Analiza kakovosti električne energijeVisoko natančne meritve in analize kakovosti električne energije

Kaj je kakovost električne energije?

Kakovost električne energije pomeni stabilnost in doslednost električne energije, ki se dobavlja opremi. Vključuje različne parametre, vključno z napetostjo, frekvenco in značilnostmi valovanja, ki zagotavljajo učinkovito in zanesljivo delovanje električnih naprav. Visoka kakovost napajanja pomeni, da pri oskrbi z električno energijo ni prekinitev, nihanj in popačenj, ki sicer lahko povzročijo motnje v delovanju opreme, manjšo učinkovitost ali celo poškodbe.

Zakaj potrebujemo analizatorje kakovosti električne energije?

Analizatorji kakovosti električne energije (PQA) so bistvena orodja za ocenjevanje in ohranjanje kakovosti električne energije. Zakaj so pomembni?

1. Prepoznavanje težav z močjo: PQA pomagajo pri odkrivanju motenj v napajanju, kot so padci in nihanja napetosti, prehodni pojavi in harmoniki, ki lahko negativno vplivajo na delovanje opreme.

2. Preprečevanje poškodb opreme: S spremljanjem kakovosti električne energije lahko PQA preprečijo poškodbe občutljive elektronske opreme zaradi slabega napajanja in tako podaljšajo življenjsko dobo opreme.

3. Izboljšanje energetske učinkovitosti: Analiza kakovosti električne energije pomaga pri ugotavljanju neučinkovitosti in izgub v elektroenergetskem sistemu ter omogoča korektivne ukrepe za izboljšanje splošne energetske učinkovitosti.

4. Zagotavljanje skladnosti: Številne industrije morajo izpolnjevati posebne standarde kakovosti električne energije. PQA zagotavljajo, da elektroenergetski sistemi izpolnjujejo te predpisane zahteve, s čimer se izognete morebitnim globam in kaznim.

5. Izboljšanje zanesljivosti in učinkovitosti: Dosledna kakovost električne energije je ključnega pomena za zanesljivo delovanje industrijskih procesov, podatkovnih centrov, zdravstvenih ustanov in druge kritične infrastrukture. Kakovost električne energije pomaga ohranjati zmogljivost in zanesljivost teh sistemov.

6. Odločanje na podlagi podatkov: PQA zagotavljajo podrobne podatke in vpogled v kakovost električne energije, kar omogoča informirano odločanje o vzdrževanju, nadgradnjah in optimizaciji elektroenergetskih sistemov.

Če povzamemo, so analizatorji kakovosti električne energije ključnega pomena za ohranjanje celovitosti in učinkovitosti električnih sistemov, zaščito opreme in zagotavljanje skladnosti s predpisi. Imajo ključno vlogo pri sodobnem upravljanju električne energije in zanesljivosti sistema. Dewesoftove analizatorje kakovosti električne energije je mogoče uporabiti v vseh omenjenih korakih, kar zagotavlja najbolj prilagodljivo rešitev za analizo kakovosti električne energije na današnjem trgu.

Napredna analiza podatkov

Dewesoftov analizator kakovosti električne energije je zelo prilagodljiva rešitev za zajem podatkov (DAQ), ki združuje beleženje moči in energije z več drugimi merilnimi instrumenti v eno samo napravo. Ta integracija ponuja številne prednosti za merilni proces:

1. Sinhronizacija podatkov: Popolnoma sinhronizirani podatki zagotavljajo združljivost in enostavno primerjavo.

2. Beleženje neobdelanih podatkov: Neobdelani podatki so vedno shranjeni, kar omogoča podrobno analizo kadar koli med naknadno obdelavo.

3. Uporabniku prijazno: Intuitivna programska oprema poenostavlja naloge merjenja in analize ter omogoča enostavno učenje in uporabo.

4. Stroškovna učinkovitost: Z enim samim instrumentom lahko merite in analizirate parametre moči, za kar bi običajno potrebovali več naprav, kar prihrani prostor, čas in denar.

Celovite merilne zmogljivosti

Dewesoftov analizator kakovosti električne energije združuje več funkcij in ponuja napredne možnosti analize podatkov:

• Harmoniki in THD do 150 kHz

• Medharmoniki in višje frekvence

• Utripanje, emisije utripanja in RVC

• FFT in vodni slap FFT

• Scopre in vectorscope

• Razširjene simetrične komponente

• Moč, izkoristek, energija, vrednosti periode, moč harmonskih izračunov

Analiza harmonskih FFT

Harmoniki so celoštevilski večkratniki osnovne frekvence (npr. 50 Hz), ki popačijo napetostne in tokovne valovne oblike. Ta popačenja, ki jih povzročajo nesinusoidne obremenitve, lahko negativno vplivajo na delovanje in življenjsko dobo električne opreme in naprav.

Učinki na motorje in generatorje:

• Povečano ogrevanje: Harmonične frekvence povzročajo izgube v železu in bakru, kar vodi do prekomernega segrevanja.

• Težave z navorom: Harmoniki lahko povzročijo utripanje ali zmanjšani navor.

• Mehanske težave: To povzroča mehanska nihanja in večji slišni hrup, ki pospešuje staranje gredi, izolacije in mehanskih delov ter zmanjšuje učinkovitost.

