คุณภาพพลังงานไฟฟ้า มีบทบาทสำคัญในการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับผู้บริโภคอย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากพลังงานกลายเป็นทรัพยากรที่จำเป็นและมีค่ามากขึ้นสำหรับคนทั้งโลกสิ่งสำคัญคือต้องรักษาคุณภาพในทุกระดับการใช้งานเพื่อการทำงานที่เชื่อถือได้ของอุปกรณ์
เนื่องจากการใช้โหลดแบบไม่เชิงเส้นและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังในการส่งระบบไฟฟ้าภาคการกระจายและการใช้ประโยชน์ทำให้เกิดความผิดเพี้ยนของรูปคลื่นแรงดันและกระแส เราได้ตระหนักถึงไฟล์ ความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกทั้งหมด โดยการควบคุมเฟสและการควบคุมแบบรวมของไฟ AC
ปัจจุบัน บริษัท จำหน่ายไฟฟ้าในแต่ละวันแสดงให้เห็นถึงลักษณะการแข่งขันเพื่อปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าโดยเพิ่มความกังวลเกี่ยวกับเรื่องนี้เพื่อให้ได้ผลกำไรและความพึงพอใจของลูกค้า
คุณภาพพลังงานไฟฟ้าคืออะไร?
หากพลังงานที่จ่ายให้กับอุปกรณ์หรืออุปกรณ์ไม่เพียงพอจะส่งผลให้ประสิทธิภาพการทำงานต่ำ คุณภาพไฟฟ้าที่ดีทำให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างถูกต้องโดยไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพหรืออายุการใช้งาน
คุณภาพพลังงานไฟฟ้า
มาตรฐาน IEEE กำหนดคุณภาพพลังงานไฟฟ้าว่าเป็น 'แนวคิดของการจ่ายไฟและการต่อสายดินของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนในลักษณะที่เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่มีระบบสายไฟที่แม่นยำและอุปกรณ์เชื่อมต่ออื่น ๆ ' มันคือการเบี่ยงเบนของแรงดันและกระแสจากรูปคลื่นในอุดมคติหรือจริง
ความเบี่ยงเบนของรูปคลื่นจากจริง
ในรูปพลังงานที่จ่ายให้กับแหล่งจ่ายไฟคือคลื่นไซน์บริสุทธิ์ของกระแสและแรงดันไฟฟ้า ในขณะที่พลังงานถึงโหลดจะไม่คงรูปอีกต่อไปเนื่องจากอุปกรณ์สวิตชิ่งแบบไม่เชิงเส้น
จากที่สังเกตรูปร่างมันผิดไปจากอุดมคติในอดีต การเบี่ยงเบนนี้ทำให้เกิดปัญหารุนแรงในอุปกรณ์ไฟฟ้าเช่นการกะพริบของแสงความผิดปกติของอุปกรณ์ต่าง ๆ การวิ่งด้วยมอเตอร์ต่ำเป็นต้น
ด้วยการใช้เครื่องวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้าเราสามารถประมาณหรือวิเคราะห์รูปคลื่นที่บิดเบี้ยวได้
ปัญหาคุณภาพไฟฟ้า
คุณภาพของพลังงานจะถูกกำหนดโดยผู้ใช้ปลายทาง หากอุปกรณ์ไฟฟ้าทำงานได้ดีสำหรับแหล่งจ่ายที่กำหนดแสดงว่ากำลังไฟมีคุณภาพดี หากทำงานได้ไม่ดีหรือใช้งานไม่ได้แสดงว่าคุณภาพไฟฟ้าไม่ดี สาเหตุของคุณภาพไฟฟ้าไม่ดีหรือปัญหาคุณภาพไฟฟ้าจะกล่าวถึงด้านล่าง
1. การรบกวนความถี่ไฟฟ้า
ก. แรงดันตกและบวม
แรงดันไฟฟ้าลดลง
การลดลงของแรงดันไฟฟ้าหรือการจุ่มคือการลดลงของระดับแรงดันไฟฟ้าจากค่าเล็กน้อยที่ความถี่ไฟฟ้า ใช้เวลาประมาณครึ่งหนึ่งของรอบไปจนถึงหลายวินาที แรงดันไฟฟ้าต่ำเกิดจากปัจจัยหลายประการเช่นมอเตอร์ไฟฟ้าเตาเผาอาร์กปัญหาด้านสาธารณูปโภคการกะพริบ ฯลฯ
มอเตอร์เหมือนแตกต่างกัน ประเภทของการเหนี่ยวนำ มอเตอร์ในระหว่างการสตาร์ทใช้กระแสไฟฟ้ามากซึ่งส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างมาก
