Endüstriyel tesisleri en çok etkileyen elektriksel sorunların arasında gerilim düşmeleri ve yükselmeleri, harmonikler, geçici gerilimler, gerilim ve akım dengesizliği bulunmaktadır.
Dengeli üç fazlı bir sistemde, faz gerilimleri eşit veya eşite çok yaklaşık olmalıdır. Dengesizlik veya denksizlik, faz gerilimlerinin eşitsizliğinin bir ölçümüdür. Gerilim denksizliği, üç fazlı bir sistemde fazların arasındaki gerilim farklarının ölçümüdür. Bu durum performansı düşürür ve üç fazlı motorların ömrünü kısaltır.
Bu geçici gerilimlerin motorlar üzerindeki etkisi ciddi olabilir. Motor sargısı yalıtımında arıza oluşması, motorun maliyet yaratacak şekilde erken arızalanmasına ve planlanmamış çalışmama süresinin oluşmasına neden olur.
Motorlarda geçici gerilim testi gerçekleştirme
Geçici gerilimler, yani elektrik devresindeki geçici ve istenmeyen gerilim artışları veya dalgalanmaları, endüstriyel tesisin içindeki ya da dışındaki birçok kaynaktan gelebilir.
Açılıp kapanan bitişik yükler, güç faktörü düzeltme kapasitörü depoları ve hatta uzak hava koşulları dağıtım sistemlerinde geçici gerilimler üretebilir. Genlik ve frekansta farklılık gösteren bu geçici gerilimler, motor sargılarında aşınmaya veya yalıtımın bozulmasına neden olabilir
Olayların frekansı ve semptomların kendilerini farklı şekillerde gösterebilmesi nedeniyle, bu geçici gerilimlerin kaynağını bulmak zor olabilir. Örneğin bir geçici gerilim, doğrudan ekipman hasarı oluşturmayan ancak operasyonları aksatabilen kontrol kablolarında görülebilir.
Geçici gerilimleri tespit etmenin ve ölçmenin iyi bir yolu, Fluke 438-II Güç Kalitesi ve Motor Analiz Cihazı gibi geçici gerilim fonksiyonu bulunan üç fazlı bir güç kalitesi analiz cihazı kullanmaktır. Ölçüm cihazındaki geçici gerilim fonksiyonu, normal gerilimin üzerine 50 V’tan fazlası eklenerek ayarlanır. Böylece ölçüm cihazının ekranı, 50 V'un üzerindeki potansiyel olarak sorun yaratan gerilimleri, yani geçici gerilimleri gösterir.
İlk ölçümde geçici gerilimler bulunmazsa, Fluke 1750 Üç Fazlı Güç Kalitesi Kaydedici gibi gelişmiş bir endüstriyel güç kalitesi kaydediciyle zaman içindeki güç kalitesinin ölçülmesi ve kaydedilmesini denemek iyi bir seçenektir.
Dengesiz gerilimin sebebi nedir?
Dengesiz bir üç fazlı sistem, üç fazlı motorların ve diğer üç fazlı yüklerin düşük performans göstermesine veya aşağıdaki unsurlardan dolayı zamanından önce arızalanmasına sebep olur:
- Normalden daha düşük tork çıkışı nedeniyle motorlardaki mekanik stresler
- Motorlarda ve üç fazlı doğrultucularda normalin üzerinde akım
- Dengesiz akım üç fazlı yıldız tipi sistemlerde nötr iletkenlerden geçecektir
Motor terminallerindeki gerilim dengesizliği, gerilim dengesizliğinden 6 ila 10 kat daha fazla bir büyüklüğe sahip olabilen yüksek akım dengesizliğine neden olur. Dengesiz akımlar; tork dalgalanmasına, artan titreşime ve mekanik strese, artan kayıplara ve motorun aşırı ısınmasına neden olur. Gerilim ve akım dengesizlikleri ayrıca; gevşek bağlantı ve aşınmış temas problemleri gibi bakım sorunlarının da göstergesi olabilir.
Dengesizlik, dağıtım sisteminin herhangi bir noktasında oluşabilir. Yükler, panel panosunun her bir fazına eşit bir şekilde dağıtılmalıdır. Bir faz diğerlerine göre daha fazla yüklendiğinde, bu fazdaki gerilim daha düşük olur. Bu panelden beslenen transformatörler ve üç fazlı motorlar çalışırken daha fazla ısınabilir, alışılmadık biçimde gürültü çıkarabilir, aşırı derecede titreşebilir ve hatta zamanı gelmeden arızalanabilirler.
Gerilim dengesizliği nasıl ölçülür
Gerilim dengesizliğini belirlemek için ölçüm yapmak basittir. Sonuç, dengesizliği yüzde olarak belirtir ve motor sorunlarının giderilme adımlarını belirlemek için kullanılabilir. Hesaplamada üç aşama vardır:
- Ortalama gerilim veya akımı belirleme
- En yüksek gerilim veya akım sapmasını hesaplama
- Maksimum sapmayı ortalama gerilim veya akıma bölme ve 100 ile çarpma %dengesizlik = (Ortalama V veya I’dan maksimum sapma/ortalama V veya I) x 100
Manuel bir şekilde dengesizliği hesaplama, bir anlık gerilim veya akımın belirlenmesidir. Fluke 438-II gibi bir motor tahriki analiz cihazı, dengesizlikte oluşan tüm değişimler dahil olmak üzere gerçek zamanlı olarak gerilim veya akım dengesizliğini gösterir.