Elektros energijos kokybė ir apšvietimas (2 dalis)

Elektros energijos kokybė ir apšvietimas

Tęsinys nuo pirmos dalies: elektros energijos kokybė ir apšvietimas (1 dalis)

Kas yra galios faktorius?

Maitinimo koeficientas yra matas, kaip veiksmingai prietaisas konvertuoja įėjimo srovę ir įtampą į naudingą elektros energiją. Matematiškai jis apibrėžiamas taip:

Galios koeficiento trikampis

Kur P yra aktyvi galia ir S yra matoma galia.

Jis dažnai painiojamas su:

Kur P₁ yra aktyvi galia pagrindinių ir S₁ yra akivaizdi jos galia.

cosφ susirūpinimą kelia tik pagrindiniaidažnumas ir todėl skiriasi nuo galios faktoriaus, kai įrenginyje yra harmonikų. Jame aprašomas bendras dabartinio THD ir reaktyviosios galios poveikis fazės poslinkiui. Prietaisas su vieningumo galios koeficientu (1.0) turi 0% srovės THD ir srovę, kuri sinchronizuojama su įtampa. Atsparios apkrovos, pvz., Kaitinamosios lempos, turi vieningumo galios veiksnius.

Manoma, kad įrenginys turi didelį galios koeficientą (HPF)jei galia yra 0,9 ar didesnė. Galios koeficientas nuo 0,5 iki 0,9 yra vadinamas normaliu galios koeficientu (NPF). Magnetiniai ir elektroniniai liuminescencinių lempų balastai gali būti HPF arba NPF. HPF balastai paprastai turi filtrus, skirtus harmonikams ir kondensatoriams sumažinti, kad sumažėtų fazių poslinkis.

Vidutiniškai šios papildomos sudedamosios dalys sudaro apie 16% balastų mažmeninės kainos (Dorret al. 1994).

Galios faktoriaus lentelė

NLPIP išmatuotas galios koeficientas kelių tipų apšvietimo apkrovoms ir bendrajai biuro įrangai; šie duomenys rodomi 2 lentelė žemiau.

Įvairių elektrinių apkrovų pavyzdinės galios kokybės charakteristikos

2 lentelė. Įvairių elektrinių apkrovų pavyzdinės galios kokybės charakteristikos

Kokios problemos kyla dėl prastos energijos kokybės?

Prasta maitinimo kokybė gali sugadinti paskirstymąsistemoje ir įrenginiuose. Retais atvejais prastos energijos kokybė gali sukelti pavojingą neutralaus laidininko perkrovą trijų fazių grandinėje. Šio tipo grandinėje trys maitinimo laidai turi vieną įžemintą grandinės laidą (neutralaus laidininko). Sistemoje be THD neutrali viela neturi srovės. Aukštos srovės THD įrenginiai gali siųsti neįprastas trigubas harmonikas (trečioji, devinta eilė, penkiolika užsakymų ir pan.) Ant įtampos tiekimo, kurie nepanaikina vienas kito. Jie prisideda prie neutralios vielos, o jei srovė viršija vielos įvertinimą, neutrali laidininkė gali perkaisti ir sukelti gaisro pavojų.

Įtampos iškraipymas taip pat gali sutrumpinti gyvenimo trukmętransformatorių ir dėl to kondensatorių bankai sugenda. Daugelis komunalinių paslaugų savo klientams taiko baudas, jei galios koeficientas, matuojamas taške, kur komunalinių paslaugų paslauga susieja su kliento svetaine, yra mažesnė už tam tikrą vertę:

Reaktyvioji galia naudoja paskirstymo sistemos pajėgumus, o tai riboja aktyviosios galios, kurią komunalinė įmonė gali tiekti, kiekį. Tai gali būti problema didžiausio paklausos laikotarpiu.

Kai įtampa THD yra mažesnė nei 5% IEEE riba,dauguma įrenginių neturi problemų. Atsparios apkrovos, pvz., Kaitinamosios lempos, faktiškai mažina įtampos harmoniką. Variklio apkrovos taip pat mažina harmoniką, tačiau varikliai perkaitinami, nes padidėja įtampos iškraipymas. Penktosios eilės harmonikai sukuria ypač neigiamą poveikį: jie greitai susilpnina variklio efektyvumą, sukurdami sukimo momentą, kuris yra priešingas normaliam ciklui.

Aukšto dažnio elektroniniai balastai veikiadažniai svyruoja nuo 20 iki 60 kilogramų (kHz). Šių balastų pagaminti harmonikai yra atitinkamai aukšti ir gali trukdyti kai kurioms ryšio priemonėms, įskaitant radijas, domofonus ir belaidžius telefonus. Prietaisai, kuriuose naudojami elektros linijos nešiojamieji signalai, pvz., Sinchronizuoti laikrodžiai ir valdymo moduliai, skirti pastatyti energijos valdymo sistemas, taip pat gali kilti problemų, jei harmonikoje egzistuoja dažnis, esantis arti nešiklio signalo.

Kokios dabartinės THD ir galios faktoriaus ribos naudojamos apšvietimo pramonėje?

Standartų organizacijos nenustatė galios koeficientoapšvietimo produktų ribos, išskyrus reikalavimą, kad galios koeficientas turi atitikti arba viršyti 0,90, kad gamintojai galėtų teigti, kad gaminys turi didelį galios koeficientą. Apšvietimo projektuotojai, architektai ir kiti apšvietimo specialistai dažnai nurodo HPF balastus pastatams su jautria įranga, pvz., Ligoninėmis.

Pagal ANSI, didžiausia dabartinė THD riba yraNustatyti 32% elektroninių balastinių įtaisų, skirtų pilno dydžio fluorescencinėms lempoms. Ji taip pat riboja trečiosios eilės amplitudę iki 30% pagrindinės amplitudės ir riboja visų aukšto lygio harmonikų amplitudę (didesnę nei vienuolika eilės) iki 7% pagrindinių. CSA, IEC ir IEEE nustatė 20% dabartinę THD ribą elektroniniams balastams. Beveik visi elektroniniai balastai, šiuo metu prieinami keturių pėdų T12 ir T8 lempoms, yra didelio galingumo koeficientas, kai dabartinė THD yra mažesnė nei 20%.

Yra keletas kompaktinių liuminescencinių lempų (CFL)dabartinė THD didesnė nei 100%, tačiau jie turi mažą aktyvią galią, palyginti su kitais aukštais THD produktais, pvz., asmeniniais kompiuteriais, todėl standartų organizacijos nenustatė galios kokybės reikalavimų CFL.

Kai kurios komunalinės paslaugos nustato dabartinius THD reikalavimusjų apšvietimo skatinimo programose. Pavyzdžiui, Šiaurės Karolinos „Duke Power Co.“ ir „New England Electric Systems“ apriboja dabartinę THD elektroninių balastinių įtaisų, skirtų pilno dydžio fluorescencinėms lempoms, iki 20%.

Be to, „New England Electric Systems“ apriboja dabartinę THL CFLs iki 25%.