Vad är elkvalitet?

Med elkvalitet avses stabiliteten och konsekvensen hos den elektriska ström som levereras till utrustningen. Den omfattar olika parametrar, inklusive spänning, frekvens och vågformsegenskaper, som säkerställer att elektriska enheter fungerar effektivt och tillförlitligt. Hög elkvalitet innebär att strömförsörjningen är fri från avbrott, fluktuationer och distorsioner, vilket annars kan leda till fel på utrustningen, minskad effektivitet eller till och med skador.

Varför behöver vi elkvalitetsanalysatorer?

Strömkvalitetsanalysatorer (PQA) är viktiga verktyg för att bedöma och upprätthålla kvaliteten på elkraften. Här är några förklaringar till varför de är viktiga:

1. Identifiering av maktfrågor: PQA:er hjälper till att upptäcka strömstörningar som spänningsfall, svällningar, transienter och övertoner som kan påverka utrustningens prestanda negativt.

2. Förhindra skador på utrustningen: Genom att övervaka elkvaliteten kan PQA:er förhindra skador på känslig elektronisk utrustning som orsakas av dåliga strömförhållanden och därmed förlänga utrustningens livslängd.

3. Förbättra energieffektiviteten: Analys av elkvalitet hjälper till att identifiera ineffektivitet och förluster i kraftsystemet, vilket möjliggör korrigerande åtgärder för att förbättra den totala energieffektiviteten.

4. Säkerställa efterlevnad: Många branscher måste följa specifika standarder för elkvalitet. PQA säkerställer att kraftsystemen uppfyller dessa lagstadgade krav och undviker därmed potentiella böter och straffavgifter.

5. Förbättrad tillförlitlighet och prestanda: En jämn elkvalitet är avgörande för tillförlitlig drift av industriella processer, datacenter, vårdinrättningar och annan kritisk infrastruktur. PQA bidrar till att upprätthålla prestandan och tillförlitligheten hos dessa system.

6. Datadrivet beslutsfattande: PQA:er ger detaljerade data och insikter om elkvalitet, vilket möjliggör välgrundade beslut om underhåll, uppgraderingar och optimering av kraftsystem.

Sammanfattningsvis är elkvalitetsanalysatorer avgörande för att upprätthålla elsystemens integritet och effektivitet, skydda utrustning och säkerställa att lagar och regler efterlevs. De spelar en avgörande roll i modern energihantering och systemtillförlitlighet. Dewesofts elkvalitetsanalysatorer kan användas i alla nämnda steg, vilket ger den mest flexibla lösningen för elkvalitetsanalys på marknaden idag.

Avancerad dataanalys

Dewesoft Power Quality Analyzer är en mycket flexibel datainsamlingslösning (DAQ) som integrerar kraft- och energiloggning med flera andra mätinstrument i en enda enhet. Denna integration erbjuder många fördelar för mätprocessen:

1. Synkronisering av data: Fullständigt synkroniserade data säkerställer kompatibilitet och enkel jämförelse.

2. Loggning av rådata: Rådata lagras alltid, vilket möjliggör detaljerad analys när som helst under efterbearbetningen.

3. Användarvänlig: Intuitiv programvara förenklar mät- och analysuppgifter och gör den lätt att lära sig och använda.

4. Kostnadseffektivt: Ett enda instrument som kan mäta och analysera effektparametrar, vilket normalt skulle kräva flera enheter, vilket sparar utrymme, tid och pengar.

Omfattande mätkapacitet

Dewesoft Power Quality Analyzer kombinerar flera funktioner och erbjuder avancerade dataanalysfunktioner:

• Övertoner och THD upp till 150 kHz

• Interharmoniska och högre frekvenser

• Flimmer, flimmerutsläpp och RVC

• FFT och vattenfall-FFT

• Scopre och vektorskop

• Utökade symmetriska komponenter

• Effekt, effektivitet, energi, periodvärden, övertoners effektberäkningar

FFT-analys av övertoner

Övertoner är heltalsmultiplar av grundfrekvensen (t.ex. 50 Hz) som förvränger spännings- och strömvågformerna. Dessa förvrängningar, som orsakas av icke-sinusformiga belastningar, kan ha en negativ inverkan på driften och livslängden för elektrisk utrustning och enheter.

Effekter på motorer och generatorer:

• Ökad uppvärmning: Harmoniska frekvenser orsakar järn- och kopparförluster, vilket leder till överdriven uppvärmning.

• Problem med vridmomentet: Övertoner kan orsaka pulserande eller reducerat vridmoment.

• Mekaniska problem: De skapar mekaniska svängningar och högre hörbart buller, vilket påskyndar åldrandet av axlar, isolering och mekaniska delar, vilket minskar effektiviteten.

Effekter på transformatorer:

• Övertoner i strömmen: Ökar kopparförluster och förluster av ströljus.

