Това е въпрос, който си задават много хора и отговорът е доста прост: независимо дали управлявате автоматизирана производствена линия, център за данни или фотоволтаична електроцентрала, тези пет основни индикатора-хармоници, трептене, дисбаланс, спад и честота-трябва да се наблюдават. Те функционират като пълна проверка на здравето, измервайки истинското състояние на електрическата мрежа от различни измерения. По-долу ще разбием тези концепции едно по едно, използвайки случаи, с които сме се справили.
Хармониците по същество са високо{0}}честотни изкривявания, насложени върху стандартно синусоидално напрежение и ток. Колкото повече са не{2}}линейните товари във фабриката-като инвертори, импулсни захранвания и UPS системи с-голям{4}}капацитет-толкова по-мръсна става формата на вълната. За тези от нас, които работят върху решения за релейна защита, проблемите, причинени от хармоници, не се ограничават до прегряване на неутрална линия или съкратен живот на трансформатора и кондензатора; по-сериозно, те могат сериозно да попречат на решенията за защита. Трети хармоници, протичащи през неутралната линия, често причиняват неправилно задействане на релета за свръхток с нулева-последователност, прекъсвайки производствените вериги, които не трябва да се задействат. Поради това нашите цифрови защитни клеми изчисляват общото хармонично изкривяване в реално време, като отделят хармоничните компоненти от токовете на повреда, за да избегнат фалшиво задействане и да помогнат за определяне на източника на хармоници.
Терминът „трептене“ може да звучи непознато, но явлението със сигурност е познато-светлини, които мигат хаотично, причинявайки напрежение на очите след продължителна експозиция. Трептенето отразява бързи и повтарящи се колебания в амплитудата на напрежението, често причинени от ударни натоварвания като електродъгови пещи или големи машини за точково заваряване, които многократно черпят енергия от разпределителната мрежа. При прецизна обработка, опаковане на полупроводници и среди за медицински изображения, тези флуктуации на напрежението на ниво милисекунда- могат да унищожат цели партиди от продукти. Вградихме кратко{5}}оценка на трептенето въз основа на IEC стандартите в нашите релета за напрежение. След като натрупаната стойност достигне лимита, той предупреждава персонала по поддръжката, преди да възникне инцидент с качеството, осигурявайки проактивен подход, много по-добър от отстраняването на неизправности след-инцидент.
Дисбалансът често е подценяван, бавно{0}}действащ убиец. Идеалната три{2}}фазна система има еднакви амплитуди и 120-градусова фазова разлика. В действителност обаче многобройни еднофазни-натоварвания, остарели връзки и повреди на еднофазни-предпазители нарушават този баланс. Дисбалансът генерира отрицателна{9}}магнитно поле вътре в двигателя, индуцирайки два пъти по-голям ток с мощност-честота, причинявайки локализирано прегряване на ротора-прегряване, което конвенционалната защита срещу претоварване не може да открие. Сблъскахме се с многобройни случаи на многократно изгаряне на двигатели на помпено помещение, като първопричината постоянно е дисбаланс на три-фазното напрежение над 3%. Ето защо, в нашите интегрирани защитни устройства, ние включихме ток с отрицателна{16}}последователност като отделен защитен елемент, за да адресираме конкретно този тип „скрит ток“, разрешавайки много необясними повреди на двигателя на място.
Пропадането на напрежението е дори по-обезпокоително за фабриките от продължителните прекъсвания на захранването. Удари от мълния, клони на дървета, докосващи въздушни линии, късо съединение в съседни работилници и дори директно стартиране на големи двигатели могат да доведат до спад на напрежението до под 10% от номиналната стойност в рамките на половин цикъл, продължаващ само десетки до стотици милисекунди. За съжаление, защитата от ниско напрежение на PLC, контактори и честотни преобразуватели се задейства в този момент, спирайки цялата производствена линия, но в записа на повредата не може да бъде открит ток на късо{3}}верига. Нашето устройство за наблюдение на напрежението интегрира критерии за крива на толерантност към провисване, като ясно разграничава постоянните повреди, изискващи незабавно изключване, и временните смущения, които могат да бъдат „удържани“, като по този начин значително намалява ненужните прекъсвания на производството.
Честотата, от друга страна, постоянно отразява динамичния баланс между генерирането и потреблението на енергия. В системи от 50 Hz или 60 Hz дори отклонение от 0,5 Hz показва напрежение в мрежата-потенциално прекъсване на голям генератор или сериозен енергиен недостиг в рамките на островна мрежа. Продължителните малки отклонения могат да причинят дрейф на скоростта на синхронния двигател и умора на лопатките на турбината поради резонанс. За релейна защита честотните релета обикновено се използват за изоставено откриване на разпределени източници на захранване и като последна линия на защита срещу ниско{7}}отхвърляне на натоварването. В предишен проект за надграждане на микромрежата на остров, регулатор на дизелов генератор внезапно осцилира, варирайки бързо между 49,2 и 50,4 Hz. Само чрез откриване на необичайната скорост на промяна на честотата успяхме да приложим навреме стратегия за съпоставяне на натоварването, предотвратявайки прекъсване на тока на целия остров.
Тези пет индикатора никога не са изолирани; влошаването в една област често предизвиква верижна реакция. Ние интегрираме хармоничен анализ, оценка на трептене, критерии за дисбаланс, запис на провисване и честотна защита в една платформа за релейна защита. Нашата цел е да предоставим изпълними преценки, вместо да се занимаваме с множество разпръснати аларми. Ако конфигурирате защитна схема за сайта, предоставете подробности за типичните видове натоварване и архитектурата на захранването, за да можем заедно да намерим най-подходящите настройки на параметрите и комбинации за защита.
