Swedish

Transienter och spänningsosymmetri

Kraftförsörjningsproblem som oftast drabbar industrianläggningar inkluderar spänningstoppar och -bottnar, övertoner, transienter och spänningsosymmetri och strömobalans.

Rad med motorer till HVAC-system

I ett balanserat trefassystem är fasspänningarna lika eller mycket nära lika. Obalans är ett mått på fasspänningarnas olikhet. Spänningsosymmetri är måttet på spänningsskillnader mellan faserna i ett trefassystem. Den sänker prestanda och förkortar trefasmotorers livslängd.

Transienters påverkan på motorer kan vara allvarlig. Motorns lindningsisolering kan skadas, vilket kan leda till kostsamma tidiga motorhaverier och oplanerade driftstopp.

Testa transientspänning i motorer

Transientspänning, tillfälliga, oönskade spänningstoppar eller -bottnar i en elektrisk krets kan komma från ett antal källor, antingen inne i eller utanför en industrifastighet.

Närliggande laster som slås på eller av, kondensatorbatterier för effektfaktorkorrigering eller till och med avlägsna väderförhållanden kan generera transientspänning i distributionssystem. Dessa transienter, som varierar i amplitud och frekvens, kan leda till nedbrytning av isolering eller till isoleringsfel i motorlindningar

Det kan vara svårt att hitta källan till transienter på grund av att förekomsterna är oregelbundna och att symptomen yttrar sig på olika sätt. En transient kan till exempel förekomma på styrkablar, som inte nödvändigtvis orsakar skador direkt på utrustningen, men som kan störa driften.

Elkvalitets- och motoranalysatorn Fluke 438-II

Ett bra sätt att identifiera och mäta transienter är att använda en elkvalitetsanalysator för trefassystem med transientfunktion, t.ex. Fluke 438-II elkvalitets- och motoranalysator. Transientfunktionen på instrumentet är inställd på mer än 50 V över normal spänning. Display visar då den potentiellt problematiska spänningen över 50 V, dvs. transienterna.

Om det inte finns transienter vid en första mätning är det bra att mäta och logga elkvaliteten över tid med en avancerad industriell elkvalitetsanalysator med logg, till exempel en Fluke 1750 trefas elkvalitetsanalysator m logg.

Vad orsakar spänningsosymmetri?

Ett obalanserat trefassystem kan orsaka dålig prestanda från trefasmotorer och andra trefaslaster eller för tidigt bortfall på grund av följande:

  • Mekanisk stress i motorer på grund av lägre vridmoment än normalt
  • Högre än normal ström i motorer och trefaslikriktare
  • Obalanserad ström flyter i neutrala ledare i trefas stjärnkopplingar

Spänningsosymmetri på motorterminalerna orsakar hög strömobalans, som kan vara sex till tio gånger högre än spänningsosymmetrin. Obalanserade strömmar kan orsaka ojämn gång, ökad vibration och mekanisk stress, ökade förluster och överhettade motorer. Spänningsosymmetri och strömobalans kan även påvisa underhållsproblem såsom lösa anslutningar och slitna kontakter.

Obalans kan inträffa överallt i distributionssystemet. Lasterna måste vara jämnt fördelade över varje fas i en gruppcentral. Om en fas belastas för högt jämfört med andra, blir spänningen lägre på den fasen. Transformatorer och trefasmotorer som matas från den centralen kan bli varmare, ovanligt bullriga, vibrera för mycket och även haverera för tidigt.

Beräkna spänningsosymmetri

Det är enkelt att beräkna spänningsosymmetri. Resultatet är den procentuella obalansen och används till att bestämma nästa steg i felsökning av motorproblem. Beräkningen har tre steg:

  1. Bestäm spänningens eller strömmens medelvärde
  2. Beräkna den högsta spännings- eller strömavvikelsen
  3. Dividera den maximala avvikelsen med spänningens eller strömmens medelvärde och multiplicera med 100 % obalans = (max avvikelse från medelvärdet för V eller I/medelvärdet för V eller I) x 100

En manuell beräkning av obalans är en bestämning av spänningsosymmetri eller strömobalans vid en viss tidpunkt. En motorstyrningsanalysator såsom Fluke 438-II visar spänningsosymmetri eller strömobalans i realtid, inklusive eventuella variationer i obalansen.

Relaterade resurser