3 Σημαντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ποιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας

Ποιότητα ηλεκτρικής ισχύος διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην αποτελεσματική παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στους καταναλωτές. Καθώς η ισχύς γίνεται ένας πιο ουσιαστικός και πολύτιμος πόρος για ολόκληρο τον κόσμο, είναι σημαντικό να διατηρηθεί η ποιότητά του σε όλα τα επίπεδα χρήσης για την αξιόπιστη λειτουργία του εξοπλισμού.

Λόγω της χρήσης μη γραμμικών φορτίων και ηλεκτρικού εξοπλισμού ισχύος σε τομείς μεταφοράς, διανομής και χρήσης συστημάτων ισχύος οδηγεί σε παραμόρφωση των κυματομορφών τάσης και ρεύματος. Γνωρίζουμε ήδη το Συνολική αρμονική παραμόρφωση με έλεγχο φάσης και ολοκληρωμένο έλεγχο ισχύος AC.

Τώρα οι εταιρείες διανομής ενέργειας μιας ημέρας επιδεικνύουν ανταγωνιστικό χαρακτήρα για να βελτιώσουν την ποιότητα της ενέργειας αυξάνοντας την ανησυχία τους για να αποκτήσουν την κερδοφορία και την ικανοποίηση των πελατών.

Τι είναι η ποιότητα ηλεκτρικής ισχύος;

Εάν η ισχύς που παρέχεται σε συσκευές ή εξοπλισμό είναι ανεπαρκής, οδηγεί σε κακή απόδοση. Η καλή ποιότητα ισχύος κάνει τον εξοπλισμό να λειτουργεί σωστά χωρίς να επηρεάζει την απόδοση ή το προσδόκιμο ζωής.

Ποιότητα ηλεκτρικής ισχύος

Το πρότυπο IEEE ορίζει την ποιότητα ηλεκτρικής ισχύος ως «την έννοια της τροφοδοσίας και της γείωσης ευαίσθητου ηλεκτρονικού εξοπλισμού με τρόπο κατάλληλο για τον εξοπλισμό με ακριβές σύστημα καλωδίωσης και άλλο συνδεδεμένο εξοπλισμό». Είναι η απόκλιση τάσης και ρευμάτων από τις ιδανικές ή πραγματικές κυματομορφές.

Απόκλιση κυματομορφών από την πραγματική

Στο σχήμα, η ισχύς που παρέχεται στο δίκτυο είναι καθαρά ημιτονοειδή κύματα ρεύματος και τάσεις. Ενώ η ισχύς φτάνει στο φορτίο, δεν διατηρεί πλέον το σχήμα της λόγω μη γραμμικών συσκευών εναλλαγής.

Όπως παρατηρήθηκε, το σχήμα παρέκκλινε από το ιδανικό πρώην. Αυτή η απόκλιση προκαλεί σοβαρά προβλήματα στον ηλεκτρικό εξοπλισμό, όπως τρεμόπαιγμα φωτός, δυσλειτουργία διαφόρων συσκευών, χαμηλή ταχύτητα κινητήρα κ.λπ.

Χρησιμοποιώντας αναλυτές ποιότητας ισχύος μπορούμε να εκτιμήσουμε ή να αναλύσουμε την παραμορφωμένη κυματομορφή.

Θέματα ποιότητας ισχύος

Η ποιότητα της ισχύος αποφασίζεται από τους τελικούς χρήστες. Εάν ο ηλεκτρικός εξοπλισμός λειτουργεί ικανοποιητικά για δεδομένη τροφοδοσία, τότε η ισχύς είναι σε καλή ποιότητα. Εάν δεν λειτουργεί καλά ή δεν λειτουργεί, τότε η ποιότητα ισχύος είναι κακή. Οι λόγοι για κακή ποιότητα ισχύος ή ζητήματα ποιότητας ενέργειας συζητούνται παρακάτω.

1. Διαταραχές συχνότητας ισχύος

α. Η τάση κρεμά και πρήζεται

Χαλάρωση τάσης

Η τάση χαλάρωσης ή πτώσης είναι η μείωση των επιπέδων τάσης από τις ονομαστικές τιμές στη συχνότητα ισχύος. Διαρκεί από περίπου μισό κύκλο έως αρκετά δευτερόλεπτα. Οι χαμηλές τάσεις οφείλονται σε διάφορους παράγοντες όπως οι ηλεκτρικοί κινητήρες, οι φούρνοι τόξων, τα προβλήματα χρησιμότητας, το τρεμόπαιγμα κ.λπ.

Κινητήρες σαν διαφορετικοί τύποι επαγωγής Οι κινητήρες κατά την εκκίνηση λαμβάνουν ένα πολύ μεγάλο ρεύμα, το οποίο οδηγεί σε δραστική πτώση τάσης.

