Máy phân tích công suất là công cụ dùng để giám sát chất lượng điện năng. Tốc độ truyền điện trong một mạch điện được gọi là Công suất điện. Công suất điện được đo bằng watt - jun trên giây tính bằng đơn vị S.I. Có nhiều phương tiện khác nhau để tạo ra điện. Các quyền lực chúng tôi sử dụng trong nhà của chúng tôi thường được sản xuất bằng điện máy phát điện và cung cấp cho các hộ gia đình, các ngành công nghiệp thông qua lưới điện. Nhiệm vụ này được thực hiện bởi ngành năng lượng điện. Sự thay đổi không mong muốn về chất lượng điện năng có thể dẫn đến sự cố hoặc gây hư hỏng cho thiết bị nhạy cảm. Do đó, điều quan trọng là phải theo dõi chất lượng điện năng thường xuyên.
Power Analyzer là gì?
Máy phân tích điện năng hay còn gọi là máy phân tích chất lượng điện năng là thiết bị dùng để giám sát chất lượng điện năng trong các thiết bị. Chất lượng nguồn điện thường được hiểu là sự tương thích giữa nguồn điện / nguồn điện và tải được cắm vào để tải có thể hoạt động tốt. Khi chất lượng điện thấp, tải có thể bị hỏng hoặc có thể hoạt động sai. Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến chất lượng điện năng kém.
Điện áp, tần số của tín hiệu và dạng sóng là những yếu tố được xem xét để đo lường chất lượng điện năng. Khi đại lượng điện có điện áp nguồn ổn định nằm trong giới hạn quy định và tần số A.C của nó ổn định và gần với giá trị định mức với đường cong điện áp trơn thì được coi là nguồn điện có chất lượng tốt.
Chất lượng của nguồn điện có thể thay đổi do dịch vụ không liên tục, độ lớn điện áp thay đổi, Dòng điện thoáng qua, tăng sóng hài trong công suất A.C. Để khắc phục sự cố về chất lượng điện năng, bộ phân tích điện năng giúp hiệu chỉnh và loại bỏ các vấn đề như sụt áp, phồng, sóng hài, mất cân bằng, v.v. gặp trong nguồn điện.
Sơ đồ mạch
Để hiểu hoạt động của bộ phân tích công suất, chúng ta hãy xem mạch của nó.
Power-Analyzer-Circuit-Diagram
Một bộ phân tích công suất điển hình bao gồm hai kênh cách ly cho đầu vào điện áp và dòng điện. Đầu vào điện áp có bộ suy giảm và đầu vào hiện tại có bộ ngắt dòng điện tích hợp. Các đầu vào này được lấy mẫu và dữ liệu được lấy mẫu này được phân tích bằng tốc độ cao Xử lý tín hiệu kỹ thuật số đơn vị. Nó cũng chứa một FPGA đơn vị để giao diện tất cả các đơn vị khác. Một CPU riêng biệt được cung cấp để lấy đầu vào từ DSP để hiển thị kết quả, lưu trữ và truyền chúng qua các kênh không dây.
Kết nối máy phân tích công suất
Trong công nghiệp sản xuất điện năng, công suất được tạo ra ở máy phát điện. Sau đó, điện năng này được truyền trên các đường dây tải điện, phân phối qua mạng lưới này và đến các đồng hồ đo điện có mặt ở gần người sử dụng cuối cùng. Để giám sát hiệu quả nguồn điện trong mạng, các bộ phân tích công suất được lắp đặt tại ba vị trí quan trọng - Tổng đài chính, tổng đài phân phối, tổng đài phụ.
Đôi tay - Giai đoạn này bao gồm các thiết bị có hiệu suất cao và đòi hỏi độ chính xác để giám sát. Máy phân tích công suất được sử dụng ở giai đoạn này phải có các tính năng bổ sung.
