Τεχνικά άρθρα

Όργανα μέτρησης ποιότητας ισχύος

Όργανα μέτρησης ποιότητας ισχύοςΗ ποιότητα ισχύος αφορά την ποιότητα της τάσης και την ποιότητα του ρεύματος που φθάνει σε μια εγκατάσταση ή ένα φορτίο. Η ποιότητα της τάσης εξαρτάται από την ποιότητα της παρεχόμενης ενέργειας και καθορίζεται από την εταιρεία ηλεκτρισμού. Η ποιότητα του ρεύματος έχει να κάνει με τον καταναλωτή, δηλαδή την συμπεριφορά του φορτίου.

Ο καλύτερος τρόπος να λυθεί ένα πρόβλημα ποιότητας ισχύος είναι η πλήρης κατανόηση του φαινομένου και ο προσδιορισμός της πηγής που το προκαλεί. Οι απλές μετρήσεις σε ένα ηλεκτρικό σύστημα δεν δίνουν πάντα την απάντηση για την προέλευση του προβλήματος. Ειδικά όργανα θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν, τα οποία να είναι προσανατολισμένα στα προβλήματα της ποιότητας ισχύος.

Σήμερα διατίθενται στην αγορά πολλά όργανα που πραγματοποιούν μετρήσεις ποιότητας ισχύος. Τα όργανα αυτά μετρούν τις βασικές ηλεκτρικές παραμέτρους δηλαδή την τάση, το ρεύμα, τη συχνότητα και τη σύνθετη αντίσταση αλλά παράλληλα πραγματοποιούν ανάλυση και επεξεργασία των μετρούμενων μεγεθών ώστε να προκύψουν πληροφορίες που θα δώσουν σαφή εικόνα για την ποιότητα ισχύος της εγκατάστασης. Όταν γίνεται μέτρηση ποιότητας ισχύος θα πρέπει να υπάρχει δυνατότητα παρακολούθησης γεγονότων που δεν εμφανίζονται συνέχεια, όπως π.χ. υπερτάσεις.

Με τη μέτρηση της τάσης διαπιστώνεται ότι η τιμή της είναι στα επιτρεπτά όρια, η μορφή της ημιτονοειδής και η συχνότητα η προβλεπόμενη. Κάθε μέτρηση που πραγματοποιείται θα πρέπει να τηρεί κάποιους κανόνες ώστε το αποτέλεσμα να είναι ακριβές και αξιόπιστο. Για παράδειγμα ένα όργανο, που μετρά τάση ανορθώνοντας την και υπολογίζοντας τον μέσο όρο, δεν ενδείκνυται για κυματομορφές με αρμονικές. Το όργανο θα πρέπει να μετρά πραγματική ενεργό τιμή (ένδειξη true rms). Η RMS τιμή της τάσης θα πρέπει να είναι κοντά στην ονομαστική (230V φασική) και η συχνότητα στα 50 Hz. Η κυματομορφή που φαίνεται στην οθόνη του οργάνου θα πρέπει να μην περιέχει πολύ εμφανείς διαταραχές. Επίσης σε πολλά όργανα μπορεί να μετρηθεί το ρεύμα που παρέχεται σε ένα φορτίο ταυτόχρονα με την τάση.

Για να ανιχνευτούν οι διαταραχές σε μια ηλεκτρική εγκατάσταση θα πρέπει η μέτρηση να διαρκέσει κάποιο ικανό χρονικό διάστημα. Πολλά όργανα μέτρησης της ποιότητας ισχύος δίνουν τη δυνατότητα λήψης μετρήσεων για ένα καθορισμένο από το χρήστη χρονικό διάστημα (logging), το οποίο μπορεί κυμαίνεται μεταξύ μερικών λεπτών ή και ολόκληρων μηνών. Μπορεί επίσης να επιλεγεί η καταγραφή μόνο συγκεκριμένων συμβάντων, δηλαδή μπορούμε να δώσουμε στο όργανο την εντολή να καταγράφει το μετρούμενο μέγεθος όταν αυτό ξεπερνά μια συγκεκριμένη τιμή. Για παράδειγμα, όταν η τάση υπερβαίνει το 110% της ονομαστικής της τιμής, η καταγραφή ξεκινά και διαρκεί τόσο χρόνο όσο και το φαινόμενο. Ο αριθμός των συμβάντων που μπορούν να καταγραφούν διαφέρει για κάθε όργανο και εξαρτάται από τη χωρητικότητα της μνήμης του και τη λεπτομέρεια της μέτρησης.

Η ανάλυση των αρμονικών με την απεικόνιση του φάσματος καθώς και τον υπολογισμό του THD (total harmonic distortion – συντελεστής αρμονικής παραμόρφωσης), είναι άλλη μια δυνατότητα που παρέχεται από τα όργανα μέτρησης της ποιότητας ισχύος. Εάν το THD της τάσης είναι μικρότερο του 5% και δεν παρατηρούνται μεγάλες τιμές ανωτέρων αρμονικών, το επίπεδο αρμονικών διαταραχών είναι ικανοποιητικό. Τα μη γραμμικά φορτία δημιουργούν αρμονικές στο ρεύμα το οποίο επηρεάζει την τάση. Το ρεύμα λοιπόν θα πρέπει να ελέγχεται για αρμονικές. Η ανίχνευση των γρήγορων μεταβολών της τάσης, που προκαλούν το φαινόμενο flicker, γίνεται με καταγραφή της ενεργού τιμής κάθε κύκλου της τάσης.

Αν το όργανο είναι κατάλληλο για ασύμμετρα 3φασικά συστήματα (δηλαδή μετρά και στις τρείς φάσεις) υπάρχει και η δυνατότητα διανυσματικής απεικόνισης των βασικών αρμονικών συνιστωσών των τριών τάσεων.Πολλά όργανα που προορίζονται για μονοφασικά δίκτυα, δίνουν τη δυνατότητα μέτρησης τριφασικής ισχύος μόνο υπό την προϋπόθεση ότι το φορτίο που υπόκειται σε μέτρηση είναι συμμετρικό.

Συνήθως τα όργανα μέτρησης ποιότητας ισχύος μπορούν να λειτουργήσουν και ως παλμογράφοι, δηλαδή απεικονίζονται στην οθόνη τους οι κυματομορφές της τάσης και του ρεύματος ώστε να έχουμε πιο αναλυτική εικόνα για τα μετρούμενα μεγέθη. Επίσης τα λογισμικά που τα συνοδεύουν καθιστούν απλούστερη την περαιτέρω ανάλυση των μετρήσεων στον υπολογιστή.

Πολλοί παράγοντες θα πρέπει να ληφθούν υπόψη για την επιλογή του κατάλληλου οργάνου μέτρησης της ποιότητας ισχύος: Μερικοί από αυτούς αριθμούνται ως εξής:
· Αριθμός καναλιών εισόδου (π.χ. μονοφασική ή τριφασική μέτρηση)
· Εύρος της τάσης εισόδου
· Εύρος του μετρούμενου ρεύματος
· Δυνατότητες επικοινωνίας (π.χ. σύνδεση του οργάνου με υπολογιστή)

Της Ε. ΠΑρασκευαδάκη

Loading Facebook Comments ...