaip pastovus atskaitos potencialas su kitu potencialu, kurį ketinama išmatuoti.
Jei įrangos korpusas nėra tinkamai įžemintas, tai gali smarkiai šokiruoti asmenis. Sistemos įžeminimas apsaugo įvairią įrangą nuo sutrikimų ir kitų nenormalių sąlygų, atsirandančių elektros energijos sistemose.
Įrangos ir sistemos įžeminimas
Signalo atskaitos įžeminimas visiškai skiriasi nuo įprasto įžeminimo, nes jis nesaugo įrangos ar asmenų. Tačiau norint, kad elektroniniai komponentai ar prietaisai veiktų tinkamai, būtina pateikti mažos varžos kelią arba atskaitos tašką.
Tikimės, kad dabar jūs aiškiai suprantate elektros energijos kokybę ir jos priežastis. Dėkojame, kad praleidote brangų laiką skaitydami šį straipsnį.Parašykite savo nuomones ir pasiūlymus apie šį straipsnį žemiau esančiame komentarų skyriuje.
Nuotraukų kreditai:
Bangos formų nuokrypis nuo faktinės elektros įranga
Įtampos kritimas išsipučia atitikties klubas
Elektros pereinamieji laikotarpiai jos energija
Armonikos autorius jos energija
Kondensatoriaus galios koeficiento pagerinimas iki lesl
Įrangos ir sistemos įžeminimas 2.bp
