Chất lượng điện đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện hiệu quả cho các hộ tiêu dùng. Khi điện năng trở thành nguồn tài nguyên thiết yếu và có giá trị hơn đối với toàn thế giới, điều quan trọng là phải duy trì chất lượng của nó ở mọi cấp độ sử dụng để thiết bị hoạt động đáng tin cậy.
Do việc sử dụng tải phi tuyến và thiết bị điện tử công suất trong các lĩnh vực truyền tải, phân phối và sử dụng hệ thống điện dẫn đến biến dạng dạng sóng điện áp và dòng điện. Chúng tôi đã biết về tổng méo hài bằng điều khiển pha và điều khiển tích hợp nguồn AC.
Giờ đây, các công ty phân phối điện hàng ngày đang thể hiện bản chất cạnh tranh để cải thiện chất lượng điện bằng cách tăng cường quan tâm đến vấn đề đó để có được lợi nhuận và sự hài lòng của khách hàng.
Chất lượng điện năng là gì?
Nếu nguồn điện cung cấp cho các thiết bị hoặc thiết bị bị thiếu sẽ dẫn đến hoạt động kém. Chất lượng điện năng tốt giúp thiết bị hoạt động tốt mà không ảnh hưởng đến hiệu suất cũng như tuổi thọ.
Chất lượng điện
Tiêu chuẩn IEEE định nghĩa chất lượng điện năng là “khái niệm cấp nguồn và nối đất cho thiết bị điện tử nhạy cảm theo cách phù hợp với thiết bị có hệ thống dây chính xác và thiết bị được kết nối khác”. Nó là độ lệch của điện áp và dòng điện từ các dạng sóng lý tưởng hoặc thực tế.
Độ lệch của dạng sóng so với thực tế
Trong hình bên, nguồn điện được cung cấp tại nguồn điện lưới là các sóng sin thuần của dòng điện và điện áp. Trong khi nguồn đạt đến tải, nó không còn duy trì hình dạng do các thiết bị chuyển mạch phi tuyến.
Theo quan sát, hình dạng của nó đã lệch khỏi hình dạng lý tưởng trước đây. Sự sai lệch này gây ra các vấn đề nghiêm trọng trong thiết bị điện như nhấp nháy ánh sáng, trục trặc các thiết bị khác nhau, tốc độ động cơ thấp, v.v.
Bằng cách sử dụng bộ phân tích chất lượng điện, chúng tôi có thể ước tính hoặc phân tích dạng sóng bị méo.
Vấn đề về chất lượng điện
Chất lượng của nguồn điện do người dùng cuối quyết định. Nếu thiết bị điện hoạt động tốt với nguồn cung cấp nhất định thì nguồn điện có chất lượng tốt. Nếu nó không hoạt động tốt hoặc không hoạt động, thì chất lượng nguồn điện kém. Các lý do dẫn đến chất lượng điện kém hoặc các vấn đề về chất lượng điện được thảo luận dưới đây.
1. rối loạn tần số nguồn
a. điện áp chảy xệ và phồng lên
Sụt áp
Chùng hoặc giảm điện áp là sự giảm mức điện áp so với giá trị danh định ở tần số nguồn. Nó kéo dài từ khoảng nửa chu kỳ đến vài giây. Điện áp thấp là do một số yếu tố như động cơ điện, lò hồ quang, sự cố tiện ích, nhấp nháy, v.v.
Động cơ như khác nhau các loại cảm ứng động cơ trong quá trình khởi động có một dòng điện rất lớn, dẫn đến giảm điện áp nghiêm trọng.
Ngoài ra, ban đầu các lò nung hồ quang lấy ampe lớn để tạo ra nhiệt độ cao. Các tiện ích làm giảm điện áp bởi một số yếu tố như sét, sự tiếp xúc của cây cối, chim chóc và động vật với đường dây cung cấp điện, hoạt động chuyển mạch, lỗi cách điện, v.v.
điện áp phồng lên
Hiện tượng phồng điện áp xảy ra do sự chuyển tải từ nguồn này sang nguồn khác, từ chối đột ngột và tải ứng dụng. Nhấp nháy là một sự cố tần số thấp xảy ra chủ yếu ở điều kiện khởi động hoặc điện áp thấp.
Nhấp nháy là do điện áp hoặc tần số thấp mà mắt người có thể quan sát được.
Sự sụt giảm điện áp và phồng lên dẫn đến sự cố của thiết bị, mất hiệu suất của động cơ, hỏng cách điện, dao động ánh sáng, vấp rơle và nhà thầu, v.v.
Rối loạn tần số nguồn không dễ dàng chữa khỏi nếu chúng phát sinh ở mức nguồn vì nó liên quan đến công suất cao. Tuy nhiên, những điều này có thể được giảm bớt nếu xảy ra bên trong do tải bằng cách tách tải cuối ra khỏi tải nhạy cảm.
b. Chuyển tiếp điện
Quá độ điện
Quá độ là nhiễu loạn phụ chu kỳ kéo dài ít hơn một chu kỳ Dạng sóng AC . Do đáp ứng tần số hoặc tốc độ lấy mẫu hạn chế, việc phát hiện và đo lường quá độ là rất khó.
Chúng đôi khi còn được gọi là xung đột biến, xung điện, xung công suất, v.v. Chúng xảy ra do nhiễu loạn khí quyển như ánh sáng và pháo sáng mặt trời, ngắt dòng điện sự cố, chuyển tải, chuyển mạch tụ điện, chuyển mạch đường dây điện, v.v.
