Таг Арцхивес: смернице

Хармонична дисторзија у Дривес

Променљива-фреквенција-погон- (ВФД-) генерисани хармоници углавном се доживљава, него реална, емисија. У 27 година примене у КГХ ВФДс и другим апликацијама, овај аутор је доживела само неколико актуелних проблема хармоника, са све осим једног који произилази из високог нивоа изобличења напона, Не струја дисторзија која је у последње време постаје толико пажње.

Већина проблема на ВФД-сметњи овај аутор наишао су последица лошег инсталације - посебно, сиромашних инсталације и уземљење. У већини случајева, радио-фреквенција сметњи (РФИ) или електромагнетно ометање (ИЕО), не хармоници, је кривац. РФИ / ЕМИ питања потичу од буке у 50-Кхз-на-ниско-мегахерца опсегу, не 300 Хз-пети или 420 Хз-седми хармоник опсег.

ИСТОРИЈА

У 1981, АНСИ / ИЕЕЕ стандард 519, ИЕЕЕ Водич за гармонического контролу и компензацију реактивне статичког претварача снаге, је објављен. То укључује максимална укупна-хармоника-напон-дисторзија (ТХДУ) препоруке.

Екстремно, изобличење напона може изазвати стан-прелив од напонских таласа снага-система (Слика 1), што може изазвати осетљиве електронске процесоре да постану збуњени и квар.

У 1992, АНСИ / ИЕЕЕ стандард 519 је ревидиран. Ренамед ИЕЕЕ препоручена пракса и захтеви за гармонического контролу у електричним Повер Системс, сада концентрише више на тоталне хармонијске дисторзије текућем (ТХД1) од дисторзије напона.

ТХД1 могу пропагирати кроз корисност степ-довн/степ-уп трансформатора и направити свој пут из једног објекта у други. На пример, пре неколико година, произвођач ВФД је стварање велике количине текућег дисторзије током његовог сагоревања у функцији тестирања. Садашњи дисторзија путовао кроз помоћне трансформатора у постројењу у ВФД произвођача на комуналну хране на суседне биљке штампање, корумпирања логичких кола у контролама и директним струје (ДЦ) драјвова штампарију на штампање биљка и изазивају регистрацију штампа-притисните на квар.

ТХД1 резултати у додатне топлоте у дистрибутивних трансформатора обично пружају комуналне услуге, као и снага-напојних водова на опрему из које потиче. У основи, ТХД1 је струја да предузеће има за генерисање и извор на објекту, али то не доноси никакав приход на корисност. Иако је прави проблем за комуналије, ТХДИ углавном је уочени проблем са становишта објекта менаџера гледишта.

АНСИ / ИЕЕЕ стандард 519-1992 обраћа систем-иссуе природу ТХД1 увођењем укупне тражње дисторзију (ТДД), које се могу израчунати на следећи начин:

где:

Јаон = Укупан хармоника струја мерено систем

Јахц = Укупан хармоника струја допринео ВФДс

ЈаL = Максимална тренутна потражња-оптерећење (фундаментална компонента фреквенција) (15- или 30-минута потражња) у комуналном тачки простог повезивања (ПЦЦ) мерено у систему

ЈаЦ = Фундаментална фреквенција компонента допринела вфдс (укључен само ако вфдс су поред постојећих оптерећења)

(Све количине су у амперима корену значи квадрат.)

АНСИ / ИЕЕЕ стандард 519-1992 државе, "У оквиру индустријског постројења, КПК је тачка између нелинеарног оптерећења и других оптерећења "Многи консалтинг инжењери су тумачили то да значи. да ТРД1 треба да се мери на ВФД улаз-енергетских веза (ПЦЦ2, уместо ПЦЦ1, на слици 2). Ова погрешна АНСИ / ИЕЕЕ Стандард 519-1992 је допринела претерана употреба мултипулсе дискова у КГХ индустрији. Многи милиони објекат-опреме долара су расипају кроз спецификацију и уградњу 12- и 18-пулс дискови у комерцијалним пословним зградама и другим срединама у којима стандардни шест-пулс погон би урадили исти посао за знатно мање директна улагања.

Такође је несрећна чињеница АНСИ / ИЕЕЕ стандард 519-1992 има пет различитих нивоа прихватљивог максималног ТДД, који зависе од односа максималне струје кратког споја (ЈаСЦ) до максималне ИL на ПЦЦ. ЈаСЦ-то-ИL Коефицијенти у табели 1 су функције снагом хране услужни програм да објекат и величине трафо трансформатора.

АКТУЕЛНА СИТУАЦИЈА

Многе спецификације једноставно констатовати, "ВФДс ће се састати АНСИ / ИЕЕЕ Стандард 519." Таква изјава је бесмислена без информације потребне за обављање израчунавања хармонике:

  • Трансформатор кило-волт ампера и посто импеданса.
  • Укупно линеарно повезани-оптерећење ампеража или укупно очекује линеарно повезан ампеража.
  • Број и величина од ВФДс.
  • Комунална самСЦ доступан.

Прорачуни су још прецизнији када произвођачи имају додатне информације, као што су објекат укупне струје, постојећи садржај хармоника, и жице величине и дужине.

Неки инжењери су се на писање хардверске спецификације на основу захтева коњских величине. На пример: "Сви ВФДс 100 кс и горе ће бити 18-пулс дизајна. "У 100 кс, 18-пулс диск лако може да кошта четири пута више од шест импулса диск без побољшања у уштеду енергије.

То не значи да нема апликације за које 12- или 18-пулс погон је прикладно. Узети, на пример, циндерблоцк пумпна станица у стамбеном насељу. Овај аутор приметио једну у којој је било три-300 кс ВФДс, изнад флуоресцентно осветљење, и зидни програмабилни логички контролер (ПЛЦ). Пумпна станица је појацана посвећен 480-в трансформатора. Практично цео терет на трансформатору је нелинеарна. ВФД нелинеарна оптерећења представља приближно 1,100 Ампер. ПЛЦ и флуоресцентне светлосне-оптерећења износио неколико ампера. То је идеална апликација за 18-пулс или другог ултра-хармонијског ВФД технологије.

