Elektrisk kraftkvalitet spiller en viktig rolle i å levere strøm effektivt til forbrukerne. Ettersom kraft blir en mer viktig og verdifull ressurs for hele verden, er det viktig å opprettholde kvaliteten på alle bruksnivåer for pålitelig bruk av utstyret.
På grunn av bruken av ikke-lineær belastning og kraftelektronisk utstyr i kraftoverføring, fører distribusjon og utnyttelse til forvrengning i spennings- og strømbølgeformer. Vi er allerede klar over total harmonisk forvrengning ved fasekontroll og integrert kontroll av vekselstrøm.
Nå viser en dags kraftdistribusjonsselskaper konkurransedyktig natur for å forbedre kraftkvaliteten ved å øke bekymringen for å få lønnsomhet og kundetilfredshet.
Hva er elektrisk kraftkvalitet?
Hvis strømmen som leveres til enheter eller utstyr er mangelfull, resulterer det i dårlig ytelse. God kraftkvalitet får utstyret til å fungere skikkelig uten å påvirke ytelse eller forventet levealder.
Elektrisk kraftkvalitet
IEEE-standarden definerer kvaliteten på elektrisk kraft som “begrepet strømforsyning og jording av følsomt elektronisk utstyr på en måte som er egnet for utstyret med presist ledningsnett og annet tilkoblet utstyr”. Det er avviket mellom spenning og strøm fra de ideelle eller faktiske bølgeformene.
Avvik fra bølgeformer fra faktisk
I figuren er strømforsyningen til strømnettet rene sinusbølger av strøm og spenninger. Mens kraften når belastningen, opprettholder den ikke lenger formen på grunn av ikke-lineære koblingsenheter.
Som observert avviker formen fra den ideelle tidligere. Dette avviket forårsaker alvorlige problemer i elektrisk utstyr som flimring av lys, funksjonsfeil på forskjellige enheter, lav motorhastighet, etc.
Ved å bruke kraftkvalitetsanalysatorer kan vi estimere eller analysere den forvrengte bølgeformen.
Problemer med strømkvalitet
Kvaliteten på kraften bestemmes av sluttbrukerne. Hvis kraftutstyret fungerer tilfredsstillende for gitt forsyning, er kraften i god kvalitet. Hvis det ikke fungerer bra eller ikke fungerer, er strømkvaliteten dårlig. Årsaker til dårlig strømkvalitet eller strømkvalitetsproblemer blir diskutert nedenfor.
1. Strømfrekvensforstyrrelser
a. Spenning sakker og svulmer
Spenningen sakk
Spenningsfall eller fall er reduksjon av spenningsnivåer fra nominelle verdier ved strømfrekvens. Det varer fra omtrent en halv syklus til flere sekunder. Lav spenning skyldes flere faktorer som elektriske motorer, lysbueovner, bruksproblemer, flimring, etc.
Motorer liker forskjellige typer induksjon motorer under start tar en veldig stor strøm, noe som resulterer i et drastisk spenningsfall.
Bueovner tar i utgangspunktet store ampere for å produsere høye temperaturer. Verktøy slipper spenningen av noen av faktorene som lyn, kontakt av trær, fugler og dyr til strømforsyningsledninger, bytteoperasjoner, isolasjonsfeil osv.
spenning svulmer
Spenningssvulmer oppstår på grunn av overføring av belastninger fra en kilde til en annen, plutselig avvisning og applikasjonsbelastning. Flimring er et lavfrekvent problem som hovedsakelig oppstår ved start- eller lavspenningsforhold.
Flimring skyldes lave spenninger eller frekvens som kan observeres av det menneskelige øye.
Spenningssvikt og svulmer resulterer i funksjonsfeil i utstyr, tap av effektivitet til motorer, isolasjonsfeil, svingning i lysbelysning, utløsning av reléer og entreprenører, etc.
Forstyrrelser i kraftfrekvensen blir ikke lett kurert hvis de oppstår på kildenivå fordi den tar for seg høye krefter. Disse kan imidlertid reduseres hvis det skjedde internt på grunn av belastninger ved å skille av endelastene fra de følsomme belastningene.
b. Elektriske transienter
Elektriske transienter
Transienter er sub-syklusforstyrrelser som varer i mindre enn en syklus av AC bølgeformer . På grunn av begrenset frekvensrespons eller samplingsfrekvens, er detektering og måling av transienter veldig vanskelig.
Disse kalles også noen ganger som pigger, overspenninger, kraftpulser osv. Disse oppstår på grunn av atmosfæriske forstyrrelser som belysning og solfakkel, feilstrømsforstyrrelser, bytte av last, bytte kondensatorbank, bytte kraftledninger, etc.