Učinki na Transformerje:

• Trenutne harmonske: Povečajte izgube bakra in blodečega toka.

• Harmonične napetosti: Povečajo izgube v železu.

• Odvisnost od frekvence: Izgube so neposredno sorazmerne s frekvenco, zato so harmonske frekvence pri višjih frekvencah pomembnejše.

• Dodatna vprašanja: Harmoniki lahko povzročajo vibracije in povečan hrup.

Učinki na splošno električno opremo:

• Zmanjšana učinkovitost in življenjska doba

• Povečano ogrevanje

• Napake v delovanju ali nepredvidljivo vedenje

Če povzamemo, lahko harmoniki povzročijo pomembne težave, kot so zmanjšana učinkovitost, povečano segrevanje in morebitne okvare v različnih električnih napravah in opremi. Razumevanje in analiziranje teh harmonikov je ključnega pomena za ohranjanje optimalne učinkovitosti in dolge življenjske dobe.

Harmoniki, medharmoniki in THD

Merilniki kakovosti električne energije Dewesoft lahko merijo harmonske za napetost, tok ter dodatno aktivno in jalovo moč do 3000. reda. Vsi izračuni so v skladu s standardi IEC 61000-4-7.

Prilagodite lahko število stranskih pasov in polpasov za izračun harmonskega reda. Višjefrekvenčne komponente lahko združite v 200 Hz pasove do 150 kHz.

Sistem izračuna tudi skupno harmonično popačenje (THD) za napetost in tok do 3000. reda in vključuje medharmonične frekvence, kar omogoča celovito analizo.

Te napredne funkcije za izračun harmonskih omogočajo temeljito analizo vseh vrst električne opreme in naprav.

Izračuni harmonskih

• U, I, P, Q in impedanca

• Individualna nastavitev števila harmonskih, vključno z enosmerno komponento (primer: frekvenca vzorčenja 20 kHz = 200 harmonskih pri 50 Hz)

• Harmonske do 3000. reda (@50 Hz)

• Spremenljivi stranski pasovi in polovični stranski pasovi za harmonske

• Višje frekvence do 150 kHz v 200 Hz pasovih

• Medharmonične vrednosti, skupine ali posamezne vrednosti

• According to EN 61000-4-7

• Izračun, popravljen glede na dejansko realno frekvenco

• THD, THD celo, THD liho

• Sprožilec za vsak parameter

• Odvzem harmonskih elementov ozadja

2D in 3D FFT analiza slapov

Poleg standardne analize FFT in harmonske analize FFT analizator kakovosti električne energije ponuja tudi 2D in 3D analizo FFT.

Ta tehnika vizualizacije je še posebej uporabna pri analizi variabilnih pogonov. Na primer, pri preučevanju zagona pretvornika postanejo harmonski stranski pasovi jasno vidni, ko se frekvenca poveča. Slika prikazuje zagon pretvornika za vlečni pogon od 0 do 150 Hz.

Prikaz slapa FFT lahko nastavite kot linearnega ali logaritemskega, v 2D ali 3D in razvrščenega po harmonskem redu ali frekvenci.

Hitre spremembe napetosti (RVC)

Hitre spremembe napetosti (RVC) so dodatni parametri, ki dopolnjujejo standard za utripanje. Programska oprema za zajem podatkov Dewesoft X izračuna te parametre v skladu s standardom IEC 61000-4-15.

RVC opisujejo vsa nihanja napetosti, pri katerih se amplituda napetosti spremeni za več kot 3 % med dvema ustaljenima stanjema v določenem časovnem intervalu. Te spremembe napetosti je mogoče analizirati v naknadni obdelavi z uporabo različnih parametrov, vključno z:

• Globina spremembe napetosti

• dU, dMax, dUduration

• Odstopanje v ustaljenem stanju

• In še več

Odstopanja pogostosti

Dewesoftovi analizatorji moči so idealni za spremljanje frekvence in preskušanje frekvenčnega obnašanja enot za proizvodnjo električne energije v razvojni fazi (glej testiranje obnovljivih virov energije).

Visokofrekvenčna odstopanja od osnovne frekvence v javnih omrežjih imajo lahko hude posledice. Zaradi prevelikih padcev ali dvigov frekvence lahko pride do popolnega zloma elektroenergetskega sistema, kar lahko povzroči izpad električne energije.

Frekvenčna odstopanja v elektroenergetskih omrežjih običajno nastanejo zaradi priključitve ali odklopa elektrarn ali velikih obremenitev. Omrežje postane nestabilno, če pride do odstopanja od nazivne delovne frekvence. Previsoka frekvenca pomeni preveliko ponudbo električne energije v omrežju, medtem ko previsoka frekvenca pomeni premajhno ponudbo električne energije.

Zaradi vse večje priljubljenosti obnovljivih virov energije, kot sta veter in sonce, je stabilnost omrežja bolj ogrožena. Veter ne piha vedno s konstantno hitrostjo, na sončno energijo pa vplivajo oblaki, sence in nihanja v intenzivnosti sevanja. Ti dejavniki povzročajo nenadna odstopanja v frekvenci, s katero se energija dobavlja v omrežje.