Chất lượng điện là gì và tại sao tôi cần một máy phân tích chất lượng điện?

Độ tin cậy và chi phí của bất kỳ hệ thống điện nào phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của năng lượng được cung cấp và tiêu thụ bởi hệ thống. Chất lượng năng lượng kém có thể dẫn đến chức năng không phù hợp, quá nóng, hao mòn tăng tốc, các bộ ngắt mạch bị vấp ngã và, trong một số trường hợp, các điều kiện nguy hiểm. Với việc giới thiệu các công nghệ điện tử mới trong nhiều thập kỷ qua, thế giới đã đặt ra những nhu cầu mới và phức tạp hơn cho sức mạnh sạch và đáng tin cậy.

Đo lường chất lượng công suất thường liên quan đến việc tính toán các chỉ số về nhu cầu năng lượng, tiêu thụ năng lượng và sạch năng lượng. Bằng cách đo lường nhu cầu và tiêu thụ, người tiêu dùng có thể xác định các trung tâm chi phí trong cơ sở hạ tầng điện cũng như kỹ sư cơ sở hạ tầng điện cần thiết để đáp ứng các nhu cầu đó. Bằng cách đo lường độ sạch, người tiêu dùng có thể tránh được chức năng không phù hợp, quá nóng và rất nhiều hậu quả khác của sức mạnh ô uế.

Nhu cầu năng lượng là gì và làm thế nào để chúng ta đo lường nó?

Nhu cầu năng lượng là lượng năng lượng điện trung bình được tiêu thụ trong một khoảng thời gian của một thiết bị, xây dựng máy, v.v. trong các đơn vị của kilowatts. Điều quan trọng là các hệ thống điện được cung cấp đủ năng lượng để đáp ứng thời kỳ nhu cầu cao nhất.

Làm thế nào để tiêu thụ năng lượng khác với nhu cầu điện?

Tiêu thụ điện năng, tương tự như nhu cầu, là tổng số sử dụng điện theo thời gian. Nhu cầu năng lượng phản ánh một cái nhìn tức thời về việc sử dụng điện, trong khi đó, mức tiêu thụ điện tổng hợp sử dụng điện trong cùng một khoảng thời gian. Máy phân tích chất lượng năng lượng đo lường mức tiêu thụ theo đơn vị Watthours (WH) hoặc kilowatthours (kWh). Hầu hết các tính toán về chi phí năng lượng đều dựa trên mức tiêu thụ và được đo bằng $ mỗi kWh.

Khi chúng ta biết mức tiêu thụ năng lượng, chúng ta có thể tính toán một số liệu hữu ích có tên là yếu tố điện năng. Hệ số công suất là một tỷ lệ của công suất thực tế được sử dụng bởi một hệ thống điện với công suất rõ ràng do tiện ích cung cấp. Trong hầu hết các trường hợp, công suất thực tế được sử dụng sẽ ít hơn năng lượng rõ ràng được cung cấp do tản nhiệt, mất ma sát, công việc được thực hiện và phát hành năng lượng khác bởi hệ thống điện.

Chúng tôi có thể sử dụng hệ số điện để giúp chúng tôi đặt một thẻ giá vào lượng công việc mà hệ thống điện đang hoạt động, cũng như giúp chúng tôi cài đặt các tụ điện và các thiết bị khác lưu trữ năng lượng thực sự để tránh bị tính phí cho công suất rõ ràng. Với máy phân tích chất lượng công suất, bạn có thể tính toán bù phản ứng của người dùng, lượng giá trị điện dung cần thiết để điều chỉnh hệ số công suất thấp.

Sức mạnh sạch sẽ và nhu cầu hiểu hài hòa

Sức mạnh sạch sẽ đề cập đến việc xác định và giải phóng sức mạnh của hài hòa. Khái niệm về hài hòa là khó hiểu hơn một chút so với nhu cầu và tiêu dùng. Harmonics là kết quả của tải trọng phi tuyến tính gây ra các đột biến không đều và giảm trong điện áp và dòng điện trên một hệ thống điện.

Sức mạnh được cung cấp bởi các công ty tiện ích được cung cấp dưới dạng AC điện áp không đổi (dòng điện xoay chiều) và có hình dạng của sóng hình sin. Luật Ohms cho biết lượng dòng điện được sử dụng bởi một thiết bị điện phụ thuộc vào tải trọng (độ tự cảm) của thiết bị đó. Nếu tải thay đổi theo thời gian, thì dòng điện cũng vậy. Các sóng hài xuất hiện khi tải trọng khác nhau (phi tuyến tính) tạo ra các xung ngắn của dòng điện làm biến dạng dạng sóng dòng chảy, hình sin được cung cấp, tạo ra một dạng sóng tùy ý.

Bạn có thể nghĩ về một làn sóng tùy ý như được tạo thành từ một số dạng sóng cơ bản. Minh họa dễ dàng nhất về một làn sóng tùy ý là hình dung hai người ở hai bên đối diện của một hồ bơi tạo ra một làn sóng về phía nhau bằng một chiếc phao hồ bơi. Khi sóng giao nhau ở giữa, kết quả là một làn sóng cao gấp đôi. Làn sóng kết quả được tạo thành từ hai sóng cơ bản.

Hình minh họa này có thể được sử dụng để giải thích điều đó xảy ra khi các sóng hài xảy ra do tải phi tuyến tính. Làn sóng hiện tại bị biến dạng từ sóng hình sin hoàn hảo và các đỉnh và thung lũng tạo ra sức mạnh không sạch. Các sóng hài có thể khiến các thiết bị quá nóng, xếp hạng dây điện bị giảm, động cơ để mặc sớm và bộ ngắt mạch để đi sai.

Các máy phân tích chất lượng năng lượng có khả năng xác định và phân tích các sóng hài cơ bản tạo nên một làn sóng hiện tại tùy ý. Các phép đo như THD (tổng độ méo điều hòa) có thể cho bạn biết sự đóng góp của dòng sóng hài cho dòng điện cơ bản cần thiết. Đo theo tỷ lệ phần trăm, 10% sẽ là một lý do cho mối quan tâm. Một phép đo khác được gọi là yếu tố của Crest Crest, sẽ chỉ ra mức độ đạt đỉnh của các sóng hài. Hệ số đỉnh là một tỷ lệ của giá trị giá trị / rms cực đại, trong một sóng hình sin hoàn hảo sẽ là 1.414.

Chọn một máy phân tích chất lượng năng lượng

Có một số nhà sản xuất máy phân tích chất lượng năng lượng khác nhau như Fluke, AEMC, Hioki và Extch. Một số máy phân tích được thiết kế để đo các hệ thống pha duy nhất trong khi các máy khác dành cho các hệ thống ba pha. Nhiều PQA tích hợp với PC, có khả năng ghi dữ liệu nâng cao và có thể tạo các báo cáo chuyên nghiệp thường được yêu cầu cho các ứng dụng chất lượng điện. Máy phân tích chất lượng năng lượng có giá từ $ 1500 đến $ 6500 với các sản phẩm đắt tiền hơn cung cấp chức năng phân tích lớn hơn.

Dù ứng dụng hoặc ngân sách của bạn là gì, điều quan trọng là chất lượng năng lượng là một yếu tố trong việc thiết kế và bảo trì hệ thống điện của bạn. Để giảm chi phí, tránh thời gian chết và tăng tuổi thọ của hệ thống, chất lượng năng lượng là một lực lượng được tính toán.

Video: Tình Hình Điện Năng Lượng Mặt Trời Hiện Nay, Sau 6 Tháng Làm NLMT Ra Sao…?