أدوات اختبار جودة الطاقة

تستمر فرق صيانة المصنع في رؤية نفس النمط المحبط. تفشل العاكسات بدون سابق إنذار، وتنفيس بنوك المكثفات وترتفع درجة حرارتها، وتنقطع الأجهزة الدقيقة في منتصف الدورة-. قمت بفحص عداد اللوحة ويبدو الجهد ثابتًا. تقوم بتثبيت وحدة التغذية والتيار يقرأ بشكل طبيعي. المشكلة هي أن هذه الأدوات تعطيك المتوسط ​​فقط. إنها تخفف من الارتفاعات والانخفاضات والتشوهات التي تسبب الضرر بالفعل.

ما يحدث عادة هو مزيج من التحميل التوافقي من VFDs وتحويل إمدادات الطاقة، وانخفاض الجهد عند بدء تشغيل المحركات الكبيرة، والارتفاعات العابرة من تبديل الموصلات، وعدم توازن الطور الذي يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الموصلات المحايدة. لا يمكن لمقياس RMS القياسي حل أي من هذه الحالات لأنه مصمم ليعطيك رقمًا ثابتًا واحدًا. إنه مفيد للتأكد من تنشيط النظام، لكنه لا يخبرك شيئًا عن جودة شكل الموجة التي تواجهها المعدات الحساسة فعليًا.

يقوم محلل جودة الطاقة باختبار شكل الموجة على فترات زمنية بالميكروثانية ويسجل تلك البيانات على مدى فترات طويلة. فهو يفصل الجهد والتيار إلى مكوناتهما التوافقية، وتتدلى الأعلام وتتضخم التي لا تدوم سوى أجزاء من الثانية، وتتتبع الوميض وعدم التوازن مقابل العتبات المحددة في المواصفة IEC 61000-4-30. بالنسبة لفرق الصيانة، يؤدي هذا إلى تحويل النهج من استبدال المكونات الفاشلة بعد حدوثها إلى تحديد عوامل الضغط قبل أن تتسبب في الفشل. التقارير التي تنشئها الوحدة لها أيضًا وزن في نزاعات المرافق أو عمليات التدقيق التنظيمية لأن منهجية القياس موحدة ويمكن تتبعها قانونيًا.

إذا كنت كهربائيًا عقاريًا أو تقوم بإجراء عمليات تدقيق للطاقة في منشآت أصغر، فعادةً ما تكون الوحدة المحمولة كافية. يمكن وضعه في يد واحدة، ويتم تثبيته بسرعة، ويمنحك الأساسيات: حالة الجهد والتيار-الثابتة، والتوافقيات حتى الترتيب الخمسين، وتوازن الطور، وذاكرة أحداث كافية لالتقاط الترهلات المتكررة. تدخل إلى غرفة توزيع الجهد المنخفض-، وتثبتها على وحدة التغذية الرئيسية، وبعد عشر دقائق تعرف ما إذا كانت التوافقيات من تركيب VFD الجديد تدفع محولاتك بقوة كبيرة. ببساطة قبل-و-بعد إجراء فحوصات على ترقيات بنك المكثفات أو التعديلات التحديثية لتوفير الطاقة الأساسية-، فإنه يخبرك بما تحتاجه دون إغراقك في البيانات التي لن تستخدمها.

النسخة الاحترافية هي حيوان مختلف. أخذ العينات عند 256 نقطة لكل دورة أو أعلى يعني أنه يلتقط انتقالات على مستوى المللي ثانية - والتي يمكن للجهاز المحمول تسهيلها مباشرة. لقد استخدمت هذا في مصانع أشباه الموصلات حيث كان انخفاض الجهد الكهربي الواحد الذي يدوم أربعة مللي ثانية كافياً لإعادة ضبط محرك الطباعة الحجرية وإلغاء قطعة من الرقاقة. إنه يحل التوافقيات التي تصل إلى 2 كيلو هرتز، وهو أمر مهم عندما تبحث عن تبديل الضوضاء من محركات أقراص SiC الحديثة. يعتبر ملف Rogowski المرن قياسيًا هنا، وليس أحد الملحقات، لأنك غالبًا ما تعمل حول قضبان التوصيل المزدحمة في المفاتيح الكهربائية لمركز البيانات أو الخزانات العاكسة في مزارع الطاقة الشمسية حيث لا تناسب أجهزة CT الصلبة ببساطة. عندما تكون المشكلة متقطعة ومكلفة-تتوقف الأجهزة الدقيقة عن الاتصال بالإنترنت، وتتعثر المحولات بسبب انخفاض الجهد الكهربي، وتعطل المكثفات بشكل غامض-هذه هي الوحدة التي تلتقط الحدث وتمنحك شكلًا موجيًا لتحليله.

