Основы измерения и анализа качества электроэнергии
- Подробности
- Опубликовано 12.07.2019 19:11
Анализ электрических параметров, связанных с распределением электроэнергии, рассматривается многими как сложные инженерные работы. Тем не менее, для инженеров, электриков и техников, решающих проблемы с оборудованием в эти дни, а также для подрядчиков, обслуживающих электрические системы, которые они, возможно, когда-то установили, измерение качества электроэнергии становится такой же необходимой потребностью, как использование токовых клещей, чтобы выяснить, почему перегруженные цепи отключаются.
Когда какая-либо электрическая система не в состоянии выполнить свою задачу, пришло время исследовать проблему, найти причину и предпринять корректирующие действия. Целью электрической распределительной системы является обеспечение правильной работы нагрузок. Когда нагрузка не работает должным образом, качество электроэнергии в системе следует рассматривать как одну из возможных причин. Используется ли это для целей поиска неисправностей или для получения исходных данных, измерение / анализ параметров электрической системы называется анализом качества электроэнергии.
Настройка и использование оборудования для обеспечения качества электроэнергии, а также получение и интерпретация используемых данных могут быть пугающими для тех, кто не знаком с процессом. Ключом к успеху является знание того, где и как измерять, а также как интерпретировать результаты. Заказать услуги электролаборатории для анализа качества электроэнергии можно здесь t-zamer.ru
Инструменты измерения
Для измерения качества электроэнергии доступно несколько инструментов измерения. Анализаторы качества электроэнергии являются наиболее часто используемыми инструментами для наблюдения в режиме реального времени, а также для сбора данных для загрузки на компьютеры для анализа. Хотя некоторые из них постоянно установлены в распределительной системе, портативные анализаторы необходимы для многих приложений, особенно для устранения неполадок.
Ручные анализаторы качества электроэнергии довольно легкие (как правило, от 4 до 5 фунтов) и могут измерять различные параметры. Наиболее типичными являются напряжение, сила тока, частота, провалы и скачки в значениях напряжения, коэффициенте мощности, гармонических токах и результирующем коэффициенте искажений и амплитуды, мощности и энергии, перекосе напряжения и тока, значениях пускового тока. Если анализатор измеряет и записывает такие основные параметры, вы можете успешно решить большинство проблем с качеством электроэнергии.
Портативные регистраторы данных обычно отслеживают многие из тех же параметров, что и анализатор качества электроэнергии; однако они предназначены для долгосрочной записи (от нескольких дней до нескольких недель). Кроме того, регистратор данных обычно не отображает значения в реальном времени на экране, которые может предоставить анализатор. Дополнительное испытательное оборудование, такое как записывающие цифровые мультиметры, также находит применение в конкретных областях применения.
Процесс
Проведение обследования качества электроэнергии начинается с планирования. Просто определите цель анализа и запишите его в тетрадь или папку, которые будут использоваться на протяжении всего процесса для организации и ведения данных.
Если вы проводите общее обследование качества электроэнергии для получения базовых данных для будущих сравнений или для выявления возможных непосредственных скрытых проблем с распределением электроэнергии, начните мониторинг как можно ближе к месту обслуживания. Однако, будьте осторожны, измерение вблизи сервисной службы обычно означает наличие большого количества тока повреждения. Поэтому будьте осторожны при подключении анализатора к точке в распределительной системе ниже основного выключателя, которая ограничивает уровни энергии до приемлемых значений. Поскольку проблемы с качеством электроэнергии могут возникать либо от электросети, либо от е использования на объекте, обязательно свяжитесь с коммунальным предприятием, чтобы определить возможные проблемы на этой стороне счетчика.
Цифровые камеры хорошо работают для быстрого сбора данных с паспортной таблички и последующего определения точных мест подключения. Обратите внимание на условия завода и любое работающее оборудование. Распечатывайте цифровые фотографии и сохраняйте все данные для обследования в блокноте. Эти заметки станут ценными при анализе данных и проведении дальнейших исследований.
В дополнение к технической экспертизе, основным ключом к успешному исследованию является планирование и организация. Три распространенные ошибки при подключении анализаторов качества электроэнергии:
Несоблюдение полярности тока. Убедитесь, что стрелка на текущих зажимах указывает на нагрузку. Если стрелка указывает в неправильном направлении, на анализаторе для этой фазы получается отрицательное значение тока.
