Качество на електрическата енергия играе важна роля за ефективното доставяне на електроенергия на потребителите. Тъй като мощността се превръща в по-съществен и ценен ресурс за целия свят, е важно да се поддържа нейното качество на всички нива на употреба за надеждна работа на оборудването.
Поради използването на нелинейни товари и силово електронно оборудване в секторите за пренос, разпределение и използване на електроенергийната система води до изкривяване на формите на напрежение и ток. Вече сме наясно с общо хармонично изкривяване чрез фазов контрол и интегрален контрол на променливотоковото захранване.
Сега компаниите за разпределение на електроенергия за един ден показват конкурентна природа за подобряване на качеството на електроенергията чрез увеличаване на загрижеността за нея, за да получат рентабилност и удовлетвореност на клиентите.
Какво е качеството на електрическата енергия?
Ако захранването към устройства или оборудване е недостатъчно, това води до лоша производителност. Доброто качество на захранването прави оборудването да функционира правилно, без да се засяга производителността или продължителността на живота.
Качество на електрическата енергия
Стандартът IEEE определя качеството на електрическата енергия като „концепцията за захранване и заземяване на чувствително електронно оборудване по начин, подходящ за оборудването с прецизна окабеляваща система и друго свързано оборудване“. Това е отклонението на напрежението и токовете от идеалната или действителната форма на вълната.
Отклонение на вълновите форми от действителните
На фигурата захранването в мрежата е чиста синусоида на ток и напрежение. Докато мощността достига товара, той вече не поддържа формата си поради нелинейни комутационни устройства.
Както се наблюдава, формата му се отклоняваше от идеалната бивша. Това отклонение причинява сериозни проблеми в електрическото оборудване като трептене на светлина, неизправност на различни устройства, ниско въртене на двигателя и др.
С помощта на анализатори за качество на мощността можем да оценим или анализираме изкривената форма на вълната.
Проблеми с качеството на захранването
Качеството на мощността се определя от крайните потребители. Ако енергийното оборудване работи задоволително за дадено захранване, то захранването е с добро качество. Ако не функционира добре или не работи, тогава качеството на захранването е лошо. Причините за лошо качество на качеството на енергия или проблеми с качеството на захранването са разгледани по-долу.
1. Нарушения на честотата на захранването
a. Напрежение провисва и набъбва
Пропадания на напрежението
Пропадане или спадане на напрежението е намаляването на нивата на напрежение от номиналните стойности при честота на мощността. Продължава от около половината цикъл до няколко секунди. Ниското напрежение се дължи на няколко фактора като електрически двигатели, дъгови пещи, проблеми с комуналните услуги, трептене и др.
Моторите харесват различни видове индукция двигателите по време на стартиране поемат много голям ток, което води до драстичен спад на напрежението.
Също така дъговите пещи първоначално отнемат големи ампери, за да произвеждат високи температури. Комуналните услуги намаляват напрежението от някои от факторите като мълния, контакт на дървета, птици и животни с електрозахранващи линии, превключващи операции, повреди на изолацията и т.н.
напрежението набъбва
Набъбването на напрежението възниква поради прехвърляне на товари от един източник в друг, внезапно отхвърляне и натоварване на приложенията. Трептенето е нискочестотен проблем, който се появява главно при стартиране или условия на ниско напрежение.
Трептенето се дължи на ниски напрежения или честота, които могат да се наблюдават от човешкото око.
Провисванията и набъбването на напрежението водят до неизправност на оборудването, загуба на ефективност на двигателите, повреда на изолацията, колебания на осветеността на светлината, изключване на релета и изпълнители и др.
Нарушенията на честотата на захранването не се лекуват лесно, ако възникнат на ниво източник, тъй като се справят с високи мощности. Те обаче могат да бъдат намалени, ако възникнат вътрешно поради натоварвания, като се отделят крайните натоварвания от чувствителните товари.
б. Електрически преходни процеси
Електрически преходни процеси
Преходните процеси са смущения от подцикъла, които продължават по-малко от един цикъл от AC вълнови форми . Поради ограничената честотна характеристика или честотата на вземане на проби, откриването и измерването на преходни процеси са много трудни.
Те също така понякога се наричат пикове, пренапрежения, импулси на захранването и др. Те се появяват поради атмосферни смущения като осветление и слънчеви факели, прекъсвания на тока на повреда, превключване на товара, превключване на кондензаторни банки, превключване на електропроводи и др.
