Qualitat de l'energia elèctrica juga un paper important en el subministrament elèctric eficaç als consumidors. Com que l’energia es converteix en un recurs més essencial i valuós per a tot el món, és important mantenir la seva qualitat a tots els nivells d’ús per al funcionament fiable de l’equip.
A causa de l'ús de càrregues no lineals i equips electrònics de potència en els sectors de transmissió, distribució i utilització del sistema d'energia, es produeixen distorsions en les formes d'ona de tensió i corrent. Ja en som conscients distorsió harmònica total mitjançant control de fase i control integral de l’alimentació de CA.
Ara, les empreses de distribució d’energia d’un dia mostren un caràcter competitiu per millorar la qualitat de l’energia, tot preocupant-se per obtenir la rendibilitat i la satisfacció del client.
Què és la qualitat de l'energia elèctrica?
Si l’alimentació subministrada als dispositius o equips és deficient, resulta en un rendiment deficient. La bona qualitat de l’energia fa que l’equip funcioni correctament sense afectar el rendiment ni l’esperança de vida.
Qualitat de l'energia elèctrica
La norma IEEE defineix la qualitat de l'energia elèctrica com 'el concepte d'alimentació i connexió a terra d'equips electrònics sensibles d'una manera adequada per a equips amb sistema de cablejat precís i altres equips connectats'. És la desviació de la tensió i els corrents de les formes d’ona ideals o reals.
Desviació de les formes d'ona de la real
A la figura, la potència subministrada a la xarxa és ones sinusoïdals pures de corrent i tensions. Mentre la potència arriba a la càrrega, ja no manté la seva forma a causa dels dispositius de commutació no lineals.
Com es va observar, la forma que es desviava de l'antiga ideal. Aquesta desviació provoca greus problemes en equips elèctrics com parpelleig de llum, mal funcionament de diversos dispositius, baixada de velocitat del motor, etc.
Mitjançant l’ús d’analitzadors de qualitat de potència podem estimar o analitzar la forma d’ona distorsionada.
Problemes de qualitat de l'energia
La qualitat de la potència la decideixen els usuaris finals. Si els equips de potència funcionen satisfactòriament per a un subministrament determinat, la potència és de bona qualitat. Si no funciona bé o no funciona, la qualitat de l’energia és dolenta. A continuació es discuteixen els motius de la mala qualitat de l’energia o dels problemes de qualitat de l’energia.
1. Perturbacions de freqüència de potència
a. La tensió s’enfonsa i s’infla
Caigudes de tensió
La caiguda o la caiguda de la tensió és la disminució dels nivells de tensió a partir dels valors nominals a la freqüència de potència. Dura aproximadament de la meitat d’un cicle a uns quants segons. Les baixes tensions es deuen a diversos factors com ara motors elèctrics, forns d’arc, problemes d’utilitat, parpelleig, etc.
Als motors els agrada diferent tipus d’inducció els motors durant l’arrencada prenen un corrent molt gran, cosa que provoca una caiguda dràstica de tensió.
A més, els forns d’arc prenen inicialment grans amperes per produir altes temperatures. Els serveis públics redueixen la tensió per alguns dels factors com el llamp, el contacte d’arbres, ocells i animals a les línies d’alimentació elèctrica, operacions de commutació, fallades d’aïllament, etc.
la tensió s’infla
Les onades de tensió es produeixen a causa de la transferència de càrregues d'una font a una altra, el rebuig sobtat i les càrregues d'aplicació. El parpelleig és un problema de baixa freqüència que es produeix principalment en condicions d’arrencada o de baixa tensió.
El parpelleig es deu a baixos voltatges o freqüències que poden ser observats per l’ull humà.
Les caigudes i onades de tensió produeixen un mal funcionament de l’equip, pèrdua d’eficiència dels motors, fallades d’aïllament, fluctuació de la il·luminació de la llum, trencament de relés i contractistes, etc.
Les pertorbacions de freqüència de potència no es curen fàcilment si es produeixen a nivell de font, ja que tracta de potències elevades. Tanmateix, es poden reduir si es produeixen internament a causa de càrregues separant les càrregues finals de les càrregues sensibles.
b. Transitoris elèctrics
Transitoris elèctrics
Els transitoris són pertorbacions del subcicle que duren menys d’un cicle de Formes d'ona AC . A causa de la freqüència de resposta o mostreig limitada, la detecció i mesura de transitoris són molt difícils.