У комерцијалне пословне зграде, ако ВФДс су инсталирани на сваком вентилатора и пумпе, они ће обично користе мање од 20 одсто оптерећења електричне тражње. У готово свим таквим случајевима, стандардних шест-пулс дискови су добар избор.

Насупрот популарном веровању, АНСИ / ИЕЕЕ стандард 519 није закон или влада / корисност регулација; то је "препоручена пракса." То наводи да строго придржавање његових препоручених хармоника граница "неће увек спречити проблеме из настале." супротно је такође тачно: Објекат може имати хармоника већи од максимално препоручених граница стандардни и не наилазе на тешкоће.

ТЕХНОЛОГИЈЕ

Најједноставнија и најмање-скуп метод ублажавања ВФД-генерисани хармоника је додао импедансу на ВФД. Ово се може постићи са улаза линије реактору (Слика 3) или ДЦ веза реактор (аутобус чок) (Слика 4). У 1-посто-извор-импедансе система, линија реактор 3 одсто може смањити хармоника-тренутни садржај на улаз на ВФД за око 40 посто на пуним оптерећењем излаз.

Следећи-нај-уобичајена врста хармоника-ублажавање технологије је 12-пулс ВФД (Слика 5). 12-пулс ВФД смањује хармоника-тренутни садржај на око 10 проценат.

Такође, заједнички су широко бенд и пасивни филтри (Слика 6). Ови хибридни филтери смањују хармоника-тренутни садржај на приближно 7 проценат.

Следећи-нај-ефикасна технологија је 18-пулс погон (Слика 7), који обично представља око 5 процената тренутну деформацију на ВФД улаза. Поређењу са ВФД без импедансе, укупна хармоничка смањење је у опсегу од 93 проценат.

Релативно нове технологије су активни хармоника филтера (Слика 8) и активно-фронт-енд ВФД (Слика 9). Један активни филтер може филтрирати хармонике неколико ВФДс или целог објекта. У међувремену, садржај ТХДИ од ВФД са активним предњим крајем - мерено на улазу ВФД - обично је мањи од 4 проценат, док смањење укупне-хармоника-струја-садржај 95 проценат.

Табела 2 наводи очекивани тренутну деформацију, посто струја-дисторзија смањење, и релативне трошкове различитих технологија хармоника-смањење. Процене се заснивају на 1-посто-извор-импедансе система и савршено уравнотежен извора напона.

Сви хардверски, "бруте-форце" методе хармонијске смањења негативно утиче напона неравнотежа улаз-снага-система. Већина ВФД произвођачи имају компјутерске програме који могу да се користе за процену хармоницне дисторзије из ВФДс.

База оптерећења на подстанице трансформатора веће, мањи струја дисторзија на ПЦЦ. Јер хармоника струје узрокује изобличења додатни трафо грејање, комуналије често превелик трафо трансформатора у односу на утовару очекује од објекта. Као резултат, има исправну максимално оптерећење трансформатора (Процењује или мерено) Од виталног је значаја. Иначе, максимум трансформатор самL мора се претпоставити.

Дирти Литтле Сецрет

Већина програма хармоника-анализа претпоставити доступан снага је уравнотежен напон - на пример, 480 В сваки на фази, Фаза Б, и Фаза Ц. У стварном свету, међутим, без обзира колико добро дизајниран дистрибуција зграда систем, савршен баланс је ван домашаја. Најбоље се може надати је благи дисбаланс, као што 478:480:482 у. Већина комуналије дозволити снага напона неравнотеже до 3 проценат.

Пре много година, на великом универзитету у средњем западу, су ВФДс пружане у ПМС-ом пројекат за уштеду енергије су окривљени за објекте веће од нивоа дисторзије препоручене у АНСИ / ИЕЕЕ Стандард 519. Гармоническиј анализа је показала значајан треће садржај хармоника. У савршеном свету, ВФДс не стварају трећу хармонике, као трећи и други триплен хармоници откаже због трофазног природе ВФДс. Ако, међутим, напон однос између фазе А, Б, и Ц је неуравнотежен, поништавање не може у потпуности доћи, и ВФДс може створити триплен хармонике. У овом случају, Фаза А је био приближно 450 у, док фазе Б и Ц су близу 480 у. Универзитет је затражио да се пресели оптерећења да се улазни напон на више уравнотеженом стању. Када је то било учињено, су престали ВФДс изазива повишене нивое хармонијске дисторзије.

Средином 1990-их, Енергетска електроника Апликације центар, филијала истраживачког института Електропривреде, тестирали погонима 17 мануфацтурерс.1 напон неравнотежа на улазним папучице једне ВФД без улазне линије реактор или ДЦ-бус пригушница 0,2 одсто је утврђено да изазове до тренутног неравнотеже у 17 одсто.

Са неуравнотежене улаз-електроенергетског система, све хардверске заснован хармоника-ублажавања технологије подлежу штетних ефеката хармоника-отказа. На пример, 12-пулс-фаза пребацивање трансформатор има три улаза води и шест излазних води и две компоненте: Делта / Делта навијање скуп и намотаја скуп звезда-троугао (Слика 10). Ова конфигурација изазива 30 степени електро-фазни помак у власти који се хранио у једну од две диоде моста Тхе Дриве-а, изазивајући, у савршеном свету, петог и седмог хармоника бити отказани. Ако улазна снага је неуравнотежен, међутим, поништавање неће потпуно доћи.