بالنسبة للمواقع التي تحتاج إلى مراقبة مستمرة للشبكة، يتم تثبيت الإصدار عبر الإنترنت على حاجز DIN داخل خزانة التوزيع ويبقى هناك. فهو يقوم بتدفق البيانات مرة أخرى عبر RS485 أو Ethernet، مما يؤدي إلى إنشاء قاعدة بيانات تاريخية تحدد اتجاهات التوافقيات والوميض وعدم التوازن على مدار أشهر أو سنوات. تستخدمه المحطات الفرعية غير المراقبة لالتقاط التدهور البطيء قبل أن يصبح انقطاعًا. تحتاج مشاريع التكامل المتجددة إليها لأن محولات الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح تضخ التوافقيات والوميض الذي يتغير مع مستويات الطقس والتوليد؛ السجل طويل الأمد- هو ما ترسله إلى الأداة المساعدة للامتثال لرمز الشبكة. لا يتعلق الأمر برصد حدث واحد-بل يتعلق بإثبات بقاء موقعك ضمن الحدود عبر كل موسم وكل تأرجح تحميل.

بعد أسبوع من المراقبة، يواجه معظم المهندسين نفس المشكلة: غيغابايت من بيانات الشكل الموجي والأحداث التي تحتاج إلى استخلاصها وتحويلها إلى شيء تقبله الجهة التنظيمية أو الأداة المساعدة فعليًا. يتعامل البرنامج مع هذه الترجمة تلقائيًا، ويسحب المعلمات المسجلة إلى تقارير تقييم منسقة تتماشى مع GB/T 14549 للتوافقيات، وGB/T 12325 لانحراف الجهد، وGB/T 15543 لعدم الاتزان. بدلاً من تصدير ملفات CSV الأولية وإنشاء مستند إرسال يدويًا، يتم تنظيم المخرجات لتتوافق مع ما تتطلبه عمليات تدقيق جودة الطاقة ونزاعات المرافق.

والتمييز الأكثر فائدة هو تحليل الاتجاه التوافقي. إجمالي أرقام التشوه التوافقي وحدها لا تخبرك من المسؤول. يكشف اتجاه تدفق الطاقة النشط للأوامر التوافقية الفردية ما إذا كان التشوه يصل من الشبكة الأولية أو يتم إنشاؤه داخليًا بواسطة الأحمال غير الخطية-. يكون هذا التمييز مهمًا عندما تعترض إحدى المرافق على عقوبة عامل الطاقة أو عندما تقرر المنشأة ما إذا كانت تريد تركيب مرشحات نشطة على الناقل الخاص بها أو دفع المرفق لمعالجة التلوث في المنبع.

تعد العناية بالبطارية أحد الأشياء التي يتجاهلها الجميع حتى ترفض الوحدة تشغيلها في محطة فرعية بعيدة. إذا كان جهاز الاختبار سيبقى على الرف لعدة أشهر، فاتركه بنصف الشحن تقريبًا. الشحن الكامل يضغط على الخلايا؛ التفريغ العميق يقتلهم. كل ثلاثة أشهر، قم بتدويره-وتشغيله وشحنه احتياطيًا. وإلا فسوف تسحبها بعد ستة أشهر وتجد بطارية منتفخة تدوم عشر دقائق من وقت التشغيل وتحتاج إلى استبدال باهظ الثمن.

قبل أن تقوم بقص أي شيء على حافلة حية، قم بفحص الخيوط. ابحث عن الشقوق في المادة العازلة، خاصة بالقرب من الموصلات حيث ينحني الكابل. تأكد من أن مشابك التمساح تُمسك بشكل صحيح وأن الحذاء غير متشقق. إن سلك الجهد التالف داخل خزانة 400 فولت ليس مجرد خطأ في القياس ينتظر حدوثه-إنه خطر وميض قوسي. إذا تم اختراق العزل أو كان المشبك فضفاضًا بدرجة كافية للتمايل، فقم بتبديل السلك قبل فتح باب الخزانة.

