Väike-Männiku 3, 11216 Tallinn Eesti
+372 655 1312
info@energiatehnika.ee

Elektrikvaliteedi probleemidest

Elektrikvaliteedi probleemidest

Energiahindade tõus, tuumaenergia täieliku tootmise lõpetamise arutelu, kahanevad fossiilse energia ressursid ja kasvav konkurentsisurve motiveerib energia käsitlemist ülevaatama. Samas on elektrienergia tootmis- ja teenindusettevõttele hädatarvilik tooraine, olles eriline kaup, mille tarnimine peab olema pidev.

Elektrikvaliteedi probleemid suurenevad, sest kasvab mittelineaarsete koormuste nagu sagedusmuundurid, UPSid, päikese- ja tuuleenergeetika kasutamine. Elektrikvaliteedist sõltub seadmete töökindlus, eluiga, kasutegur, stabiilsus, valeoperatsioonid jm. Toitekatkestused, pinge kõikumised ja liigpinged võivad vähendada toodangut, põhjustada praaki ja elektriseadmeid rikkuda või täielikult hävitada. Kehv elektrikvaliteet põhjustab ülekandekadusid ja probleeme kompenseerimisseadmetes.

Toidevõrgu probleemid, mis on põhjustatud halvast elektrikvaliteedist on elektrienergia tarnijate ja lõppkasutajate sage probleem. Ei ole lihtne kindlaks teha, kas probleemide põhjuseks on tarnija võrk või lõppkasutaja süsteem. Sellises olukorras, aitab tõhus elektrikvaliteedi mõõtmine, tunnustatud rahvusvaheliste standardite alusel, mõista tegelikke elektrikvaliteedi põhjuseid ning rakendada vastumeetmeid. Kõik elektroonikaseadmed on tundlikud toitepinge häiringutele, kuid on ka ise häiringute allikad.

Formaalselt on elektrikvaliteet elektrienergia parameetrite vastavus sellekohastes standardites sätestatule ja elektrivarustuse katkematus. Praktilise äritegevuse seisukohalt, on teile esmatähtis elektrivarustusest tulenevate tootmishäirete puudumine või vähemalt minimeerimine, mitte niivõrd elektriparameetrite numbrilised väljendused.

Finantsaspektist põhjustab elektriparameetrite normist kõrvalekaldumine mitteaimatavad lisakulusid ning elektrikvaliteedi parendamise meetmetel on kõrge tulusus. Investeeringud pinge kvaliteedi tõstmisesse on eriti põhjendatud seal, kus tulemuseks on toodangu praak ja hävinemine. Tarbijatel on mõistlik investeerida elektrikvaliteeti tõstvatesse seadmetesse, kui nad ise põhjustavad kvaliteediprobleeme.

Elektrikvaliteedi probleemide lahendamine toimub järgmiste etappide kaupa:

  • probleemi tuvastamine / andmete kogumine
  • probleemi iseloomustamine / analüüs
  • lahenduste piiritlemine / meetmed elektrikvaliteedi parandamiseks
  • lahenduste tehniline ja majanduslik hindamine / tulemuste kontrollimine

 

  1. Salvestage pinge ja voolu suurused toite sisendis.
    Pinge ja voolu käitumisest saab teada, kas pingelohk on põhjustatud elektritarnija või tarbija poolt. Tarnija poolse katkestuse vältimiseks tuleb kasutada reservtoiteallikaid, tuleb leida ohustatud seadmed ja need kaitsta. Tarbija poolsete probleemide korral tuleb lahendada probleemsed kohad (kasutada sagedusmuundureid, vältida seadmete kooskäivitumist jne..)
  2. Jälgige koormuse muutumist.
    Seadmete ülekoormus põhjustab sageli probleeme. Teades võimsuse suundumust, on lihtne leida konkreetsed seadmed mis probleeme põhjustavad.
  3. Kontrollige, millal sündmus on toimunud.
    Sündmuse aja (nt. pingelohk, kaitselüliti rakendumine) täpse tuvastamisega on võimalik kindlaks teha mis seadmed või asukoht probleemi põhjustab. Tootmisprotsessi käivitamisel saab protsessi järjekorda muuta, lisada ajaviiteid, kasutada sagedusjuhtimist jne.
  4. Kontrollige ülekuumenenud seadmeid.
    Ülekuumenenud serverid, mootorid, trafod ja kaablid on ülekoormuse või harmooniliste peamised näitajad.

Elektrikvaliteedi parameetrid ja sündmused

Järgnevate elektrikvaliteedi probleemide korral tuleb põhitähelepanu pöörata jälgimisele ja analüüsile. Mõõtes neid elektrikvaliteedi probleeme, saate aru mis toimub elektrikvaliteediga teie halduses.

Elektrikvaliteedi analüsaatoris on määratud kvaliteediparameetrite piirväärtused. Kui analüsaator avastab elektrikvaliteedi parameetrites “vale väärtuse”, “vale lainekuju” või piirmäära ületamise, siis identifitseeritakse “sündmus”.