Tổng đài phân phối - Máy phân tích công suất ở giai đoạn này chuyên dùng để đăng ký các thông số điện và báo động báo động nếu phát hiện có bất thường.
tổng đài phụ - Các thiết bị phân tích công suất này chuyên dùng để giám sát và ghi dữ liệu của các phụ tải được kết nối với cuối đường truyền. Những thông tin này cung cấp đầy đủ thông tin về trạng thái và công suất tiêu thụ của từng tải.
Có hai phương pháp để đo các thông số điện. Đo dòng điện một chiều - đối với loại mạch đo này nên mở. Đo dòng điện gián tiếp - tại đây máy biến dòng kẹp được nối với dây để đo dòng điện. Tùy thuộc vào lĩnh vực hoạt động, có nhiều loại bộ phân tích công suất khác nhau cho các ứng dụng riêng biệt.
Đối với nhiệm vụ bảo trì và kiểm tra, máy phân tích công suất có kẹp được ưu tiên. Chúng không yêu cầu bất kỳ kết nối bổ sung nào. Máy phân tích nguồn ba pha có ba kẹp để đo đầu vào đồng thời.
Nếu dòng điện đo nằm trong giới hạn của dòng điện đầu vào danh định lớn nhất của máy phân tích công suất, thì cáp mang dòng điện có thể được kết nối trực tiếp với đầu vào của máy phân tích công suất. Nếu dòng điện đo vượt quá giới hạn đầu vào danh định thì máy biến dòng ngoài được sử dụng để chuyển đổi dòng điện thành tín hiệu điện áp hoặc dòng điện để bộ phân tích công suất có thể đo trực tiếp.
Nguyên lý làm việc của máy phân tích công suất
Máy phân tích công suất được sử dụng để đo chất lượng điện năng trong Mạch điện xoay chiều (AC) hoặc Hệ thống dòng điện một chiều (DC). Để đo chất lượng nguồn trong mạch xoay chiều, nó sử dụng các cân nhắc mạch riêng biệt.
Máy phân tích công suất hiện đại có thể di động và có thể truyền thông tin bằng phương tiện không dây. Mỗi kênh của máy phân tích bao gồm một công tắc chuyển sang bộ suy hao bên trong hoặc bên ngoài cho điện áp và đóng thế trong trường hợp có dòng điện. Tiếp theo là bộ đệm trở kháng cao, một loạt các giai đoạn khuếch đại, và Công cụ chuyển đổi A / D .
Bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số kiểm soát độ lợi và chuyển đổi A / D của đầu vào đã xử lý. Một công tắc autozero được cung cấp ở phía trước để đảm bảo độ chính xác của DC.
Máy phân tích công suất này có thể đo các thông số khác nhau như W, VA, VAr, hệ số công suất, pha, rms thực, sóng hài cơ bản, TIF, trở kháng, xung điện áp, v.v ... Toàn bộ hoạt động của máy phân tích công suất có thể được điều khiển bằng giao diện nối tiếp, LAN hoặc giao diện GPIB.
Shunt hiện tại được sử dụng ở đây cho băng thông rất rộng với độ lệch pha tối thiểu. Bộ suy giảm điện áp giúp đạt được đáp ứng băng thông rộng phù hợp với đáp ứng shunt hiện tại. Ở đây, cả hai kênh đều được hiệu chỉnh kỹ thuật số, loại bỏ sự cần thiết của bất kỳ điều chỉnh vật lý nào.
Thông thường, đo tín hiệu điện đúng RMS khoảng thời gian được coi là nhiệm vụ quan trọng của bất kỳ dụng cụ đo lường nào. Phép đo này trở thành một nhiệm vụ phức tạp khi áp dụng cho các tín hiệu AC.
Khi nói đến tín hiệu AC để tính RMS thực của dạng sóng AC, giá trị trung bình phải được tính trên chu kỳ tần số AC. Đây được gọi là tần số cơ bản của mạch.