Επίσης, οι κάμινοι τόξου αρχικά παίρνουν μεγάλα αμπέρ για να παράγουν υψηλές θερμοκρασίες. Τα βοηθητικά προγράμματα μειώνουν τις τάσεις από μερικούς από τους παράγοντες όπως αστραπή, επαφή δέντρων, πουλιών και ζώων σε γραμμές τροφοδοσίας, λειτουργίες εναλλαγής, αστοχίες μόνωσης κ.λπ.

η τάση διογκώνεται

Η διόγκωση τάσης συμβαίνει λόγω της μεταφοράς φορτίων από τη μία πηγή στην άλλη, απότομης απόρριψης και φορτίων εφαρμογής. Το τρεμόπαιγμα είναι ένα πρόβλημα χαμηλής συχνότητας που εμφανίζεται κυρίως σε συνθήκες εκκίνησης ή χαμηλής τάσης.

Το τρεμόπαιγμα οφείλεται σε χαμηλές τάσεις ή συχνότητα που μπορεί να παρατηρηθεί από το ανθρώπινο μάτι.

Η χαλάρωση και η διόγκωση τάσης οδηγούν σε δυσλειτουργία του εξοπλισμού, απώλεια απόδοσης κινητήρων, αστοχίες μόνωσης, διακύμανση φωτισμού φωτός, ενεργοποίηση ρελέ και εργολάβων κ.λπ.

Οι διαταραχές συχνότητας ισχύος δεν θεραπεύονται εύκολα αν προκύψουν σε επίπεδο πηγής, επειδή ασχολείται με υψηλές δυνάμεις. Ωστόσο, αυτά μπορούν να μειωθούν εάν εμφανιστούν εσωτερικά λόγω φορτίων διαχωρίζοντας τα τελικά φορτία από τα ευαίσθητα φορτία.

σι. Ηλεκτρικά μεταβατικά

Ηλεκτρικά μεταβατικά

Μεταβατικά είναι διαταραχές του υπο κύκλου που διαρκούν για λιγότερο από έναν κύκλο Κυματομορφές AC . Λόγω της περιορισμένης απόκρισης συχνότητας ή του ρυθμού δειγματοληψίας, η ανίχνευση και η μέτρηση των μεταβατικών είναι πολύ δύσκολη.

Αυτά ονομάζονται επίσης μερικές φορές ως αιχμές, υπερτάσεις, παλμοί ισχύος κ.λπ. Αυτά συμβαίνουν λόγω ατμοσφαιρικών διαταραχών όπως φωτισμός και ηλιακές εκλάμψεις, διακοπές ρεύματος σφάλματος, αλλαγή φορτίων, εναλλαγή συστοιχιών πυκνωτών, εναλλαγή γραμμών ισχύος κ.λπ.

Ηλεκτρική παροδική καταστολή

Ορισμένες από τις συσκευές έχουν σχεδιαστεί λαμβάνοντας υπόψη τα μεταβατικά, αλλά οι περισσότερες από τις συσκευές μπορούν να χειριστούν λίγα μεταβατικά εξαρτάται από τη σοβαρότητα της παροδικής και της ζωής του εξοπλισμού. Αυτά τα παροδικά περιορίζονται από καταστολείς προστασίας από υπερτάσεις, φίλτρα και άλλους παροδικούς καταστολείς όπως φαίνεται στο σχήμα.

ντο. Αρμονικές

Η αρμονική φύση της τάσης και των ρευμάτων είναι η απόκλιση από τα αρχικά ή καθαρά ημιτονοειδή κύματα. Οι αρμονικές συχνότητες είναι αναπόσπαστα πολλαπλάσια της θεμελιώδους συχνότητας και είναι πολύ συχνές στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας.

Η σειρά των αρμονικών τα διαφοροποιεί ως ομοιόμορφα (2, 4, 6, 8, 10) και περίεργα είδη (3, 5, 7, 9, 11). Τα μεγάλα μη γραμμικά φορτία παράγουν περίεργες αρμονικές και ακόμη και αρμονικές παράγονται λόγω ανομοιογενών λειτουργιών των ηλεκτρικών συσκευών όπως τα μαγνητικά ρεύματα μετασχηματιστών περιέχουν ακόμη και αρμονικά συστατικά.

Αρμονικές

Η συχνότητα αυτών των αρμονικών εξαρτάται από τη σειρά των αρμονικών καθώς η 2η αρμονική συχνότητα είναι 2 φορές η βασική συχνότητα. Αυτά παράγονται λόγω μη γραμμικών φορτίων, καμίνων τόξου, ηλεκτρικών κινητήρων, συστημάτων UPS, διαφορετικών τύποι μπαταριών , εξοπλισμός συγκόλλησης κ.λπ.

