Analizzatore di potenza è lo strumento utilizzato per monitorare la qualità dell'alimentazione. La velocità di trasferimento dell'elettricità in un circuito elettrico è nota come energia elettrica. La potenza elettrica è misurata in watt - joule al secondo in unità S.I. Esistono vari mezzi per generare energia. Il energia che utilizziamo nelle nostre case è solitamente prodotto da elettrico generatori e fornito alle case, alle industrie attraverso la rete elettrica. Questo compito è svolto dall'industria dell'energia elettrica. Variazioni indesiderate nella qualità dell'alimentazione potrebbero causare guasti o danni alle apparecchiature sensibili. Pertanto, è fondamentale monitorare frequentemente la qualità dell'alimentazione.
Cos'è l'analizzatore di potenza?
Un analizzatore di potenza, noto anche come analizzatore della qualità della potenza, è l'apparecchiatura utilizzata per monitorare la qualità dell'alimentazione nei dispositivi. La qualità dell'alimentazione è generalmente intesa come la compatibilità tra una fonte di alimentazione / elettrica e un carico collegato in modo che il carico possa funzionare correttamente. Quando la qualità dell'alimentazione è bassa, il carico potrebbe danneggiarsi o non funzionare correttamente. Ci sono molte cause di scarsa qualità dell'alimentazione.
Tensione, frequenza del segnale e forma d'onda sono i fattori considerati per misurare la qualità della potenza. Quando la quantità di potenza ha una tensione di alimentazione costante che rimane nei limiti prescritti e la sua frequenza CA è costante e vicina al valore nominale con una curva di tensione regolare, è considerata una buona qualità della potenza.
La qualità della potenza può variare a causa di discontinuità nel servizio, variazione della grandezza della tensione, Correnti transitorie, armoniche in aumento nella potenza CA. Per la risoluzione dei problemi di Power Quality, l'analizzatore di potenza aiuta a calibrare ed eliminare problemi come cali di tensione, sbalzi, armoniche, squilibri ecc. Visti nell'energia elettrica.
Schema elettrico
Per capire il funzionamento di un analizzatore di potenza, esaminiamo il suo circuito.
Power-Analyzer-Circuit-Diagram
Un tipico analizzatore di potenza è costituito da due canali isolati per l'ingresso di tensione e corrente. L'ingresso di tensione ha un attenuatore e l'ingresso di corrente ha uno shunt di corrente incorporato. Questi input vengono campionati e questi dati campionati vengono analizzati da un'alta velocità Elaborazione del segnale digitale unità. Contiene anche un file FPGA unità per interfacciare tutte le altre unità. Viene fornita una CPU separata che prende l'input dal DSP per visualizzare i risultati, memorizzarli e trasmetterli su canali wireless.
Collegamento all'analizzatore di potenza
Nell'industria dell'energia elettrica, la potenza viene generata dal generatore di corrente. Quindi questa potenza viene trasmessa sulle linee di trasmissione elettrica, distribuita su questa rete, e raggiunge i contatori elettrici presenti in prossimità dell'utente finale. Per un monitoraggio efficace della potenza nella rete, gli analizzatori di rete sono installati in tre posizioni importanti: principale, quadri di distribuzione, quadri secondari.
Mani - Questa fase è costituita da dispositivi ad alte prestazioni e che richiedono accuratezza per il monitoraggio. Gli analizzatori di potenza utilizzati in questa fase devono avere funzionalità aggiuntive.
Quadri di distribuzione - Gli analizzatori di rete in questa fase sono dedicati alla registrazione dei parametri elettrici e alla segnalazione degli allarmi in caso di anomalie.
Quadri secondari - Questi analizzatori di potenza sono dedicati al monitoraggio e alla registrazione dei dati dei carichi collegati all'estremità delle linee di trasmissione. Questi forniscono informazioni complete sullo stato e sul consumo energetico di ciascun carico.
Esistono due metodi per misurare i parametri elettrici. Misurazione della corrente continua: per questo tipo di misurazione il circuito deve essere aperto. Misurazione della corrente indiretta - qui trasformatore di corrente morsetto è collegato al filo per misurare la corrente. A seconda del campo di funzionamento, esistono vari tipi di analizzatori di potenza per applicazioni distinte.
Per le attività di manutenzione e ispezione si preferiscono analizzatori di potenza con morsetti. Questi non richiedono alcuna connessione aggiuntiva. L'analizzatore di potenza trifase ha tre pinze per misurare gli ingressi contemporaneamente.
Se la corrente di misurazione rientra nei limiti della corrente di ingresso nominale massima dell'analizzatore di potenza, il cavo che trasporta corrente può essere collegato direttamente all'ingresso dell'analizzatore di potenza. Se la corrente di misurazione supera i limiti di ingresso nominali, viene utilizzato un trasformatore di corrente esterno per convertire la corrente in un segnale di tensione o corrente in modo che l'analizzatore di potenza possa misurarla direttamente.
Principio di funzionamento dell'analizzatore di potenza
Gli analizzatori di potenza vengono utilizzati per misurare la qualità dell'energia in Circuiti in corrente alternata (AC) o Sistemi in corrente continua (DC). Per misurare la qualità della potenza nei circuiti CA utilizza considerazioni sui circuiti distinte.
