3 Az elektromos energia minőségét befolyásoló fontos tényezők

Elektromos teljesítmény minősége fontos szerepet játszik a villamos energia hatékony ellátásában. Mivel az áram az egész világ számára elengedhetetlen és értékes erőforrássá válik, fontos, hogy a berendezés megbízható működéséhez a használat minden szintjén megőrizze minőségét.

A nemlineáris terhelések és a villamosenergia-berendezések energiaellátó rendszerekben történő felhasználása miatt az elosztó és a hasznosító szektor torzuláshoz vezet a feszültség és az áram hullámalakjában. Már tisztában vagyunk a Teljes harmonikus torzítás fázisvezérléssel és a váltóáram integrált vezérlésével.

A napi áramelosztó vállalatok versenyképességet mutatnak az energiaminőség javítása érdekében, fokozva az aggodalmat a jövedelmezőség és az ügyfelek elégedettsége érdekében.

Mi az elektromos energia minősége?

Ha az eszközök vagy berendezések áramellátása hiányos, az gyenge teljesítményt eredményez. A jó energiaminőség miatt a berendezés megfelelően működik, anélkül, hogy befolyásolná a teljesítményt vagy a várható élettartamot.

Elektromos energia minősége

Az IEEE szabvány meghatározza az elektromos energia minőségét, mint „az érzékeny elektronikus berendezések áramellátásának és földelésének fogalmát a pontos vezetékezési rendszerrel és más csatlakoztatott berendezésekkel megfelelő módon”. Ez a feszültség és az áramok eltérése az ideális vagy a tényleges hullámalaktól.

A hullámalakok eltérése a ténylegestől

Az ábrán a hálózati feszültség az áram és a feszültség tiszta szinusz hulláma. Míg a teljesítmény eléri a terhelést, a nemlineáris kapcsolóeszközök miatt már nem tartja formáját.

Amint megfigyeltük, az alakja eltért az ideális előbbitől. Ez az eltérés súlyos problémákat okoz az elektromos berendezésekben, például a villogás, a különféle eszközök meghibásodása, a motor alacsony fordulatszáma stb.

Teljesítményminőség-analizátorok segítségével megbecsülhetjük vagy elemezhetjük a torz hullámformát.

Az energiaminőséggel kapcsolatos kérdések

Az energia minőségéről a végfelhasználók döntenek. Ha az elektromos berendezés kielégítően működik az adott tápegységnél, akkor az áram jó minőségű. Ha nem működik jól, vagy nem működik, akkor az áramminőség rossz. A rossz energiaminőség okait vagy az energiaminőséggel kapcsolatos kérdéseket az alábbiakban tárgyaljuk.

1. Teljesítmény frekvencia zavarok

a. A feszültség megereszkedik és megduzzad

A feszültség megereszkedik

A feszültség megereszkedése vagy süllyedése a feszültségszint csökkenése a névleges értékekhez képest a teljesítmény frekvenciáján. Körülbelül egy ciklus felétől több másodpercig tart. Az alacsony feszültségeket számos tényező okozza, például elektromos motorok, ívkemencék, közüzemi problémák, villódzás stb.

A motorok szeretik a másikat az indukció típusai motorok az indítás során nagyon nagy áramot vesznek fel, ami drasztikus feszültségesést eredményez.

Ezenkívül az ívkemencék eleinte nagy ampert igényelnek a magas hőmérséklet előállításához. A közművek néhány tényező által csökkentik a feszültséget, például villámlás, a fák, madarak és állatok érintkezése az áramellátási vezetékekkel, kapcsolási műveletek, szigetelési hibák stb.

a feszültség megduzzad

A feszültség duzzanata a terhelések egyik forrásból a másikba történő átvitelének, a hirtelen kilökődésnek és az alkalmazási terheléseknek köszönhető. A villogás alacsony frekvenciájú probléma, amely főleg indítási vagy alacsony feszültségi körülmények között jelentkezik.

A villogás alacsony feszültségnek vagy frekvenciának köszönhető, amelyet az emberi szem megfigyelhet.

A feszültség megereszkedése és megduzzadása a berendezések meghibásodását, a motorok hatékonyságának elvesztését, szigetelési hibákat, a megvilágítás ingadozását, a relék és a kivitelezők kioldását, stb.

Az energiafrekvencia-zavarokat nem lehet könnyen meggyógyítani, ha azok forrás szinten jelentkeznek, mert nagy teljesítményekkel foglalkoznak. Ezeket azonban csökkenteni lehet, ha a terhelések miatt belsőleg fordulnak elő, ha elválasztják a végterhelést az érzékeny terheléstől.

b. Elektromos átmenetek

Elektromos tranziensek

Az átmenetek olyan ciklus alatti zavarok, amelyek kevesebb mint egy ciklusig tartanak AC hullámformák . A korlátozott frekvencia-válasz vagy a mintavételi frekvencia miatt a tranziensek detektálása és mérése nagyon nehéz.

