Ovo je pitanje koje postavljaju mnogi ljudi, a odgovor je vrlo jednostavan: bez obzira upravljate li automatiziranom proizvodnom linijom, podatkovnim centrom ili fotonaponskom elektranom, ovih pet osnovnih pokazatelja-harmonici, treperenje, neravnoteža, pad i frekvencija-moraju se pratiti. Oni funkcioniraju kao potpuni zdravstveni pregled, mjereći stvarno stanje električne mreže iz različitih dimenzija. U nastavku ćemo raščlaniti ove koncepte jedan po jedan, koristeći slučajeve koje smo obradili.
Harmonici su u biti visoko{0}}frekventna izobličenja superponirana na standardni sinusoidalni napon i struju. Što je više ne{2}}linearnih opterećenja u tvornici-kao što su pretvarači, prekidački izvori napajanja i UPS sustavi velikog-kapaciteta-to valni oblik postaje "prljaviji". Za nas koji radimo na rješenjima za relejnu zaštitu, problemi uzrokovani harmonicima nisu ograničeni na pregrijavanje neutralne linije ili skraćeni životni vijek transformatora i kondenzatora; što je još ozbiljnije, mogu ozbiljno ometati odluke o zaštiti. Treći harmonik koji teče kroz neutralni vod često uzrokuje lažno okidanje nadstrujnih releja nulte-sekvence, odspajanje proizvodnih krugova koji ne bi trebali okidati. Stoga naši digitalni zaštitni terminali izračunavaju ukupnu harmonijsku distorziju u stvarnom vremenu, odvajajući harmonijske komponente od struja kvara kako bi se izbjeglo lažno okidanje i pomoglo u određivanju izvora harmonika.
Izraz "treperenje" možda zvuči nepoznato, ali fenomen je svakako poznat-svjetla koja nepravilno trepere, uzrokujući naprezanje očiju nakon duljeg izlaganja. Treperenje odražava brze i ponavljajuće fluktuacije amplitude napona, često uzrokovane udarnim opterećenjima poput elektrolučnih peći ili velikih strojeva za točkasto zavarivanje koji opetovano crpe energiju iz distribucijske mreže. U okruženjima precizne strojne obrade, pakiranja poluvodiča i medicinskih slika, te fluktuacije napona na razini milisekundi-mogu uništiti čitave serije proizvoda. U naše naponske releje ugradili smo-kratku procjenu treperenja na temelju IEC standarda. Nakon što se akumulirana vrijednost približi granici, upozorava osoblje za održavanje prije nego što se dogodi incident s kvalitetom, pružajući proaktivan pristup koji je daleko bolji od rješavanja problema nakon-incidenta.
Neravnoteža je često podcijenjen, sporo{0}}djelujući ubojica. Idealan tro{2}}fazni sustav ima jednake amplitude i faznu razliku od 120-stupnjeva. Međutim, u stvarnosti, brojna jedno-fazna opterećenja, stari spojevi i kvarovi jedno-faznih osigurača narušavaju ovu ravnotežu. Neuravnoteženost stvara magnetsko polje negativnog-slijeda unutar motora, inducirajući dvostruko veću{10}}struju frekvencije, uzrokujući lokalno pregrijavanje rotora-pregrijavanje koje konvencionalna zaštita od preopterećenja ne može otkriti. Susreli smo se s brojnim primjerima stalnog izgaranja motora u crpnim sobama, a temeljni uzrok dosljedno je neravnoteža tro{15}}faznog napona veća od 3%. Stoga smo u naše integrirane zaštitne uređaje uključili-struju negativnog slijeda kao zaseban zaštitni element kako bismo se posebno pozabavili ovom vrstom "skrivene struje", rješavajući mnoge neobjašnjive kvarove motora na licu mjesta.
Padovi napona još su veći problem za tvornice od dugotrajnih nestanaka struje. Udari groma, grane koje dodiruju nadzemne vodove, kratki spojevi u susjednim radionicama, pa čak i izravno pokretanje velikih motora mogu uzrokovati pad napona ispod 10% nazivne vrijednosti unutar pola ciklusa, u trajanju od samo nekoliko desetaka do stotina milisekundi. Nažalost, podnaponska zaštita PLC-ova, kontaktora i pretvarača frekvencije isključuje se u ovom trenutku, isključujući cijelu proizvodnu liniju, ali se u zapisu greške ne može pronaći struja kratkog-spoja. Naš uređaj za nadzor napona integrira kriterije krivulje tolerancije pada, jasno razlikuju trajne kvarove koji zahtijevaju trenutno isključivanje i privremene poremećaje koji se mogu "zadržati", čime se značajno smanjuju nepotrebni zastoji u proizvodnji.
Frekvencija, s druge strane, stalno odražava dinamičku ravnotežu između proizvodnje i potrošnje energije. U sustavima od 50 Hz ili 60 Hz, čak i odstupanje od 0,5 Hz ukazuje na napetost mreže-potencijalno okidanje velikog generatora ili ozbiljan nedostatak energije unutar otočne mreže. Dugotrajna mala odstupanja mogu uzrokovati pomicanje brzine sinkronog motora i zamor lopatica turbine zbog rezonancije. Za relejnu zaštitu, frekvencijski releji se obično koriste za otočnu detekciju distribuiranih izvora energije i kao posljednja linija obrane protiv nisko-frekventnog rasterećenja. U prethodnom projektu nadogradnje mikromreže na otoku, regulator dizelskog generatora iznenada je oscilirao, brzo fluktuirajući između 49,2 i 50,4 Hz. Samo otkrivanjem abnormalne brzine promjene frekvencije uspjeli smo na vrijeme implementirati strategiju usklađivanja opterećenja, sprječavajući nestanak struje na cijelom otoku.
Ovih pet pokazatelja nikada nisu izolirani; pogoršanje na jednom području često izaziva lančanu reakciju. Integriramo analizu harmonika, procjenu treperenja, kriterije neravnoteže, snimanje propadanja i zaštitu frekvencije na jednu platformu za relejnu zaštitu. Naš cilj je pružiti djelotvorne prosudbe, a ne baviti se mnoštvom razbacanih alarma. Ako konfigurirate shemu zaštite za web mjesto, navedite pojedinosti o tipičnim vrstama opterećenja i arhitekturi napajanja kako bismo zajedno mogli pronaći najprikladnije postavke parametara i kombinacije zaštite.
