تجهیزات اندازه گیری کیفیت توان و عوامل کاهش کیفیت توان
دیتا لاگر (Data logger)
دیتا لاگر عموما برای کاربرد ثبت اطلاعات سیستم بر اساس سنسور استفاده شده از قبیل دما، حرارت، رطوبت و غیره است.
کاربرد دیتا لاگر برای مانیتورینگ محیط، وضعیت محیطی سیستم و هر سناریوی که نیازمند جمع آوری اطلاعات باشد است.
پاورمتر (Power meter)
این وسیله با هدف اندازه گیری مقدار توان ورودی و خروجی یک سیستم طراحی شده است. و میتواند توان اکتیو و راکتیو، توان ظاهری، میزان مصرف انرژی، مقدار جریان و ولتاژ را اندازه گیری میکند. و عموما به نسبت پاور آنالایزر ساختار ساده ای دارد.
پاور آنالایزر (Power analyzer)
این وسیله به منظور ارایه اطلاعات جزئی در مورد مشخصه های سیستم مانند جریان، ولتاژ، ضریب توان، هارمونیک و مصرف انرژی ساخته شده است. این وسیله عموما به منظور تحلیل عمیق شرایط سیستم مورد استفاده قرار میگیرد.
خروجی های پاور آنالایزر:
- Power & Energy
اندازه گیری آنی/ میانگین/ حداقل/ حداکثر برای ولتاژ، جریان، توان اکتیو، راکتیو، ظاهری، ضریب توان و فرکانس خط.
قابلیت ثبت مقادیر اندازه گیری شده در بازه های متفاوت.
نمایش روند مقادیر اندازه گیری شده در طول بازه اندازه گیری.
قابلیت ارایه مقدار خازن مورد نیاز برای اصلاح ضریب توان.
- Vector & Wiring check
قابلیت ارایه مقدار ولتاژ و جریان به صورت بردار فازوری و مشاهده مقدار نام تعادلی در مقادیر
ارایه بردار ایده ولتاژ و جریان ایده آل برای سیستم و مقایسه آن با بردار موجود و ایرادات سیم بندی سیستم.
- Power Quality
اندازه گیری اضافه ولتاژ/افت ولتاژ/ تداخلات/ مقادیر گذرا و مقدار جریان هجومی که میتواند مشخص کننده یک سیستم توزیع توان ضعیف باشد. این موارد میتواند موجب آسیب یا ریست شدن دستگاه ها بشود. که پاور آنالیزر میتوان مقادیر این مشخصه ها را در نیم سیکل 10 میلی ثانیه در سیستم 50 هرتز را اندازه گیری کند.
- Swell. یه افزایش ناگهانی ولتاژ که بصورت موقت صورت میگیرد گفته میشود. در اکثر مواقع این مورد مربوط به خطای سیستم الکتریکی، خارج شدن ناگهانی یک بار بزرگ یا وارد شدن خازن در سیستم است.
- Dip. این مورد دقیقا برخلاف Swell، یک کاهش ولتاژ موقتی است که در اکثر مواقع به دلیل وارد شدن ناگهانی یک بار بزرگ به سیستم یا وقوع یک مشکل در سیستم بالا دستی صورت میگیرد.
- Interruption. این مورد به دلیل قطع شدن خط قدرت از منبع قدرت صورت میگیرد که موجب به باز شدن کلید ها میشود.
- Transient/ Over Voltage (impulse). حالت های گذرا به صورت بسیار سریع اتفاق می افتد که میتواند آسیب بسیار جدی به لوازم موجود وارد کند. حالت های گذرا میتواند به دلیل کلید زنی ناپایدار در کنتاکت های کنتاکتور و رله ها، تریپ بریکر ها و همچنین به وسیله سیستم های روشنایی وقوع یابد. پاور آنالایزها میتوانند این وقایع را به صورت میکرو ثانیه اندازه گیری کنند.
- Inrush current. جریان هجومی یک جریان موج بلند است و زمانی اتفاق می افتد که یک مصرف کننده با امپدانس پایین مانند موتور ها وارد مدار شوند. سپس با پایدار شدن و رسیدن بار به نقطه کار تعادلی این جریان هجومی از بین میرود.
- Flicker. فلیکر یک واژه برای توضیح عدم پایداری در احساس مشاهده است که به وسیله تغییر ولتاژ پریودیک ایجاد میشود.
عامل اصلی فلیکر ها، کوره های قوس الکتریکی، نقطه جوش، جرثقیل ها و بیل های مکانیکی است. مقادیر ناپایداری ولتاژ برای فلیکر در حدود 1 الی 2 ولت و حتی کمتر است.