ترتيب الأسلاك مهم أكثر مما يعتقده معظم الناس. قم بتوصيل جانب الجهاز أولاً، ثم جانب خزانة التوزيع. يؤدي الجهد قبل المشابك الحالية. عند الانتهاء، قم بعكس التسلسل بأكمله-افصل من الخزانة أولاً، ثم الجهاز. لا تقم أبدًا بتوصيل أو فصل موصل الجهاز أثناء تشغيله. لقد رأيت أحد الفنيين يفسد حماية الإدخال في محلل بقيمة 4000 دولار لأنه اعتقد أنه تم إلغاء تنشيط الخيوط-في حين لم تكن كذلك. كانت الشرارة مثيرة للإعجاب. وكانت فاتورة الإصلاح أسوأ.

من السهل أن يخطئ اتجاه المشبك الحالي بسرعة. يجب أن يشير السهم الموجود على المشبك نحو الحمل، متبعًا تدفق التيار الفعلي. اعكسه، أو قم بخلط تسلسل الطور الخاص بك، وسيقلب عامل الطاقة الإشارة. ينعكس اتجاه القوة التوافقية أيضًا. سوف تقضي فترة ما بعد الظهر في مطاردة "مصدر توافقي جانبي للشبكة-" والذي هو في الواقع VFD الخاص بك، أو العكس. أقوم دائمًا بتمييز الخيوط الخاصة بي بشريط ملون-أحمر لجانب المصدر، وأصفر لجانب التحميل-لأنه في الخزانة المزدحمة بستة أطوار ومحايدة في كل مكان، يكون من السهل جدًا تثبيتها للخلف.

عتبات الزناد تحتاج إلى الانضباط. بالنسبة لالتقاط ترهل الجهد، فإن 90 بالمائة من القيمة الاسمية هي نقطة البداية القياسية. بعض الناس يسقطونها إلى 85 بالمائة إذا كانت الشبكة صاخبة. اضبطه على 98 بالمائة وسوف تسجل كل تقلب بسيط، وبدء تشغيل الضاغط، وتراجع محرك المصعد كحدث منفصل. تمتلئ ذاكرتك بالنفايات، ويصبح تقريرك غير قابل للقراءة، وتفتقد الركود الحقيقي المدفون في الضجيج. ابدأ متحفظًا، وتشدد فقط إذا كنت تبحث عن شيء محدد.

تعد أجهزة CT ذات الدائرة المفتوحة- خطيرة حقًا. يعمل محول التيار الأساسي الصلب- التقليدي مع ثانوي مفتوح على توليد جهد مميت عبر أطراف التوصيل -مئات أو آلاف الفولتات من بضعة أمبيرات من التيار الأولي. لقد سمعت عن الفنيين الذين تعرضوا للطرق عبر غرفة من هذا. يتجنب ملف Rogowski المرن المشكلة تمامًا؛ لا يوجد قلب مغناطيسي للتشبع، ولا يوجد ملف ثانوي لفتحه، ولا توجد ركلة مميتة في حالة فشل الاتصال. ولهذا السبب فهو معيار في وحدات الدرجة الاحترافية-.

1. س: هل يمكن للأداة قياس "الوميض"؟ ما هو وميض؟

ج: يدعم نموذج الفئة "أ" الخاص بنا قياسات الوميض-طويلة المدى (Plt) وقياسات الوميض قصيرة المدى-بشكل كامل. يشير الوميض إلى التقلبات السريعة والمستمرة في سعة الجهد، والتي يمكن أن تسبب وميضًا في الإضاءة وإرهاقًا بصريًا. يجب قياس هذا المؤشر في مزارع الرياح المتصلة بالشبكة ومحطات فرن القوس الكهربائي.

2. س: كيف يمكنني تحديد مدى حدث انخفاض الجهد إذا تم اكتشافه؟

ج: يحتوي برنامجنا على منحنيات-ITIC (CBEMA) وSEMI F47. يقوم البرنامج تلقائيًا بتخطيط أحداث الترهل المكتشفة (السعة والمدة) على المنحنيات. إذا كانت نقطة الحدث أقل من المنحنى، فهذا يشير إلى أن الترهل كافٍ للتسبب في إيقاف تشغيل المعدات الإلكترونية الحساسة (مثل PLCs ومحولات التردد)، مما يسمح بتحديد مباشر للمسؤولية عن الحادث.

3. س: هل يمكن قياسه في حالة عدم وجود سلك محايد في الموقع (على سبيل المثال، في ثلاث-المرحلة الثالثة-اتصال دلتا الأسلاك)؟

ج: بالتأكيد. حدد وضع "3-wire Delta" في قائمة الإعدادات، واتبع مخطط الأسلاك الموضح على الشاشة (عادة ما يلزم توصيل الجهد والتيار للمرحلتين A وC فقط). سيقوم الجهاز تلقائيًا بحساب البيانات الافتراضية للمرحلة B باستخدام خوارزمية.