Προβλήματα Ποιότητας Ισχύος. Αρμονικές Αρμονική Ποιότητα Ισχύος Αρμονική παραμόρφωση ημιτονοειδών κυματομορφών

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Προβλήματα Ποιότητας Ισχύος. Αρμονικές Αρμονική Ποιότητα Ισχύος Αρμονική παραμόρφωση ημιτονοειδών κυματομορφών"

Θάλεια Βιτάλης
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Προβλήματα Ποιότητας Ισχύος Αρμονικές Αρμονική Ποιότητα Ισχύος Αρμονική παραμόρφωση ημιτονοειδών κυματομορφών 2η ενότητα : Αρμονικές 1

2 Αρμονικές Μετασχηματισμός Fourier 2η ενότητα : Αρμονικές 2

3 Αρμονικές Αίτια Κατασκευαστικές «ατέλειες» εξοπλισμού (μη ημιτονοειδής κατανομή Η/Μ πεδίων ΜΕΔ σε ηλεκτρικές μηχανές) Μη γραμμική συμπεριφορά μαγνητικών υλικών (υστέρηση, κορεσμός, δινορεύματα) Μη γραμμική συμπεριφορά ηλεκτρικών φορτίων (υψικάμινοι, ηλεκτροσυγκολλήσεις κοκ) Εκτεταμένη χρήση διατάξεων ηλεκτρονικών ισχύος 2η ενότητα : Αρμονικές 3

κορεσμός, δινορεύματα) Μη γραμμική συμπεριφορά ηλεκτρικών φορτίων (υψικάμινοι,

4 Αρμονικές Επιπτώσεις Υπερθέρμανση και αυξημένες απώλειες Μειωμένη αξιοποίηση εξοπλισμού υπερδιαστασιολόγηση Προβληματική λειτουργία ευαίσθητου εξοπλισμού Εσφαλμένη ενεργοποίηση διακοπτών Καταπόνηση μονώσεων και πρόωρη γήρανση Διέγερση ιδιοσυχνοτήτων και συντονισμοί 2η ενότητα : Αρμονικές 4

ευαίσθητου εξοπλισμού Εσφαλμένη ενεργοποίηση διακοπτών Καταπόνηση

5 Αρμονικές Διαφοροποίηση - Κατηγοριοποίηση Αρμονική παραμόρφωση μόνιμης κατάστασης (π.χ. λόγω ηλεκτρονικών ισχύος): χαρακτηριστικά με σχεδόν σταθερή μέση τιμή (αμετάβλητη χρονικά) Αρμονική παραμόρφωση μεταβατικής κατάστασης (π.χ. λόγω ηλέκτρισης μετασχηματιστή ή πυκνωτή) : χαρακτηριστικά με σαφώς μεταβαλλόμενη με το χρόνο μέση τιμή 2η ενότητα : Αρμονικές 5

χρονικά) Αρμονική παραμόρφωση μεταβατικής κατάστασης (π.χ. λόγω ηλέκτρισης μετασχηματιστή

6 Αρμονικές Μετασχηματισμός Fourier Χαρακτηρισμός Κατηγοριοποίηση v( t) = i( t) = THD V THD n= 1 n= 1 I = V I n n n= 2 V 1 2 sin( n. ωt + θ 2 sin( n. ωt + θ V n= 2 I 1 2 n I 2 n v, n ) i, n ) Αρμονικές τάσης Αρμονικές ρεύματος Total voltage Harmonic Distortion (THDv) = Total current Harmonic Distortion (THDI) 2η ενότητα : Αρμονικές 6

ωt + θ V n= 2 I 1 2 n I 2 n v, n ) i, n ) Αρμονικές τάσης Αρμονικές ρεύματος Total

7 Αρμονικές Μετασχηματισμός Fourier Χαρακτηρισμός Κατηγοριοποίηση V rms N k= 1 = V N 2 k Ενεργός τιμή τάσης I rms N k= 1 = I N 2 k Ενεργός τιμή ρεύματος 2η ενότητα : Αρμονικές 7

8 Αρμονικές Μετασχηματισμός Fourier Χαρακτηρισμός Κατηγοριοποίηση P = V S = V rms. I rms. I1 cos( θv1 θ 1) 1 1 i Φαινόμενη ισχύς Ενεργός Ισχύς (θεμελιώδης) Q = V. I1sin( θv1 θ 1) Άεργος Ισχύς (θεμελιώδης) 1 1 i tpf = P / 1 S Συντελεστής Ισχύος 2η ενότητα : Αρμονικές 8

