Stromqualität spielt eine wichtige Rolle bei der effektiven Stromversorgung der Verbraucher. Da Strom zu einer wichtigeren und wertvolleren Ressource für die ganze Welt wird, ist es wichtig, seine Qualität auf allen Nutzungsebenen aufrechtzuerhalten, damit die Geräte zuverlässig funktionieren.
Aufgrund der Verwendung nichtlinearer Lasten und leistungselektronischer Geräte bei der Übertragung von Stromversorgungssystemen führen Verteilungs- und Nutzungssektoren zu Verzerrungen der Spannungs- und Stromwellenformen. Wir sind uns der bereits bewusst Totale harmonische Verzerrung durch Phasensteuerung und integrierte Steuerung der Wechselstromversorgung.
Jetzt zeigen die Stromverteilungsunternehmen eines Tages Wettbewerbsfähigkeit, um die Stromqualität zu verbessern, indem sie sich zunehmend darum bemühen, die Rentabilität und Kundenzufriedenheit zu steigern.
Was ist elektrische Energiequalität?
Wenn die Stromversorgung von Geräten oder Geräten mangelhaft ist, führt dies zu einer schlechten Leistung. Durch die gute Stromqualität funktioniert das Gerät ordnungsgemäß, ohne die Leistung oder die Lebenserwartung zu beeinträchtigen.
Stromqualität
Der IEEE-Standard definiert die Qualität der elektrischen Energie als „das Konzept, empfindliche elektronische Geräte auf eine Weise mit Strom zu versorgen und zu erden, die für Geräte mit präzisem Verkabelungssystem und anderen angeschlossenen Geräten geeignet ist“. Dies ist die Abweichung von Spannung und Strömen von den idealen oder tatsächlichen Wellenformen.
Abweichung der Wellenformen vom tatsächlichen
In der Abbildung besteht die am Netz gelieferte Leistung aus reinen Sinuswellen von Strom und Spannung. Während die Leistung die Last erreicht, behält sie aufgrund nichtlinearer Schaltgeräte ihre Form nicht mehr bei.
Wie beobachtet, weicht die Form von der idealen früheren ab. Diese Abweichung verursacht schwerwiegende Probleme bei elektrischen Geräten wie leichtes Flackern, Fehlfunktionen verschiedener Geräte, niedrige Motordrehzahl usw.
Mithilfe von Netzqualitätsanalysatoren können wir die verzerrte Wellenform schätzen oder analysieren.
Probleme mit der Stromqualität
Die Qualität der Stromversorgung wird vom Endverbraucher festgelegt. Wenn das Stromversorgungsgerät bei gegebener Versorgung zufriedenstellend funktioniert, ist die Stromversorgung von guter Qualität. Wenn es nicht gut funktioniert oder nicht funktioniert, ist die Stromqualität schlecht. Gründe für schlechte Stromqualität oder Probleme mit der Stromqualität werden unten diskutiert.
1. Leistungsfrequenzstörungen
a.Spannung sackt ab und schwillt an
Spannungseinbrüche
Spannungsabfall oder -abfall ist die Abnahme der Spannungspegel von den Nennwerten bei der Netzfrequenz. Es dauert von etwa einem halben Zyklus bis zu mehreren Sekunden. Niedrige Spannungen sind auf verschiedene Faktoren zurückzuführen, wie Elektromotoren, Lichtbogenöfen, Versorgungsprobleme, Flackern usw.
Motoren mögen anders Arten der Induktion Motoren nehmen beim Starten einen sehr großen Strom auf, was zu einem drastischen Spannungsabfall führt.
Außerdem benötigen Lichtbogenöfen anfänglich große Ampere, um hohe Temperaturen zu erzeugen. Die Energieversorger senken die Spannungen durch einige Faktoren wie Blitzschlag, Kontakt von Bäumen, Vögeln und Tieren mit Stromversorgungsleitungen, Schaltvorgänge, Isolationsfehler usw.
Spannung schwillt an
Spannungsschwellungen treten aufgrund der Übertragung von Lasten von einer Quelle zur anderen, plötzlicher Zurückweisung und Anwendungslasten auf. Flackern ist ein Niederfrequenzproblem, das hauptsächlich bei Start- oder Niederspannungsbedingungen auftritt.
Das Flackern ist auf niedrige Spannungen oder Frequenzen zurückzuführen, die vom menschlichen Auge beobachtet werden können.
Spannungseinbrüche und -schwellungen führen zu Fehlfunktionen der Ausrüstung, Wirkungsgradverlust der Motoren, Isolationsfehlern, Schwankungen der Lichtbeleuchtung, Auslösen von Relais und Auftragnehmern usw.
Netzfrequenzstörungen sind nicht leicht zu heilen, wenn sie auf Quellenebene auftreten, da es sich um hohe Leistungen handelt. Diese können jedoch reduziert werden, wenn sie intern aufgrund von Lasten auftreten, indem Endlasten von den empfindlichen Lasten getrennt werden.
b. Elektrische Transienten
Elektrische Transienten
Transienten sind Teilzyklusstörungen, die weniger als einen Zyklus von andauern Wechselstromwellenformen . Aufgrund des begrenzten Frequenzgangs oder der begrenzten Abtastrate ist die Erkennung und Messung von Transienten sehr schwierig.
