כאשר אנרגיית החשמל עוברת מתחנות כוח תרמיות מסורתיות לייצור נטול פחמן, ייצור חשמל ריכוזי גדול ומופץ ממקורות אנרגיה מתחדשים מתפתח במהירות. הניהול והוויסות של איכות הכוח הופכים חשובים יותר ויותר. יישום ניטור חזק יותר ותכוף יכול להתמודד טוב יותר עם אתגרי איכות המתח.
מאמר זה מספק לך מבוא מפורט לבעיות ופתרונות הקשורים לאיכות כוח. זה יכול לספק לך אמצעי תגובה טובים יותר כדי להקל על הטרנספורמציה והשדרוג של הכוח, האנרגיה והמערכות שלך.
1. מהי איכות הכוח?
2. מהם הסטנדרטים באיכות הכוח?
3. מדוע עלינו למדוד איכות כוח?
4. כיצד אנו מודדים איכות כוח?
5. מהי מיזוג כוח?
6. מהם הגורמים העיקריים שעשויים להשפיע על איכות הכוח?
7. מהן ההשפעות של איכויות כוח ירודות?
8. מהם הגורמים הפוטנציאליים לאיכות כוח ירודה?
9. כיצד להתמודד עם בעיות איכות כוח?
10. מה זה RFI (EMI) / EMC?
11. מהם פתרונות איכות הכוח?
12. כיצד לטפל בבעיות איכות כוח?
13. מהם תנאי הכוח למערכות חשמל?
14. מהם אתגרי איכות הכוח בעולם?
15. מהם מגמות השוק לאיכות כוח?
מה זה מקור באיכות חשמל: ספר חשמל
איכות החשמל היא המידה בה ערך הכוח המועבר לציוד חשמלי על ידי טכני וציוד פירושו תואם את הערך הצפוי. זה נקבע בעיקר על ידי שני גורמים: חלוקת כוח וצריכת חשמל.
במערכות חשמל מודרניות, איכות החשמל קובעת את האיכות והיעילות של פעולת הציוד האלקטרוני. כאשר איכות הכוח גבוהה יותר, יעילות ניצול הכוח והפרודוקטיביות של הציוד גבוהות יותר.
אם איכות הכוח ירודה, השבתה של הציוד תגדל, התדר יגדל והכישלונות יגדלו. במקרה זה, שיעור הניצול של הכוח לא יהיה גבוה, וכתוצאה מכך בזבוז כוח אדם, סיכון מוגבר לנזק לציוד והעלאת עלויות התפעול.
מהם הסטנדרטים במקור איכות כוח: PowerQuality
באופן כללי, איכות הכוח נקבעת בעיקר על ידי המתח הסטנדרטי. באופן כללי, ברשתות כוח עם מתח נמוך, תקן המתח הוא סביב 100V-130V (ארה"ב, קנדה, מקסיקו, יפן, טייוואן, סין וכו ') ו- 220V-240V (סין, בריטניה, גרמניה, צרפת, איטליה, אוסטרליה, דרום קוריאה, סינגפור, תאילנד וכו'), עם תדירות של 50Hz.
איכות כוח איכותית יכולה לאפשר סטייה של 10%. אם מתח המערכת שלך עולה על טווח זה, המערכת מועדת ליעילות נמוכה והציוד נפגע בקלות.
מדוע עלינו למדוד את מקור איכות החשמל: Hioki
על מנת לשפר את איכות הכוח של מערכת הכוח ואת יעילות השימוש של ציוד הכוח, עלינו למדוד את איכות הכוח של מערכות שונות בהתאם לתנאים סטנדרטיים.
בשל הפופולריות ההולכת וגוברת של אנרגיה מתחדשת, כמו מטעני רכב חשמלי, אנרגיה סולארית, Y ואנרגיה רוח בחברה המודרנית, מערכת רשת החשמל בתנאים שונים הפכה מורכבת יותר. על מנת לשלוט טוב יותר באיכות החשמל ולשפר את היעילות של ניצול הכוח, מדידת איכות הכוח היא תקן טכנולוגיה ותרכ"ל חשוב מאוד.
ישנם תהליכים סטנדרטיים והנחיות טכניות למדידה והערכה של איכות הכוח. זה מבטיח שתוצאות המדידה של איכות הכוח של המערכת הן עקביות ויציבות. על מנת להבטיח שמערכות כוח שונות יכולות למדוד תוצאות העומדות בתקני איכות ואמינות ספציפיים, ניתנים סטנדרטים בינלאומיים להערכה ומדידה עבור מערכות כוח שונות.