9 Αρμονικές μόνιμης κατάστασης Παραγόμενες αρμονικές ανά τύπο (πλήθος παλμών) μετατροπέα ηλεκτρονικών ισχύος Τάξη αρμονικών (h) συναρτήσει του αριθμού των παλμών(p) ενός μετατροπέα 2η ενότητα : Αρμονικές 9

ισχύος Τάξη αρμονικών (h) συναρτήσει του αριθμού

10 Αρμονικές μόνιμης κατάστασης Παραγόμενες αρμονικές από μετατροπέα ηλεκτρονικών ισχύος Αρμονικές τάσης από DC/AC inverter 2η ενότητα : Αρμονικές 10

11 Αρμονικές μόνιμης κατάστασης Παραγόμενες αρμονικές από μετατροπέα ηλεκτρονικών ισχύος Αρμονικές ρεύματος από DC/AC inverter 2η ενότητα : Αρμονικές 11

12 Αρμονικές μόνιμης κατάστασης Παραγόμενες αρμονικές από μετατροπέα ηλεκτρονικών ισχύος Αρμονικές ρεύματος από DC/AC inverter Μεταβολή αρμονικού φάσματος συναρτήσει της φόρτισης?? 40,00% 35,00% 30,00% 25,00% 20,00% 15,00% 10,00% 5,00% 0,00% Load(A) THDv THDi 2η ενότητα : Αρμονικές 12

αρμονικού φάσματος συναρτήσει της φόρτισης?

13 Αρμονικές μόνιμης κατάστασης Παραγόμενες αρμονικές από μετατροπέα ηλεκτρονικών ισχύος Αρμονικές τάσης εισόδου σε UPS 20 kva RMS THD R 226 V 2.61% 100% 0,9% 2,2% 1,1% 0,7% 0,5% 0,2% S 226 V 2.47% 100% 0,8% 1,9% 1,0% 0,8% 0,4% 0,3% T 230 V 1.00% 100% 0,9% 1,8% 0,7% 0,8% 0,4% 0,2% Ν 6.5 V 99.5% 2η ενότητα : Αρμονικές 13

61% 100% 0,9% 2,2% 1,1% 0,7% 0,5% 0,2% S 226 V 2.

14 Αρμονικές μόνιμης κατάστασης Παραγόμενες αρμονικές από μετατροπέα ηλεκτρονικών ισχύος Αρμονικές τάσης εξόδου σε UPS 20 kva 2η ενότητα : Αρμονικές 14

15 Αρμονικές μόνιμης κατάστασης Παραγόμενες αρμονικές από μετατροπέα ηλεκτρονικών ισχύος Αρμονικές τάσης εξόδου σε UPS 20 kva 2η ενότητα : Αρμονικές 15

16 Αρμονικές μόνιμης κατάστασης Παραγόμενες αρμονικές από μετατροπέα ηλεκτρονικών ισχύος Αρμονικές τάσης εξόδου σε UPS 20 kva RMS THD R 228 V 6.4% 100% 2,9% 3,7% 2,4% 0,5% 0,1% 0,5% S 232 V 6.6% 100% 4,2% 2,7% 2,8% 1,0% 0,7% 0,1% T 221 V 5.5% 100% 2,6% 2,7% 3,0% 0,8% 0,5% 0,5% Ν 6.5 V 99.5% 2η ενότητα : Αρμονικές 16

4% 100% 2,9% 3,7% 2,4% 0,5% 0,1% 0,5% S 232 V 6.

17 Αρμονικές μόνιμης κατάστασης Παραγόμενες αρμονικές από μετατροπέα ηλεκτρονικών ισχύος Αρμονικές ρεύματος εξόδου σε UPS 20 kva 2η ενότητα : Αρμονικές 17

18 Αρμονικές μόνιμης κατάστασης Παραγόμενες αρμονικές από μετατροπέα ηλεκτρονικών ισχύος Αρμονικές ρεύματος εξόδου σε UPS 20 kva RMS THD % % % % % % % % % % % % % 6.7 mv 65.0% 100 3,3 67,3 3,9 38,2 5,4 23,4 3,7 15,1 2,2 10 3,4 8, mv 53.6% 100 1,6 53,1 1,5 22,2 0,2 10,4 0,8 12,9 0,6 14 0,2 9, mv 51% 100 3,6 49,1 3,2 21,9 3 11,1 2,7 10,2 2,6 7,9 2,2 3,2 2η ενότητα : Αρμονικές 18

0% 100 3,3 67,3 3,9 38,2 5,4 23,4 3,7 15,1 2,2 10 3,4 8,2 10.0 mv 53.

