Mitä on sähkön laatu?

Tehon laadulla tarkoitetaan laitteisiin syötettävän sähkötehon vakautta ja tasaisuutta. Se käsittää erilaisia parametreja, kuten jännite-, taajuus- ja aaltomuoto-ominaisuudet, joilla varmistetaan sähkölaitteiden tehokas ja luotettava toiminta. Korkea sähkönlaatu tarkoittaa, että sähkönsyötössä ei ole katkoksia, vaihteluita ja vääristymiä, jotka voivat muuten johtaa laitteiden toimintahäiriöihin, tehokkuuden heikkenemiseen tai jopa vaurioitumiseen.

Miksi tarvitsemme sähkönlaadun analysaattoreita?

Sähkönlaadun analysaattorit (PQA) ovat olennaisia välineitä sähköenergian laadun arvioinnissa ja ylläpitämisessä. Tässä kerrotaan, miksi ne ovat tärkeitä:

1. Valtaongelmien tunnistaminen: PQA:t auttavat havaitsemaan jännitehäiriöitä, kuten jännitteen alenemista, nousua, transientteja ja harmonisia yliaaltoja, jotka voivat vaikuttaa haitallisesti laitteiden suorituskykyyn.

2. Laitevahinkojen estäminen: Valvomalla virran laatua PQA:t voivat estää huonojen sähköolosuhteiden aiheuttamat vahingot herkille elektroniikkalaitteille ja siten pidentää laitteiden käyttöikää.

3. Energiatehokkuuden parantaminen: Sähkönlaadun analysointi auttaa tunnistamaan sähköjärjestelmän tehottomuudet ja häviöt, mikä mahdollistaa korjaavat toimenpiteet yleisen energiatehokkuuden parantamiseksi.

4. Vaatimustenmukaisuuden varmistaminen: Monien teollisuudenalojen on noudatettava tiettyjä sähkönlaatustandardeja. PQA:t varmistavat, että sähköjärjestelmät täyttävät nämä viranomaisvaatimukset, jolloin vältetään mahdolliset sakot ja rangaistukset.

5. Luotettavuuden ja suorituskyvyn parantaminen: Tasainen sähkönlaatu on ratkaisevan tärkeää teollisuusprosessien, datakeskusten, terveydenhuollon laitosten ja muun kriittisen infrastruktuurin luotettavan toiminnan kannalta. PQA:t auttavat ylläpitämään näiden järjestelmien suorituskykyä ja luotettavuutta.

6. Tietoon perustuva päätöksenteko: PQA:t tarjoavat yksityiskohtaisia tietoja ja näkemyksiä sähkönlaadusta, mikä mahdollistaa tietoon perustuvan päätöksenteon sähköjärjestelmien kunnossapitoa, päivityksiä ja optimointia varten.

Yhteenvetona voidaan todeta, että sähkönlaadun analysaattorit ovat elintärkeitä sähköjärjestelmien eheyden ja tehokkuuden ylläpitämisessä, laitteiden suojaamisessa ja säännösten noudattamisen varmistamisessa. Niillä on ratkaiseva rooli nykyaikaisessa tehonhallinnassa ja järjestelmän luotettavuudessa. Dewesoftin sähkönlaadun analysaattoreita voidaan käyttää kaikissa edellä mainituissa vaiheissa, ja ne tarjoavat markkinoiden joustavimman sähkönlaadun analyysiratkaisun tällä hetkellä.

Edistynyt tietojen analysointi

Dewesoft Power Quality Analyzer on erittäin joustava tiedonkeruuratkaisu (DAQ), joka integroi tehon ja energian kirjaamisen useiden muiden mittauslaitteiden kanssa yhteen laitteeseen. Tämä integrointi tarjoaa lukuisia etuja mittausprosessille:

1. Tietojen synkronointi: Täysin synkronoidut tiedot takaavat yhteensopivuuden ja vertailun helppouden.

2. Raakatietojen kirjaaminen: Raakatiedot tallennetaan aina, joten yksityiskohtainen analyysi voidaan tehdä milloin tahansa jälkikäsittelyn aikana.

3. Käyttäjäystävällinen: Intuitiivinen ohjelmisto yksinkertaistaa mittaus- ja analyysitehtäviä, joten se on helppo oppia ja käyttää.