Неки произвођачи ВФД понуде 18-пулс дискове са додатним 5 одсто импедансе реактора испред ауто трансформатора. Ово помаже уравнотежити тренутни реми у ауто трансформатора три сета намотаја и помаже да се смањи утицај неуравнотежен напона и извор хране.

Па није Перфецт Ворлд - ШТА САДА?

Најефикаснији начин за добијање ултраниске хармонике на ВФД улаза је активна филтера или активни предњи крај. Активан Филтер ради као активни буке-редукције слушалице. Ако, на пример, она детектује 30-појачала пети хармонично у фази неког напајања, она убризгава 30-амп пети хармонично 180 степени ван фазе са ВФД-цреатед хармоника, стварајући ефекат отказа. Ова технологија је мање осетљив на долазне напона неравнотежа, јер мери и убацује корективне садржај хармоника аутоматски.

Неколико произвођачи ултра-хармонике ВФД технологије. Ултралов-хармоника ВФД има шест изолацијом-гате транзистори (ИГБТс), уместо пасивних диода-моста компоненти, у свом одељку Цонвертор (Слика 11). Ове ИГБТс контролишу хармонијску струју нацртаног од ВФД. Без струје хармонијски извученог, није потребна поништавање. Ултралов-хармоника технологија обично смањује улазне хармонике струје у 4 посто или мање на ВФД улаз (Табела 2).

У једном тесту, 3-посто напон дебаланс на улазу 18-пулс трансформатора / диск изазвало пораст 1,5 посто-по-јединици у текућој изобличења. Тако, ако рачунар процена хармоника-анализа била 4 проценат, Стварни ТХДИ би био 5.5 проценат.

Са ултра-хармоника или активно-филтер систем, неравнотежа напон 3-посто повећава хармонијско изобличење струје мање него 0.5 посто по јединици.

ЗАКЉУЧАК

Хармоника анализа треба обавити пре него дизајн је завршен. Анализа би требало да се спроводи на ПЦЦ да одреди тренутну деформацију на улазу главног комуналних услуга у згради. Спецификације хардвера на бази диктира да се било дискови преко одређеног коњских снага бити одређена технологија не треба да се користе.

РЕФЕРЕНТНА

1) Мансур, О, Фиппс, К., & Гвожђе, Р. (1996). Истраживање Систем компатибилности: Пет коњских снага ПВМ подешавање брзине дискови. Ноксвил, ТН: Повер Елецтроницс Апликације центар.

За прошлости ХПАЦ инжењерство чланака, посета ввв.хпац.цом.

Директор ХВАЦ апликације за АББ доо. Снага & Контрола продаје, Мајкл Р. Олсон има велико искуство у КГХ, вода / отпадних вода-третман, и хемијске индустрије. Он је написао бројне чланке трговине-разматра примену подесиви-регулаторе и био уредник у неколико књига на тему. Он има диплому диплому електротехнику на Универзитету у Илиноису и магистрирао у инжењерски менаџмент из Милвокију Машинског факултета. Он је члан Америчког друштва инжењера за грејање, Хлађење и климатизацију и БАЦнет Међународни. Он се може контактирати на мике.олсон @ ус.абб.цом.

Проблеми Снага квалитета и Нова решења (ИЦРЕПК папир)

Аутор: A. Алмеида, L. Мореира. Ј. Танак

ИСР - Одељење за електричне и Цомпутер Енгинееринг Университи оф Цоимбра, Поло ИИ 3030-290 Коимбра (Португалија) телефон: +351 239 796 218, факс: +351 239 406 672 имејл: адеалмеида@иср.уц.пт, лицинио@иср.уц.пт, Јделгадо@елецт.еств.ипв.пт.

Апстрактан: У овом раду, главни Квалитет електричне енергије (ПК) Проблеми су представљени са својим придруженим узроцима и последицама. Економски утицаји повезани са ПК карактерише. Коначно, нека решења за ублажавање проблема ПК су представљени.

Кључне речи

Квалитет електричне енергије, Проблеми Повер Куалити, Трошкови Повер Куалити, Снага Квалитет решења.

1. Увод

Квалитет електричне енергије (ПК) Питања везана су највећи проблем данас. Широка употреба електронске опреме, као што су информационе технологије, енергетска електроника, као што су подешавање брзине дискова (УСХ), програмабилних логичких контролера (ПЛЦ), енергетски ефикасан осветљење, довела је до потпуне промене електронски товар природе. Ови оптерећења су истовремено главне узрочника и главне жртве проблема квалитета снага. Због своје нелинеарности, сви ови оптерећења изазвати поремећаје у напона таласа.

Заједно са технологијом унапред, организација у свету економије је еволуирала у правцу глобализације и профит многих активности теже да умање. Повећана осетљивост на велике већине процеса (индустријски, услуге и чак стамбено) на ПК проблеме претвара доступности електричне енергије са квалитетом кључни фактор за конкурентност у сваком сектору активности. Најкритичније области су континуирани процес индустрије и информационих технологија услуге. Када дође до поремећаја, огромни финансијски губици могу десити, са због губитка продуктивности и конкурентности.

Иако су многи напори су предузети од стране комуналних, неки потрошачи захтевају ниво ПК виши од нивоа обезбеђује савременим електричним мреже. То значи да морају бити предузете одређене мере како би се постигао виши ниво квалитета напајања.

2. Врсте квалитета Снага Проблеми

Најчешћи типови проблема квалитета електричне енергије приказани су у Табели И.

3. Квалитет електричне енергије Карактеризација

Чак и најнапредније преносни и дистрибутивни системи нису у стању да обезбеде електричну енергију са жељеног нивоа поузданости за правилно функционисање оптерећења у савременом друштву. Модерна Т&Д (пренос и дистрибуција) системи су пројектовани за 99,9 до 99,99% доступност. Ова вредност је веома зависна од вишка запослених нивоу мреже, који се разликује у зависности од географске локације и напонског нивоа (доступност је већа у ХВ мрежи). У неким удаљеним локацијама, доступност Т&Д системи могу бити као ниска као 99%. Чак и са 99,99% Ниво постоји еквивалент прекид време 52 минута годишње.