כיצד אנו מודדים את מקור איכות החשמל: הנדסה חשמלית-פורטלית
IEC 61000-4-30
תקן בינלאומי זה למדידת איכות חשמל מחלק מכשירי מדידה לאיכות חשמל לכיתה א 'וכיתה S. כיתה A מציין את הפונקציות והדיוק של איכות הכוח וכולל אלגוריתמים מפורטים.
IEC 61000-4-7
תקן זה מציין תקני בדיקה בינלאומיים לזרמים הרמוניים ומתחים הרמוניים במערכות אנרגיה. הוא מציין את הביצועים של מכשירי מדידה סטנדרטיים ואת תקני המדידה לזרמים הרמוניים הנפלטים על ידי ציוד.
IEC 61000-4-15
תקן בינלאומי זה מספק לך סטנדרטים ודרישות רלוונטיים למדידות טכניות מהבהבות במערכות כוח שונות.
EN 50160
זה מספק לך סטנדרטים אירופיים למתח אספקת חשמל ותקני איכות כוח אחרים.
IEEE 1159
מספק לך תקני ניטור איכותיים ותהליכים סטנדרטיים לבדיקת מערכת חשמל.
IEEE 519
מספק לך סטנדרטים להרמוניות מתח רלוונטיות והרמוניות עדכניות. זה כולל מתח, זרם, תדר, הרמוניות, מעברים ונתוני פרמטרים קשורים אחרים כדי לעזור לך לנתח את איכות הכוח של מערכות שונות ולהבטיח שאיכות הכוח שלך עומדת בתקנים אחידים.
מהו מיזוג כוח-מקור: פוג'יאלקטרי
מיזוג מערכת החשמל הוא להגן על הציוד שלך מפני איכות חשמל חיצונית באמצעות טכנולוגיה ואמצעים מתקדמים. זה יכול לשפר את איכות הכוח של מערכת האנרגיה שלך ולשפר את היעילות של ניצול הכוח.
לא רק שהיא יכולה לספק לך את צרכי ההקמה והניצול של מערכות וציוד כוח אישי, אלא שהיא יכולה גם לספק תקני איכות כוח חדשים ומחמירים יותר ויותר עבור שירותים ציבוריים שונים.
ניתן להשתמש בגורמים הבאים כדי למדוד את הצורך לעמוד בדרישות מערכת החשמל.
רמות מתח
שמור את הציוד האלקטרוני שלך בטווח מתח ספציפי. שינויים ברמת המתח של הציוד עלולים לגרום לכישלון בציוד ובעיות איכות כוח שונות.
מתח לא מאוזן
מתח מתח לא מאוזן: Hyteps
מתח לא מאוזן יכול לגרום לבעיות באיכות כוח שונות. אמפליטודות מתח שונות מייצרות צורות גל א -סימטריות, וגורמות לחוסר איזון עומס ובסופו של דבר כישלון חיבור. זרם לא מאוזן יכול לגרום לציוד להתחמם יתר על המידה או לפעול בצורה לא יעילה, מהווה סכנה בטיחותית לציוד.
שקעים מתח
מתח SAGS-SORDSED: UCARECDN
שקע מתח הוא כאשר המתח של מערכת הציוד יורד באופן זמני מתחת לרמות נורמליות למספר מחזורים. זה בדרך כלל נגרם כתוצאה מגידול פתאומי בעומס, מה שגורם למתח הרשת לרדת.
מתנפח מתח
מתח מתנפח-מקורות: PowerQuality
מתנפח מתח הוא כאשר המתח של מערכת הכוח עולה באופן זמני מעל רמות נורמליות למספר מחזורים. זה בדרך כלל נגרם כתוצאה משינוי עומס או כשל במערכת.
הפרעות מתח
הפרעה במתח היא כאשר הציוד נכבה או מופעל מחדש למשך מספר שניות עד מספר דקות, וגורם נזק לציוד או לאובדן נתונים.
לְהַבהֵב
ברק הוא שינוי רגעי במתח. זה מאופיין בשינוי מהיר במשרעת המתח. מצב זה נגרם בדרך כלל כתוצאה משינוי פתאומי בעומס, כמו הפעלה של ציוד מנוע או מערכת חשמל גדולה, כמו תנור קשת, מכונת ריתוך או כונן גדול.
