Chất lượng điện năng: Định nghĩa, Tại sao và Làm thế nào để Chúng tôi Đo lường Nó?
Chất lượng điện năng là gì?
Sự định nghĩa
Chất lượng điện năng là thuật ngữ chung để biểu thị các hiện tượng ảnh hưởng đến thiết bị của người sử dụng khi nguồn điện xoay chiều vượt quá một giới hạn nhất định. Hình 1 cho thấy dạng sóng điện đóng vai trò là dấu hiệu cho thấy chất lượng của nguồn điện. Nó phải ổn định về biên độ, tính liên tục, dạng sóng và tần số.
- Đ: Biên độ
- Độ ổn định trong giá trị điện áp RMS
- B: Tính liên tục
- Không bị gián đoạn dạng sóng
- C: Dạng sóng
- Sạch sẽ trong hình dạng, không bị biến dạng
- D : Tần suất
- Ổn định về mặt cung cấp cùng một dải giá trị tần số
Hình 1 Ví dụ về dạng sóng điện áp
Giả sử vì một lý do nào đó, dạng sóng như trong Hình 1 vượt quá một giới hạn nhất định, dẫn đến chất lượng điện năng kém. Sau đó, dạng sóng có thể trông giống như Hình 2, biểu thị một hiện tượng gọi là điện áp tăng (đột biến), trong đó điện áp tăng lên trong giây lát. Điện áp tăng đột biến có thể khiến nguồn điện của thiết bị bị hỏng hoặc thiết bị phải khởi động lại.
Hình 2: Một ví dụ về dạng sóng tăng (tăng) điện áp
Tại sao chúng ta đo lường chất lượng điện năng?
Các hiện tượng tự nhiên như sét đánh, phân bổ tải kém, các vấn đề về nối đất và nối dây là một vài ví dụ về nguyên nhân gây ra các vấn đề về chất lượng điện năng. Công nghệ dựa trên biến tần đã trở nên phổ biến hơn trong những năm gần đây, cũng như các bộ sạc xe điện nối lưới và các nguồn năng lượng tái tạo nối lưới như năng lượng mặt trời và gió. Những điều này làm cho mạng lưới điện trở nên phức tạp hơn và có tác động tiêu cực đáng kể đến chất lượng điện năng.
Chất lượng điện kém gây ra sự cố trong ổ cắm/thiết bị truyền dẫn và trục trặc thiết bị điện tử. Ví dụ, sóng hài được biết là nguyên nhân gây cháy trong lò phản ứng và tạo ra tiếng ồn bị lỗi trong tụ điện. Ngoài ra, xung hoặc nhiễu nhất thời và sụt áp sẽ dừng các hệ thống điều khiển phụ thuộc vào máy tính.
Sự cố mạng lưới cung cấp điện do chất lượng điện năng kém là một vấn đề phổ biến đối với cả nhà cung cấp điện và người sử dụng điện. Tuy nhiên, không dễ để xác định nguyên nhân chất lượng nguồn điện kém là do hệ thống của nhà cung cấp hay do hệ thống của người sử dụng. Trước tình hình đó, việc đo lường chất lượng điện năng là cần thiết để tìm hiểu nguyên nhân thực sự gây ra các vấn đề về chất lượng điện năng cũng như xem xét, phân tích để có biện pháp đối phó hiệu quả.
Làm thế nào để đo lường chất lượng điện năng
Chất lượng điện năng thường được đo lường dựa trên các tiêu chuẩn. Các tiêu chuẩn đóng vai trò là hướng dẫn để đo lường và đánh giá chất lượng cung cấp điện. Họ đảm bảo rằng các phép đo nhất quán, hỗ trợ xác định các loại vấn đề về chất lượng điện đang tồn tại và đảm bảo rằng các hệ thống điện đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng và độ tin cậy cụ thể. Chúng cung cấp các hướng dẫn để đánh giá và nâng cao chất lượng điện năng. Dưới đây là một số ví dụ về các tiêu chuẩn quốc tế về chất lượng điện năng.
