Nguyên nhân và biện pháp giảm thiểu hiện tượng tăng áp

Các nguyên nhân gây sưng áp điện gồm giảm tải đột ngột, thay đổi chuyển mạch, hành vi điều chỉnh, và một số điều kiện lỗi gây tăng điện áp trên một hoặc nhiều pha. Phương pháp khắc phục chính phụ thuộc vào độ lớn, thời gian, vị trí ghi nhận, và thiết bị bị ảnh hưởng. Tăng điện áp RMS tạm thời khác với đỉnh transient nhanh hoặc trạng thái điện áp cao duy trì. Xác nhận phân loại sự kiện và phương pháp đo trước khi chọn thiết bị bảo vệ hoặc bù công suất.

Đối với nhà máy hoặc cơ sở thương mại, mục tiêu đầu tiên là kết nối hồ sơ sự kiện đáng tin cậy với ảnh hưởng thực tế của quá trình. Mức đọc cao trên màn hình bảng điều khiển có thể bắt đầu một cuộc điều tra, nhưng không xác định chính xác khi nào sự kiện xảy ra, nó kéo dài bao lâu hoặc liệu thiết bị có ghi lại dạng sóng liên quan hay không.

Xác định rõ sự kiện trước khi điều tra nguyên nhân

Sử dụng tiêu chuẩn áp dụng của dự án và cài đặt bộ phân tích để mô tả sự sưng. Ghi lại tham chiếu điện áp, ngưỡng, thời gian bắt đầu và kết thúc, điện áp tối đa giữ lại, thời gian, và các kênh pha. Số lần sự kiện từ các thiết bị khác nhau chỉ có thể so sánh khi quy tắc đo lường và tổng hợp của chúng được hiểu rõ.

The Tổng quan tiêu chuẩn IEEE 1159 đề cập đến việc giám sát chất lượng điện năng. The Sách IEC 61000-4-30 mô tả phương pháp đo lường. Tham khảo bản đầy đủ liên quan để có định nghĩa chính thức về sự kiện và yêu cầu đánh giá. Tránh nhập khẩu một ngưỡng số duy nhất từ tài liệu quảng cáo sản phẩm không liên quan.

Một báo cáo hữu ích phân biệt sự tăng tạm thời điện áp RMS với một xung ngắn hoặc transient dao động rất nhanh. Nó cũng phân biệt vấn đề điều chỉnh duy trì. Những rối loạn này có thể yêu cầu các chức năng đo lường và biện pháp khắc phục khác nhau. Không giả định rằng bất kỳ thiết bị nào quảng cáo về “surges” đều cung cấp bảo vệ chống lại mọi sự tăng điện áp kéo dài hơn.

Kiểm tra tham chiếu điện áp và sắp xếp pha

Xác định xem bộ ghi đã đo điện áp pha-đến-nguồn hay pha-đến-pha. Ghi lại sơ đồ cấp nguồn, điện áp danh định, hệ thống đất, cấu hình biến áp, và vị trí giám sát. Sự tăng pha-đến-nguồn có thể có lời giải khác so với sự thay đổi tương tự thấy trên tất cả các kênh line-to-line.

Ví dụ tính toán minh họa, tham chiếu 230 V đạt 253 V tương ứng với 110 phần trăm của tham chiếu đó, tăng 10 phần trăm. Ví dụ này giải thích cách báo cáo phần trăm và không phải là ngưỡng sự kiện hoặc giới hạn chấp nhận thiết bị chung. Giữ tham chiếu thực tế và cài đặt phân loại của thiết bị cùng với báo cáo xuất ra.

Trong trường hợp hồ sơ theo pha, giữ nguyên từng kênh thay vì chỉ xuất giá trị lớn nhất. Một sự kiện mất cân bằng có thể dẫn đến hướng điều tra khác so với thay đổi điện áp cân bằng. Một dấu vết pha bị thiếu nên được xem là thiếu thông tin, không phải bằng chứng pha vẫn bình thường.

Xem xét các thay đổi trong phản ứng tải và chuyển mạch

Khi một tải lớn ngắt kết nối, phản ứng điện áp phụ thuộc vào trở kháng mạng, hành vi phát điện hoặc điều chỉnh, và thiết bị còn lại. So sánh thời gian sự kiện với các lần tắt động cơ, dừng dây chuyền sản xuất, và nhật ký chuyển mạch. Tắt đồng thời cung cấp giả thuyết, nhưng hồ sơ hiện tại giúp kiểm tra xem tải có thực sự đã thay đổi trước hay không.

Chuyển mạch tụ điện cũng có thể thay đổi điều kiện hệ thống. Ghi lại các bước đã hoạt động, cài đặt điều khiển của chúng, và các bộ phản ứng liên quan. Một ngân hàng tụ điện nên được chọn và điều khiển phù hợp với hệ thống dự định; thêm bù phản ứng một cách mù quáng vào một vấn đề về điện áp có thể tạo ra vấn đề khác.