นอกจากนี้เตาเผาอาร์คในตอนแรกใช้แอมแปร์ขนาดใหญ่ในการผลิตอุณหภูมิสูง ระบบสาธารณูปโภคลดแรงดันไฟฟ้าลงเนื่องจากปัจจัยบางอย่างเช่นฟ้าผ่าการสัมผัสต้นไม้นกและสัตว์ไปยังสายไฟการเปลี่ยนการทำงานของฉนวนความล้มเหลวเป็นต้น
แรงดันไฟฟ้าบวม
แรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นเนื่องจากการถ่ายโอนโหลดจากแหล่งหนึ่งไปยังอีกแหล่งหนึ่งการปฏิเสธอย่างกะทันหันและการโหลดแอปพลิเคชัน การกะพริบเป็นปัญหาความถี่ต่ำที่ส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่สภาวะสตาร์ทหรือแรงดันไฟฟ้าต่ำ
การกะพริบเกิดจากแรงดันไฟฟ้าหรือความถี่ต่ำที่สามารถสังเกตได้ด้วยตามนุษย์
แรงดันไฟฟ้าตกและบวมส่งผลให้อุปกรณ์ทำงานผิดปกติการสูญเสียประสิทธิภาพของมอเตอร์ความล้มเหลวของฉนวนความผันผวนของการส่องสว่างของแสงการสะดุดของรีเลย์และตัวรับเหมาเป็นต้น
การรบกวนความถี่ไฟฟ้าไม่สามารถรักษาให้หายได้โดยง่ายหากเกิดขึ้นที่ระดับแหล่งกำเนิดเนื่องจากมีกำลังสูง อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้สามารถลดลงได้หากเกิดขึ้นภายในเนื่องจากโหลดโดยการแยกโหลดท้ายออกจากโหลดที่ละเอียดอ่อน
ข. ไฟฟ้าชั่วคราว
ไฟฟ้าชั่วคราว
ชั่วขณะคือการรบกวนของวงจรย่อยที่กินเวลาน้อยกว่าหนึ่งรอบ รูปคลื่น AC . เนื่องจากการตอบสนองความถี่ จำกัด หรืออัตราการสุ่มตัวอย่างการตรวจจับและการวัดค่าชั่วขณะจึงทำได้ยากมาก
สิ่งเหล่านี้บางครั้งเรียกว่า spikes ไฟกระชากพัลส์กำลัง ฯลฯ สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นเนื่องจากการรบกวนในชั้นบรรยากาศเช่นแสงและเปลวไฟแสงอาทิตย์การขัดจังหวะกระแสไฟฟ้าผิดการเปลี่ยนโหลดการสลับธนาคารตัวเก็บประจุการเปลี่ยนสายไฟ ฯลฯ
การปราบปรามของไฟฟ้าชั่วคราว
อุปกรณ์บางอย่างได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงช่วงเวลาชั่วคราว แต่อุปกรณ์ส่วนใหญ่สามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงชั่วคราวได้น้อยขึ้นอยู่กับความรุนแรงของชั่วคราวและอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ชั่วคราวเหล่านี้ถูก จำกัด โดยตัวป้องกันไฟกระชากตัวกรองและตัวป้องกันชั่วคราวอื่น ๆ ดังแสดงในรูป
ค. ฮาร์โมนิกส์
ลักษณะฮาร์มอนิกของแรงดันและกระแสคือส่วนเบี่ยงเบนจากคลื่นไซน์ดั้งเดิมหรือบริสุทธิ์ ความถี่ฮาร์มอนิกเป็นตัวคูณที่สำคัญของความถี่พื้นฐานและพบได้บ่อยในระบบพลังงานไฟฟ้า
ลำดับของฮาร์มอนิกแยกความแตกต่างเหล่านี้เป็นคู่ (2, 4, 6, 8, 10) และประเภทคี่ (3, 5, 7, 9, 11) โหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้นที่สำคัญทำให้เกิดฮาร์มอนิกแปลก ๆ และแม้แต่ฮาร์มอนิกก็เกิดขึ้นเนื่องจากการทำงานที่ไม่สม่ำเสมอของอุปกรณ์ไฟฟ้าเช่นกระแสแม่เหล็กของหม้อแปลงมีส่วนประกอบของฮาร์มอนิก
ฮาร์โมนิกส์
ความถี่ของฮาร์มอนิกเหล่านี้ขึ้นอยู่กับลำดับของฮาร์มอนิกเนื่องจากความถี่ฮาร์มอนิกที่ 2 เป็น 2 เท่าของความถี่พื้นฐาน สิ่งเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นเนื่องจากโหลดแบบไม่เชิงเส้นเตาอาร์กมอเตอร์ไฟฟ้าระบบ UPS แตกต่างกัน ประเภทแบตเตอรี่ , อุปกรณ์เชื่อม ฯลฯ