- IEC 61000-4-30
- Một tiêu chuẩn quốc tế quy định cách thức đo lường chất lượng điện năng. Nó phân loại các phương pháp đo lường và khả năng của các thiết bị đo lường thành hai loại A và S. Phép đo chất lượng điện năng đáng tin cậy hơn là Loại A. Các yêu cầu đối với Loại A không chỉ được quy định về chức năng và Độ chính xác mà còn bao gồm các thuật toán đo lường chi tiết và Độ chính xác của đồng hồ thời gian.
- IEC 61000-4-7
- Tiêu chuẩn quốc tế quản lý phép đo dòng điện hài và điện áp hài trong hệ thống cung cấp điện cũng như dòng điện hài phát ra từ thiết bị. Tiêu chuẩn quy định hiệu suất của một dụng cụ đo tiêu chuẩn.
- IEC 61000-4-15
- Một tiêu chuẩn xác định các kỹ thuật thử nghiệm đối với phép đo dao động điện áp và nhấp nháy cũng như các yêu cầu về dụng cụ đo liên quan.
- EN 50160
- Một tiêu chuẩn châu Âu về chất lượng điện xác định các giá trị giới hạn cho điện áp nguồn và các đặc tính khác.
- IEEE 1159
- Khuyến nghị thực hành giám sát chất lượng điện năng.
- IEEE519
- Tiêu chuẩn liên quan đến sóng hài điện áp và sóng hài dòng điện.
Máy phân tích chất lượng điện năng là một công cụ được sử dụng khi thực hiện các phép đo chất lượng điện năng. Dụng cụ này được sử dụng để đo và phân tích các khía cạnh khác nhau của nguồn điện trong thời gian dài. Nó ghi lại dữ liệu về điện áp, dòng điện, tần số, sóng hài, quá độ và các thông số khác để phân tích chất lượng điện năng. Điều này cho phép các chuyên gia chẩn đoán các vấn đề về chất lượng điện, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn và tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống điện.
Giải pháp từ Hioki
Tại HIOKI, chúng tôi cung cấp một số loại thiết bị phân tích chất lượng điện và thiết bị ghi công suất có thể được sử dụng để đo công suất đường dây thương mại.
| Dòng sản phẩm | PQ3198 | PQ3100 | PW3360-21 | PW3365 |
|---|---|---|---|---|
| Ghi âm nguồn và sóng hài | Có | Có | Có *1 | Có *2 |
| đo lường chất lượng điện năng | Có | Có | Không | Không |
| IEC 61000-4-30 | Hạng A | Lớp S | — | — |
| đo lường EN 50160 | tuân thủ | tuân thủ | — | — |
| IEEE519 | tuân thủ | tuân thủ | — | — |
| Công dụng | Khi bạn cần kiểm tra, chẩn đoán và khắc phục tình trạng nguồn điện gây ra sự cố trong thiết bị | Khi bạn cần tiến hành khảo sát nguồn điện để hiểu quy mô tải trong hệ thống hoặc để hiểu chất lượng điện năng trong hệ thống | Khi bạn cần hiểu mức tiêu thụ năng lượng của một cơ sở hoặc hệ thống | Khi bạn cần hiểu mức tiêu thụ năng lượng của một cơ sở hoặc hệ thống |
- *1: Đến lệnh thứ 40
- *2: Lên đến lệnh thứ 13
Khi thế giới tiến tới khử cacbon và phát triển bền vững, số lượng các giải pháp sáng tạo kết nối lưới đa dạng sẽ mở rộng, cũng như sự phức tạp của các nguồn điện---chưa kể đến sự phát triển của công nghệ tiết kiệm năng lượng chạy bằng biến tần. Khi những xu hướng này trở nên phổ biến hơn, điều quan trọng là phải kiểm tra xem các yếu tố này ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng điện năng ở cả phía người tiêu dùng và phía cung cấp. Máy phân tích chất lượng điện năng HIOKI sẽ hỗ trợ bạn hiểu rõ hơn về chất lượng điện năng của mình.