I moderni analizzatori di rete sono portatili e possono trasmettere informazioni utilizzando un supporto wireless. Ogni canale dell'analizzatore è costituito da un interruttore per un attenuatore interno o esterno per la tensione e l'acrobazia in caso di corrente. Questo è seguito da un buffer ad alta impedenza, una serie di stadi di guadagno e un Convertitore A / D .
Il processore del segnale digitale controlla il guadagno e le conversioni A / D dell'ingresso elaborato. Un interruttore di autozero è fornito nella parte anteriore per la precisione DC.
Questo analizzatore di potenza può misurare vari parametri come W, VA, VAr, fattore di potenza, fase, vero valore efficace, armoniche fondamentali, TIF, impedenza, sovratensione, ecc ... L'intero funzionamento dell'analizzatore di potenza può essere controllato utilizzando un'interfaccia seriale, LAN o un'interfaccia GPIB.
Lo shunt di corrente qui utilizzato fornisce una larghezza di banda molto ampia con uno sfasamento minimo. L'attenuatore di tensione aiuta a ottenere una risposta a larghezza di banda ampia che corrisponda alla risposta dello shunt corrente. Qui, entrambi i canali sono calibrati digitalmente, eliminando la necessità di regolazioni fisiche.
Di solito, misurare il segnale elettrico è vero RMS il periodo di tempo è considerato il compito cruciale di qualsiasi strumento di misura. Questa misurazione diventa un compito complicato quando applicata ai segnali AC.
Quando si tratta di segnali AC per calcolare il vero RMS di una forma d'onda AC, il valore medio deve essere calcolato attraverso il ciclo di frequenza AC. Questa è chiamata la frequenza fondamentale del circuito.
Gli analizzatori di rete CA visualizzano l'uscita come una forma d'onda analogica. Un oscilloscopio integrato viene utilizzato qui per visualizzare l'output. Nel caso degli analizzatori di potenza CC, viene utilizzato un display per visualizzare le cifre digitali.
Analizzatore di potenza avanzato
Oltre alle misurazioni della potenza, un innovativo analizzatore di potenza può fornire informazioni su vari altri fattori. Questi analizzatori di potenza avanzati sono spesso utilizzati per misurare valori di energia meccanica come coppia e velocità. Questi sono considerati fattori critici nelle applicazioni di produzione.
Fornisce dati per misurare le prestazioni e l'efficienza dei sistemi elettromeccanici. Alcuni dei calcoli aggiuntivi eseguiti dagli analizzatori di potenza avanzati sono:
- Mappatura dell'efficienza.
- Trasformazione in avanti veloce.
- Analisi armonica .
- Potere fondamentale.
- Valori RMS.
- Vettori spaziali e corrente DQ, e
- Diagrammi polari e componenti simmetriche.
Misurazioni dell'analizzatore di potenza
A seconda del produttore e del modello, un analizzatore di potenza può effettuare varie misurazioni. Ma alcune delle misurazioni tipiche che ogni analizzatore di potenza deve calcolare sono Tensione, Corrente, Potenza, Parametri di picco di tensione, Parametri medi, Valori RMS, Armoniche, fase, ecc. I moderni analizzatori di potenza hanno spesso capacità di memorizzare dati e registrazione dati. Questi dati vengono solitamente memorizzati a bordo e possono essere scaricati in un secondo momento o visualizzati sullo schermo.
Gli analizzatori di rete sono anche in grado di comunicare dati o condividerli tramite ethernet o USB con altri computer per ulteriori analisi.
Applicazioni
Con l'aumento dell'utilizzo di articoli elettronici e la maggiore sensibilità nei carichi azionati elettricamente, la misurazione della qualità dell'energia è diventata un compito importante. Alcune delle altre applicazioni per l'analizzatore di potenza sono le seguenti:
- Per identificare i problemi elettrici.
- Registrare il costo totale dell'energia elettrica consumata.
- Per ottenere informazioni su varie variabili elettriche in tempo reale per ottenere la massima efficienza energetica.
- Per controllare e ridurre l'uso non necessario di energia.
- Misurazioni accurate della potenza per l'analisi dell'azionamento del motore a velocità variabile.
- Misurare l'efficienza e la qualità dell'energia di Driver LED .
- Analisi della potenza in standby utilizzando il software.
I servizi pubblici, le sottostazioni e l'industria dell'energia elettrica contengono vari trasformatori, generatori e reti di distribuzione elettrica. Per mantenere il funzionamento ideale di tali sistemi sono necessari un monitoraggio regolare e apparecchiature di ricerca guasti come analizzatori di potenza. Basta collegare lo strumento, visualizzare lo stato numericamente o graficamente, registrare i dati e condividerli con altri sistemi per ulteriori analisi.
I problemi elettrici affrontati dai produttori possono portare a una minore produttività e prestazioni della macchina insieme a maggiori costi elettrici. In questi casi, un buon analizzatore di potenza potrebbe aiutare a catturare, interpretare e diagnosticare facilmente il problema. Che tipo di analizzatore di potenza viene utilizzato nei quadri secondari?