Sự triệt tiêu của thoáng qua điện
Một số thiết bị được thiết kế có lưu ý đến quá độ nhưng hầu hết các thiết bị có thể xử lý một số quá độ phụ thuộc vào mức độ nghiêm trọng của quá độ và tuổi thọ của thiết bị. Các quá độ này được giới hạn bởi bộ triệt tiêu bảo vệ xung, bộ lọc và các bộ triệt tiêu quá độ khác như thể hiện trong hình.
c. Sóng hài
Bản chất điều hòa của điện áp và dòng điện là độ lệch so với sóng hình sin ban đầu hoặc thuần túy. Tần số hài là bội số của tần số cơ bản và rất phổ biến trong hệ thống điện.
Thứ tự của các sóng hài phân biệt chúng thành loại chẵn (2, 4, 6, 8, 10) và loại lẻ (3, 5, 7, 9, 11). Các tải phi tuyến chính tạo ra sóng hài lẻ và sóng hài chẵn được tạo ra do hoạt động không đồng đều của các thiết bị điện như dòng từ hóa máy biến áp có chứa các thành phần sóng hài chẵn.
Sóng hài
Tần số của các sóng hài này phụ thuộc vào bậc của sóng hài vì tần số sóng hài bậc 2 gấp 2 lần tần số cơ bản. Chúng được tạo ra do tải phi tuyến, lò hồ quang, động cơ điện, hệ thống UPS, các loại pin , thiết bị hàn, v.v.
Dạng sóng cơ bản được chồng lên bởi các sóng hài kỳ lạ, dẫn đến các dạng sóng bị méo. Những sóng hài này có ảnh hưởng nghiêm trọng đến các thiết bị điện khác nhau như quá nhiệt của dây cáp và thiết bị, nhiễu đường dây thông tin liên lạc, lỗi khi chỉ ra các thông số điện, xác suất tạo ra điều kiện cộng hưởng, v.v.
Chúng có thể dễ dàng đo được bằng máy phân tích sóng hài và giảm thiểu bằng cách sử dụng các bộ lọc sóng hài khác nhau như loại tích cực và thụ động.
2. Hệ số công suất
Hệ số công suất là một yếu tố chính khác ảnh hưởng đến chất lượng điện năng. Hệ số công suất thấp gây ra một số vấn đề như động cơ quá nóng và ánh sáng kém. Nó cũng dẫn đến việc người sử dụng bị phạt khi đáp ứng nhu cầu điện. Hệ số công suất là tỷ số giữa công suất tác dụng trên công suất biểu kiến và xác định lượng điện năng sử dụng.
Giả sử nếu hệ số công suất là 0,8, nó cho biết rằng 80 phần trăm công suất được sử dụng và phần năng lượng còn lại bị lãng phí dưới dạng tổn thất. Hệ số công suất thấp là do động cơ cảm ứng, phần tử công suất biểu kiến trong mạng hệ thống điện, v.v.
Cải thiện hệ số công suất bằng tụ điện
Hệ số công suất thấp được cải thiện bằng cách sử dụng các thiết bị hiệu chỉnh hệ số công suất như bộ lọc tụ điện, bình ngưng đồng bộ và các thiết bị bù khác.
Cải thiện hệ số công suất , với việc sử dụng tụ điện, dẫn đến giảm hóa đơn tiền điện. Ở đây công suất biểu kiến lấy từ nguồn cung cấp bị giảm bởi các tụ điện cung cấp công suất hàng đầu về bản chất.
3. Nối đất
Chất lượng điện năng tốt bao gồm sự an toàn đối với thiết bị cũng như người vận hành. Nối đất giúp bảo vệ hệ thống cũng như bảo vệ thiết bị. Trái đất đóng vai trò như tiềm năng tham chiếu không đổi với một tiềm năng khác sẽ được đo lường.
Nếu thân thiết bị không được nối đất đúng cách, nó sẽ dẫn đến một cú sốc nghiêm trọng cho người sử dụng. Nối đất hệ thống bảo vệ các thiết bị khác nhau khỏi các điều kiện sự cố và các điều kiện bất thường khác xảy ra tại hệ thống điện.
Nối đất thiết bị và hệ thống
Nối đất chuẩn tín hiệu hoàn toàn khác với nối đất thông thường vì nó không cung cấp bất kỳ sự bảo vệ nào cho thiết bị hoặc cá nhân. Nhưng điều cần thiết để các linh kiện hoặc thiết bị điện tử hoạt động bình thường phải cung cấp đường dẫn hoặc tham chiếu trở kháng thấp.
Chúng tôi hy vọng đến giờ bạn đã hiểu rõ về chất lượng điện năng và nguyên nhân của nó. Chúng tôi cảm ơn bạn đã dành thời gian quý báu của bạn để đọc bài viết này.Hãy viết ý kiến và đề xuất của bạn về bài viết này trong phần bình luận bên dưới.
Tín ảnh:
Độ lệch của dạng sóng so với thực tế bởi thiết bị điện
Chênh lệch điện áp phình ra bởi câu lạc bộ tuân thủ
Chuyển tiếp điện của hersheyenergy
Sóng hài của hersheyenergy
Cải thiện hệ số công suất bằng tụ điện bằng lesl
Nối đất thiết bị và hệ thống của 2.bp