Најзахтевнијих процеса у савременој дигиталној економији треба електричну енергију са 99.9999999% доступност (9-деветке поузданост) да функционише.

Између 1992 и 1997, ЕПРИ спроводи студију у САД да окарактерише просечно трајање поремећаја. Резултат за типичан сајт, током периода 6 година је представљен испод.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_0Смоква. 1 - Типичан дистрибуција ПК поремећаја по свом трајању за типичног објекта у 6 године (1992-97) у САД [2].

Табела И - Најчешћи проблеми Повер Куалити [ 1], [4]

1. Напон саг (или потапањем) Опис: Смањење нормалног нивоа напона између 10 и 90% од номиналног напона рмс на фреквенцији струје, за трајањем 0,5 циклус 1 минут.Узроци: Грешке на преносну или дистрибутивну мрежу (већину времена на паралелним хранилице). Грешке у инсталације потрошача. Повезивање тешког терета и старт-уп великих мотора.Последице: Квар опреме за информационе технологије, Системи контроле наиме микропроцесор заснован (Рачунари, ПЛЦ, Асдс, итд) који могу довести до процес застој. Активирања контактора и електромеханичким релејима. Искључење и губитак ефикасности у електричних ротационих машина.

2. Врло краткотрајних прекида

 

Опис: Укупно прекида снабдевање електричном енергијом у трајању од неколико милисекунди до једне или две секунде.Узроци: Углавном због отварања и аутоматским рецлосуре уређаја за заштиту од се одрекле неисправан део мреже. Главни узроци кварова су изолација неуспех, муња и изолатор Фласховер.Последице: Активирања уређаја за заштиту од, губитак информација и квара опреме за обраду података. Застој на осетљиве опреме, као што су асдс, Рачунари, ПЛЦ, ако они нису спремни да се баве овом ситуацијом.
3. Лонг прекиди Опис: Укупно прекида снабдевање електричном енергијом за време трајања већи од 1 до 2 секундеУзроци: Опрема неуспех у мрежу електроенергетског система, олује и објекти (дрвеће, аутомобили, итд) упадљиве линије или стубови, ватра, људске грешке, лоша координација или неуспех уређаја за заштиту од.Последице: Застој на сву опрему.

4. Напон Спике

 

Опис: Врло брзо варијација вредности напона за трајање од само неколико микросекунди до неколико милисекунди. Ове варијације могу достићи хиљаде волти, чак у ниском напону.Узроци: Муња, пребацивање линија или корекцију фактора снаге кондензатора, искључење тешког терета.Последице: Уништавање компоненти (нарочито електронске компоненте) и изолационих материјала, грешке обрада података или губитак података, електромагнетска интерференција.

5. Напон надути

 

Опис: Тренутно повећање напона, на фреквенцији струје, изван нормалних толеранција, у трајању од више од једног циклуса и обично мање од неколико секунди.Узроци: Старт / стоп тешке терете, лоше димензионисан извори енергије, лоше регулисане трансформатори (углавном током офф-шпица).Последице: Губитак података, треперење осветљења екрана и, заустављање или оштећење осетљиве опреме, ако су вредности напона су превисоке.

6. Хармонијска изобличења

 

Опис: Напона или струје таласни облици претпоставити не-синусоидални облик. Таласни облик одговара збиру различитих синусних таласа са различитим размерама и фазе, имају фреквенције које су умно снага-фреквенције система.Узроци: Цлассиц извори: електричне машине раде изнад колена криве магнетизације (магнетни засићење), пећима, апарати за заваривање, исправљачи, и ДЦ брусх мотори. Савремени извори: све нелинеарне оптерећења, као што су енергетска електроника опрема укључујући асдс, укључен режиму напајања, опрема за обраду података, осветљење висока ефикасност.Последице: Повећана вероватноћа за појаву резонанције, неутрална преоптерећења у 3-фазни систем, прегревања свих каблова и опреме, губитак ефикасности у електричних машина, електромагнетно ометање комуникационим системима, грешке у мерама када користе просечне метара читање, сметња окидање термалних заштите.

7. Флуктуација Напон

 

Опис: Осциловање вредности напона, амплитуда модулисан сигналом са учесталошћу 0 до 30 Хз.Узроци: Пећима, честе Старт / Стоп електромотора (на пример лифтове), Осциллатинг оптерећења.Последице: Већина последице су заједнички за ундерволтагес. Највише приметан је последица треперење осветљења екрана и, дајући утисак нестабилности визуелне перцепције.

8. Бука

 

Опис: Суперпонирања високо фреквентних сигнала на таласа фреквенције снага-система.Узроци: Електромагнетни сметње изазване Херцијанских таласа, као што су микроталаси, телевизија дифузија, и зрачење због апарата за заваривање, пећима, и електронске опреме. Неправилно уземљење може такође бити узрок.Последице: Сметње на осетљивој електронској опреми, обично не деструктивна. Може изазвати губитак података и грешке обраде података.

9. Напон Дебаланс

 

Опис: Напон варијација у трофазном систему у којем су три величине напона или фази-угао разлике између њих нису једнаки.Узроци: Велики Једнофазне оптерећења (индукционе пећи, вучни оптерећења), погрешна дистрибуција свих једнофазне оптерећења од три фазе система (то може бити такође и због грешке).Последице: Неуравнотежене системе подразумевају постојање негативног секвенце која је штетан за сва трофазне оптерећења. Највише погођене оптерећења су трофазни индукциони машине.

Као што се може видети на сл. 1., велика већина поремећаја регистрованих (око 87%) трајала мање од 1 други и само 12 имају трајање већи од 1 минут. Јасно је да нису сви ови поремећаји изазвати кварове опреме, али многи типови осетљиве опреме може да утиче.

