Spenningskvalitet – måling, analyse og feilsøking

God spenningskvalitet er viktig for sikker og stabil drift av elektriske anlegg. Spenningsvariasjoner, harmoniske strømmer og spenninger, flimmer, transienter og andre forstyrrelser kan påvirke både produksjonsutstyr, elektronikk, vern og andre elektriske komponenter.

Med måling og analyse av spenningskvalitet kan årsaken til problemer dokumenteres og tiltak vurderes på bakgrunn av faktiske måledata.

Electricus AS bistår med måling, analyse og vurdering av spenningskvalitet for blant annet industri, kraftverk, nettselskaper, jernbane, entreprenører og andre virksomheter med elektriske kraftsystemer.

Hva er spenningskvalitet?

Spenningskvalitet beskriver egenskapene til spenningen som leveres i et elektrisk nett.

Ideelt skal spenningen ha riktig nivå, frekvens og kurveform. I et reelt kraftsystem vil imidlertid belastninger, koblinger, feil og ulike typer elektrisk utstyr påvirke nettet.

Avvik kan blant annet vise seg som:

• spenningsvariasjoner
• spenningsdip og spenningsavbrudd
• overspenninger
• harmoniske og interharmoniske komponenter
• flimmer
• transienter og raske spenningsendringer
• spenningsusymmetri
• frekvensavvik

Hvor stor betydning slike fenomener har, avhenger både av nettet og utstyret som er tilkoblet.

Hvorfor måle spenningskvalitet?

Problemer med spenningskvalitet kan være vanskelige å identifisere fordi de ikke nødvendigvis er kontinuerlige.

En produksjonsmaskin kan stoppe uten en åpenbar årsak. Elektronisk utstyr kan resette. Frekvensomformere kan melde feil, eller vern kan reagere på hendelser som er vanskelige å gjenskape.

Ved å installere måleutstyr kan spenning, strøm og relevante hendelser registreres over tid.

Måledataene gjør det mulig å se hva som faktisk skjedde i kraftsystemet før, under og etter en hendelse. Dette gir et langt bedre grunnlag for feilsøking enn antakelser alene.

Måling av harmoniske og overharmoniske

Moderne elektriske anlegg inneholder stadig mer kraftelektronikk.

Frekvensomformere, likerettere, UPS-anlegg, ladere, solcelleanlegg og annet elektronisk utstyr kan påvirke strøm- og spenningskurvene i nettet.

Harmoniske komponenter kan blant annet føre til økte tap og oppvarming og påvirke transformatorer, kabler, kondensatoranlegg og annet elektrisk utstyr.

Måling og analyse av harmoniske gir mulighet til å identifisere nivåene og undersøke hvilke deler av anlegget som bidrar til forstyrrelsene.

Spenningsdip og kortvarige hendelser

Et spenningsdip er en kortvarig reduksjon i spenningen.

Selv svært korte hendelser kan være nok til å påvirke sensitivt elektronisk utstyr eller føre til driftsstans.

Årsaken kan ligge i kundens eget anlegg, i distribusjonsnettet eller lenger ute i kraftsystemet.

Kontinuerlig registrering av spenningskvaliteten gjør det mulig å dokumentere tidspunkt, varighet og størrelse på slike hendelser. Sammenholdt med annen informasjon fra anlegget kan dette gjøre det betydelig enklere å finne årsaken.

Spenningskvalitet i industrien

For industribedrifter kan dårlig spenningskvalitet få direkte økonomiske konsekvenser.

Et kort spenningsdip kan i enkelte anlegg være nok til å stoppe en prosess eller produksjonslinje. Samtidig kan anleggets egne laster påvirke spenningskvaliteten.

Måling kan derfor være aktuelt både ved konkrete driftsproblemer og som del av forebyggende vedlikehold.

Langtidsmålinger kan også gi kunnskap om hvordan kraftsystemet endrer seg med produksjon, belastning og forskjellige driftsmoduser.

Spenningskvalitet i kraftverk og elektriske nett

I kraftverk, transformatorstasjoner og distribusjonsnett kan kontinuerlig overvåking gi verdifull informasjon om både normale variasjoner og faktiske feilhendelser.

Målinger på strategiske steder kan brukes til å sammenligne forskjellige deler av nettet og gjøre det enklere å lokalisere hvor en forstyrrelse oppstår.

Dette kan også kombineres med nettanalyse og andre kraftsystemberegninger for å få en bedre forståelse av årsak og konsekvens.

Spenningskvalitet i jernbane og infrastruktur

Elektriske anlegg innen jernbane og annen kritisk infrastruktur kan ha komplekse forsyningssystemer og høye krav til tilgjengelighet.

Registrering og analyse av elektriske hendelser kan bidra til å dokumentere forholdene i nettet og gi et bedre beslutningsgrunnlag ved feilsøking og vedlikehold.

Målemetode og utstyr må tilpasses det aktuelle anlegget og hvilke fenomener som skal undersøkes.

Kontinuerlig overvåking eller midlertidig måling?

Behovet avgjør hvilken løsning som er mest hensiktsmessig.

Ved et konkret problem kan portabelt måleutstyr installeres i en begrenset periode. Dette kan være effektivt når målet er å finne årsaken til driftsforstyrrelser eller dokumentere spenningskvaliteten på et bestemt punkt.

I kritiske anlegg kan permanent overvåking være mer hensiktsmessig. Da bygges det opp historiske måledata som kan brukes ved senere hendelser og til å oppdage utvikling over tid.

Fra måledata til nyttig informasjon

Store mengder måledata har begrenset verdi dersom informasjonen ikke analyseres riktig.

Det viktige er å kunne knytte registrerte hendelser til det som faktisk skjer i anlegget.

Ved analyse av spenningskvalitet kan måledata blant annet sammenholdes med produksjonsstans, koblinger, oppstart av større laster, feil i nettet eller andre registrerte hendelser.

Slik kan man gå fra spørsmålet «hva skjedde?» til å finne en sannsynlig årsak og vurdere aktuelle tiltak.

Trenger dere måling av spenningskvalitet?

Electricus AS kan bistå med måling og analyse av spenningskvalitet ved både kortvarige feilsøkingsoppdrag og behov for mer omfattende overvåking.

Vi kan hjelpe med å finne riktig målepunkt, gjennomføre målinger, analysere resultatene og vurdere aktuelle tiltak.

Ta kontakt dersom dere opplever uforklarlige driftsforstyrrelser eller ønsker bedre oversikt over spenningskvaliteten i anlegget.