Harmonikler ve düşük güç faktörü: kompanzasyon panonuz neden çözmüyor

Belirtiler sürücüler, UPS’ler, LED aydınlatma ve BT ekipmanıyla dolu her binada tanıdıktır. Bir trafo yükünün gerektirdiğinden daha sıcak çalışır. Nötr taşımaması gereken bir akım taşır. Elektrik faturası reaktif ceza gösterir — üstelik tam da bunu önlemek için bir kondansatör bankası kurulmuşken.

Olağan tepki daha fazla kapasitans eklemektir. Bazen işe yarar. Çoğu zaman işleri kötüleştirir, çünkü sorun hiçbir zaman yalnızca reaktif güç değildi. Bu rehber farkı ölçümlerle nasıl anlayacağınızı ve biri filtre, ayarlı (detuned) banka veya daha büyük bir nötr belirlemeden önce hangi kanıtı toplamanız gerektiğini gösterir.

Yanıtlanacak soru

Sorun reaktif yük mü, dalga şekli bozulması mı, yoksa ikisi birden mi? Bunlar farklı çözümleri olan farklı fiziksel sorunlardır ve paneldeki tek bir sayı — “GF 0,82” veya “THD %28” — onları ayırt edemez.

Bir değil, iki güç faktörü

Doğrusal olmayan yükleri olan bir tesisin iki güç faktörü vardır ve bunları karıştırmak bir kondansatör bankasının “çalışmamasının” en yaygın nedenidir.

• Kayma güç faktörü temel gerilim ile temel akım arasındaki faz kaymasını tanımlar. Kondansatör bankalarının düzelttiği budur.
• Gerçek güç faktörü harmonik akımların etkisini de içerir. Şebekenin gerçekte gördüğü budur.

Kayma GF’si zaten 1’e yakın ama gerçek GF düşükse, eksik olan bozulmadır — ve kondansatör eklemek bunu düzeltemez. Daha kötüsü, kondansatörler sistem endüktansıyla etkileşir ve belirli harmonikleri büyüten bir rezonans yaratabilir. Bu yüzden analizör iki değeri yan yana ve aynı anda göstermelidir.

THD yüzdeleri neden yanıltır

Toplam harmonik bozulma bir orandır: harmonik içeriğin temel bileşene bölümü. Temel bileşen değiştiğinde, harmonikler değişmese bile yüzde değişir.

Bu yüzden harmonik bileşenleri yüzdelerin yanı sıra amper cinsinden deinceleyin ve THD değerinin yanında her zaman temel akımı ve çalışma durumunu tutun. Az yüklü bir fiderde gece vardiyasındaki bir THD alarmı çoğu zaman yeni bir sorun değil, bu etkidir.

Ölçüm planı

1. Ana girişi doğrusal olmayan yükleri temsil eden fiderlerle karşılaştırın — sürücü panoları, UPS girişleri, BT dağıtımı — benzer üretim veya doluluk durumlarında.
2. Büyüklükleri birlikte tutun: mertebe başına harmonik amper, faz ve nötr akımları, gerilim bozulması, aktif ve reaktif güç, gerçek ve kayma güç faktörü.
3. Kondansatör bankası anahtarlamalarını ve büyük yük değişimlerini kaydedin ki verideki bir basamak açıklanabilsin.
4. Önemli olan yerde sıcaklık ekleyin. Trafoda veya barada bir sıcaklık sensörüyle, ortamın üzerindeki sıcaklık artışını elektriksel yüklenmeyle karşılaştırın — çoğunlukla havayı takip eden tek başına sıcaklığı değil.
5. Birden fazla yük durumunu kaydedin, hafif yük dahil. Pek çok harmonik sorunu yalnızca yük karışımı değiştiğinde ortaya çıkar.

Inspector V4 iki izole kanalda harmonik genlik ve fazı, ara harmonikleri, THD’yi, K faktörünü, dengesizliği ve her iki güç faktörünü ölçer; böylece ana giriş ve bir fider aynı zaman çizelgesinde karşılaştırılabilir. Portable V4 aynısını panodan panoya geçen bir ölçümde yapar.

Kanıtı okumak

• Fiderleri yüzdeye göre değil, katkıya göre sıralayın. En çok harmonik amperi olan fider, en yüksek THD’ye sahip olandan daha önemlidir.
• Gerilim bozulmasının çalışma kombinasyonuna göre değişip değişmediğini kontrol edin: sürücüler, UPS’ler ve kompanzasyon. Kondansatör bankası devreye girdiğinde gerilim THD’si artıyorsa rezonanstan şüphelenin.
• Nötre bakın. Tek fazlı elektronik yüklerden gelen üçlü harmonikler (3., 9., 15.) nötrde birbirini sönümlemek yerine toplanır. Fazlardan daha fazla akım taşıyan bir nötr klasik bir işarettir.
• Isıyı hüküm değil, ipucu olarak görün. Harmonikler ısınmaya katkıda bulunabilir, ama gerçek termal neden — yüklenme, kötü bir bağlantı, havalandırma — yine de inceleme gerektirir.

Çözümü seçmek

Güç kalitesi uzmanına bir sonuç yerine sıralanmış kanıt verin. Verilerin gösterdiğine göre doğru aksiyon şunlar olabilir:

• tek fazlı yükleri yeniden dengelemek veya yeniden dağıtmak,
• nötrü veya trafoyu gerçek K faktörüne göre yeniden boyutlandırmak,
• standart bir kondansatör bankasını ayarlı (detuned) bir bankayla değiştirmek,
• baskın fiderde aktif veya pasif harmonik filtreleme ,
• ya da yalnızca belirli yüklerin ne zaman birlikte çalıştığını değiştirmek.

Panel düşük güç faktörü gösteriyor diye kapasitans eklemeyin. Önce eksikliğin bozulma değil, kayma kaynaklı olduğunu doğrulayın.

Düzeltmenin işe yaradığını kanıtlamak

Müdahaleden sonra aynı ölçümleri aynı yük durumlarında — hafif yük dahil — tekrarlayın. Harmonik amperleri, akım dengesizliğini, ortamın üzerindeki sıcaklık artışını ve her iki güç faktörü değerini izleyin. İnandırıcı bir sonuç, karşılaştırılabilir koşullarda önemli olan noktada ölçülmüş bir azalmadır; tek bir güzel ekran görüntüsü değil.

İlgili okumalar

• Bir güç kalitesi analizörü size gerçekte ne söyler
• Savunulabilir bir güç kalitesi referans ölçümü oluşturmak
• UPS gerçekte ne verdi?