Друга студија је спроведена ЕПРИ, између 1993 и 1999, да би окарактерисао је ПК на ниском напону (НН) дистрибутивне мреже. Ова студија је закључио да 92% од поремећаја у ПК били напона улегнућа са амплитуда опада до 50% и трајање испод 2 секунде. Смоква. 2 показује типичну расподелу Сагс под 0.5 секунде и микро-прекида.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_1Смоква. 2 - Дистрибуција слеце и микро-прекида у НН мрежа у САД [3].

Ситуација у развијеним земљама Европе је веома сличан оном посматраном у САД. Смоква. 3 показује карактеризацију ПК у индустријској зони центра Португала кроз праћење снабдевања у периоду фебруар 2002-јануар 2003.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_2Смоква. 3 - Карактеризација електричних поремећаја снабдевања енергијом у индустријском објекту у Португалу.

4. Трошкови квалитета Снага Проблеми

Трошкови ПК проблема су високо зависне од више фактора, углавном пословни простор деловања. Остали фактори, као осетљивости опреме која се користи
у објектима и тржишним условима, између осталог, такође утичу на трошкове ПК проблема.

A. Трошкови Снага оцењивање квалитета

Трошкови се односе на ПК поремећаја могу се поделити у:

  1. Директни трошкови. Трошкови који се могу директно приписати поремећаја. Ови трошкови укључују оштећење опреме, губитак производње, губитак сировине, Трошкови зарада током непродуктивни период и трошкови рестарт. Понекад, током непродуктивни периоду су постигнути неки штедња, као што су уштеде енергије, који мора бити одузети на трошкове. Неки поремећаји не подразумевају производњу обуставу, али може имати и друге трошкове у вези, као што су смањење ефикасности и смањења опреме живота опреме.
  2. Индиректни трошкови. Ови трошкови су веома тешко проценити. Због неких поремећаја и непродуктивним периода, једна компанија не може бити у стању да оствари рокова испоруке и за неке будуће лабаве налога. Инвестиције за спречавање проблема квалитета електричне енергије се може сматрати индиректни трошкови.
  3. Не-материјал непријатности. Неке непријатности услед поремећаја снаге не могу се изразити у новцу, као што не слушате радио или гледати ТВ. Једини начин да се рачун ове непријатности јесте да се успостави износ новца који је потрошач спреман да плати да би избегли ову непријатност [4], [5].
Б. Процене о трошковима Повер Куалити

Неколико студија су учињени да процени трошкове ПК проблема за потрошаче. Процена вредности тачног је скоро немогуће; па све ове студије се заснивају на проценама. Неки од ових студија су приказани у наставку.

  1. Бусинесс Веек (1991). ПК трошкови су процењени на 26,000 милиона долара годишње у Сједињеним Америчким Државама.
  2. ЕПРИ (1994). Ова студија је указао 400,000 милиона долара годишње за трошкове ПК у Сједињеним Америчким Државама.
  3. УС Департмент оф Енерги (1995). ПК трошкови су процењени на 150,000 милиона долара годишње за САД.
  4. Фортуне Магазине (1998). Изјавио је да су трошкови око ПК 10,000 милиона долара годишње у Сједињеним Америчким Државама.
  5. Е Извор (2001). Студија се састоји од континуираног процеса индустрије, финансијске услуге и прерада хране у САД, Процењује просечне годишње трошкове ПК проблема на 60,000 до 80,000 УСД по инсталацији.
  6. ПК трошкови у ЕУ (2001). Укупне ПК трошкови у индустрији и трговини, у Европској унији, се процењује у 10,000 милиона евра годишње [6].

Процене разних студија разликују много, али све указују на заједнички фактор: су ПК трошкови су огромни.

Ц. Трошкови Тренутне прекидима

Прекид је проблем ПК са највише уочити утицај на објектима. Табела ИИ сумира типичне трошкове тренутних прекидима (1 минут) за различите типове потрошача. Трошкови приказани су без већих улагања у технологије за постизање вожња кроз-способности да се носи са прекидом. Ове вредности су засноване на објављеним услуга и Елецтротек Појмови искуства са појединим студијама [5].

Табела ИИ - Типични трошкови тренутних прекидима (1 минут, у $ / кВ тражње, за различите врсте индустријских објеката и услуга.

Трошкови тренутног прекида ($/кВ потражња)
Максимум Минимум
Индустријски
Производња аутомобила 5.0 7.5
Гума и пластика 3.0 4.5
Текстил 2.0 4.0
Папир 1.5 2.5
Штампање (новине) 1.0 2.0
Петрохемија 3.0 5.0
Метални измишљотина 2.0 4.0
Стакло 4.0 6.0
Рударство 2.0 4.0
Производња хране 3.0 5.0
Фармацеутски 5.0 50.0
Електроника 8.0 12.0
Семицондуцтор Мануфацтуринг 20.0 60.0
Услуге
Комуникација, обрада информација 1.0 10.0
Болнице, банке, цивилне службе 2.0 3.0
Ресторани, барови, хотели 0.5 1.0
Комерцијални продавнице 0.1 0.5

Као што се може видети, индустријски сектор је највише погођена прекидима, посебно континуиран процес индустрија. У сектору услуга, комуникација и информација обрада је највише погођени пословни простор.

Трошкови су такође прекидима функција њеног трајања. Смоква. 4 приказује трошкове прекидима против њеног трајања.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_3Смоква. 4 - Трошкови прекидима као функција њено трајање [5].