Потискане на електрически преходни процеси
Някои от устройствата са проектирани с мисъл за преходни процеси, но повечето устройства могат да се справят с малко преходни процеси, в зависимост от тежестта на преходното състояние и живота на оборудването. Тези преходни процеси са ограничени от супресори за защита от пренапрежение, филтри и други преходни супресори, както е показано на фигурата.
° С. Хармоници
Хармоничният характер на напрежението и токовете е отклонението от първоначалните или чистите синусоиди. Хармоничните честоти са интегрални кратни на основната честота и са много често срещани в електроенергийните системи.
Редът на хармониците ги разграничава като четен (2, 4, 6, 8, 10) и нечетен тип (3, 5, 7, 9, 11). Големите нелинейни натоварвания произвеждат странни хармоници и дори хармониците се получават поради неравномерна работа на електрическите устройства, като магнетизиращите токове на трансформатора съдържат дори хармонични компоненти.
Хармоници
Честотата на тези хармоници зависи от реда на хармониците, тъй като честотата на 2-та хармоника е 2 пъти основната честота. Те се генерират поради нелинейни товари, дъгови пещи, електрически двигатели, UPS системи, различни типове батерии , заваръчно оборудване и др.
Основната форма на вълната се наслагва от странни хармоници, което води до изкривени форми на вълната. Тези хармоници имат сериозни ефекти върху различни електрически съоръжения, като прегряване на кабели и оборудване, смущения в комуникационните линии, грешки при посочване на електрически параметри, вероятността да се получат резонансни условия и т.н.
Те могат лесно да бъдат измерени чрез хармонични анализатори и намалени с помощта на различни хармонични филтри като активни и пасивни типове.
2. Фактор на мощността
Коефициентът на мощност е друг основен фактор, който влияе върху качеството на електрическата енергия. Ниският коефициент на мощност причинява няколко проблема като прегряване на двигатели и лошо осветление. Освен това потребителите биват санкционирани да отговарят на изискванията за електричество. Коефициентът на мощност е съотношението на активната мощност към привидната мощност и определя количеството на използваната електрическа мощност.
Да предположим, че ако коефициентът на мощност е 0,8, той казва, че 80 процента от мощността се използва, а останалата енергия се губи като загуби. Ниският коефициент на мощност се дължи на асинхронни двигатели, видими силови елементи в мрежата на електроенергийната система и др.
Подобряване на фактора на мощността чрез кондензатор
Коефициентът на ниска мощност се подобрява чрез използване на устройства за корекция на факторите на мощността, като кондензаторни филтърни банки, синхронни кондензатори и друго оборудване за компенсация.
Подобряване на фактора на мощността , с използването на кондензатори, води до намаляване на сметките за електричество. Тук очевидната мощност, получена от захранването, се намалява от кондензатори, които предлагат водеща мощност в природата.
3. Заземяване
Доброто качество на захранването включва безопасност както на уредите, така и на операторите. Заземяването осигурява защита на системата, както и защита на оборудването. Земята служи като постоянен референтен потенциал с друг потенциал, който ще бъде измерен.
Ако корпусът на оборудването не е правилно заземен, това води до тежък шок за хората. Заземяването на системата предпазва различното оборудване от повреди и други необичайни състояния, възникващи в електрическите системи.
Заземяване на оборудването и системата
Референтното заземяване на сигнала е напълно различно от нормалното заземяване, тъй като не осигурява никаква защита на оборудването или отделните лица. Но е необходимо за правилната работа на електронните компоненти или устройства, за да се осигури ниско съпротивление на пътя или еталон.
Надяваме се, че вече имате ясно разбиране за качеството на електрическата енергия и нейните причини. Благодарим ви, че отделихте ценното си време за четене на тази статия.Моля, напишете вашите мнения и предложения за тази статия в раздела за коментари по-долу.
Кредити за снимки:
Отклонение на вълновите форми от действителното по електрическо оборудване
Провисванията на напрежението набъбват клуб за съответствие
Електрически преходни процеси от hersheyenergy
Хармоници от hersheyenergy
Подобряване на фактора на мощността чрез кондензатор от lesl
Оборудване и заземяване на системата от 2. bp
