کیفیت برق چیست؟

نیاز به شناسایی عواملی وجود دارد که منجر به کیفیت ضعیف توان در یک سیستم قدرت می شود. این دلایل احتمالی رویدادهای نامشخص، سودمندی، مصرف کننده و سازنده است.

رویدادهای نامشخص (Uncertain Events)

بسیاری از مشکلات در کیفیت توان ناشی از رویدادهای تصادفی مانند خطا، تشدید، موج صاعقه و غیره است. برق با چنین اختلالاتی همراه است.

ابزراهای سودمند (Utility)

ابزارهای سودمند، مسئول کیفیت پایین برق در سه بخش است:

تولید:  مشکلات کیفیت برق در تولید به دلیل گسترش، تعمیر و نگهداری، برنامه ریزی، قطع و جابجایی بار ایجاد می شود.

انتقال: کیفیت برق در خطوط انتقال به دلیل قطع شدن جریان برق، تغییرات ولتاژ، رعد و برق، عملکرد نامناسب دستگاه های تنظیم ولتاژ و غیره تحت تاثیر قرار می گیرد.

توزیع: افت ولتاژ، وقفه ها، گذرا ، نوک ها، برق رسانی ترانسفورماتور و غیره از دلایل کیفیت پایین برق در سیستم توزیع هستند.

مصرف کننده (Consumer)

مصرف کنندگان در بخش بزرگی از مشکلات کیفیت برق نقش دارند. بارهای غیر خطی مورد استفاده مصرف کنندگان در سیستم قدرت هارمونیک تولید می کنند که منجر به کیفیت پایین توان می شود. اگر امپدانس بار با ولتاژ اعمال شده تغییر کند، آن را غیر خطی می گویند. امپدانس در حال تغییر به معنای جریان غیر سینوسی است که توسط بار غیر خطی کشیده می شود حتی اگر ولتاژ سینوسی در سیستم وجود داشته باشد. جریان غیر سینوسی حاوی جریان هارمونیک است که در امپدانس سیستم اختلال ایجاد می کند و منجر به اعوجاج ولتاژ می شود که می تواند بر سیستم قدرت و بارهای متصل به آن تأثیر بگذارد.

سازنده (Manufacturer)

مسائل مربوط به کیفیت برق را می توان از دو طریق به تولید کنندگان مرتبط کرد:

استانداردها: فقدان استانداردها برای نصب، آزمایش، گواهی، خرید، فروش یا استفاده از هر محصول ممکن است منجر به کیفیت پایین برق شود.

حساسیت تجهیزات: حساسیت تجهیزات در صورتی که به دلیل حساسیت بالا با محیط الکتریکی ناسازگار باشد، ممکن است باعث مشکلات کیفیت توان شود.

مسائل و پارامترهای کیفیت برق مشترک

گذرا – Transients

گذرا پالس هایی هستند که در یک شکل موج سینوسی برای مدت کوتاه اما با شدت بالا رخ می دهند. گذرا می تواند از منابع داخلی یا خارجی به عنوان مثال از خارج یا از داخل تاسیسات باشد. منابع خارجی ممکن است شامل رعد و برق، باد، سوئیچینگ ترانسفورماتور و غیره باشد. این اعوجاج ها در شکل موج نامطلوب هستند، زیرا تجهیزات می توانند به روش های مختلفی مانند خرابی دی الکتریک، شکستگی، فلاش عایق، اضافه بار و غیره آسیب ببینند. به این ترتیب، گذرا منجر به کیفیت پایین می شود.

به نوسانات ناگهانی و مختصر ولتاژ یا جریان اطلاق می شود که در مدت زمان کوتاهی رخ می دهد. آنها می توانند در اثر حوادثی مانند صاعقه، عملیات سوئیچینگ یا خطا در سیستم قدرت ایجاد شوند. مدت زمان گذرا می تواند از چند میکروثانیه تا چند میلی ثانیه باشد و می تواند تأثیر قابل توجهی بر عملکرد و قابلیت اطمینان سیستم ها و تجهیزات الکتریکی داشته باشد.
سرکوب‌کننده‌های ولتاژ گذرا، دستگاه‌های محافظ نوسان و سایر اقدامات حفاظتی را می‌توان برای محدود کردن اثرات گذرا بر روی سیستم‌ها و تجهیزات الکتریکی اجرا کرد.