5. Решења за проблеме ПК

Ублажавање ПК проблема може одржати на различитим нивоима: трансмисија, дистрибуција и крајња употреба опреме. Као што се види на слици. 5, неколико мера се може предузети на овим нивоима.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_4Смоква. 5 - Решења за дигитални власт [7]

6. Мрежа Адекватност

Многи ПК проблеми имају порекло у преносној или дистрибутивној мрежи. Тако, правилно пренос и дистрибуција мрежа, са адекватним планирањем и одржавањем, је од суштинског значаја да минимизира појаву ПК проблема.

7. Дистрибутед ресурси - Енерги Стораге Системс

Камата на коришћење дистрибуираних енергетских ресурса (DER) је значајно порастао у последњих неколико година, због њиховог потенцијала да обезбеди повећање поузданости. Ови ресурси укључују дистрибуирани генерације и енергија складишне системе.

Системи за складиштење енергије, такође познат као обнављање технологије, се користи да обезбеди електрична оптерећења са вожњи-путем способности у лошем окружењу ПК.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_5Смоква. 6 - Враћање технологије принцип [1].

Недавни технолошки напредак у енергетске електронике и технологије за складиштење се окрећу на враћање технологија Једна од решења за ублажавање проблема ПК.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_6Смоква. 7 - Радна принцип система за складиштење енергије као.

Прва технологија складиштење енергије се користи у области ПК, ипак највише користе данас, је електрохемијских акумулаторских. Иако нове технологије, као што су замајаца, Суперцапациторс и сверхпроводасего магнетне складиштење енергије (МОСС) представити многе предности, електрохемијске батерије и даље владају због ниске цене и зрелом технологијом.

A. Замајци

Замајац је електромеханички уређај који парови ротирајуће електричне машине (мотора / генератора) са ротирајућим масе за складиштење енергије за кратке трајања. Мотор / Генератор црпи снагу добили од мреже да би ротор замајца предење. Током поремећаја напајања, кинетичка енергија ускладиштена у ротора се претвара у једносмерну електричне енергије од генератора, и енергија испоручује на константној фреквенције и напона кроз инвертора и система контроле. Смоква. 8 приказује шему замајац, где се објашњава главне предности овог система.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_7Смоква. 8 - Замајац [хттп://ввв.беацонповер.цом]

Традиционални Фливхеел ротори су обично конструисани од челика и ограничени су на спин стопом од неколико хиљада обртаја у минути (РПМ). Напредна замајци изграђене од материјала угљеничних влакана и магнетних лежајева може завртети у вакууму при брзинама до 40,000 до 60,000 РПМ. Складишти енергија је пропорционална моменту инерције и до трга на брзину ротације. Брза замајци може да ускладишти много више енергије од конвенционалних замајаца.

Замајац даје снагу у периоду између губитка комуналне испоручује моћи и било повратка комуналне власти или почетка бацк-уп електроенергетског система (тј., дизел генератора). Замајци обично пружају 1-100 секунди вози-кроз време, и бацк-уп генератори су у стању да се на мрежи у оквиру 5-20 секунде.

Б. Суперцапациторс

Суперцапациторс (такође познат као Ултрацапациторс) су ДЦ извори енергије и мора се повезати на електричне мреже са статичким напајање уређаја, пружање енергије излаз на фреквенцији мреже. Суперцапацитор даје снагу током краткотрајних прекида или напонских Сагс.

Средње величине Суперцапациторс (1 МЈоуле) су комерцијално доступни за имплементацију вожње-кроз способност у малој електронској опреми, али велике Суперцапациторс су још увек у развоју, али могу ускоро постати одржива компонента поља складиштења енергије.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_8Смоква. 9 - Електрични дупли слој суперцапацитор [хттп://ввв.есмацап.цом]

Капацитета је веома велика, јер растојање између плоча је веома мали (неколико ангстрема), и због подручје површине проводника (на пример, на активном угљу) достигне 1500-2000 м2/г (16000-21500 фт2/г). Тако, енергија складишти такве кондензаторе може достићи 50-60 Ј / г [8].

Ц. МОСС

Магнетно поље настаје циркулише једносмерне струје у затвореном калем жице сверхпроводасего. Пут од калема циркулише струја може да се отвори са солид-стате прекидачем, који је модулисан и искључује. Због високе индуктивности калема, када је прекидач искључен (отворен), магнетни калем понаша као струјни извор и да ће приморати струје у претварача за напајање који ће наплатити на неки напонски ниво. Правилно модулација од солид-стате прекидачем може држати напон у одговарајућем радном опсегу инвертора, који претвара једносмерни напон у наизменичну струју.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_9Смоква. 10 - МСП систем [9].

Ниске температуре СМЕС хлади течног хелијума је комерцијално доступан. Висока температура МОСС хлади течним азотом је још увек у фази развоја и може постати одржива комерцијални извор енергије за складиштење у будућности због својих потенцијално ниже трошкове.

МСП системи су велики и генерално се користи за кратке трајања, као што су комуналне пребацивање догађаји.

Д. Поређење Стораге Системс

Смоква. 11 показује поређење различитих технологија за складиштење у погледу специфичне снаге и специфичне енергије.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_10Смоква. 11 - Специфична снага против специфичних енергетских опсега за технологије за складиштење [9].

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_11Смоква. 12 - Специфични трошкови уређаја за складиштење енергије [10].

Велике брзине замајац је у отприлике исто Цена курса као и малих и средњих предузећа и око суперкондензатори 5 пута скупље него ниској брзини замајца због компликованије конструкције и ограничену цена струје. Електрохемијска батерија има висок степен зрео и једноставан дизајн. Испод време складиштења од 25 секунде ниска брзина замајац може бити много ефикасније него батерије.

8. Дистрибутед ресурси - Дистрибутед Генератион

Дистрибутед Генератион (ДГ) јединице могу да се користе да обезбеде чисту моћ критичних оптерећења, их изолује од поремећаја са пореклом у мрежу. ДГ јединице се такође може користити као бацкуп генераторе да осигура снабдевање енергијом на критичних оптерећења током продуженим испада. Додатно ДГ јединице могу се користити за управљање оптерећења намјенском да смање вршних потреба.

