電力品質に影響を与える3つの重要な要因

電力品質 消費者に効果的に電力を供給する上で重要な役割を果たします。電力が全世界にとってより重要で価値のある資源になるにつれて、機器の信頼性の高い動作のために、あらゆるレベルの使用でその品質を維持することが重要です。

電力システムの送電、配電、および利用部門で非線形負荷とパワーエレクトロニクス機器を使用しているため、電圧と電流の波形に歪みが生じます。私たちはすでに知っています 全高調波歪み AC電源の位相制御と積分制御による。

現在、今日の配電会社は、収益性と顧客満足度を得るために電力品質への関心を高めることにより、電力品質を改善する競争力を示しています。

電力品質とは何ですか？

デバイスまたは機器に供給される電力が不足していると、パフォーマンスが低下します。良好な電力品質により、性能や平均寿命に影響を与えることなく、機器が適切に機能します。

電力品質

IEEE規格では、電力品質を「高精度の配線システムを備えた機器やその他の接続された機器に適した方法で、敏感な電子機器に電力を供給および接地する概念」と定義しています。これは、理想的な波形または実際の波形からの電圧と電流の偏差です。

実際からの波形の偏差

この図では、主電源で供給される電力は、電流と電圧の純粋な正弦波です。電力が負荷に到達している間、非線形スイッチングデバイスのためにその形状を維持しなくなります。

観察されたように、それが理想的な以前のものから逸脱した形状。この偏差は、光のちらつき、さまざまなデバイスの誤動作、モーターの低速回転など、電気機器に深刻な問題を引き起こします。

電力品質アナライザーを使用することにより、歪んだ波形を推定または分析できます。

電力品質の問題

電力の品質はエンドユーザーによって決定されます。電力設備が所定の供給に対して十分に機能する場合、電力は良好な品質です。うまく機能しない、または機能しない場合は、電力品質が悪いです。電力品質が悪い、または電力品質の問題が発生する理由については、以下で説明します。

1.電源周波数の乱れ

a。電圧のたるみとうねり

電圧低下

電圧サグまたはディップは、電源周波数での公称値からの電圧レベルの減少です。それはサイクルの約半分から数秒まで続きます。低電圧は、電気モーター、アーク炉、ユーティリティの問題、ちらつきなどのいくつかの要因によるものです。

異なるようなモーター 誘導の種類 始動中のモーターには非常に大きな電流が流れるため、電圧が大幅に低下します。

また、アーク炉は最初、高温を生成するために大きなアンペアを必要とします。ユーティリティは、雷、樹木、鳥、動物の電源ラインへの接触、スイッチング操作、絶縁不良などのいくつかの要因によって電圧を低下させます。

電圧が膨らむ

電圧の膨張は、あるソースから別のソースへの負荷の転送、突然の除去、およびアプリケーションの負荷によって発生します。ちらつきは、主に始動または低電圧状態で発生する低周波の問題です。

ちらつきは、人間の目で観察できる低電圧または低周波数が原因です。

電圧の低下や膨張は、機器の誤動作、モーターの効率の低下、絶縁不良、光の照明の変動、リレーや請負業者のトリップなどを引き起こします。

電力周波数の乱れは、高電力を処理するため、ソースレベルで発生した場合は簡単に解決できません。ただし、これらは、負荷が原因で内部で発生した場合、敏感な負荷から端部負荷を分離することで減らすことができます。

b。電気的過渡現象

電気的過渡現象

トランジェントは、1サイクル未満続くサブサイクル障害です。 AC波形 。周波数応答またはサンプリングレートが制限されているため、トランジェントの検出と測定は非常に困難です。

これらは、スパイク、サージ、パワーパルスなどと呼ばれることもあります。これらは、照明や太陽フレア、障害電流の中断、負荷の切り替え、コンデンサバンクの切り替え、電力線の切り替えなどの大気障害が原因で発生します。

電気的過渡現象の抑制

一部のデバイスはトランジェントを念頭に置いて設計されていますが、ほとんどのデバイスは、トランジェントの重大度と機器の寿命に応じて、ほとんどトランジェントを処理できません。これらのトランジェントは、図に示すように、サージ保護サプレッサー、フィルター、およびその他のトランジェントサプレッサーによって制限されます。

c。高調波

電圧と電流の高調波の性質は、元の正弦波または純粋な正弦波からの偏差です。高調波周波数は基本周波数の整数倍であり、電力システムでは非常に一般的です。

高調波の次数は、これらを偶数（2、4、6、8、10）と奇数（3、5、7、9、11）として区別します。主要な非線形負荷は奇数次高調波を生成し、変圧器の磁化電流には偶数次高調波成分が含まれるなど、電気機器の不均一な動作により偶数次高調波が生成されます。

高調波

2次高調波周波数は基本周波数の2倍であるため、これらの高調波の周波数は高調波の次数に依存します。これらは、非線形負荷、アーク炉、電気モーター、UPSシステムなどが原因で生成されます。 電池の種類 、溶接装置など。

基本波形は奇数次高調波によって重ね合わされ、その結果、波形が歪んでしまいます。これらの高調波は、ケーブルや機器の過熱、通信回線との干渉、電気的パラメータの表示中のエラー、共振状態を生成する可能性など、さまざまな電気機器に深刻な影響を及ぼします。

これらは、高調波アナライザーで簡単に測定でき、アクティブタイプやパッシブタイプなどのさまざまな高調波フィルターを使用して低減できます。

2.力率

力率は、電力品質に影響を与えるもう1つの主な要因です。力率が低いと、モーターの過熱や照明の低下など、いくつかの問題が発生します。それはまた、電力需要を満たすためにユーザーに罰則を科すことにつながります。力率は、有効電力と皮相電力の比率であり、電力使用量を決定します。

力率が0.8の場合、電力の80％が使用され、残りのエネルギーが損失として浪費されていることを示しているとします。低力率は、誘導モーター、電力システムネットワークの皮相電力要素などによるものです。

コンデンサによる力率改善

低力率は、コンデンサーフィルターバンク、同期コンデンサー、その他の補償装置などの力率補正装置を使用することで改善されます。

力率改善 、コンデンサを使用することで、電気代を削減できます。ここで、電源から引き出される皮相電力は、本質的に主要な電力を提供するコンデンサによって削減されます。

3.接地

良好な電力品質には、アプライアンスとオペレーターの安全が含まれます。接地は、システム保護と機器保護を提供します。地球は 一定の基準電位 測定される別の可能性を持っています。

機器本体が適切に接地されていないと、個人に深刻な感電をもたらします。システムアースは、電力システムで発生する障害状態やその他の異常状態からさまざまな機器を保護します。

機器とシステムの接地

信号基準接地は、機器や個人を保護しないため、通常の接地とはまったく異なります。ただし、電子部品またはデバイスを適切に動作させるには、低インピーダンスのパスまたはリファレンスを提供する必要があります。

これまでに、電力品質とその原因を明確に理解されていることを願っています。この記事をお読みいただき、ありがとうございました。この記事についてのご意見やご提案は、以下のコメント欄にご記入ください。

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