بلاگ

بررسی کیفیت توان چگونه است؟ راهنمای جامع اندازه‌ گیری، ابزارها، روش‌ ها و استانداردهای صنعتی

کیفیت توان

بررسی کیفیت توان چگونه است؟ 

کیفیت توان (Power Quality) یکی از حیاتی‌ ترین پارامترها در شبکه‌ های برق صنعتی و تجاری است که مستقیماً بر عملکرد، طول عمر و مصرف انرژی تجهیزات الکتریکی تأثیر می‌ گذارد. بررسی کیفیت توان فرآیندی تخصصی برای شناسایی ریشه‌ ای، ثبت و تحلیل اختلالات در شبکه برق یک مجموعه است.

این کار تنها شامل اندازه‌ گیری نیست، بلکه مستلزم استفاده از ابزارهای دقیق، آگاهی فنی بالا از اختلالات مختلف و رعایت کامل نکات ایمنی توسط اپراتور فنی است. در ادامه، ابزارها و اصول کلیدی مورد نیاز برای یک بررسی اصولی کیفیت توان را مرور می‌کنیم. 

مشاوره

 

اختلالات اصلی کیفیت توان (آنچه باید اندازه‌ گیری شود)

مهندس کیفیت توان ابتدا باید بداند که به دنبال اندازه‌ گیری چه نوع اختلالاتی در شبکه است. اختلالات اصلی که در بررسی‌ های کیفیت توان مورد سنجش قرار می‌ گیرند، عبارتند از: 

الف. هارمونیک‌ ها و اعوجاج شکل موج (Harmonics) 

هارمونیک‌ ها فرکانس‌ هایی هستند که مضرب صحیحی از فرکانس اصلی شبکه (۵۰ یا ۶۰ هرتز) می‌ باشند. منابع غیرخطی (مانند درایوها، اینورترها و کوره‌ های القایی) باعث ایجاد این پدیده‌ اند. 

  • پارامتر اصلی اندازه‌ گیری: THD (Total Harmonic Distortion) که میزان کلی اعوجاج ولتاژ یا جریان را در یک نقطه مشخص می‌ کند. 
  • اثر مخرب: افزایش تلفات، گرم شدن ترانسفورماتورها و موتورها، و سوختن خازن‌ های صنعتی. 

ب. ولتاژهای گذرا (Transients) 

رویدادهایی با مدت زمان بسیار کوتاه (در حد میکروثانیه) اما دامنه بسیار بالا (چندین برابر ولتاژ نامی) هستند. 

  • منابع: سوئیچینگ خازن‌ ها، قطع و وصل کلیدهای قدرت و صاعقه. 
  • اثر مخرب: آسیب به عایق تجهیزات، خرابی بردهای الکترونیکی حساس و قطعات نیمه‌ هادی. 

ج. افت و افزایش ولتاژ (Sags & Swells) 

  • Sag (افت ولتاژ): کاهش موقت دامنه RMS ولتاژ به زیر ۹۰٪ ولتاژ نامی. 
  • Swell (افزایش ولتاژ): افزایش موقت دامنه RMS ولتاژ به بالای ۱۱۰٪ ولتاژ نامی. 
  • منابع: اتصال کوتاه در شبکه، استارت موتورهای بزرگ و قطع بار. 
  • اثر مخرب: خاموش شدن کامپیوترها، توقف فرآیندهای حساس و آسیب به موتورها. 

👇لیست محصولات خازن صنعتی بهنیکو

ابزارهای تخصصی بررسی کیفیت توان 

بررسی کیفیت توان مستلزم ابزارهایی است که بتوانند داده‌ ها را با نرخ نمونه‌ برداری بالا و دقت کافی ثبت کنند. 

الف. هارمونیک آنالیزور (Harmonic Analyzer) 

این دستگاه‌ ها ابزارهای اصلی برای اندازه‌ گیری و ثبت داده‌ های اعوجاج هارمونیک و THD هستند. 

  • قابلیت‌ ها: ارائه تصویر لحظه‌ ای از شکل موج، اندازه‌ گیری THD ولتاژ و جریان، و تفکیک هر هارمونیک به صورت جداگانه. 
  • نکته فنی: بر اساس تجربه، اندازه‌ گیری تا مرتبه ۲۵ هارمونیک برای نشان دادن ساختار شکل موج کافی است، اگرچه ابزارهای پیشرفته‌ تر فرکانس‌ های بالاتر را نیز پوشش می‌ دهند. 

ب. آنالایزرهای پاسخ گذرا و اسیلوسکوپ‌ ها 

این ابزارها برای ثبت اختلالات با مدت زمان بسیار کوتاه و فرکانس بالا ضروری هستند. 

  • آنالیزورهای پاسخ گذرا (Transient Analyzers): دستگاه‌ های پیشرفته‌ ای که برای ثبت اختلالات زیرسیکلی (کمتر از یک سیکل) استفاده می‌ شوند. نرخ نمونه‌ برداری بالا (۲ تا ۴ میلیون نمونه در ثانیه) برای توصیف دقیق دامنه و محتوای فرکانسی رویدادهای گذرا حیاتی است. 
  • اسیلوسکوپ‌ های ذخیره‌ ساز دیجیتال (DSO): با نرخ نمونه‌ برداری بسیار بالا (صدها میلیون نمونه در ثانیه)، برای مشاهده و ثبت شکل موج‌ های تکراری با فرکانس بالا یا نویزهای فرکانس بالا روی مدارهای قدرت و کنترل مفید هستند. 

ج. دیتالاگرها (Data Logger) و ثبت‌ کننده‌ های نمودار 

از این ابزارها برای ثبت داده‌ های حالت پایدار مانند تغییرات ولتاژ، جریان، دما و ضریب توان در مدت زمان طولانی استفاده می‌ شود (مثلاً یک هفته یا یک ماه). 