Сада, клипни мотор је распрострањена технологија у ДГ тржишту, али са технолошким достигнућима, друге технологије постају атрактивнији, као што су Микротурбини или горивих ћелија (Табела ИИИ).

Табела ИИИ - Еволуција ДГ технологија.

Клипни Мотори Микротурбини Фуел Целлс
Тајминг • У току • Емергинг сада • Од 200-их
Тржиште • Пасивни / назад коришћење • Пеак-бријање и ПК • Приме моћ и ПК
Економија • 300 a 600 $/кВ • 33-45% • ефикасан <5% • коришћење 15-30 центи / кВх • 750 $/кВ • 20-30% • ~ 20% ефикасно коришћење • 10-15 центи / кВх • 1000* a 4000 $/кВ • 45-60% • ефикасан >80% • коришћење 5* центи / кВх * предвидео

Ако ДГ јединице треба да се користе као бацк-уп генерације, јединица за складиштење мора да се користи да обезбеди енергију за оптерећења у периоду између настанка поремећаја и старт-уп хитне генератора.

Најчешћи решење је комбинација електрохемијских батерија УПС и дизел агрегата. Сада, интеграција замајац и дизел агрегата у једној јединици такође постаје популаран решење, нуде многих произвођача.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_12Смоква. 13 - Шема континуираног електроенергетског система, користећи замајац и дизел генсет [ввв.геиндустриалсистемс.цом].

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_13Смоква. 14 - Динамички УПС, по ХИТЕЦ заштиту Повер, нпр.. [хттп://ввв.хитец-упс.цом].

9. Побољшане Интерфаце Девицес

Поред система за складиштење енергије и ДГ, неки други уређаји могу да се користе за решавање проблема ПК.

Коришћење одговарајућих интерфејса уређаја, може изоловати оптерећења од поремећаја који произилазе из мреже.

A. Динамички Напон Рестауратор

Динамичан напон рестауратор (ДВР) делује као извор напона повезан у серији са оптерећењем. Принцип рада од најчешћих ДВР је слична Слици. 7. Излазни напон ДВР чува приближно константан напон на терминалима оптерећења помоћу корак-уп трансформатор и / или ускладиштене енергије за убризгавање активне и реактивне снаге у излаз снабдевања корито конвертора напон.

Б. Пролазни Напон пригушивачи таласа високе фреквенције (ТВСС)

Пролазни напон пригушивачи таласа високе фреквенције се користи као интерфејс између извора напајања и осетљивим оптерећења, тако да трансиент волтаге је стегнут од ТВСС пре него што стигне до оптерећење. ТВССс обично садрже компоненту са нелинеарног отпора (метални оксид варистор или Зенер диода) да ограничава прекомерну напона и спроведе било какав вишак импулса енергије на ниво тла.

Ц. Цонстант Волтаге Трансформатори

Константним напоном трансформатори (ЦВТ) били један од првих ПК решења се користе за ублажавање ефеката напона линије и прелазне. За одржавање напона константан, они користе два принципа који се нормално избегавати: резонанција и језгро засићење.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_14Смоква. 15 - Константна напона трансформатор.

Када дође до резонанце, струја ће се повећати до тачке која изазива засићење магнетног језгра трансформатора. Ако Магнетно језгро је засићен, онда магнетни флукс ће остати приближно константна и трансформатор ће произвести око константан излазни напон.

Ако није правилно користи, ЦВТ ће потицати више ПК проблема него оне ублажене. То може да произведе транзијената, секундарне фреквенције (напон талас скраћен на врху и странама) и то је неефикасан (око 80% при пуном оптерећењу). Његова примена постаје ретка због технолошког напретка у другим областима.

Д. Филтери буке

Филтери буке се користе да би се избегло нежељене тренутне фреквенције или напонске сигнале (бука) од постизања осетљива опрема. Ово се може постићи коришћењем комбинације кондензатора и индуктивности који ствара низак отпора пут до фундаменталне фреквенције и високе импедансе на вишим фреквенцијама, који је, нископропусни филтер. Они треба да се користе када се бука са фреквенцијом у опсегу кХз је знатан.

Она. Изолациони трансформатори

Изолациони трансформатори се користе да изолују осетљиве оптерећења од прелазних и буке које произилазе из електричне мреже. У неким случајевима (Звезда-троугао веза) изолације трансформатора држати хармонијских струја генерише товар од добијања узводно трансформатора.

Посебност изолације трансформатора је утемељена штит направљен од немагнитних фолије налази између примарне и секундарне. Свака бука или пролазна који долазе из извора у преноси кроз капацитивности између примарног и штит и на терену и не достигне оптерећење.

Смоква. 16 - Изолација трансформатор.

Ф. Статички ВАР Компенсатори

Статички ВАР компензатори (СВР) користе комбинацију кондензатора и реактора за брзо регулише напон. Солид-стате прекидачи контролишу убацивање кондензатора и реактора у правој величини да спречи напон од флуктуирајући. Основна примена СВР је регулација напона у високом напону и елиминацију треперења изазваног великим оптерећења (као што су индукционе пећи).

Г. Хармонични Филтери

Хармоника филтери се користе за смањење нежељене хармоника. Они се могу поделити у две групе: пасивни филтри и активни филтери.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_16Смоква. 17 - хармоника филтери [11].

Пасивни филтри (Смоква. 17 лево) састоје у ниском импедансом путу ка фреквенција хармоника који се користе пасивне компоненте ослабљених (индуктори, кондензатори и отпорници). Неколико пасивни филтри повезане паралелно може бити неопходно да се елиминишу неколико хармонијске компоненте. Ако систем варира (промена хармонијских компоненти), пасивни филтри могу постати неефикасна и узрок резонанца.