Ezeket néha tüskének, túlfeszültségnek, áramimpulzusnak stb. Is nevezik. Ezek olyan légköri zavarok miatt következnek be, mint a világítás és a napkitörések, a hibaáram-megszakítások, a terhelés kapcsolása, a kondenzátor bankok, az elektromos vezetékek kapcsolása stb.

Az elektromos tranziens elnyomása

Néhány készüléket a tranzienseket szem előtt tartva terveztek, de az eszközök többsége kevés tranziens kezelésére képes, a tranziens súlyosságától és a berendezés élettartamától függ. Ezeket a tranzienseket az ábrán látható túlfeszültség-csillapítók, szűrők és egyéb tranziens-csillapítók korlátozzák.

c. Harmonikusok

A feszültség és az áramok harmonikus jellege az eredeti vagy tiszta szinusz hullámoktól való eltérés. A harmonikus frekvenciák az alapfrekvencia szerves többszörösei, és nagyon gyakoriak az elektromos energiarendszerekben.

A harmonikus sorrend megkülönbözteti ezeket páros (2, 4, 6, 8, 10) és páratlan típusokként (3, 5, 7, 9, 11). A fő nemlineáris terhelések páratlan harmonikusokat eredményeznek, és az elektromos készülékek egyenetlen működése miatt páros harmonikusok keletkeznek, például a transzformátor mágnesező áramai egyenletes harmonikus alkatrészeket tartalmaznak.

Harmonikusok

Ezeknek a harmonikusoknak a frekvenciája a harmonikusok sorrendjétől függ, mivel a 2. harmonikus frekvencia az alapfrekvencia kétszerese. Ezek nemlineáris terhelések, ívkemencék, villanymotorok, UPS rendszerek miatt keletkeznek elemtípusok , hegesztő berendezések stb.

Az alapvető hullámformát páratlan harmonikusok helyezik el, ami a torz hullámalakokat eredményezi. Ezek a felharmonikusok komoly hatással vannak a különféle elektromos berendezésekre, például a kábelek és berendezések túlmelegedésére, a kommunikációs vezetékek interferenciájára, az elektromos paraméterek jelzésének hibáira, a rezonáns körülmények kialakulásának valószínűségére stb.

Ezeket harmonikus analizátorokkal könnyen meg lehet mérni, és különféle harmonikus szűrők, például aktív és passzív típusok segítségével csökkenthetők.

2. Teljesítménytényező

A teljesítménytényező egy másik fő tényező, amely befolyásolja az elektromos teljesítmény minőségét. Az alacsony teljesítménytényező számos problémát okoz, például a motorok túlmelegedését és a rossz villámlást. Ez azt is eredményezi, hogy a felhasználókat megbüntetik az elektromos igények kielégítéséért. A teljesítménytényező az aktív teljesítmény és a látszólagos teljesítmény aránya, és meghatározza az elektromos energia felhasználásának mértékét.

Tegyük fel, hogy ha a teljesítménytényező 0,8, akkor az azt mondja, hogy a teljesítmény 80 százalékát hasznosítják, a fennmaradó energiát veszteségként pazarolják el. Az alacsony teljesítménytényező oka az indukciós motorok, az elektromos rendszer hálózatának látszólagos teljesítményelemei stb.

Teljesítménytényező javítása kondenzátorral

Az alacsony teljesítménytényezőt olyan tényezők korrekciós eszközei javítják, mint a kondenzátorszűrő bankok, szinkron kondenzátorok és egyéb kompenzációs berendezések.

Teljesítménytényező javítása , kondenzátorok használatával csökken az elektromos számlák száma. Itt a tápegységből nyert látszólagos teljesítményt kondenzátorok csökkentik, amelyek a természetben vezető energiát kínálnak.

3. Földelés

A jó energiaminőség magában foglalja a készülékek és az üzemeltetők biztonságát is. A földelés biztosítja a rendszer védelmét, valamint a berendezések védelmét. A Föld szolgál állandó referenciapotenciál egy másik potenciállal, amelyet meg fognak mérni.

Ha a berendezés karosszériája nincs megfelelően földelve, súlyos sokkot okozhat az egyének számára. A rendszer földje megvédi a különféle berendezéseket az elektromos áramellátó rendszerekben bekövetkező meghibásodásoktól és egyéb rendellenes feltételektől.

Berendezések és rendszerek földelése

A jel referencia földje teljesen eltér a normál földeléstől, mivel nem nyújt semmilyen védelmet a berendezéseknek vagy az egyéneknek. De az elektronikus alkatrészek vagy eszközök megfelelő működéséhez alacsony impedanciájú út vagy referencia biztosítása szükséges.

Reméljük, mostanra már tisztában van az elektromos energia minőségével és annak okaival. Köszönjük, hogy értékes időt töltött a cikk elolvasásával.Kérjük, írja meg véleményét és javaslatait erről a cikkről az alábbi megjegyzés részben.

Fotók:
A hullámalakok eltérése a tényleges értéktől Elektromos felszerelés
A feszültség megereszkedik megfelelőségi klub
Elektromos tranziensek által az ő energiája
Harmonikusok által az ő energiája
Teljesítménytényező kondenzátor általi javítása lesl
Berendezések és rendszerek földelése 2.bp