  • مزیت: سادگی در راه‌ اندازی و قیمت نسبتاً پایین. 
  • محدودیت: این دستگاه‌ ها اطلاعاتی در مورد شکل موج یا اختلالات گذرا (مانند هارمونیک و سوئیچینگ) ارائه نمی‌ دهند و فقط مقادیر را در بازه‌ های زمانی نسبتاً طولانی (مثلاً هر ۵ ثانیه) ثبت می‌ کنند. 

د. RMS متر واقعی (True RMS Meter) 

در شبکه‌ های حاوی هارمونیک، مقدار RMS جریان یا ولتاژ می‌ تواند با مؤلفه اصلی موج (فرکانس ۵۰ هرتز) تفاوت قابل توجهی داشته باشد. 

  • اهمیت: True RMS مترها با غلبه بر اثر گرمایش شکل موج، یک مقدار دقیق RMS (به جای میانگین یا پیک) را ارائه می‌ دهند که برای ارزیابی صحیح بار موتورها و ظرفیت کابل‌ ها حیاتی است. 
اندازه گیری کیفیت توان

 

ایمنی و اصول نمونه‌ برداری (نرخ نایکوئیست) 

الف. نرخ نایکوئیست (Nyquist Rate) 

برای تعیین دقیق محتوای فرکانسی یک شکل موج، فرکانس نمونه‌ برداری ابزار اندازه‌ گیری باید بیشتر از دو برابر فرکانس بالاترین هارمونیک مورد نظر باشد. (به عنوان مثال، برای سنجش هارمونیک تا مرتبه ۲۵ در شبکه ۵۰ هرتز، نرخ نمونه‌ برداری باید حداقل ۲۵۰۰ نمونه در ثانیه باشد). 

ب. اولویت ایمنی در حین تست 

جمع‌ آوری داده‌ های کیفیت توان، حیاتی‌ترین جنبه آزمایش است. با توجه به اینکه تجهیزات الکتریکی را نمی‌ توان در حین تست قطع کرد، رعایت ایمنی مطلقاً ضروری است. 

  • تجهیزات حفاظت فردی (PPE): استفاده از دستکش‌ های عایق برق، عینک ایمنی و لباس ضد حریق (Arc Flash Suit) حداقل موارد ضروری هستند. 
  • حضور شخص دوم: همواره در حین باز کردن تابلوها و نصب پروب‌ های اندازه‌ گیری، باید شخص دیگری (حتی اگر آموزش کیفیت توان ندیده باشد، اما با خطرات برق آشنا باشد) در محل حضور داشته باشد. 
بررسی کیفیت توان

 

🟢 خرید انواع خازن صنعتی و حذف توان راکتیو 

یکی از دلایل اصلی افت کیفیت توان، به‌ ویژه پایین آمدن ضریب توان و تحمیل جریمه‌ های سنگین اداره برق است. مجموعه بهنیکو به عنوان یک مرجع تخصصی در زمینه جبران‌ سازی توان، آماده ارائه مشاوره فنی، فروش انواع خازن‌ های صنعتی و تجهیزات حذف توان راکتیو با بالاترین کیفیت و استاندارد به شما عزیزان است. 

برای خرید مستقیم انواع خازن صنعتی با قیمت مناسب و گارانتی معتبر، همین حالا با کارشناسان ما تماس بگیرید.

01144443988 - 01144443979

 

سوالات متداول (FAQ) 

کیفیت توان (Power Quality) چیست؟

 کیفیت توان به درجه انحراف ولتاژ، جریان و فرکانس شبکه برق از حالت ایده‌ آل و سینوسی کامل گفته می‌ شود. هرچه اختلالات کمتر باشد، کیفیت توان بالاتر است. 

2. چه استانداردهایی برای کیفیت توان وجود دارد؟ 

مهم‌ ترین استاندارد بین‌ المللی در این زمینه IEEE 519 است که محدودیت‌ های مجاز برای اعوجاج هارمونیک ولتاژ و جریان را در نقطه اتصال مشترک (PCC) تعیین می‌ کند. 

3. مهم‌ ترین عامل کاهش کیفیت توان در صنعت چیست؟

 استفاده روزافزون از تجهیزات الکترونیک قدرت غیرخطی مانند درایوهای سرعت متغیر (VFD)، منابع تغذیه سوئیچینگ و کوره های القایی که باعث تزریق هارمونیک‌ های جریان به شبکه می‌ شوند. 

4. آیا خازن‌ های معمولی مشکل هارمونیک را حل می‌ کنند؟ 

خیر. خازن‌ های معمولی (بدون فیلتر) در حضور هارمونیک‌ ها ممکن است درگیر پدیده رزونانس شده و خود دچار آسیب جدی شوند. برای جبران توان راکتیو در شبکه‌ های هارمونیکی، باید از فیلترهای هارمونیک یا بانک‌ های خازنی همراه با راکتور سری استفاده کرد. 

🟢 نصب بانک خازنی و جبران ساز توان تخصصی 

فراتر از خرید تجهیز، اجرای صحیح و نصب اصولی بانک خازنی اتوماتیک یا فیلتر هارمونیک برای تضمین عملکرد شبکه حیاتی است. بهنیکو با تیم مهندسی مجرب خود، خدمات طراحی، مشاوره و نصب تخصصی انواع سیستم‌ های جبران‌ ساز توان راکتیو و فیلتراسیون هارمونیک را برای کارخانجات و صنایع ارائه می‌ دهد. 

برای سفارش نصب بانک خازنی یا دریافت طرح جبران‌ سازی توان ویژه کارخانه خود، با ما در تماس باشید. 

09901680274 - 09905261572

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *