اختلالات کیفیت برق را میتوان در مواردی مانند افت ولتاژ، افزایش ولتاژ، قطعی، جریانات هارمونیک، تغییرات ولتاژ و سوسو تعریف کرد. بررسی کیفیت توان برق، شامل مطالعه پدیدههای مختلفی است که باعث بروز اختلال در کیفیت برق مصرفی میشود. اختلالات کیفیت برق میتواند مشکلات بی شماری را در تاسیسات صنعتی ایجاد کند. در حالی که اولین احتمال مالک تاسیسات ممکن است مقصر دانستن تاسیسات برق برای چنین مشکلاتی باشد، ولی احتمال اینکه تجهیزات خود آنها مقصر باشند بسیار بیشتر است.
تأسیسات صنعتی به دلیل تراکم و پیچیدگی تجهیزات الکتریکی درگیر در عملیات روزانه، به طور خاص در معرض اختلالات کیفیت برق هستند. این پست نشان میدهد که چگونه انواع مختلف تجهیزات میتوانند به اختلالات در سطح مرکز کمک کنند. من همچنین چند گزینه را شرح خواهم داد که میتواند به مهندسان در عیب یابی و اصلاح این مشکلات کمک کند.
کیفیت برق یو پی اس
توان الکتریکی معیاری از میزان انطباق ولتاژ، فرکانس و شکل موج یک دستگاه یو پی اس با مشخصات تعیین شده است. کیفیت برق خوب را میتوان به عنوان یک ولتاژ ثابت در یو پی اس تعریف کرد که در محدوده تعیین شده باقی میماند. یعنی فرکانس ورودی به تجهیزات مصرفکننده نزدیک به مقدار نامی، و شکل موج منحنی ولتاژ شبیه موج سینوسی باشد.
برای کیفیت برق چه چیزی را باید جستجو کرد
مطمئناً سیمکشی نامناسب، تجهیزات معیوب و خطاهای نصب یا نوع بهرهبرداری در چنین اختلالاتی نقش دارند. با این حال، دستگاههای خاصی نیز در کارخانههای صنعتی وجود دارند که میتوانند با استفاده روزمره باعث اختلال در کیفیت برق شوند.
موتورهای الکتریکی
موتورهای الکتریکی در بسیاری از کارخانههای صنعتی مدرن وجود دارند و تا 80 درصد بار الکتریکی تأسیسات را در برخی از صنایع تشکیل میدهند. همچنین میتوانند علت انواع مختلفی از اختلالات کیفیت برق باشند که معمولاً در این عملیات مشاهده میشود. این مشکلات می توانند شامل موارد زیر باشند:
کاهش ولتاژ میتواند در نواحی محلی یا مجاور ناشی از راه اندازی مستقیم موتورهای الکتریکی بزرگ، به صورت جداگانه یا گروهی باشد.
هارمونیکها را میتوان با اشباع هسته مغناطیسی موتورهای الکتریکی تولید کرد.
ضریب توان پایین (در نرخهای 0.85 تا 0.90 در بار کامل، تا 0.35 در حالت بدون بار) میتواند توسط انرژی راکتیو مورد نیاز موتورهای القایی ایجاد شود.
درایوهای سرعت متغیر
درایوهای سرعت متغیر (VSD) به دستگاههایی تبدیل شدهاند که به دنبال بهبود کارایی موتورهای القایی هستند. کاربردهای متداول عبارتند از فنهای گریز از مرکز با گشتاور متغیر، پمپهای هوا گرداب و کمپرسور.
سیستمهای روشنایی
روشنایی معمولاً بین 5 تا 8 درصد بار الکتریکی مصرفی یک تأسیسات صنعتی را شامل میشود. مشکلات کیفیت برق مرتبط با این تجهیزات میتواند شامل موارد زیر باشد:
هارمونیک، که میتواند توسط لامپهای فلورسنت فشرده کم مصرف (CFL) ایجاد شود.
ضریب توان پایین ناشی از لامپ های فلورسنت، تخلیه با شدت بالا و CFL.
اعوجاج هارمونیک و ضریب توان کمتر از 1 نیز میتواند ناشی از نورپردازی LED با راندمان بالا باشد.
مبدلها
ترانسفورماتورها با توجه به جابجایی حجم بالایی از بار الکتریکی، قطعات مهمی از تجهیزات کارخانههای صنعتی هستند. آنها همچنین میتوانند کیفیت برق را از طریق مشکلات زیر به خطر بیندازند:
- ضریب توان کم، که میتواند ناشی از نیاز آنها به انرژی راکتیو باشد. توان راکتیو جذب شده توسط ترانسفورماتور در بار کامل میتواند تا 5% آن را جذب کند.
- هارمونیکهای حاصل از اشباع هسته مغناطیسی آنها.
خازنها
در حالی که خازنها خودشان هارمونیک ایجاد نمیکنند، اما میتوانند رزونانسی ایجاد کنند که میتواند بزرگی ولتاژ و جریان هارمونیک را تقویت کند. علاوه بر این، سوئیچینگ خازن-باتری میتواند باعث ایجاد ولتاژهای گذرا شود که معمولاً هیچ تأثیری بر سیستم ندارد.