19 Αρμονικές μεταβατικής κατάστασης Αρμονικές τάσης πριν και μετά την ηλέκτριση πυκνωτή 2η ενότητα : Αρμονικές 19

20 Αρμονικές μεταβατικής κατάστασης Αρμονικές τάσης πριν και μετά την ηλέκτριση μετασχηματιστή 2η αρμονική αναγνώριση φαινομένου από σχήμα προστασίας 2η ενότητα : Αρμονικές 20

21 Αρμονικές - αντιμετώπιση Φίλτρα καταστολής αρμονικών Παθητικά φίλτρα ( L C - συντονισμός) Ενεργητικά φίλτρα (διακόπτης +? LC) Διακοπτικές τεχνικές PWM, SPWM, (ώστε οι κυριαρχούσες αρμονικές να είναι μεγάλης τάξεως) Σύνθετες Toπολογίες Μετασχηματιστές πολλών τυλιγμάτων Μετασχηματιστές zig-zag 12-pulse, 24-pulse, 48-pulse. (ώστε να καταστέλλονται οι κυριαρχούσες αρμονικές) 2η ενότητα : Αρμονικές 21

22 Αρμονικές - κανονισμοί ΙΕΕΕ -519 π.χ.(εγκαταστάσεις <69 kv με I SC <20 p.u.) Στο Point of Common Coupling (PCC) Η Ποιότητα Τάσης THD V < 5%, V n <3% 2η ενότητα : Αρμονικές 22

23 Αρμονικές - κανονισμοί ΙΕΕΕ Ποιότητα ρεύματος (95% max, στατιστική μετρήσεων 1 έτους) Harmonic order n n< 11 <4% 11<=n<17 <2% 17<=n<23 <1.5% 23<=n<35 <0.6% 35<=n <0.3% Acceptable level of harmonic value in % of the maximum load current (fundamental), I 1fL, at PCC 2η ενότητα : Αρμονικές 23

24 Αρμονικές λοιπά Διαρμονικές - interharmonics Μη ακέραια πολλαπλάσια θεμελιώδους Μετασχηματισμός Fourier 2η ενότητα : Αρμονικές 24

25 Αρμονικές λοιπά Διαρμονικές - interharmonics Αιτίες (διάφοροι παράγοντες κυρίως ασυμμετρίας) Ασύμμετρη φόρτιση τριφασικών αντιστροφέων Ακανόνιστες εναύσεις-σβέσεις διακοπτών (με μικροβραχυκυκλώματα) Πτώσεις τάσεως σε ουδέτερους αγωγούς και επιστροφές Δεν υπάρχει τυποποίηση - κανονισμοί 2η ενότητα : Αρμονικές 25

26 Αρμονικές λοιπά Εγκοπές - notches Αλλοίωση ημιτονοειδούς κυματομορφής με εγκοπή που εμφανίζεται περιοδικά αλλοίωση αρμονικού φάσματος Αίτια Ατελείς εναύσεις-σβέσεις διακοπτών (με μικροβραχυκυκλώματα) Προβλήματα κυκλωμάτων ελέγχου και τοπολογίας α α 2η ενότητα : Αρμονικές 26

Σχετικά έγγραφα

Ανακοίνωση σχετικά με τα επαγγέλματα που επηρεάζονται από την άρση των αδικαιολόγητων περιορισμών στην πρόσβαση και άσκηση:

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΝΙΚΗΣ 5-7 10180 ΑΘΗΝΑ ΓΡΑΦΕΙΟ ΤΥΠΟΥ TΗΛ.: 210-3332551/2 FAX: 210-3332559 e-mail : press@minfin.gr Αθήνα, 22 Μαΐου 2011 Ανακοίνωση σχετικά με τα επαγγέλματα που