הפרעות חשמליות
הפרעות חשמל-מקורות: Medschool
הפרעות חשמליות מתייחסות לערבוב אותות רעש ממערכות חשמל אחרות, קווי חשמל או העברות רדיו למערכת החשמל. רעש חשמלי זה משפיע על הנחתת האות של מערכת הכוח, ובכך מפריע לפעולה רגילה של ציוד רגיל.
הארקה לא מספקת
כאשר ציוד מערכת החשמל אינו מחובר לקרקע, לא ניתן להבטיח את היציבות של מערכת הכוח, לא ניתן להפחית את הרעש וההפרעות, ולא ניתן למנוע את ההלם הנגרם כתוצאה מהצטברות חשמל סטטית, מה שעלול לפגוע בקלות בציוד אלקטרוני רגיש.
תוֹרַת הַרמוֹנִיָה
הרמוניקה-מקור: Thedawstudio
הרמוניות חשמליות של אותות בתדירות גבוהה יכולה לזהם ציוד כוח ומערכות העברת חשמל, ולגרום נזק לציוד חשמלי.
מעברים
טרנזינים ממקור: Majormixing
כאשר המתח או הזרם של מערכת הכוח עוברים תנודה פתאומית וקצרה בפרק זמן קצר, מתרחשת חולף מתח. מצב זה עשוי להיגרם כתוצאה משביתות ברקים, פעולות מיתוג או תקלות במערכת חשמל. מעברים כאלה נמשכים בדרך כלל מכמה מיקרו -שניות למספר שניות.
אם מערכת הכוח שלך חווה איכות כוח נמוכה, המערכת שלך עשויה להיות בעלת הבעיות הבאות:
השבתה של ציוד
ציוד זמן השבתה: DreamZCMMS
איכות כוח נמוכה במערכת החשמל תוביל ישירות לכישלון ציוד או השבתה של ציוד, מה שיגדיל את עלויות התפעול שלך.
הפסקת ייצור
הפסקת הפסקת הפקה: רזה
כאשר איכות החשמל משפיעה קשה על הפעולה הרגילה של הציוד שלך, או אפילו גורמת נזק לציוד, היא תגרום בעקיפין את הפסדי הייצור שלך.
הגדל את העלויות
כאשר הייצור שלך נעצר או שהיעילות של פעולת הציוד הופכת נמוכה, עלויות הייצור שלך גדלות, מה שהופך את היתרונות.
נזק לציוד
איכות חשמל נמוכה תגרום לשינויי מתח במערכת החשמל, כך שציוד הכוח והציוד שלך יועברו ללחצי כוח שונים, וגורמים לכישלונות וציוד נזק.
הגורמים הפוטנציאליים הבאים יכולים גם לגרום לירידה באיכות כוח המערכת.
עומסים לא לינאריים
עומסים לא לינאריים-מקור: ytelect
עומסים לא לינאריים במערכות כוח יכולים בקלות לגרום לעיוות הרמוני, מה שעלול להשפיע על היעילות של יישומי איכות כוח ולגרום לשבתה או כישלון של ציוד.
השלבים הבאים יכולים לעזור לך לפתור בעיות באיכות כוח.
ניתוח איכות כוח
ניתוח איכות כוח-מקור: Enerdoor
השלב הראשון לפיתרון בעיות באיכות כוח הוא לנתח עמוק את איכות הכוח של מערכת הכוח כך שניתן יהיה ליישם את הפתרונות המתאימים כדי לפתור את בעיות איכות הכוח. אתה יכול למדוד ולהעריך את פרמטרי איכות הכוח כמו מתח, זרם, תדר והרמוניות של מערכת הכוח.
ויסות מתח
ויסות מתח-מקורות: מערכות מעצמות סייבר
השלב הראשון לפיתרון בעיות באיכות כוח הוא לווסת את המתח של מערכת הכוח. אתה יכול להתקין כמה ציוד ויסות מתח מקצועי, כגון רגולטורים מתח, מייצבים או שנאים.
השתמש בציוד מיזוג חשמל
צמצם את בעיות איכות החשמל באמצעות מגני מתח שונים, ספקי כוח בלתי ניתנים להפרעה ומסננים הרמוניים.