Bộ phân tích nguồn AC hiển thị đầu ra dưới dạng sóng tương tự. Một máy hiện sóng sẵn có được sử dụng ở đây để hiển thị đầu ra. Trong trường hợp Máy phân tích nguồn DC, một màn hình được sử dụng để hiển thị các chữ số kỹ thuật số.
Máy phân tích công suất nâng cao
Bên cạnh các phép đo công suất, một máy phân tích công suất cải tiến có thể cung cấp thông tin về nhiều yếu tố khác. Những bộ phân tích công suất tiên tiến này thường được sử dụng để đo các giá trị năng lượng cơ học như mô-men xoắn và tốc độ. Đây được coi là những yếu tố quan trọng trong các ứng dụng sản xuất.
Điều này cung cấp dữ liệu để đo hiệu suất và hiệu quả của hệ thống cơ điện. Một số tính toán bổ sung được thực hiện bởi máy phân tích công suất tiên tiến là:
- Lập bản đồ hiệu quả.
- Chuyển tiếp nhanh.
- Phân tích sóng hài .
- Quyền lực cơ bản.
- Giá trị RMS.
- Vectơ không gian và dòng điện DQ, và
- Sơ đồ cực và các thành phần đối xứng.
Phép đo phân tích công suất
Tùy thuộc vào nhà sản xuất và kiểu máy, máy phân tích công suất có thể thực hiện các phép đo khác nhau. Nhưng một số phép đo tiêu biểu mà mọi máy phân tích công suất phải tính toán là Điện áp, Dòng điện, Công suất, Thông số đỉnh của điện áp, Thông số trung bình, giá trị RMS, Sóng hài, pha, v.v ... Máy phân tích điện hiện đại thường có khả năng lưu trữ dữ liệu và ghi dữ liệu. Dữ liệu này thường được lưu trữ trên bo mạch và có thể được tải xuống sau hoặc hiển thị trên màn hình.
Máy phân tích công suất cũng có khả năng giao tiếp dữ liệu hoặc chia sẻ dữ liệu qua ethernet hoặc USB với các máy tính khác để phân tích sâu hơn.
Các ứng dụng
Với sự gia tăng sử dụng các mặt hàng điện tử và tăng độ nhạy trong các tải vận hành bằng điện, việc đo lường chất lượng điện năng đã trở thành một nhiệm vụ quan trọng. Một số ứng dụng khác cho máy phân tích công suất như sau:
- Để xác định các vấn đề điện.
- Ghi lại tổng chi phí năng lượng điện đã tiêu thụ.
- Để có được thông tin về các biến điện khác nhau trong thời gian thực để đạt được hiệu quả năng lượng tối đa.
- Để kiểm soát và giảm việc sử dụng điện năng không cần thiết.
- Các phép đo công suất chính xác để phân tích tốc độ biến động của động cơ.
- Đo hiệu quả và chất lượng điện của Trình điều khiển đèn LED .
- Phân tích nguồn điện dự phòng bằng phần mềm.
Các công trình tiện ích, trạm biến áp, công nghiệp điện lực chứa nhiều máy biến áp, máy phát điện và mạng lưới phân phối điện. Để duy trì hoạt động lý tưởng của các hệ thống như vậy, thiết bị giám sát và khắc phục sự cố thường xuyên như máy phân tích công suất là cần thiết. Chỉ cần kết nối công cụ, xem trạng thái bằng số hoặc đồ họa, ghi dữ liệu và chia sẻ với các hệ thống khác để phân tích thêm.
Các vấn đề về điện mà các nhà sản xuất gặp phải có thể dẫn đến năng suất và hiệu suất máy kém hơn cùng với chi phí điện tăng lên. Trong những trường hợp như vậy, một bộ phân tích công suất tốt có thể giúp dễ dàng nắm bắt, diễn giải và chẩn đoán vấn đề. Loại Bộ phân tích công suất nào được sử dụng tại các tổng đài phụ?