The Hướng dẫn khảo sát chất lượng điện công nghiệp giải thích cách thu thập hồ sơ vận hành đại diện. Sử dụng đo lường đồng bộ trước/sau khi thử nghiệm giả thuyết chuyển mạch. Không cố ý tái tạo các sự kiện nguy hiểm hoặc thay đổi cài đặt bảo vệ để có biểu đồ rõ ràng hơn.

Xem xét các sự kiện điều chỉnh và mạng lưới phía trên

Cài đặt chốt biến áp, bộ điều chỉnh điện áp, điều khiển máy phát điện, và chuyển mạch phía trên có thể ảnh hưởng đến điện áp cục bộ. Xác định xem sự kiện xuất hiện tại điểm vào chính cũng như tại nhánh bị ảnh hưởng. Thông tin của nhà cung cấp dịch vụ có thể hỗ trợ cuộc điều tra khi thời điểm và giới hạn đo lường phù hợp.

Sự tăng điện áp phát hiện trên nhiều bảng điều khiển phía dưới có thể cần xem xét phía trên, nhưng trước tiên so sánh khả năng và cài đặt của thiết bị. Một bộ ghi có khả năng ghi lại sự kiện phù hợp và một bộ ghi theo xu hướng trung bình chậm không cung cấp bằng chứng tương đương. Sự không chắc chắn về thời gian ghi nhận cũng có thể khiến các sự kiện không liên quan xuất hiện có vẻ liên kết.

Nếu có liên quan đến máy phát hoặc nguồn độc lập, hãy sử dụng giới hạn hoạt động đã được ghi rõ và cấu hình điều khiển của nó. Xem xét lại việc từ chối tải và điều chỉnh với các kỹ sư phụ trách. Tránh áp dụng cách hiểu của nhà cung cấp dịch vụ tiện ích cho mọi sự kiện máy phát dự phòng hoặc lưới điện nhỏ mà không xem xét nguồn và chế độ hoạt động.

Xem xét cẩn thận các giả thuyết liên quan đến lỗi và trung tính

Một số điều kiện lỗi mạng có thể gây ra biến đổi điện áp trên các pha khác ngoài pha bị lỗi, tùy thuộc vào cấu trúc hệ thống. Cuộc điều tra cần có hồ sơ điện áp phân pha, nhật ký bảo vệ và sơ đồ mạng chính xác. Một tổng hợp số lượng sự kiện không thể xác định loại lỗi.

Trong các cấu hình điện áp thấp liên quan, các vấn đề trung tính hoặc kết nối có thể tạo ra hành vi điện áp pha-đến-trung tính đáng lo ngại. Xử lý các bất thường về mất cân bằng điện áp, bằng chứng quá nhiệt hoặc thiệt hại thiết bị lặp lại như là lý do để tiến hành điều tra điện lực có trình độ. Không hướng dẫn vận hành mở bảng điều khiển đang hoạt động, chạm vào dây trung tính hoặc hoán đổi kết nối như một thí nghiệm chẩn đoán.

Giữ các quan sát an toàn riêng biệt với nguyên nhân đã xác nhận. Tuân thủ các quy tắc địa phương và quy trình tại hiện trường phù hợp; một bài viết trên web không cho phép kiểm tra có nguồn điện.

Sử dụng bảng nguyên nhân và bằng chứng

Bảng này xác định các hướng điều tra khả thi hơn là tuyên bố một nguyên nhân duy nhất cho mỗi dạng sóng. Hơn một cơ chế có thể góp phần, và một đánh giá có trình độ nên xem xét toàn bộ hệ thống lắp đặt.

Chọn một thiết bị có thể ghi lại câu hỏi

Xác định các chức năng phát hiện và báo cáo sự kiện cần thiết cho cuộc điều tra. Kiểm tra phương pháp đo lường, sắp xếp kênh, độ phân giải thời gian, phạm vi điện áp, khả năng tương thích của cảm biến, thời gian ghi nhật ký và khả năng xuất khẩu. Yêu cầu tệp cấu hình và bằng chứng hiệu chuẩn khi dự án yêu cầu.

The hướng dẫn lựa chọn bộ phân tích chất lượng nguồn bao gồm sự khác biệt giữa các phép đo bảng điều khiển định kỳ và khảo sát chuyên gia. Các so sánh giám sát di động và cố định giúp quyết định xem chiến dịch tạm thời có thể ghi lại các sự kiện hiếm gặp hay không hoặc liệu giám sát liên tục có hợp lý hay không.

The Thiết bị đo đa chức năng BY194 Trong các hình minh họa này thể hiện sản phẩm đồng hồ đo bảng điều khiển tương ứng. Xác minh tài liệu mô hình chính xác của nó để biết các chức năng giám sát cần thiết. Các hình minh họa không xác lập ghi waveform phồng, đo lường loại A, kiểm tra khả năng chống nhiễu hoặc tuân thủ tiêu chuẩn sự kiện cụ thể.