השתמש בציוד חשמלי באיכות גבוהה
ציוד חשמלי באיכות גבוהה יכול להפחית את התרחשותם של בעיות באיכות כוח, כמו מנועים, שנאים וממירים.
לשפר את הארקה
שפר את הארקה-מקורות: Kritester
הארקה כראוי של מערכת החשמל של הציוד או התאמת הארקה יכולה לעזור לחסל לולאות קרקע, להפחית רעש והפרעות וכו '.
מה זה RFI (EMI) / EMC-Soinded: EST-AEGIS
EMI, הידוע גם בשם RFI, הוא סוג של הפרעות המשפיעות על מעגלים ומתייחס לרעש חשמלי בכל תדר. הרעש מקורו בהולכה אלקטרומגנטית או קרינה אלקטרומגנטית הנפלטת על ידי מקורות חיצוניים.
EMC מתייחס למוצרים האלקטרוניים או החשמליים שצריכים לעבוד כצפוי בסביבתם. בדרך כלל הוא עוסק בחסינות פליטת הרעש וההפרעה של מוצרים ומערכות אלקטרוניות וחשמליות.
בעיות באיכות כוח שונות דורשות פתרונות שונים. להלן כמה דרכים ליישם פתרונות ממוקדים.
תנודות מתח
תנודות מתח עם מקורות: ScienceDirect
כאשר מערכת הכוח שלך חווה תנודות מתח, אתה יכול לנסות מייצב מתח כדי להתאים אוטומטית את המתח. זה לא רק מפצה על שינויי מתח ושומר על קבוע המתח, אלא גם מתאים אוטומטית את המתח.
שנאי מיתוג אוטומטיים
רובוטריקים מיתוג אוטומטי-מקור: איטון
על ידי החלפת שנאים באופן אוטומטי, אתה יכול להתאים את רמת המתח הכוללת בהתאם לשינויים ברשת הכוח שלך.
הפסקות חשמל
הפסקות חשמל-מקורות: Myslidell
אתה יכול להשתמש ב- UPS ובספקי כוח בלתי ניתנים להפרעה. ספק כוח זה יכול לספק כוח למערכת הכוח שלך בפרק זמן קצר ולהבטיח שניתן יהיה לכבות את הציוד כראוי.
שקעים מתח
SAGS-SAGS-SAGs: נכסי סכר
כדי להתמודד עם שקעי מתח, אתה יכול לנסות מפצה SAG. כלומר, המפצה יכול להמשיך לספק כוח כאשר המתח יורד למשך שנייה אחת.
מפצה מיקרו-הפרעה
מפצה של הפרעה במיקרו יכולים להבטיח אספקת כוח רגילה במקרה של הפרעות קצרות במיוחד.
מחוללי חירום
מחוללי חירום-מקור: אודיסיפאוור
מחוללי חירום יכולים לספק כוח למכשירי האנרגיה שלך במקרה של הפסקת חשמל ארוכה.
מערכות אחסון סוללות
מערכות אחסון סוללות-מקורות: EnergyToolBase
מערכת אחסון זו יכולה לספק לך מקור כוח יציב כאשר ההספק מופרע.
תוֹרַת הַרמוֹנִיָה
הפיתרון הטוב ביותר להתמודדות עם הרמוניות הוא להשתמש במסננים הרמוניים פעילים או במסננים הרמוניים פסיביים. זה לא יכול רק לאתר ולפצות על הרמוניות במערכת החשמל בזמן אמת, אלא גם להקל על הרמוניות.
לְהַבהֵב
כאשר הבהוב מתרחש במערכת החשמל, אתה יכול להשתמש במפצה כוח תגובתי סטטי כדי לשפר את בעיית הכוח. זה יכול להתאים במהירות את המתח, להפחית הבהוב או לבטל תנודות מתח מהירות.
בעיית גורם כוח
פקטור פקטור מבעיות: PowerQuality
כשאתה עומד בפני בעיות גורמי כוח, אתה יכול לפצות על כוח תגובתי באמצעות בנקים קבלים או מפיצורי כוח תגוביים סטטיים. יחד עם זאת, תקן את גורם ההספק.
הפרעה אלקטרומגנטית וחולפת
הפרעות אלקטרומגנטיות וחולשות-מקורות: Geeksforgeeks
הגן על ציוד מפני קוצים מתח פתאומי והפחית את הפרעות האלקטרומגנטיות באמצעות מגני מתח ומסנני RF אלקטרומגנטיים.