4. Kustannustehokas: Yksi laite, jolla voidaan mitata ja analysoida tehoparametreja, mikä tavallisesti vaatisi useita laitteita, mikä säästää tilaa, aikaa ja rahaa.

Kattavat mittausvalmiudet

Dewesoft Power Quality Analyzer -analysaattorissa yhdistyvät useat ominaisuudet ja se tarjoaa kehittyneitä tietojen analysointimahdollisuuksia:

• Harmoniset yliaallot ja THD 150 kHz:iin asti

• Interharmoniset ja korkeammat taajuudet

• Välkyntä, välkyntäpäästöt ja erityismuuntimet (RVC)

• FFT ja vesiputous-FFT

• Scopre ja vektoriskooppi

• Laajennetut symmetriset komponentit

• Teho, hyötysuhde, energia, jakson arvot, harmonisten tehojen laskelmat.

FFT-harmonioiden analyysi

Harmoniset yliaallot ovat perustaajuuden (esim. 50 Hz) kokonaislukukertoja, jotka vääristävät jännitteen ja virran aaltomuotoja. Nämä ei-sinimuotoisten kuormien aiheuttamat vääristymät voivat vaikuttaa kielteisesti sähkölaitteiden ja -laitteiden toimintaan ja käyttöikään.

Vaikutukset moottoreihin ja generaattoreihin:

• Lisääntynyt lämmitys: Harmoniset taajuudet aiheuttavat rauta- ja kuparihäviöitä, jotka johtavat liialliseen kuumenemiseen.

• Vääntömomenttiongelmat: Harmoniset häiriöt voivat aiheuttaa sykkivää tai alentunutta vääntömomenttia.

• Mekaaniset ongelmat: Ne aiheuttavat mekaanista värähtelyä ja korkeampaa äänimelua, mikä nopeuttaa akselien, eristyksen ja mekaanisten osien vanhenemista ja vähentää tehokkuutta.

Vaikutukset Transformersiin:

• Virran harmoniset yliaallot: Lisäävät kupari- ja hajavirtahäviöitä.

• Jännitteen harmoniset yliaallot: Lisäävät rautahäviöitä.

• Taajuusriippuvuus: Häviöt ovat suoraan verrannollisia taajuuteen, jolloin korkeamman taajuuden harmoniset yliaallot ovat merkittävämpiä.

• Muita kysymyksiä: Harmoniset häiriöt voivat aiheuttaa tärinää ja lisääntynyttä melua.

Vaikutukset yleisiin sähkölaitteisiin:

• Vähentynyt tehokkuus ja käyttöikä

• Lisääntynyt lämmitys

• Toimintahäiriöt tai arvaamaton käyttäytyminen

Yhteenvetona voidaan todeta, että harmoniset yliaallot voivat aiheuttaa merkittäviä ongelmia, kuten tehokkuuden heikkenemistä, lisääntynyttä lämpenemistä ja mahdollisia toimintahäiriöitä erilaisissa sähkölaitteissa ja -laitteissa. Näiden harmonisten yliaaltojen ymmärtäminen ja analysointi on ratkaisevan tärkeää optimaalisen suorituskyvyn ja pitkäikäisyyden ylläpitämiseksi.

Harmoniset yliaallot, interharmoniset yliaallot ja THD

Dewesoftin sähkönlaatumittareilla voidaan mitata jännitteen, virran sekä ylimääräisen aktiivi- ja reaktiivitehon harmonisia yliaaltoja aina 3000. kertalukuun asti, ja laskelmat tehdään standardin IEC 61000-4-7 mukaisesti.

Voit mukauttaa sivukaistojen ja puolikaistojen lukumäärän harmonisen järjestyksen laskentaa varten. Korkeamman taajuuden komponentit voidaan ryhmitellä 200 Hz:n kaistoihin aina 150 kHz:iin asti.

Järjestelmä laskee myös harmonisen kokonaissärön (THD) jännitteelle ja virralle aina 3000:nteen kertalukuun asti ja sisältää myös interharmoniset häiriöt, mikä tarjoaa kattavat analyysitoiminnot.

