Термин «хорошее качество электроэнергии»
Большинство электрического и электронного оборудования предназначено для работы от источника питания с конкретной спецификацией, которая обычно определяет минимальные и максимальные пределы для среднеквадратичного напряжения и частоты среднеквадратичного значения.
Что такое плохое качество электроэнергии? (фото кредит: solarprofessional.com)
Существует ожидание со стороны пользователя, что поставка будет доступна и в пределах допуска в течение 100% времени. Это не гарантируется поставщиком и практически невозможно реализовать на уровне экономической цены.
Электричество в отличие от любого другого продукта такого качества не может быть оценено до доставки. Он используется во время производства, но на некотором расстоянии от точки производства проходит через несколько трансформаторов, много миль линий передачи и смешивается с выходом других генераторов.
Термин «хорошее качество мощности» может использоваться для описания источника питания, который всегда доступен, всегда в пределах допустимых значений напряжения и частоты, и имеет чистую синусоидальную форму волны без шума. «Плохое качество электроэнергии» описывает любое предложение, которое отклоняется от этого идеала; независимо от того, важно ли отклонение, зависит от цели установки, конструкции оборудования и конструкции установки.
Основные причины низкого качества электроэнергии делятся на две категории, которые обсуждаются в этой статье //
- Проблемы с качеством системы снабжения
- Проблемы с установкой и загрузкой
Разделение между этими категориями никогда не бывает полным, поскольку нарушения, вызванные оборудованием на одном сайте, могут привести к повреждению или сбою оборудования на другом сайте. Например, тяжелая нагрузка, такая как дуговая печь, на заводе в небольшом имении может привести к падению напряжения нескольким соседним пользователям при его включении.
Результатом может быть полное завершение работы компьютерной сети, что приводит к значительному сбою, чем ожидал оператор, который нажал кнопку.
1. Проблемы с качеством системы снабжения
Прерывание питания
Полная потеря мощности длится более одной минуты. Вызывается сбоем генерирующей или распределительной установки, сбоями линии электропередачи или сбросом нагрузки во время перегрузки системы. Очевидным эффектом является полное закрытие всей электростанции.
Примеры прерывания подачи
Переходное прерывание
Полная потеря мощности менее одной минуты. Обычно вызвано автоматическим повторным включением питания после кратковременных сбоев. Компьютеры и коммуникационное оборудование прекратят работу с потерей данных. Время перезапуска может быть несколько минут: время восстановления данных будет намного дольше.
Перепады
Быстрые импульсы высокого напряжения, наложенные на напряжение питания. Может быть вызвано рядом факторов, в том числе остаточными эффектами ударов молнии, переключением конденсатора коэффициента мощности и переключением индуктивной нагрузки.
Напряжение перенапряжения с колебательным распадом
Под / над напряжением
Долгосрочная экскурсия вне установленных законом ограничений. Вызывается неисправностью переключателей. Недостаточное напряжение («понижение») может быть преднамеренно введено поставщиком для снижения спроса и может привести к ненадежной работе оборудования, включая повторную перезагрузку компьютерных систем, выпадение соленоида и перегрев двигателей с короткозамкнутым ротором. Перегрев может привести к постоянному повреждению широкого спектра электрического и электронного оборудования.
Падение напряжения / перенапряжение
Кратковременное нарушение напряжения вне установленных законом пределов. Вызывается пуском и выключением тяжелых грузов, таких как большие двигатели. В экстремальных условиях провалы могут привести к отключению оборудования, а перенапряжения могут привести к повреждению оборудования.
Дисбаланс напряжения
Асимметрия фазных напряжений трехфазного питания. Вызывается дифференциальной нагрузкой фаз. Результаты в циркулирующем токе (и избыточном нагреве) в трансформаторах и снижении эффективности трехфазных двигателей.
мерцать
Периодические колебания напряжения питания. Вызывается наличием циклических изменений нагрузки, например, из системы циклопотока. Результаты видимого мерцания в системах освещения.
Гармонические искажения
Сигнал искаженного напряжения. Вызывается нелинейными нагрузками. Вызывает перегрев из-за увеличения потерь вихря и гистерезиса в трансформаторах, перегрева и снижения крутящего момента в двигателях и перегрева в нейтральных проводниках и конденсаторах коррекции коэффициента мощности.
Рисунок 2 Представление последовательности Фурье искаженной формы волны
Некоторые из дефектов, таких как перерывы или мерцания, будут очевидны для пользователя, в то время как другие могут быть очевидны только из-за их воздействия на оборудование и установку. У потребителя электроэнергии нет контроля над проблемами с поставками, но устойчивость установки может быть улучшена несколькими способами.
Хотя они классифицируются как проблемы с поставками, иногда основная причина может заключаться в собственных помещениях пользователя.
Вернуться в Категории ↑
2. Проблемы при установке и загрузке
Существуют три основные проблемы, связанные с установкой:
- Гармонические токи
- Токи утечки на землю
- Провалы напряжения и переходные процессы
1. Гармонический ток
Гармонические токи возникают из-за увеличения распространенности нелинейных нагрузок, используемых в настоящее время, и вызывают проблемы в кабелях, трансформаторах и двигателях. Нанесение гармонических токов из питания накладывает искажения на форму волны напряжения, которая, если ее не остановить, может вызвать проблемы
для других пользователей поставки, и поэтому ограничения устанавливаются на допустимую величину основных гармоник.
2. Токи утечки на землю
Токи утечки тока возникают из большинства современных электронных устройств.
Для отдельных блоков ток довольно мал - обычно менее 3, 5 мА, - но в больших установках компьютеров, например, комбинированный ток может быть довольно большим. Кроме того, в токе утечки имеется значительная высокочастотная составляющая, возникающая в результате фильтрации переходных процессов в блоках питания.
Большинство систем заземления предназначено для работы в качестве защитных заземлений (т. Е. Для обеспечения безопасного пути с низким импедансом для тока короткого замыкания, позволяющего работать с максимальной токовой защитой) и не справляться с постоянными токами утечки, особенно на высокой частоте. Высокая чувствительность к шуму современного компьютерного и коммуникационного оборудования поставила дополнительные требования к системе заземления.
3. Провалы напряжения и переходные процессы
Большинство дефектов нарушения напряжения относятся к поставке, но это не всегда так.
Переключение тяжелых нагрузок, таких как большие двигатели и дуговые печи, вызывает провалы напряжения и если нагрузка является индуктивной, переходные перенапряжения. Провалы могут длиться несколько секунд, так как техника работает до скорости, что создает проблемы для чувствительного к напряжению оборудования. Переходные процессы могут привести к повреждению электронного оборудования и, благодаря индуктивной связи с линиями данных, ошибкам данных в компьютерном и коммуникационном оборудовании.
В условиях, когда есть конденсаторы коэффициента мощности (PFC), резонанс с индуктивностью питания может привести к повреждению конденсаторов PFC. Решения по эффективной практике включают разделение цепей и использование щелевых участков поперечного сечения проводников. Конкретные решения будут полезны, если источник проблемы находится вне контроля клиента.
Там, где это возможно, профилактика, применяя передовую практику, является лучшим путем.
Вернуться в Категории ↑
Ссылка // Электрический дизайн - Руководство по эффективной практике - Ассоциация развития меди (Скачать здесь)