• Harmonisk spänning: Ökar järnförlusterna.

• Frekvensberoende: Förlusterna är direkt proportionella mot frekvensen, vilket gör övertoner med högre frekvens mer betydelsefulla.

• Ytterligare frågor: Övertoner kan orsaka vibrationer och ökat buller.

Effekter på allmän elektrisk utrustning:

• Minskad effektivitet och livslängd

• Ökad uppvärmning

• Funktionsstörningar eller oförutsägbart beteende

Sammanfattningsvis kan övertoner orsaka betydande problem som minskad effektivitet, ökad uppvärmning och potentiella funktionsfel i olika elektriska utrustningar och enheter. Att förstå och analysera dessa övertoner är avgörande för att bibehålla optimal prestanda och livslängd.

Övertoner, interharmoniska övertoner och THD

Dewesoft elkvalitetsmätare kan mäta övertoner för spänning, ström och ytterligare aktiv och reaktiv effekt upp till 3000: e ordningen, med beräkningar enligt IEC 61000-4-7-standarden.

Du kan anpassa antalet sidband och halvband för beräkning av harmonisk ordning. Högfrekventa komponenter kan grupperas i 200 Hz-band upp till 150 kHz.

Systemet beräknar också total harmonisk distorsion (THD) för spänning och ström upp till 3000:e ordningen och inkluderar interharmoniska för att ge omfattande analysfunktioner.

Dessa avancerade funktioner för beräkning av övertoner möjliggör noggrann analys av alla typer av elektrisk utrustning och apparater.

Beräkningar av övertoner

• U, I, P, Q och impedans

• Individuell inställning av antalet övertoner, inklusive DC-komponent (exempel: 20 kHz samplingsfrekvens = 200 övertoner @ 50 Hz)

• Övertoner upp till 3000:e ordningen (@50 Hz)

• Variabla sidband och halva sidband för övertoner

• Högre frekvenser upp till 150 kHz i 200 Hz-band

• Interharmoniska, grupper eller enskilda värden

• According to EN 61000-4-7

• Beräkning korrigerad till den faktiska verkliga frekvensen

• THD, THD jämn, THD udda

• Trigger på varje parameter

• Subtraktion av bakgrundsharmonier

2D och 3D FFT vattenfallsanalys

Förutom standard FFT-analys och harmonisk FFT-analys erbjuder Power Quality Analyzer även 2D- och 3D-FFT-vattenfallsanalys.

Denna visualiseringsteknik är särskilt användbar för analys av variabla frekvensomriktare. När man t.ex. undersöker uppkörningen av en omriktare blir de harmoniska sidbanden tydligt synliga när frekvensen ökar. Bilden visar uppkörningen av en omriktare för en traktionsmotor från 0 till 150 Hz.

FFT-vattenfallsvisningen kan konfigureras för att vara linjär eller logaritmisk, i 2D eller 3D och sorterad efter harmonisk ordning eller frekvens.

Snabba spänningsändringar (RVC)

Rapid Voltage Changes (RVCs) är ytterligare parametrar som kompletterar flimmerstandarden. Dewesoft X datainsamlingsprogramvara beräknar dessa parametrar enligt IEC 61000-4-15-standarden.

RVC beskriver alla spänningsfluktuationer där spänningsamplituden ändras med mer än 3% mellan två stabila tillstånd inom ett visst tidsintervall. Dessa spänningsändringar kan analyseras i efterbearbetningen med hjälp av olika parametrar, t.ex:

• Spänningsändringens djup

• dU, dMax, dUduration

• Avvikelse vid steady-state

• Och mer

Frekvensavvikelser

Dewesoft Power Analyzers är idealiska för frekvensövervakning och testning av frekvensbeteendet hos kraftproduktionsenheter i utvecklingsstadiet (se testning av förnybar energi).

Högfrekventa avvikelser från grundfrekvensen i offentliga nät kan få allvarliga konsekvenser. Överdrivna frekvensfall eller frekvensökningar kan riskera en total kollaps av kraftsystemet, vilket kan leda till strömavbrott.

Frekvensavvikelser i elnätet orsakas vanligtvis av till- och frånkoppling av kraftverk eller stora belastningar. Nätet blir instabilt om det finns någon avvikelse från den nominella driftsfrekvensen. En alltför hög frekvens indikerar ett överutbud av effekt i nätet, medan en alltför låg frekvens indikerar ett underutbud av effekt.

I takt med att förnybara energikällor som vind- och solenergi blir allt populärare ökar riskerna för nätstabiliteten. Vinden blåser inte alltid med konstant hastighet och solenergin påverkas av moln, skuggor och fluktuationer i strålningsintensiteten. Dessa faktorer leder till plötsliga avvikelser i den frekvens med vilken strömmen levereras till elnätet.