Pinge muhud (pingetõusud)

Hetkeline pingemuhk tekib, välgulöökidest, toide lülitamistest, kondensaatorite lülitustest, maalühistest või suure koormuse väljalülitamisest. Samuti võib see olla tingitud uue energiaallika (tuulegeneraatori, päikesepaneeli jne) võrkulülitamisest. Järsud pinge suurenemised võivad seadmeid kahjustada või taaskäivitada.

Transient liigpinge

Kiired pinge muutused, mis on põhjustatud välgulöökidest, kontakti probleemidest ja kaitselülitite / kontaktorite lülitamisest jne. Seadmete kahjustusi ja taaskäivitusi esineb toitesisendite lähedal. Põhjustavad sageli isolatsiooni kahjustusi, eriti kui liigpinged on korduvat laadi.

Flikker

Flikker on perioodiliselt korduv pinge kõikumine, mis on tingitud kaarahjudest, keevitus seadmetest või türistormuunduritest. Flikker võib põhjustada tulede virvendamist ja IT seadmete rikkeid. Kõrge väreluse väärtus korral, tunneb enamus tehisvalguses töötavaid inimesi end ebamugavalt (peavalud).

Pingelohud

Enamik pingelohkudest on põhjustatud äikesest ja välgust, maa lühisest põhjustatud toite katkestamisest või suure mootori käivitamisel tekkivast käivitusvoolust. See väljendub hetkelises pingelanguses, mis võib põhjustada tööstus kontrollerite ja IT seadmete seiskumise või taaskäivituse, valgustuse väljalülitumise, mootorite kiiruse muutuse või peatumise ja sünkroonmootorite või generaatorite sünkronismist väljalangemise.

Harmoonilised

Harmoonilised on moonutatud lainekujuga pinge ja voolusiinus. Harmoonilisi põhjustab pooljuhtseadmete poolt tarbitud ebalineaarne koormus. Kui harmooniliste komponent on suur, põhjustab see mootorite või trafode ülekuumenemist ja reaktiivenergia kompensaatorite reaktorite ja kondensaatorite läbipõlemist.

Pinge asümmeetria

Asümmeetria on põhjustatud ühefaasilise koormuse suurenemisest või vähenemisest, seadmete osalisest töötamisest, pinge/voolu lainekuju moonutumisest, pingelangusest jne. Asümmeetria võib põhjustada mootorite ülekuumenemist ja vähendada pöördemomenti. Samuti võib see põhjustada kaitselülitite rakendumist, trafode ülekuumenemist või kadude suurenemist kondensaator filtrites.

Käivitusvool

See hetkeline suur vool tekib seadmete sisse lülitamisel, eriti mahtuvuslikud koormused võivad põhjustada väga suure sisselülitus impulsi kui nad pole korralikult summutatud. Löökvool võib põhjustada releede rikkeid, katkestada kaitselüliteid, mõjutada alaldeid, toitepinget häirida, ja/või seadmeid rikkuda või taaskäivitada

Tervikliku elektrikvaliteedi jälgimissüsteemiga saab tsentraalselt erinevates asukohtades olevaid osakondi jälgida ja võrrelda. Vastava tarkvaraga saab lihtsalt andmeid vaadata ja elektrikvaliteedi aruandeid luua. Täiemahulise elektrikvaliteedi juhtimissüsteem lisab süsteemi läbipaistvust, võimaldab tuvastada võimalikud „patused“, paljastab ebaefektiivsed protsessid ja aitab algatada elektrikvaliteedi tõhususe suurendamist. Paljud elektrikvaliteedi parandamise meetmed on võimalik saavutada väikese rahalise investeeringuga ja skaleeritavus tagab parima lahenduse.

Mida tuleb mõõtmisel arvestada?

Mõõtmiste ettevalmistamisel tuleb kindlasti arvestada konkreetse paigaldisega, mõõdetavate voolude, pingete, mõõtepunkti asukohaga ja eriti elektriohutuse tingimustega. Voolutrafode ja pingeproovikute paigaldus pinge all on ohtlik erivarustust nõudev operatsioon (kaarleegi põletuse ja elektrilöögi oht!). Tuleb arvestada, et pingemõõteahelad oleksid kaitstud lühise eest ja voolutrafode väljundid lühistatud (ohtlik kõrgepinge!). Neid tegevusi võib teha ainult pädev elektrik, kes tunneb paigaldise elektriskeemi ja elektriga seotud ohte, mõõteriistu, mõõtemetoodikat, töövõtteid, ja oskab kasutada mõõteriistu ning nende tarkvara. Kui teil sellist töötajat pole, ei tasu riskida elektrilöögi või tootmisseisaku ohuga. Energiatehnika OÜ insenerid on läbinud vastava koolituse Saksamaal firmas Gossen Metrawatt GmbH.

Loe lähemalt elektrienergia kvaliteedi mõõtmise teenusest siit.

Lisa kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata. Nõutavad väljad on tähistatud *-ga