รูปคลื่นพื้นฐานถูกซ้อนทับด้วยฮาร์มอนิกแปลก ๆ ซึ่งส่งผลให้รูปคลื่นบิดเบี้ยว ฮาร์มอนิกเหล่านี้มีผลกระทบร้ายแรงต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆเช่นความร้อนสูงเกินไปของสายเคเบิลและอุปกรณ์การรบกวนของสายสื่อสารข้อผิดพลาดขณะระบุพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าความน่าจะเป็นที่จะทำให้เกิดสภาวะเรโซแนนซ์เป็นต้น
สิ่งเหล่านี้สามารถวัดได้อย่างง่ายดายโดยเครื่องวิเคราะห์ฮาร์มอนิกและลดขนาดโดยใช้ตัวกรองฮาร์มอนิกต่างๆเช่นประเภทแอคทีฟและพาสซีฟ
2. ตัวประกอบกำลัง
ปัจจัยด้านกำลังไฟฟ้าเป็นอีกปัจจัยหลักที่มีผลต่อคุณภาพไฟฟ้า ปัจจัยด้านพลังงานต่ำทำให้เกิดปัญหาหลายอย่างเช่นมอเตอร์ร้อนเกินไปและการลดน้ำหนักที่ไม่ดี นอกจากนี้ยังนำไปสู่การที่ผู้ใช้ถูกลงโทษเพื่อตอบสนองความต้องการไฟฟ้า ตัวประกอบกำลังคืออัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานต่อกำลังไฟฟ้าปรากฏและกำหนดปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้า
สมมติว่าถ้าตัวประกอบกำลังเท่ากับ 0.8 ก็จะบอกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานถูกใช้ไปและพลังงานที่เหลือจะสูญเปล่าไปโดยสูญเปล่า ปัจจัยด้านพลังงานต่ำเกิดจากมอเตอร์เหนี่ยวนำองค์ประกอบกำลังที่ชัดเจนในเครือข่ายระบบพลังงานไฟฟ้าเป็นต้น
การปรับปรุงตัวประกอบกำลังโดยตัวเก็บประจุ
ปัจจัยด้านพลังงานต่ำได้รับการปรับปรุงโดยใช้อุปกรณ์แก้ไขตัวประกอบกำลังเช่นธนาคารตัวกรองตัวเก็บประจุคอนเดนเซอร์แบบซิงโครนัสและอุปกรณ์ชดเชยอื่น ๆ
การปรับปรุงตัวประกอบกำลัง ด้วยการใช้ตัวเก็บประจุทำให้ค่าไฟฟ้าลดลง ที่นี่เห็นได้ชัดว่าพลังงานที่ดึงมาจากแหล่งจ่ายจะลดลงโดยตัวเก็บประจุซึ่งให้พลังชั้นนำในธรรมชาติ
3. สายดิน
คุณภาพไฟฟ้าที่ดีรวมถึงความปลอดภัยต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าและผู้ปฏิบัติงาน การต่อสายดินให้การป้องกันระบบและการป้องกันอุปกรณ์ Earth ทำหน้าที่เป็น ศักยภาพในการอ้างอิงคงที่ ด้วยศักยภาพอื่นที่จะวัดได้
หากตัวเครื่องไม่ได้ต่อสายดินอย่างเหมาะสมจะส่งผลให้บุคคลนั้นได้รับความตกใจอย่างรุนแรง กราวด์ของระบบช่วยปกป้องอุปกรณ์ต่างๆจากสภาวะความผิดปกติและสภาวะผิดปกติอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นกับระบบไฟฟ้า
อุปกรณ์และสายดินของระบบ
กราวด์อ้างอิงสัญญาณแตกต่างจากสายดินปกติอย่างสิ้นเชิงเนื่องจากไม่ได้ให้การป้องกันอุปกรณ์หรือบุคคลใด ๆ แต่จำเป็นสำหรับการทำงานที่เหมาะสมของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หรืออุปกรณ์เพื่อให้เส้นทางหรือการอ้างอิงที่มีความต้านทานต่ำ
เราหวังว่าในตอนนี้คุณจะมีความเข้าใจอย่างชัดเจนเกี่ยวกับคุณภาพพลังงานไฟฟ้าและสาเหตุของมัน ขอขอบคุณที่สละเวลาอันมีค่าในการอ่านบทความนี้โปรดเขียนความคิดเห็นและข้อเสนอแนะของคุณเกี่ยวกับบทความนี้ในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง
เครดิตภาพ:
ความเบี่ยงเบนของรูปคลื่นจากจริงโดย อุปกรณ์ไฟฟ้า
แรงดันไฟฟ้าลดลงโดย สโมสรปฏิบัติตาม
ไฟฟ้าชั่วคราวโดย hersheyenergy
Harmonics โดย hersheyenergy
การปรับปรุงตัวประกอบกำลังโดยตัวเก็บประจุโดย lesl
อุปกรณ์และระบบกราวด์โดย 2.bp