Η θεμελιώδης κυματομορφή υπερτίθεται από περίεργες αρμονικές, οι οποίες οδηγούν σε παραμορφωμένες κυματομορφές. Αυτές οι αρμονικές έχουν σοβαρές επιπτώσεις σε διάφορους ηλεκτρικούς εξοπλισμούς, όπως υπερθέρμανση καλωδίων και εξοπλισμού, παρεμβολές σε γραμμές επικοινωνίας, σφάλματα κατά την ένδειξη ηλεκτρικών παραμέτρων, την πιθανότητα παραγωγής συνθηκών συντονισμού κ.λπ.

Αυτά μπορούν εύκολα να μετρηθούν από αρμονικούς αναλυτές και να μειωθούν χρησιμοποιώντας διάφορα αρμονικά φίλτρα όπως ενεργούς και παθητικούς τύπους.

2. Συντελεστής ισχύος

Ο παράγοντας ισχύος είναι ένας άλλος κύριος παράγοντας που επηρεάζει την ποιότητα της ηλεκτρικής ενέργειας. Ο συντελεστής χαμηλής ισχύος προκαλεί πολλά προβλήματα, όπως οι κινητήρες υπερθέρμανσης και ο κακός φωτισμός. Οδηγεί επίσης στους χρήστες να τιμωρούνται για να ικανοποιήσουν τις ηλεκτρικές απαιτήσεις. Ο συντελεστής ισχύος είναι ο λόγος της ενεργού ισχύος προς την φαινόμενη ισχύ και καθορίζει την ποσότητα της ηλεκτρικής ισχύος.

Ας υποθέσουμε ότι εάν ο συντελεστής ισχύος είναι 0,8, λέει ότι το 80 τοις εκατό της ισχύος χρησιμοποιείται και η υπόλοιπη ενέργεια σπαταλάται ως απώλειες. Ο συντελεστής χαμηλής ισχύος οφείλεται σε επαγωγικούς κινητήρες, φαινόμενα στοιχεία ισχύος στο δίκτυο ηλεκτρικού συστήματος κ.λπ.

Βελτίωση συντελεστή ισχύος από πυκνωτή

Ο συντελεστής χαμηλής ισχύος βελτιώνεται χρησιμοποιώντας συσκευές διόρθωσης συντελεστών ισχύος, όπως τράπεζες φίλτρων πυκνωτών, σύγχρονοι συμπυκνωτές και άλλος εξοπλισμός αντιστάθμισης.

Βελτίωση συντελεστή ισχύος , με τη χρήση πυκνωτών, οδηγεί σε μείωση των ηλεκτρικών λογαριασμών. Εδώ η φαινομενική ισχύς που προέρχεται από την παροχή μειώνεται από πυκνωτές που προσφέρουν κορυφαία ισχύ στη φύση.

3. Γείωση

Η καλή ποιότητα ισχύος περιλαμβάνει ασφάλεια τόσο στις συσκευές όσο και στους χειριστές. Η γείωση παρέχει προστασία συστήματος καθώς και προστασία εξοπλισμού. Η Γη χρησιμεύει ως σταθερό δυναμικό αναφοράς με άλλο δυναμικό που πρόκειται να μετρηθεί.

Εάν το σώμα του εξοπλισμού δεν είναι σωστά γειωμένο, προκαλεί σοβαρό σοκ στα άτομα. Η γείωση του συστήματος προστατεύει διάφορους εξοπλισμούς από συνθήκες βλάβης και άλλες μη φυσιολογικές συνθήκες που συμβαίνουν σε συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας.

Γειώσεις εξοπλισμού και συστήματος

Η γείωση αναφοράς σήματος είναι τελείως διαφορετική από την κανονική γείωση, καθώς δεν παρέχει καμία προστασία σε εξοπλισμό ή άτομα. Αλλά είναι απαραίτητο για τη σωστή λειτουργία ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ή συσκευών να παρέχει διαδρομή ή αναφορά χαμηλής αντίστασης.

Ελπίζουμε, μέχρι τώρα να έχετε μια σαφή κατανόηση της ποιότητας της ηλεκτρικής ενέργειας και των αιτίων της. Σας ευχαριστούμε που αφιερώσατε τον πολύτιμο χρόνο σας διαβάζοντας αυτό το άρθρο.Παρακαλώ γράψτε τις απόψεις και τις προτάσεις σας σχετικά με αυτό το άρθρο στην ενότητα σχολίων παρακάτω.

Φωτογραφικές μονάδες:
Απόκλιση κυματομορφών από την πραγματική από ηλεκτρολογικός εξοπλισμός
Η τάση κρεμάει συμμόρφωση-λέσχη
Ηλεκτρικά μεταβατικά από δική του
Αρμονικές από δική του
Βελτίωση συντελεστή ισχύος κατά πυκνωτή κατά λεσλ
Γείωση εξοπλισμού και συστήματος από 2. bp