Phù hợp giảm thiểu với mức độ phơi nhiễm đo được

Thiết bị chống sét, bộ điều chỉnh điện áp, nguồn dự phòng, giải pháp cung cấp điều khiển, điều chỉnh quy định và bù phản ứng giải quyết các vấn đề kỹ thuật khác nhau. Yêu cầu phạm vi hoạt động điện áp-thời gian đã được ghi lại và chức năng bảo vệ của từng đề xuất. Thiết bị phù hợp với quá điện áp tạm thời có thể không giải quyết quá điện áp RMS kéo dài hơn.

Đối với tải nhạy cảm, xem xét giới hạn đầu vào của nhà sản xuất thiết bị và hành vi bảo vệ. Không so sánh mô tả kiểm tra khả năng chống nhiễu phòng thí nghiệm với một đảm bảo không điều kiện cho hệ thống đã lắp đặt. So sánh phạm vi sự kiện thực tế, trạng thái thiết bị và sắp xếp điện của hệ thống với các điều kiện đã được ghi lại.

Bù phản ứng nên theo thiết kế điều khiển công suất hoặc điện áp được hỗ trợ bởi các phép đo. Bộ lọc hài nên theo mục tiêu kiểm soát hài đã định nghĩa. Cả hai không nên được tiếp thị như là câu trả lời toàn diện cho mọi hiện tượng phồng. Yêu cầu nhà cung cấp giải thích rõ ràng về loại nhiễu đã ghi lại mà nó giải quyết và cách kiểm tra vận hành sẽ xác nhận yêu cầu đó.

Xây dựng kế hoạch chấp nhận có thể bảo vệ được

Xác định các tải được bảo vệ, vị trí đo lường, loại nhiễu, phạm vi điện áp-thời gian đã ghi lại, điều kiện vận hành và kết quả quy trình yêu cầu. Chỉ rõ ai sẽ thực hiện các phép đo nghiệm thu, các cài đặt thiết bị nào phải giữ được tính tương tự, và cách báo cáo các sự kiện không chắc chắn hoặc do bên ngoài gây ra.

Lưu giữ các tệp dữ liệu thô và sổ ghi sự kiện trước và sau công việc sửa chữa. So sánh mức độ nghiêm trọng của sự kiện, tần suất, cảnh báo thiết bị và quá trình phục hồi riêng biệt. Nếu các sự kiện ghi lại giảm sau khi thay đổi ngưỡng, điều đó không chứng minh nguồn cung cấp đã được cải thiện. Tương tự, khả năng vượt qua sự cố thành công vẫn có giá trị ngay cả khi một sự kiện phía trên vẫn xảy ra.

Khi không xảy ra phồng trong khảo sát theo dõi ngắn hạn, báo cáo thời gian quan sát và phạm vi sản xuất. Không tuyên bố giải pháp vĩnh viễn từ khoảng thời gian yên tĩnh. Giám sát lâu hơn có thể cần thiết khi sự kiện ban đầu hiếm gặp hoặc liên quan đến điều kiện vận hành theo mùa.

Học tập thêm

Bài học giáo dục dưới đây giải thích về giám sát chất lượng điện năng và tiêu chuẩn hóa. Nó hỗ trợ từ vựng đo lường được sử dụng ở đây; tuân theo tiêu chuẩn dự án đã chọn và tài liệu thiết bị để phân loại sự kiện thực tế và quyết định bảo vệ.

Xem Power Quality: Tiêu chuẩn và giám sát

Các câu hỏi thường gặp

Sự tăng điện áp có giống với sự quá tải tạm thời không?

Không. Một phồng mô tả sự tăng điện áp RMS tạm thời theo phân loại đã chọn, trong khi một sự kiện transients là một dạng sóng khác. Xác nhận thời gian ghi lại và phương pháp đo trước khi xác định bảo vệ.

Việc tắt nguồn một tải lớn có thể làm tăng điện áp không?

Nó có thể góp phần thông qua phản hồi của nguồn và mạng lưới, nhưng kết quả phụ thuộc vào việc lắp đặt. So sánh điện áp đồng bộ, dòng điện và hồ sơ chuyển mạch trước khi xác nhận việc từ chối tải là nguyên nhân.

Liệu đọc đồng hồ bảng điều khiển có chứng minh được thời gian của một đợt tăng áp không?

Không. Giá trị hiển thị chỉ riêng không xác định được thời gian sự kiện hoặc chi tiết dạng sóng. Xác minh chức năng ghi dữ liệu chính xác của thiết bị và giữ lại dữ liệu sự kiện gốc.

Liệu một ngân hàng tụ điện có sửa được mọi sự phồng áp điện áp không?

Không. Việc bù đắp phải tuân theo thiết kế đo lường, phù hợp với từng địa điểm cụ thể. Xem xét hành vi chuyển mạch, điều chỉnh nguồn và tải ảnh hưởng; thêm tụ điện mà không phân tích có thể làm thay đổi điều kiện hệ thống một cách không mong muốn.