Активни филтери (Смоква. 17 право) анализирати струје троши оптерећења и створити струја која откаже хармонијску струју генерише оптерећења. Активни филтери су скупи у прошлости, али они су сада постају исплативо компензацијом за непознатим или мењају хармоника.

10. Развити стандарда и правила

Неке мере су предузете да се регулише минимални ниво који ПК комуналије морају да обезбеде потрошачима и ниво имунитета да опрема треба да се правилно раде када напаја је у оквиру стандарда.

Један велики корак у том правцу је узета са кривом ЦБЕМА (Смоква 18), цреатед би Удружења рачунару и Пословни произвођача опреме за. Овај стандард одређује минимална одолева способност рачунарске опреме до напона улегнућа, микро-прекида и пренапона.

Проблеми са квалитетом струје и нова решења_имг_17Смоква. 18 - ЦБЕМА крива.

 

Смоква. 19 - ИТИЦ крива

Ова крива, иако је недавно ушао ИТИЦ (Информационе технологије Индустрија савет) крива (Смоква. 19), је још увек референца у области ПК. Када напон је у границама утврђених осенченој зони, опрема треба да нормално функционишу. Када напон се састоји од зоне испод дозвољене зоне, опрему може покварити или зауставити. Када напон се састоји у горњој зони забрањене, поред опреме квара, може доћи до оштећења на опреми.

Друге организације за стандардизацију (ИЕЦ, ЦЕНЕЛЕЦ, ИЕЕЕ, итд) развили сет стандарда са исте сврхе. У Европи, најрелевантнији стандарди у ПК су СР 50160 (по ЦЕНЕЛЕЦ) и ИЕЦ 61000.

Табела ИВ – Најважнији параметри дефинисани Европску Норму 50160:2001.

Границе
Фреквенција Мора остати између 49.5 (-1%) и 50.5 (+1%) Хз.
Напон Напон мора бити између 90% и 110% од номиналног напона.
Напон Дебаланс Негативна секвенца не може претпоставити величина већа од 2% директног секвенце.
Хармоника напона ТХД < 8 % В3 < 5.0% В5 < 6.0% В7 < 5.0%

11. Маке Крај намене уређаји мање осетљива

Израда опреме да буде мање осетљив на сметње обично најповољније мера за спречавање проблема ПК. Неки произвођачи крајње употребе опреме су сада признајући овај проблем, али конкурентно тржиште значи да произвођачи треба да смање трошкове и одговори само на захтевима купаца. Изузетак је УСХ тржиште, где су произвођачи активно промовисање производа са побољшаним могућностима вожња кроз-.

Додавање кондензатор са већим капацитетом за напајање, користећи каблове са већим неутралним проводницима, Смањење излазне снаге трансформатора и подешавање релеја поднапона, су мере које се могу предузети од стране произвођача да смањи осетљивост опреме за ПК проблеме.

12. Закључци

Доступност електричне енергије са високим квалитетом је од кључног значаја за вођење савременог друштва. Ако се неки сектори задовољни квалитетом моћи коју пружа комуналије, неки други су захтевнији.

Да би избегли огромне губитке који се односе на проблеме ПК, најзахтевнији потрошачи морају предузети мере да се спречи проблеме. Међу различите мере, избор мање осетљиве опреме могу да играју важну улогу. Када је погођена чак највише робустан опрема, онда се морају предузети друге мере, као што су инсталације обнове технологије, дистрибуиране производње или интерфејс уређај за спречавање проблема ПК.

Референце

[1] Ј. Танак, "Менаџмент тоталним квалитетом Примењена на снабдевањем електричном сектору енергетике", Теза достављен испуњењу услова за степен доктора наука. у Електротехничком факултету, Коимбра, Септембар 2002.

[2] “Две секунде проблем”, Амерички Суперцондуцтор и ЕПРИ истраживања, Март 1998.

[3] ЕПРИ Снага испоруке Група, "Будућност Повер Деливери у 21ст Век ", 1999.

[4] М. Лопта, "Разумевање Снага Квалитет Проблеми - Напон линије и Прекиди", ИЕЕЕ Пресс серија на енергетику - Јохн Вилеи & Сонс, Писцатаваи, САД (2000).

[5] М. МцГранагхан, "Трошкови прекидима", у поступку квалитета напајања 2002 Конференција, Росемонт, Илиноис, ПП 1-8, Октобар 2002..

[6] Д. Торбар, "Трошкови лошег квалитета Повер", Квалитет електричне енергије Водич апликација - Асоцијација за развој бакра, Март 2001.

[7] ЕПРИ, "Стварање електричне инфраструктуре за дигитално друштво", УИЕ-2000 Конференција, Лисабон, 13, Новембар 2000.

[8] хттп://ввв.есма-цап.цом

[9] П. Поток, Б. Џонсон, М. Врана, A. Арсои, И. Лију, "Енерги Стораге Системи за Адванцед Повер Апплицатионс", Процеедингс оф тхе ИЕЕЕ, лет 89, не. 12, Децембар 2001.

[10] Х. Даррелманн, "Поређење алтернативних кратко време Стораге Системс", Пљачка, Лтд, Остероде, Немачка.

[11] П. Феррацци, "Повер Куалити", Цахиер Техника Сцхнеидер Елецтриц не. 199, Септембар 2000.

Извор: ввв.ицрепк.цом/пдфс/ПЛ4.АЛМЕИДА.пдф

Смернице за израду студије случаја Квалитет електричне енергије за веб

Овде су неке смернице да произведе информативне Повер Куалити студије случаја које ће помоћи да прода своје вештине или олакшавајуће решења. Ови делови треба да буду покривени:

  • Увод – Изјава проблем и последице
  • Анализа – шта су кораци предузети да се анализира проблем
  • Решење – оно решење је изабран за ублажавање проблема
  • Закључак – показују колико је ефикасна је решење Наставити читање