טחן כראוי את הקו
הארקה כראוי של הקו המוגן יכולה לעזור להפחית את הרעש האלקטרומגנטי.
כיצד לטפל בבעיות באיכות חשמל-מקורות: MDPI
סוגיות באיכות כוח דורשות תשומת לב והתאמות ארוכות טווח והתאמות לשמירה על אספקת חשמל אמינה ולשיפור יעילות יישום הכוח.
אתה יכול לאמץ מערכת PQM מסורתית. הציוד נמדד ומוערך בערך של 10 דקות ממוצע במשך 7 ימים.
לימוד המונחים הקשורים למערכות חשמל יכול לעזור לך להבין טוב יותר ולהכיר את מערכת הכוח שלך. מונחים אלה כוללים:
מהם תנאי הכוח למקור מערכת חשמל: GoogleUserContent
| גל סינוס | גל סינוס מתייחס בדרך כלל לצורת הגל הרגילה של המתח שנוצר על ידי הגנרטור. |
| ערך שיא | כלומר, המשרעת המרבית של צורת הגל. |
| ערך ממוצע | הערך הממוצע מתייחס בדרך כלל לערך הממוצע של סכום ערכי השיא המיידי של צורת הגל. בדרך כלל זה מחושב על ידי הכפלת ערך השיא ב- 0.637 עבור גל סינוס. |
| שורש ממוצע ערך מרובע | זה מתייחס לערך האפקטיבי של צורת הגל או לכמות החום והעבודה הכוללת. זה מחושב על ידי הכפלת ערך השיא ב- 0.707 עבור גל סינוס. |
| גורם סמל | כלומר, היחס בין ערך השיא של צורת הגל לערך ריבוע ממוצע השורש, השיא או הזרם המרבי שהוא דורש. |
| עַכָּבָּה | כלומר, ההתנגדות בזרם ה- AC. |
| עומס ליניארי | זה מתייחס בעיקר לעומס שצריכת החשמל שלו פרופורציונלית למתח המופעל על המערכת. |
| עומס לא לינארי | העומס שצריכת החשמל שלו אינה תלויה במתח המופעל על המערכת. |
| תוֹרַת הַרמוֹנִיָה | כפולות של תדר הקו. |
| עיוות הרמוני | עיוות המערכת הנגרם על ידי זרמים מעל תדר הקו. |
מכיוון שמערכות הכוח המודרניות מתקדמות לקיימות ומורכבות, גם כמה סוגיות באיכות הכוח מתמודדות עם אתגרים. אלה כוללים:
איכות כוח של מערכות ללא פחמן
איכות כוח של מערכות ללא פחמן-מקורות: Weforum
מערכת אנרגיית רשת החשמל הנוכחית נעה לעבר מערכת חשמל ללא פחמן. כאשר תחנות כוח ריכוזיות פונות למקורות אנרגיה מבוזרים כמו פאנלים סולאריים, כלי רכב חשמליים וחוות רוח. רמות מתח שונות משתנות גם יותר ויותר עם זרימת האנרגיה, ועומדות בפני הסיכון לעומס יתר, מה שאומר שצריך להפעיל, להתאים ולחזק את רשת הכוח.
לחץ עומס
עם זיהום הכוח הנגרם על ידי מכשירים כמו נורות LED, מחשבים, ציוד רפואי ומטעני רכב חשמלי, מאתגרים לחץ העומס והקיימות של מערכת הכוח.
מהם מגמות השוק למקור איכות כוח: מדיה
מערכות רשת מודרניות ואיכות כוח עוברות לעבר ייצור ללא פחמן. כלומר, מקורות כוח מרכזי רחבי היקף ומופצים מאנרגיה מתחדשת מחליפים בהדרגה תחנות כוח תרמיות מסורתיות. שינוי זה יוביל לשילוב של מספר גדול של מכשירים אלקטרוניים כוח, שימוש ברמות מתח שונות, כבלי חשמל ועלייה בייצור האנרגיה המשתנה.
כדי לשפר את העקביות, האמינות והיציבות של איכות הכוח, אתה יכול לנקוט באמצעים לשמירה על איכות כוח טובה. זה לא רק ימנע מפגיעה או כשל בציוד, השבתה של המערכת ואובדן נתונים, אלא גם להבטיח שימוש בר -קיימא, בטוח ויעיל במערכות כוח וציוד. למידע נוסףכָּאן.
