Bagaimana Menyelesaikan Masalah Kualiti Kuasa dalam Transformator Sistem Kuasa

Pengubah Tegangan dan Pemantauan Kualiti Kuasa

Pengubah tegangan adalah komponen utama dalam sistem kuasa. Pemantauan kualiti kuasa adalah asas untuk memastikan keselamatan pengubah tegangan, meningkatkan kecekapan sistem, dan mengurangkan kos operasi dan pemeliharaan—secara langsung mempengaruhi kebolehpercayaan dan prestasi seluruh rangkaian kuasa.

Mengapa Melakukan Ujian Kualiti Kuasa pada Pengubah Tegangan?

• Memastikan Operasi Pengubah Tegangan yang Selamat
  Isu kualiti kuasa—seperti harmonik, fluktuasi voltan, dan ketidakseimbangan beban—dapat menyebabkan pemanasan berlebihan, penuaan isolasi, penurunan kecekapan, dan bahkan kegagalan awal.

• Mengenalpasti Polusi Harmonik dan Mencegah Overloading
  Sistem kuasa moden secara meluas menggunakan beban nonlinear (misalnya, sistem UPS, elektronik kuasa, inverter), yang menghasilkan arus harmonik. Ini meningkatkan kerugian besi dan tembaga dalam pengubah tegangan. Apabila Total Harmonic Distortion (THD) melebihi 5%, pengubah tegangan menghadapi risiko overloading yang signifikan.

• Mencegah Kesilapan Peranti Akibat Fluktuasi Voltan
  Fluktuasi voltan yang sering atau kedipan dapat mengganggu pengubah tegangan dan peralatan hulu, menyebabkan ralat operasi.

• Kawal Ketidakseimbangan Beban untuk Mengelakkan Pemanasan Lokal
  Ketidakseimbangan beban tiga fasa menyebabkan arus neutral berlebihan, yang mengakibatkan pemanasan lokal, penurunan kecekapan, dan potensi kerusakan pengubah tegangan.

• Memastikan Keselamatan Sistem Grounding dan Mencegah Isu Voltan N-G
  Reka bentuk grounding yang tidak tepat boleh menyebabkan pergerakan titik neutral, menyebabkan voltan Neutral-to-Ground (N-G) yang abnormal, yang mengganggu operasi pengubah tegangan dan fungsi peranti pelindung.

Bagaimana Melakukan Pemantauan Kualiti Kuasa yang Sistematis pada Pengubah Tegangan

Kawalan Harmonik dan Aplikasi Faktor K

• Guna Pengubah Tegangan Faktor K: Pilih penarafan K yang sesuai (contohnya, K-4, K-13, K-20) berdasarkan ciri-ciri harmonik beban untuk meningkatkan kemampuan pengubah tegangan menahan arus harmonik.

• Hadkan THD (Total Harmonic Distortion): Kekalkan THD di bawah 5%, mematuhi standard IEEE 519.

• Pasang Peranti Penapis: Gunakan penapis aktif atau pasif dekat sumber harmonik untuk mengurangkan penyuntikan harmonik ke dalam sistem.

Pengekangan Distorsi dan Fluktuasi Voltan

• Guna Peranti Stabilisasi Voltan: Guna Regulator Voltan Automatik (AVR) atau Generator Var Statik (SVG) untuk menstabilkan voltan.

• Optimalkan Jadual Beban: Elakkan permulaan serentak peralatan daya tinggi untuk mengurangkan sags voltan.

• Laksanakan Pemantauan dan Pemberitahuan: Pasang sistem pemantauan kualiti kuasa untuk mendeteksi dan memberi amaran tentang anomali voltan secara real-time.

Penyederhanaan Ketidakseimbangan Beban

• Optimalkan Pembahagian Beban: Kekalkan arus tiga fasa yang seimbang.

• Guna Peralatan Penyeimbang Beban: Secara automatik seimbangkan beban dalam aplikasi di mana penyesuaian manual tidak praktikal.

• Pemeriksaan dan Penyesuaian Berkala: Guna analisis kualiti kuasa untuk memantau dan membetulkan tahap ketidakseimbangan secara berkala.

Amalan Grounding Pengubah Tegangan

• Reka Bentuk dan Pemeliharaan Sistem Grounding yang Tepat

• Grounding Neutral: Dalam Sistem Terbitan Berasingan (SDS), titik neutral mesti ditanahkan dengan betul mengikut piawaian seperti NEC 250 untuk mengelakkan "ground terapung."

• Kawal Voltan N-G: Stabilkan potensial neutral melalui grounding yang tepat untuk meminimumkan voltan Neutral-to-Ground.

• Tahanan Grounding yang Sesuai: Pastikan tahanan grounding memenuhi syarat kod (contohnya, ≤4Ω).

• Elakkan Gabungan Grounding: Pisahkan ground isyarat dan ground kuasa untuk mengurangkan gangguan.

• Ujian Berkala: Guna pemantau tahanan ground untuk mengesahkan integriti sistem secara berkala.

Penentuan Saiz Kapasiti dengan Koreksi Faktor Distorsi

• Perhitungkan Faktor Crest (CF) dan Faktor Derating Harmonik (HDF): Sesuaikan kapasiti pengubah tegangan berdasarkan ciri-ciri beban sebenar.

• Ikuti ANSI/IEEE C57.110: Terapkan faktor derating standard tersebut untuk pemilihan kapasiti yang tepat.

• Berikan Margin Kapasiti: Simpan 10–20% kapasiti tambahan semasa reka bentuk untuk menampung beban masa depan dan efek harmonik.