Не совпадают датчики тока / напряжения. Если входная фаза анализатора «A» ограничена фазой «B», очевидно, что показания будут ошибочными. Цветовой код отдельных выводов, так что выводы напряжения и тока для каждой фазы имеют одинаковый цвет, и их следует аккуратно подключать, чтобы избежать таких ошибок.
Полагаться на заряд батареи для завершения длительного сеанса мониторинга. В то время как полностью заряженные батареи анализатора рассчитаны на работу в течение нескольких часов, нет ничего более неприятного, чем обнаружение того, что ключевые события качества электроэнергии не были записаны, потому что анализатор отключился. Не забудьте подключить анализатор к источнику переменного тока для записи параметров, когда вы будете находиться вдали от оборудования.
Анализ данных
Независимо от того, наблюдаете ли вы значения в реальном времени на цветном экране анализатора или анализируете загруженные данные на ноутбуке, необходимо понимать параметры качества электроэнергии и их характеристики. Чтобы помочь с анализом данных, каждый производитель предоставляет программное обеспечение для своего конкретного испытательного оборудования. Вот что нужно искать при анализе данных:
Если в электросети существуюет перегрев нейтралей, перегрев трансформаторов или двигателей, ложное срабатывание автоматических выключателей, перегоревшие предохранители, необычный слышимый шум в более крупном распределительном оборудовании или если обнаружены искаженные синусоидальные напряжения, то подозревайте гармоники. Величина частот различных гармоник и величина общего гармонического искажения, создаваемого гармониками, являются критическими факторами для определения серьезности и методов коррекции для любой проблемы гармоник. Измерьте гармоники в их источнике и ожидайте, что они будут уменьшаться дальше от оборудования. Синусоидальное искажение является хорошим индикатором того, что вы должны анализировать значения гармоник.
Переходные процессы - это чрезвычайно кратковременные скачки напряжения, иногда неправильно называемые «пиками». Уровни напряжения, достигаемые во время переходного процесса, могут вызвать проблемы с оборудованием, начиная от неисправности и заканчивая разрушением. Наиболее серьезные переходные процессы часто бывают вызваны ударами молнии. Однако они также могут быть результатом переключения нагрузок.
Перепады напряжения являются наиболее распространенным типом виновников качества электроэнергии. В то время как определения предоставляют конкретные числа для величины и продолжительности изменений значений напряжения вверх или вниз, суть в том, что изменения на 10% или более в любом направлении от нормального напряжения могут вызвать проблемы. Слишком высокое напряжение (вздутие) может возникнуть, когда большие нагрузки отключаются линии. Снижение напряжения, как правило, может привести к тому, что контакторы и реле будут дребезжать или полностью отпадать. Оборудование, такое как ПЛК и приводы с переменной скоростью, может работать со сбоями, и компьютеры могут зависать. Наблюдайте за записью напряжения на наличие провалов и скачков и попытайтесь связать эти изменения с изменениями в условиях или работе установки (например, при включении или выключении охладителя или другой большой нагрузки).
Перекос напряжений между фазами трехфазного двигателя может привести к тому, что значения тока будут в шесть-десять раз превышать значение перекоса напряжений. Поскольку ток вызывает нагревание, а перегрев является одной из основных причин отказа двигателя, системы распределения должны контролироваться на предмет перекоса. Перекос часто является результатом периодического включения и выключения однофазных нагрузок, поэтому следите за дисбалансом на щитах и распределительных щитах в течение всего типичного производственного цикла.
Ключ к успеху в измерении и анализе качества электроэнергии можно объяснить успехом в трех ключевых областях. Установите цели и спланируйте опрос, просмотрев однолинейные диаграммы, чтобы определить точки для мониторинга. Узнайте о функциях и возможностях испытательного оборудования и о том, как использовать его для сбора необходимых значений. Наконец, узнайте, что искать, наблюдая за данными. Изучение того, как успешно измерять электрические параметры, связанные с правильной работой оборудования, очевидно, является ключевым шагом в решении вопросов качества электроэнергии.