Множественные измерения качества электроэнергии

Анализатор качества электроэнергии, разработанный Weshine, представляет собой портативный продукт, который обнаруживает и анализирует качество работы электросети. Он может обеспечивать анализ гармоник и анализ качества электроэнергии при работе в режиме электропитания и оснащен памятью большой емкости для долгосрочного сбора данных и обнаружения работы электросети. В то же время он оснащен прикладным программным обеспечением для ПК для загрузки собранных данных на компьютер для различных анализов.

Для большинства инженеров понятие качества электроэнергии связано с характеристиками линий переменного тока, которые подают сетевую энергию на объекты. Но вариация термина «качество электроэнергии» теперь может относиться не только к линиям переменного тока, но и к свойствам устройств, подключенных к источникам переменного тока. Поэтому может оказаться полезным рассмотрение базовых знаний о качестве электроэнергии и некоторых новых объяснений.

Во-первых, рассмотрим «идеальную» трехфазную энергосистему. Здесь ток синфазен с каждым фазным напряжением, а фазное напряжение и ток отстоят друг от друга ровно на 120° и равны друг другу. Синусоидальные волны напряжения и тока не искажаются, а сопротивление источника равно нулю. Следовательно, событие на нагрузке не влияет на напряжение источника, и фактическая частота равна номинальной частоте.

Конечно, в реальном мире не существует идеальной энергосистемы. Существует приемлемый диапазон отклонений.

Реактивное сопротивление, присутствующее в системе связи, приводит к тому, что синусоидальные волны напряжения и тока не совпадают по фазе друг с другом. Напряжение используется для индукции опережающего тока, а ток используется для емкостного опережающего напряжения. Низкий коэффициент мощности часто встречается на промышленных объектах, содержащих большое количество двигателей или других индуктивных нагрузок. За нагрузки с низким коэффициентом мощности энергетические компании обычно взимают более высокую плату с крупных промышленных и коммерческих потребителей.

Когда однофазные нагрузки (освещение, офисное оборудование и т. д.) поглощают неодинаковое количество тока на каждой фазе, в трехфазной энергосистеме возникает дисбаланс. Эта нагрузка вызовет большее давление на нейтральную линию. В идеальной ситуации нагрузка сбалансирована, а это значит, что фазы напряжения и тока отличаются друг от друга ровно на 120°, хотя ток может отличаться от фазы напряжения. Ток в нейтральной линии симметричной трехфазной четырехпроводной Y-образной системы равен нулю. Ток в нейтрали в несбалансированной системе увеличивается при разбалансировке, что может привести к перегреву и риску возгорания.

Двигатель, приводимый в движение несбалансированным напряжением, создает явление, называемое обратным крутящим моментом, когда меньший крутящий момент двигателя противоположен направлению вращения двигателя. Следовательно, частичная энергия, передаваемая двигателю, будет иметь неблагоприятное воздействие на себя.

Гармоника — это искажение формы сигнала, возникающее в цепях, содержащих нелинейные нагрузки, в основном характеризующееся импульсными источниками питания. Эти нелинейные нагрузки могут подавать на вход переменного тока синусоидальные волны более высокой частоты, что приводит к потерям мощности в виде отходящего тепла. Избыточное тепло, выделяемое гармониками, может быть вредным для энергосистемы. Трансформаторы особенно подвержены повреждениям, вызванным гармоническими вихревыми токами, которые циркулируют в железном сердечнике и выделяют чрезмерное тепло.

Гармоники кратны основной частоте, которая в США составляет 60 Гц. Например, в системе с частотой 60 Гц третья гармоника равна 180 Гц, а пятая гармоника — 300 Гц. Измеритель качества электроэнергии может отображать величину каждой гармонической частоты. Они также могут считывать общие гармонические искажения (THD) и общие искажения мощности (TDD), чтобы обеспечить измерения отдельных гармонических искажений, а не всего спектра.

Weshine Electric Manufacturing Co., Ltd.