Итак, допустим, у нас есть большой цех с несколькими трехфазными машинами с высоким энергопотреблением, которые находятся далеко друг от друга. Если мы измерим сетевое напряжение на одной из вилок, можно ли это использовать для точного расчета потребления каждой из других машин, просто измерив их ток?
Я пытаюсь понять, можем ли мы иметь ненавязчивую распределенную систему мониторинга энергопотребления, подобную Open Energy Monitor , где мгновенное напряжение измеряется только в одной точке, а затем умножается на каждый из токов, чтобы получить мгновенную мощность. потребление.
У меня есть убеждение, что в промышленной среде это будет неточно из-за больших расстояний между приборами, больших скачков напряжения и более высоких индуктивностей линий передачи. Я прав?
Это зависит от требуемого уровня точности.
Неожиданно я ожидаю, что измерение напряжения в одной точке приведет к ошибке около 10% при измерении мощности в удаленных точках.
Правильно спроектированная система распределения низкого напряжения (Австралия: 230 В переменного тока, однофазная, 415 В переменного тока, трехфазная) должна удерживать установившееся падение напряжения в пределах примерно 10 %. Это означает, что разница напряжения между клеммами питания и нагрузки не должна превышать 10 %. (10 % — не обязательный предел, скорее эмпирическое правило.)
Фазовый сдвиг не кажется проблемой. Если вы сомневаетесь, найдите типичные импедансы кабелей (которые можно найти в стандарте, таком как AS/NZS 3008, или в каталоге производителя кабеля, например, Nexans/Olex или Prysmian). Вы можете использовать полное сопротивление кабеля для расчета падения напряжения и фазового сдвига для заданного тока нагрузки.
При высоком напряжении (3,3 кВ, 11 кВ) падение напряжения на кабельных трассах действительно невелико. Я ожидаю, что одноточечное измерение напряжения будет работать здесь хорошо. (На самом деле, так это и делается. См. ниже.)
Что касается скачков напряжения, влияющих на ваши измерения: не беспокойтесь об этом. Вы измеряете потребляемую мощность (киловатт-часы), а не мгновенную мощность (кВт). Шипы усредняются с течением времени.
Для перспективы переходные процессы напряжения при запуске двигателя обычно исчезают в течение 10 секунд. В сутках 86 400 секунд. Переходные процессы напряжения не повлияют на ваши измерения мощности.
Примечание. На практике измерения мощности обычно проводятся на входном конце цепи – в распределительном щите/центре управления двигателем.
В низковольтных ЦУД каждый счетчик напрямую подключается к фазным проводам. Счетчики могут быть построены для прямого измерения 240 В переменного тока без каких-либо проблем.
Для высоковольтных ЦУД напряжение слишком велико для прямого измерения. Предусмотрен один трансформатор напряжения (т.е. 3,3 кВ/110 В) для масштабирования напряжения до измеримого уровня. Это масштабированное напряжение 110 В затем распределяется на все счетчики на распределительном щите.
Измерение не выполняется на нисходящем конце (где находятся вилки), потому что это, как правило, открытая среда, подверженная большому количеству злоупотреблений и повреждений.
Ну, ток будет одинаковым в любой точке системы, но падение напряжения между сервисом и нагрузкой повлияет на показания кВт, которые вы берете на сервисе, по сравнению с нагрузкой. Так что это зависит от ЦЕЛИ, которую вы имеете в виду для этого измерения. Если цель состоит в том, чтобы определить влияние какой-либо конкретной нагрузки на финансовый аспект вашего энергопотребления, то единственное, что имеет значение, — это измерение, проводимое в той же точке, что и измерение коммунальных услуг, которая будет входом для обслуживания. Если вы измеряете кВт на нагрузке, ПОСЛЕ падения напряжения, тогда взятое там число окажется ниже, в основном потому, что оно не будет включать омические тепловые потери в кабелях (т.е. падение напряжения). Но с точки зрения дохода, эта машина вызывает эти омические тепловые потери, поэтому их СЛЕДУЕТ включать в стоимость электроэнергии для этой машины.
Если вам нужно точное измерение «мгновенного энергопотребления» для вашего сценария («машины с высоким энергопотреблением находятся далеко друг от друга»), я рекомендую вам измерить как напряжение, так и ток для каждой машины. Таким образом, вы будете четко видеть, сколько потребляет каждая машина. Кроме того, любые различия в напряжении, измеренном на разных машинах, могут дать вам представление о потерях в проводах и потенциальных улучшениях проводов.
Кроме того, вы также можете измерить напряжение и ток в точке «входа». Это позволит вам оценить потери и провести дополнительный анализ и перепроверить свои счетчики.
DimP