Diese werden manchmal auch als Spitzen, Überspannungen, Leistungsimpulse usw. bezeichnet. Diese treten aufgrund von atmosphärischen Störungen wie Beleuchtung und Sonneneruptionen, Fehlerstromunterbrechungen, Schalten der Lasten, Schalten von Kondensatorbänken, Schalten von Stromleitungen usw. auf.
Unterdrückung elektrischer Transienten
Einige der Geräte sind für Transienten konzipiert, aber die meisten Geräte können nur wenige Transienten verarbeiten, abhängig von der Schwere des Transienten und der Lebensdauer der Geräte. Diese Transienten werden durch Überspannungsschutz, Filter und andere Transientenunterdrücker begrenzt, wie in der Abbildung gezeigt.
c. Oberschwingungen
Die harmonische Natur von Spannung und Strömen ist die Abweichung von den ursprünglichen oder reinen Sinuswellen. Harmonische Frequenzen sind ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz und sind in Stromversorgungssystemen sehr verbreitet.
Die Reihenfolge der Harmonischen unterscheidet diese in gerade (2, 4, 6, 8, 10) und ungerade Typen (3, 5, 7, 9, 11). Große nichtlineare Lasten erzeugen ungerade Harmonische und gerade Harmonische werden aufgrund ungleichmäßiger Operationen der elektrischen Geräte erzeugt, da Transformatormagnetisierungsströme gerade harmonische Komponenten enthalten.
Oberschwingungen
Die Frequenz dieser Harmonischen hängt von der Reihenfolge der Harmonischen ab, da die Frequenz der 2. Harmonischen das Zweifache der Grundfrequenz beträgt. Diese entstehen durch nichtlineare Lasten, Lichtbogenöfen, Elektromotoren, USV-Systeme usw. Batterietypen , Schweißgeräte usw.
Die Grundwellenform wird von ungeraden Harmonischen überlagert, was zu verzerrten Wellenformen führt. Diese Oberwellen haben schwerwiegende Auswirkungen auf verschiedene elektrische Geräte wie Überhitzung von Kabeln und Geräten, Störung von Kommunikationsleitungen, Fehler bei der Anzeige elektrischer Parameter, Wahrscheinlichkeit der Erzeugung von Resonanzbedingungen usw.
Diese können leicht mit Oberschwingungsanalysatoren gemessen und durch Verwendung verschiedener Oberschwingungsfilter wie aktive und passive Typen reduziert werden.
2. Leistungsfaktor
Der Leistungsfaktor ist ein weiterer Hauptfaktor, der die Stromqualität beeinflusst. Ein niedriger Leistungsfaktor verursacht verschiedene Probleme wie Überhitzung der Motoren und schlechte Beleuchtung. Dies führt auch dazu, dass die Benutzer bestraft werden, um die elektrischen Anforderungen zu erfüllen. Der Leistungsfaktor ist das Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung und bestimmt den Umfang der Stromnutzung.
Angenommen, der Leistungsfaktor beträgt 0,8, so werden 80 Prozent der Leistung verbraucht und die verbleibende Energie als Verluste verschwendet. Der niedrige Leistungsfaktor ist auf Induktionsmotoren, Scheinleistungselemente im Stromnetz usw. zurückzuführen.
Leistungsfaktorverbesserung durch Kondensator
Der niedrige Leistungsfaktor wird durch die Verwendung von Leistungsfaktorkorrekturvorrichtungen wie Kondensatorfilterbänken, Synchronkondensatoren und anderen Kompensationsgeräten verbessert.
Leistungsfaktorverbesserung Bei Verwendung von Kondensatoren werden die Stromrechnungen reduziert. Hier wird die aus der Versorgung entnommene Scheinleistung durch Kondensatoren reduziert, die in der Natur eine führende Leistung bieten.
3. Erdung
Zu einer guten Stromqualität gehört die Sicherheit sowohl der Geräte als auch der Bediener. Die Erdung bietet sowohl Systemschutz als auch Geräteschutz. Die Erde dient als konstantes Referenzpotential mit einem anderen Potential, das gemessen werden soll.
Wenn der Gerätekörper nicht richtig geerdet ist, führt dies zu einem schweren Schock für Einzelpersonen. Die Systemmasse schützt verschiedene Geräte vor Fehlerzuständen und anderen anormalen Zuständen, die an Stromversorgungssystemen auftreten.
Geräte- und Systemerdungen
Die Signalreferenzmasse unterscheidet sich grundlegend von der normalen Erdung, da sie keinen Schutz für Geräte oder Personen bietet. Für das ordnungsgemäße Funktionieren elektronischer Komponenten oder Geräte ist es jedoch erforderlich, einen Pfad oder eine Referenz mit niedriger Impedanz bereitzustellen.
Wir hoffen, dass Sie jetzt ein klares Verständnis für die Stromqualität und ihre Ursachen haben. Wir danken Ihnen, dass Sie Ihre wertvolle Zeit mit dem Lesen dieses Artikels verbracht haben.Bitte schreiben Sie Ihre Meinungen und Vorschläge zu diesem Artikel in den Kommentarbereich unten.
Bildnachweis:
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