Nämä kehittyneet harmonisten yliaaltojen laskentaominaisuudet mahdollistavat kaikentyyppisten sähkölaitteiden ja -laitteiden perusteellisen analysoinnin.

Harmoniset laskelmat

• U, I, P, Q ja impedanssi.

• Harmonisten yliaaltojen lukumäärän yksilöllinen asetus, mukaan lukien DC-komponentti (esimerkki: 20 kHz näytteenottotaajuus = 200 harmonista yliaaltoa @ 50 Hz).

• Harmoniset yliaallot 3000. järjestykseen asti (@50 Hz)

• Muuttuvat sivukaistat ja puolikkaat sivukaistat harmonisia taajuuksia varten

• Korkeammat taajuudet 150 kHz:iin asti 200 Hz:n kaistoissa

• Interharmoniset, ryhmät tai yksittäiset arvot

• According to EN 61000-4-7

• Todellisen todellisen taajuuden mukaan korjattu laskelma

• THD, THD parillinen, THD pariton

• Laukaisu jokaisesta parametrista

• Taustaharmonioiden poisto

2D- ja 3D-FFT-vesiputousanalyysi

Tavallisen FFT- ja harmonisen FFT-analyysin lisäksi Power Quality Analyzer tarjoaa myös 2D- ja 3D-FFT-vesiputousanalyysin.

Tämä visualisointitekniikka on erityisen hyödyllinen taajuusmuuttajien analysoinnissa. Esimerkiksi taajuusmuuttajan käyntiä tarkasteltaessa harmoniset sivukaistat tulevat selvästi näkyviin taajuuden kasvaessa. Kuvassa on esitetty taajuusmuuttajan nousu ajovoimansiirtimen taajuusalueella 0-150 Hz.

FFT-vesiputousnäyttö voidaan määrittää lineaariseksi tai logaritmiseksi, 2D- tai 3D-muodossa ja lajitella harmonisen järjestyksen tai taajuuden mukaan.

Nopeat jännitemuutokset (RVC)

Nopeat jännitemuutokset (RVC) ovat lisämuuttujia, jotka täydentävät välkyntästandardia. Dewesoft X -tiedonkeruuohjelmisto laskee nämä parametrit standardin IEC 61000-4-15 mukaisesti.

RVC:t kuvaavat kaikkia jännitevaihteluita, joissa jännitteen amplitudi muuttuu yli 3 % kahden vakaan tilan välillä tietyn ajanjakson sisällä. Näitä jännitemuutoksia voidaan analysoida jälkikäsittelyssä käyttämällä erilaisia parametreja, kuten:

• Jännitteen muutoksen syvyys

• dU, dMax, dUkesto

• Tasaisen tilan poikkeama

• Ja lisää

Taajuuspoikkeamat

Dewesoftin tehoanalysaattorit ovat ihanteellisia seuraaviin tarkoituksiin taajuuden seuranta ja kehitysvaiheessa olevien sähköntuotantoyksiköiden taajuuskäyttäytymisen testaaminen (ks. uusiutuvan energian testaus).

Suurtaajuuspoikkeamat perustaajuudesta julkisissa sähköverkoissa voivat aiheuttaa vakavia seurauksia. Liiallinen taajuuden lasku tai nousu voi vaarantaa sähköjärjestelmän täydellisen romahduksen ja aiheuttaa mahdollisesti sähkökatkoksen.

Taajuuspoikkeamat sähköverkoissa johtuvat tyypillisesti sähköntuotantolaitosten tai suurten kuormien kytkeytymisestä tai katkaisemisesta. Verkosta tulee epävakaa, jos nimellisestä toimintataajuudesta poiketaan. Liian korkea taajuus osoittaa, että verkossa on ylitarjontaa, kun taas liian matala taajuus osoittaa, että verkossa on alitarjontaa.

Uusiutuvien energialähteiden, kuten tuuli- ja aurinkoenergian, suosion kasvaessa sähköverkon vakaus on entistä suuremmassa vaarassa. Tuuli ei puhalla aina tasaisella nopeudella, ja aurinkoenergiaan vaikuttavat pilvet, varjot ja säteilyn voimakkuuden vaihtelut. Nämä tekijät aiheuttavat äkillisiä poikkeamia taajuudessa, jolla sähköä toimitetaan verkkoon.