Túto otázku si kladie mnoho ľudí a odpoveď je celkom jednoduchá: či už riadite automatizovanú výrobnú linku, dátové centrum alebo fotovoltaickú elektráreň, týchto päť základných indikátorov-harmonických hodnôt, blikania, nerovnováhy, poklesu a frekvencie-musíte monitorovať. Fungujú ako kompletná kontrola stavu, merajú skutočný stav elektrickej siete z rôznych rozmerov. Nižšie rozoberieme tieto pojmy jeden po druhom pomocou prípadov, ktoré sme už riešili.
Harmonické sú v podstate vysoko{0}}frekvenčné skreslenia superponované so štandardným sínusovým napätím a prúdom. Čím viac ne-lineárnych záťaží v továrni-ako sú meniče, spínané zdroje napájania a veľkokapacitné systémy UPS-, tým „špinavší“ bude priebeh. Pre tých z nás, ktorí pracujú na riešeniach ochrany relé, problémy spôsobené harmonickými nie sú obmedzené na prehriatie neutrálneho vedenia alebo skrátenú životnosť transformátora a kondenzátora; vážnejšie, môžu vážne zasahovať do rozhodnutí o ochrane. Tretie harmonické prúdiace cez neutrálne vedenie často spôsobujú, že nadprúdové relé s nulovou sekvenciou nadprúdu sa nesprávne vypínajú, čím sa odpájajú výrobné obvody, ktoré by sa vypnúť nemali. Preto naše digitálne ochranné terminály vypočítavajú celkové harmonické skreslenie v reálnom čase, pričom oddeľujú harmonické zložky od poruchových prúdov, aby sa predišlo falošnému vypnutiu a pomohli presne určiť zdroj harmonických.
Pojem „blikanie“ môže znieť neznáme, ale tento jav je určite známy-nepravidelne blikajúce svetlá, ktoré spôsobujú únavu očí po dlhšom vystavení. Blikanie odráža rýchle a opakované kolísanie amplitúdy napätia, často spôsobené nárazovým zaťažením, ako sú elektrické oblúkové pece alebo veľké bodové zváracie stroje, ktoré opakovane čerpajú energiu z distribučnej siete. V prostredí presného obrábania, balenia polovodičov a medicínskeho zobrazovania môžu tieto milisekundové-kolísanie napätia zničiť celé série produktov. Do našich napäťových relé sme zabudovali krátkodobé-hodnotenie blikania na základe noriem IEC. Keď sa akumulovaná hodnota priblíži k limitu, upozorní personál údržby skôr, ako dôjde k incidentu s kvalitou, čím poskytuje proaktívny prístup oveľa lepší ako riešenie po-incidente.
Nerovnováha je často podceňovaný, pomalý{0}}zabíjač. Ideálny troj{2}}fázový systém má rovnaké amplitúdy a 120{5}}stupňový fázový rozdiel. V skutočnosti však túto rovnováhu narúšajú početné-jednofázové záťaže, starnúce pripojenia a jednofázové{8}}zlyhania poistiek. Nerovnováha generuje vo vnútri motora záporné-magnetické pole, ktoré indukuje dvojnásobný výkon{10}}frekvenčného prúdu, čo spôsobuje lokálne prehriatie rotora{12}}prehriatie, ktoré konvenčná ochrana proti preťaženiu nedokáže rozpoznať. Stretli sme sa s mnohými prípadmi opakovaného vyhorenia motorov čerpadiel, pričom hlavnou príčinou bola neustále trojfázová nerovnováha napätia presahujúca 3 %. Preto sme do našich integrovaných ochranných zariadení začlenili záporný{16}} prúd ako samostatný ochranný prvok, ktorý špecificky rieši tento typ „skrytého prúdu“ a rieši mnoho nevysvetliteľných porúch motora na mieste.
Poklesy napätia sú pre továrne ešte nepríjemnejšie ako dlhodobé výpadky prúdu. Úder blesku, dotyk konárov stromov nad trolejovým vedením, skrat v priľahlých dielňach a dokonca aj priame spustenie veľkých motorov môžu spôsobiť pokles napätia pod 10 % menovitej hodnoty v priebehu polovice cyklu, ktorý trvá len desiatky až stovky milisekúnd. Žiaľ, podpäťová ochrana PLC, stýkačov a frekvenčných meničov sa v tomto okamihu vypne a vypne celú výrobnú linku, no v zázname poruchy nie je možné nájsť žiadny skrat{3}}. Naše zariadenie na monitorovanie napätia integruje kritériá krivky tolerancie poklesu, pričom jasne rozlišuje medzi trvalými poruchami vyžadujúcimi okamžité vypnutie a dočasnými poruchami, ktoré možno „zadržať“, čím sa výrazne znížia zbytočné prestoje výroby.
Na druhej strane frekvencia neustále odráža dynamickú rovnováhu medzi výrobou energie a spotrebou. V systémoch s frekvenciou 50 Hz alebo 60 Hz dokonca odchýlka 0,5 Hz naznačuje napätie siete-potenciálne vypnutie veľkého generátora alebo vážny nedostatok energie v ostrovnej sieti. Dlhšie malé odchýlky môžu spôsobiť posun otáčok synchrónneho motora a únavu lopatiek turbíny v dôsledku rezonancie. Na ochranu relé sa frekvenčné relé bežne používajú na izolovanú detekciu distribuovaných zdrojov energie a ako posledná línia obrany proti znižovaniu nízkofrekvenčnej záťaže. V predchádzajúcom projekte modernizácie ostrovnej mikrosiete regulátor dieselového generátora náhle osciloval a rýchlo kolísal medzi 49,2 a 50,4 Hz. Iba detekciou abnormálnej rýchlosti zmeny frekvencie sme boli schopní včas implementovať stratégiu prispôsobenia záťaže, čím sme zabránili výpadku prúdu na celom ostrove.
Týchto päť ukazovateľov nie je nikdy izolovaných; zhoršenie v jednej oblasti často spúšťa reťazovú reakciu. Integrujeme harmonickú analýzu, hodnotenie blikania, kritériá nerovnováhy, záznam poklesu a frekvenčnú ochranu do jedinej platformy ochrany relé. Naším cieľom je poskytovať žalovateľné úsudky a nie riešiť množstvo rozptýlených alarmov. Ak konfigurujete schému ochrany pre lokalitu, uveďte podrobnosti o typických typoch záťaže a architektúre napájania, aby sme spoločne našli najvhodnejšie nastavenia parametrov a kombinácie ochrany.