De vegades també s’anomenen pics, sobretensions, impulsos de potència, etc. Es produeixen a causa de pertorbacions atmosfèriques, com ara llums d’enllumenat i solars, interrupcions del corrent de fallada, commutació de càrregues, commutació de bancs de condensadors, commutació de línies elèctriques, etc.
Supressió del transitori elèctric
Alguns dels dispositius estan dissenyats pensant en els transitoris, però la majoria dels dispositius poden gestionar pocs transitoris depèn de la gravetat del transitori i de la vida útil de l’equip. Aquests transitoris estan limitats pels supressors de protecció contra sobretensions, els filtres i altres supressors transitoris, tal com es mostra a la figura.
c. Harmònics
La naturalesa harmònica del voltatge i dels corrents és la desviació de les ones sinusoïdals originals o pures. Les freqüències harmòniques són múltiples integrals de la freqüència fonamental i són molt freqüents en els sistemes d’energia elèctrica.
L’ordre dels harmònics els diferencia de tipus parell (2, 4, 6, 8, 10) i imparells (3, 5, 7, 9, 11). Les principals càrregues no lineals produeixen harmònics estranys i fins i tot els harmònics es produeixen a causa de les operacions desiguals dels dispositius elèctrics, com ara els corrents magnetitzants del transformador que contenen components harmònics fins i tot.
Harmònics
La freqüència d'aquests harmònics depèn de l'ordre dels harmònics, ja que la segona freqüència harmònica és 2 vegades la freqüència fonamental. Es generen a causa de càrregues no lineals, forns d'arc, motors elèctrics, sistemes SAI, diferents tipus de bateria , equips de soldadura, etc.
La forma d'ona fonamental està superposada per harmònics estranys, que donen lloc a les formes d'ona distorsionades. Aquests harmònics tenen greus efectes en diversos equips elèctrics, com ara sobreescalfament de cables i equips, interferències amb les línies de comunicació, errors en indicar paràmetres elèctrics, la probabilitat de produir condicions de ressonància, etc.
Aquests es poden mesurar fàcilment mitjançant analitzadors d'harmònics i reduir-los mitjançant l'ús de diversos filtres harmònics, com ara els tipus actius i passius.
2. Factor de potència
El factor de potència és un altre factor principal que afecta la qualitat de l'energia elèctrica. El factor de potència baix provoca diversos problemes, com ara motors de sobreescalfament i mal esclar. També comporta la penalització dels usuaris per satisfer les demandes elèctriques. El factor de potència és la proporció de potència activa a potència aparent i determina la quantitat d’aprofitament d’energia elèctrica.
Suposem que si el factor de potència és 0,8, indica que s’utilitza el 80 per cent de la potència i que la resta d’energia es malgasta com a pèrdues. El factor de potència baix es deu a motors d’inducció, elements de potència aparents a la xarxa del sistema d’energia elèctrica, etc.
Millora del factor de potència per condensador
El factor de potència baix es millora mitjançant l’ús de dispositius de correcció de factors de potència com ara bancs de filtres de condensadors, condensadors síncrons i altres equips de compensació.
Millora del factor de potència , amb l'ús de condensadors, es tradueix en una reducció de les factures elèctriques. Aquí la potència aparent extreta del subministrament és reduïda pels condensadors que ofereixen una potència natural de primer ordre.
3. Posada a terra
La bona qualitat de l’energia inclou la seguretat tant dels aparells com dels operadors. La connexió a terra proporciona protecció del sistema i protecció dels equips. La Terra serveix com a potencial de referència constant amb un altre potencial que es mesurarà.
Si el cos de l’equip no està correctament connectat a terra, provoca un xoc sever per a les persones. La terra del sistema protegeix diversos equips contra les falles i altres condicions anormals que es produeixen als sistemes d’energia elèctrica.
Posada a terra d’equips i sistemes
La terra de referència del senyal és completament diferent de la connexió a terra normal, ja que no proporciona cap protecció a l’equip ni a les persones. Però és necessari que els components o dispositius electrònics funcionin correctament per proporcionar una ruta o referència de baixa impedància.
Esperem que ja tingueu una clara comprensió de la qualitat de l'energia elèctrica i les seves causes. Li donem les gràcies per haver passat el seu valuós temps llegint aquest article.Escriviu les vostres opinions i suggeriments sobre aquest article a la secció de comentaris a continuació.
Crèdits fotogràfics:
Desviació de les formes d 'ona de la real per equipament elèctric
La caiguda de tensió s’incrementa club de compliment
Transitoris elèctrics per hersheyenergy
Harmònics de hersheyenergy
Millora del factor de potència per condensador lesl
Posada a terra d'equips i sistemes per 2.bp
