Aquesta és una pregunta que es fan moltes persones i la resposta és molt senzilla: tant si esteu gestionant una línia de producció automatitzada, un centre de dades o una central fotovoltaica, aquests cinc indicadors bàsics-harmònics, parpelleig, desequilibri, caiguda i freqüència-s'han de controlar. Funcionen com un control complet de salut, mesurant l'estat real de la xarxa elèctrica des de diferents dimensions. A continuació, desglossarem aquests conceptes un per un, utilitzant els casos que hem tractat.
Els harmònics són essencialment distorsions d'alta-freqüència superposades a la tensió i el corrent sinusoïdals estàndard. Com més càrregues no-lineals en una fàbrica-com ara inversors, fonts d'alimentació commutades i sistemes SAI de gran-capacitat-més "bruta" es torna la forma d'ona. Per a aquells de nosaltres que treballem en solucions de protecció de relés, els problemes causats pels harmònics no es limiten al sobreescalfament de la línia neutra o a l'escurçament de la vida útil del transformador i del condensador; més greument, poden interferir greument amb les decisions de protecció. Els tercers harmònics que flueixen a través de la línia neutra sovint fan que els relés de sobreintensitat de seqüència zero-disctin de manera falsa, desconnectant els circuits de producció que no haurien de disparar. Per tant, els nostres terminals de protecció digital calculen la distorsió harmònica total en temps real, separant els components harmònics dels corrents de falla per evitar falses activacions i ajudar a identificar la font dels harmònics.
El terme "parpelleig" pot semblar desconegut, però el fenomen és certament familiar-les llums que parpellegen de manera erràtica, provocant fatiga ocular després d'una exposició prolongada. El parpelleig reflecteix fluctuacions ràpides i repetitives de l'amplitud de la tensió, sovint causades per càrregues d'impacte com forns d'arc elèctric o màquines de soldadura per punts grans que treuen energia repetidament de la xarxa de distribució. En entorns de mecanitzat de precisió, envasos de semiconductors i imatges mèdiques, aquestes fluctuacions de tensió de nivell de mil·lisegons-poden destruir lots sencers de productes. Hem incorporat-l'avaluació de parpelleig de curta durada basada en els estàndards IEC als nostres relés de tensió. Un cop el valor acumulat s'acosta al límit, avisa el personal de manteniment abans que es produeixi un incident de qualitat, proporcionant un enfocament proactiu molt superior a la resolució de problemes posteriors a l'-incidència.
Sovint, el desequilibri és un assassí-lent subestimat. Un sistema trifàsic ideal té amplituds iguals i una diferència de fase de 120-graus. Tanmateix, en realitat, nombroses-càrregues monofàsiques, connexions envellides i fallades de fusibles monofàsics-pertorben aquest equilibri. El desequilibri genera un camp magnètic de -seqüència negativa dins del motor, que indueix el doble de corrent de potència-freqüència, provocant un sobreescalfament localitzat del rotor-un sobreescalfament que la protecció convencional de sobrecàrrega no pot detectar. Hem trobat nombrosos casos en què els motors de la sala de bombes s'estan cremant repetidament, la causa principal és constantment un desequilibri de tensió trifàsica-superior al 3%. Per tant, als nostres dispositius de protecció integrats, hem incorporat el corrent de seqüència -negativa com a element de protecció independent per abordar específicament aquest tipus de "corrent ocult", resolent moltes fallades inexplicables del motor in situ.
Les caigudes de tensió són encara més molestes per a les fàbriques que els talls prolongats d'energia. Els llamps, les branques d'arbres que toquen línies aèries, els curtcircuits als tallers adjacents i fins i tot l'arrencada directa de grans motors poden fer que la tensió caigui per sota del 10% del valor nominal en mig cicle, amb una durada només de desenes a centenars de mil·lisegons. Malauradament, la protecció de baixa tensió dels PLC, contactors i convertidors de freqüència s'encén en aquest instant i tanca tota la línia de producció, però no es pot trobar corrent de curt-circuit en el registre de fallades. El nostre dispositiu de control de tensió integra criteris de corba de tolerància a la caiguda, distingint clarament entre fallades permanents que requereixen un dispar immediat i pertorbacions temporals que es poden "retenir", reduint així significativament el temps d'aturada de producció innecessari.
La freqüència, en canvi, reflecteix constantment l'equilibri dinàmic entre la generació i el consum d'energia. En sistemes de 50 Hz o 60 Hz, fins i tot una desviació de 0,5 Hz indica l'estrès de la xarxa-potencialment un gran generador que s'ha disparat o una escassetat d'energia greu dins d'una xarxa illa. Les petites desviacions prolongades poden provocar una deriva de la velocitat del motor síncron i la fatiga de les pales de la turbina a causa de la ressonància. Per a la protecció de relés, els relés de freqüència s'utilitzen habitualment per a la detecció d'illa de fonts d'alimentació distribuïdes i com a darrera línia de defensa contra el despreniment de càrrega de baixa-freqüència. En un projecte anterior d'actualització de la microxarxa de l'illa, un governador de generador dièsel va oscil·lar de sobte, fluctuant ràpidament entre 49,2 i 50,4 Hz. Només detectant la taxa de canvi de freqüència anormal vam poder implementar una estratègia de concordança de càrrega a temps, evitant un apagament a tota l'illa.
Aquests cinc indicadors mai estan aïllats; el deteriorament d'una zona sovint desencadena una reacció en cadena. Integrem l'anàlisi harmònic, l'avaluació del parpelleig, els criteris de desequilibri, l'enregistrament de caiguda i la protecció de freqüència en una única plataforma de protecció de relés. El nostre objectiu és oferir judicis accionables en lloc de tractar amb una multitud d'alarmes disperses. Si esteu configurant un esquema de protecció per al lloc, proporcioneu detalls sobre els tipus de càrrega típics i l'arquitectura de la font d'alimentació perquè puguem trobar conjuntament la configuració de paràmetres i les combinacions de protecció més adequades.