پاور انلایزر قابلیت نمایش هارمونیک های موجود در سیستم را بصورت هارمونیک جریان و ولتاژ را دارا میباشد. و میتواند مقدار RMS مقادیر جریان هارمونیکی را که منجر به آسیب به بانک خازنی، افزایش حرارت ترانسفورمر، کابل ها و تریپ ناخواسته بریکر ها میشود را نشان دهد.
آنلایز هارمونیک ها بر اساس ضریب هارمونیک
2th: اصلی ترین منبع ایجاد کننده هارمونیک دوم ترانسفورمر ها و موتور های نامتعادل است که منجر به افزایش حرارت در ترانسفورمر ها میشود.
3th: هارمونیک سوم توسط بار های غیر خطی مانند یکسوساز ها و مدارات الکترونیک مانند سیستم های کامپیوتری و سرور ها ایجاد میشود و موجب اور لود شدن نقطه خنثی در سیستم های سه فاز میشود.
4th: لامپ های فلورسنت و منابع تغذیه کلیدزنی شده ایجاد کننده هارمونیک چهارم است. که موجب افزایش تلفات در سیستم میشود.
5th: یکسو ساز ها، و درایو های تغییر فرکانس VFD عامل اصلی وجود هارمونیک در سیستم است. که موجب افزایش حرارت در ژنراتور و ترانسفورمر میشود.
6th: مبدل ها و بعضی از انواع موتور های موجود در صنعت. همانند هارمونیک سوم است.
7th: بار های غیر خطی مخصوصا در مصارف صنعتی عامل بوجود آورنده هارمونیک هفتم است. که موجب تغییر شکل موج سینوسی میشود.
8th: دستگاه های فرکانس بالا مانند بالاست های الکترونیکی. موجب افزایش حرارت در تجهیزات الکتریکی میشود.
9th: همانند هارمونیک پنجم و سوم است و میتواند در تداخلات سیستم سهمی داشته باشد.
10th: بار های غیر خطی، مخصوصا در مصارف کلید زنی که موجب ایجاد مشکل رزونانس میشود.
11th: تجهیزات صنعتی مانند VFD ها. موجب تشدید در افزایش حرارت ترانسفورمر میشود.
12th: بعضی از سیستم های روشنایی و دستگاه های الکترونیکی. قابلیت افزایش تلفات در سیستم را دارد.
13th: بار های غیر خطی. اثرات آن همانند هارمونیک 11 ام است.
14th: منابع تغذیه کلید زنی شده. باعث تداخل در شکل موج میشود.
15th: درایو های کنترل سرعت. موجب افزایش حرارت در موتور ها میشود.
16th: دیمر های روشنایی و بالاست های الکترونیکی، افزایش تلفات در سیستم الکتریکی.
17th: همانند هارمونیک 15th
18th: بار های غیر خطی در کاربرد های صنعتی که موجب ایجاد رزونانس در سیستم میشود.
19th: دستگاه های الکترونیکی و منابع تغذیه که موجب ایجاد تداخل در شکل موج میشود.
20th: تجهیزات الکترونیکی فرکانس بالا که موجب تداخل زیاد در کیفیت توان میشود.
نیم هارمونیک ها که ضریب 0.5 از هارمونیک اصلی هستند که در یک سیستم 50 هرتز میتوان به نیم هارمونیک های 1.5, 2.5, 3.5 و الا آخر اشاره کرد.
مشکلات ایجاد شده توسط نیم هارمونیک ها:
- تداخلات ولتاژ و تاثیر این تداخل بر کیفیت توان
- افزایش حرارت که موجب کاهش کیفیت تجهیزات و تداخل در تجهیزات حساس
- اوور لود نقطه خنثی در سیستم های سه فاز که موجب ایجاد آتش سوزی میشود
- رزونانس در سیتسم و تقویت شدن هارمونیک ها که موجب نوسان ولتاژ میشود.
- عدم کارکرد صحیح لوازم
- کاهش راندمان و افزایش تلفات
اصلی ترین ایجاد کننده های نیم هارمونیک
- یکسوساز ها
- اینورتر ها
- درایو های فرکانس متغییر
- سیستم های روشنایی مانند فلوسنت ها
- بار های غیر خطی مانند کامپیوتر ها، پرینتر ها و UPS
- بانک های خازنی که در هنگام اتصال به بارهای غیر خطی میتوانند موجب ایجاد رزونانس شده و شکل موج ولتاژ را مختل کنند.
شرکت پدیده فرسام صنعت خدمات اندازی گیری، پایش شبکه، ایراد یابی و اصلاح شبکه برق تاسیسات الکتریکی را به وسیله تجهیزات پیشرفته اندازه گیری انجام می‌دهد.