Elektrisk forbigående undertrykkelse
Noen av enhetene er designet med tanke på transienter, men de fleste av enhetene kan håndtere få transienter, avhenger av alvorlighetsgraden av forbigående og utstyrets levetid. Disse transientene er begrenset av overspenningsbeskyttelsesdempere, filtre og andre forbigående undertrykkere som vist i figuren.
c. Harmoniske
Den harmoniske naturen til spenning og strøm er avviket fra de opprinnelige eller rene sinusbølgene. Harmoniske frekvenser er integrerte multipler av grunnfrekvensen og er veldig vanlige i elektriske kraftsystemer.
Orden på harmoniske skiller disse som jevne (2, 4, 6, 8, 10) og odde typer (3, 5, 7, 9, 11). Store ikke-lineære belastninger produserer merkelige overtoner, og til og med overtoner produseres på grunn av ujevn drift av elektriske enheter, slik som transformatorens magnetiserende strømmer inneholder til og med harmoniske komponenter.
Harmoniske
Frekvensen til disse harmoniske avhenger av rekkefølgen av harmoniske da 2. harmoniske frekvens er 2 ganger grunnfrekvensen. Disse genereres på grunn av ulineære belastninger, lysbueovner, elektriske motorer, UPS-systemer, forskjellige batterityper , sveiseutstyr, etc.
Den grunnleggende bølgeformen er overlagret av odde harmoniske, noe som resulterer i forvrengte bølgeformer. Disse overtonene har alvorlige effekter på forskjellig elektrisk utstyr som overoppheting av kabler og utstyr, interferens med kommunikasjonslinjer, feil mens de indikerer elektriske parametere, sannsynligheten for å produsere resonansforhold, etc.
Disse kan enkelt måles av harmoniske analysatorer og reduseres ved å bruke forskjellige harmoniske filtre som aktive og passive typer.
2. Power Factor
Effektfaktoren er en annen hovedfaktor som påvirker den elektriske strømkvaliteten. Lav effektfaktor forårsaker flere problemer som overopphetingsmotorer og dårlig lys. Det fører også til at brukerne blir straffet for å oppfylle elektriske krav. Effektfaktoren er forholdet mellom aktiv kraft og tilsynelatende effekt og bestemmer mengden elektrisk kraftutnyttelse.
Anta at hvis effektfaktoren er 0,8, forteller den at 80 prosent av kraften blir brukt og den gjenværende energien blir bortkastet som tap. Faktoren med lav effekt skyldes induksjonsmotorer, tilsynelatende kraftelementer i det elektriske nettverket, etc.
Effektfaktorforbedring med kondensator
Faktoren med lav effekt forbedres ved å bruke enheter for korrigering av effektfaktorer som kondensatorfilterbanker, synkrone kondensatorer og annet kompensasjonsutstyr.
Effektfaktorforbedring , med bruk av kondensatorer, resulterer i en reduksjon av strømregningene. Her reduseres tilsynelatende strøm fra forsyningen av kondensatorer som tilbyr ledende kraft i naturen.
3. Jording
God strømkvalitet inkluderer sikkerhet for apparater så vel som for operatører. Jording gir både systembeskyttelse og utstyrsbeskyttelse. Jorden fungerer som konstant referansepotensial med et annet potensial som skal måles.
Hvis utstyrslegemet ikke er jordet ordentlig, fører det til et alvorlig støt for enkeltpersoner. Systemjord beskytter diverse utstyr mot feilforhold og andre unormale forhold som oppstår ved elektriske kraftsystemer.
Utstyr og systemjording
Signalreferansejord er helt annerledes enn vanlig jording, siden det ikke gir noen beskyttelse til utstyr eller enkeltpersoner. Men det er nødvendig for riktig bruk av elektroniske komponenter eller enheter for å gi lavimpedansbane eller referanse.
Vi håper, nå har du en klar forståelse av elektrisk kraftkvalitet og årsakene til den. Vi takker deg for at du brukte verdifull tid på å lese denne artikkelen.Skriv dine meninger og forslag om denne artikkelen i kommentarfeltet nedenfor.
Fotokreditter:
Avvik av bølgeformer fra faktisk ved elektrisk utstyr
Spenningssopp svulmer forbi compliance-klubb
Elektriske transienter av hersheyenergy
Harmonics av hersheyenergy
Effektfaktorforbedring av kondensator med lesl
Utstyr og systemjording ved 2.bp
