Power Quality monitoring

Grip op onverklaarbare elektrische verstoringen

Een term die steeds vaker voorbij komt in de elektrotechniek is ‘Power Quality’. Met dit begrip wordt de kwaliteit van elektrische energievoorziening, stroom en spanning bedoeld. Een slechte Power Quality kan directe invloed hebben op de continuïteit van de energievoorziening en op de levensduur en betrouwbaarheid van de aangesloten elektronische componenten.

Niet alleen eindgebruikers zoals (industriële) bedrijven, maar ook installatiebedrijven, zijn zich vaak niet bewust van mogelijke Power Quality problemen in de elektrische installatie en nemen daarom geen voorzorgsmaatregelen. De gevolgen van een slechte elektrische energievoorziening komen vaak later in beeld, nadat er problemen zijn ontstaan. Vervolgens moet er dan gemeten worden om de oorzaak van de storing te achterhalen.

Het oplossen of voorkomen van een slechte energievoorziening begint met actieve Power Quality monitoring. Door de kwaliteit van de elektriciteitsvoorziening inzichtelijk te maken, kunnen er problemen vroegtijdig worden waargenomen, opgespoord worden en uitval van productieprocessen kan voorkomen worden.

14.000

Jaarlijks komen er in Nederland meer dan 14.000 spanningsdips voor.

Schade

Slechte elektriciteitsvoorzieningen veroorzaken miljoenen euro’s aan schade per jaar.

Duur

Een slechte Power Quality brengt verborgen kosten met zich mee, zoals een kortere levensduur van elektronische apparatuur.

20 min

Onderzoek van Netbeheer Nederland stelt dat een huishouden gemiddeld twintig minuten per jaar zonder elektriciteit zit.

Een gezonde stroomvoorziening staat aan de basis van een efficiënte bedrijfsvoering

Power Quality heeft invloed op continuïteit van de energievoorziening en op de levensduur en betrouwbaarheid van aangesloten componenten. Grip op de energiekwaliteit is vandaag de dag een belangrijk onderdeel van een moderne bedrijfsvoering. Veel elektrische apparaten, duurzame energiebronnen en productieprocessen zijn uitgerust met gevoelige elektronica. Deze componenten zijn kwetsbaar voor verstoringen in het net. Dit leidt weer tot uitval of verstoring van processen, toenemende onderhoudskosten en een hoger energieverbruik van de elektrische installatie. Ook kan op termijn elektrische apparatuur beschadigen.

Onverklaarbaar gedrag van de E-installatie, defecte apparaten en brandgevaar

De kwaliteit van de netspanning wordt bepaald en beïnvloed door afwijkingen die optreden ten opzichte van de ideale situatie. Zo kan het spanningsniveau niet constant zijn, maar variëren. Er kunnen bijvoorbeeld dips, onderbrekingen en flikker voorkomen als gevolg van blikseminslag, kortsluiting in het net, een kabelbreuk of het starten van zware motoren en transformatoren.

Harmonische vervorming, frequentieschommelingen en onbalans tussen fasespanningen hebben allemaal nadelige effecten op de elektrische installatie en aangesloten apparatuur. Flikkerende verlichting, storing en uitval van apparatuur zijn zichtbare indicatoren van een slechte Power Quality. Niet-zichtbare indicatoren zoals energieverlies, een verkorte levensduur van elektrische apparaten of overbelasting van kabels en componenten worden vaak later gesignaleerd.

Met name overbelasting van de elektrische installatie leidt tot het opwarmen van componenten, met brand tot gevolg. Balans in de energiekwaliteit is dus een belangrijk onderwerp om bij stil te staan.

Invloed van duurzame energiebronnen op Power Quality

Huishoudens stappen over op duurzame energiebronnen, kantoren en industrieën vervangen onzuinige verlichting voor LED, de energiesector zet in op zon- en windenergie én ook de transportsector maakt de overstap naar groene energie. De energietransitie is een van de grootste veranderingen in deze eeuw en kent zo zijn uitdagingen. Power Quality is er een van.

De snelle groei van duurzame energiebronnen en bijkomende elektronica zoals omvormers, frequentieregelaars, laadpalen en energieopslagsystemen hebben niet alleen positieve kanten. Veel van deze systemen zorgen onbedoeld voor vervuiling van de netstroom. Dit heeft negatieve gevolgen voor de kwaliteit van het elektriciteitsnetwerk en de aangesloten individuele installaties.

Meten en monitoren van de E-installatie en aangesloten verbruikers

Om problemen met de energiekwaliteit op te lossen moet eerst de oorzaak in kaart worden gebracht. Uitgebreide monitoring en stroom- en spanningsmetingen over een langere periode geven een duidelijk beeld van de netbelasting op verschillende momenten van de dag. Installatietesters en multimeters werken prima bij inspectiemetingen van lineair belaste stroomnetten, maar niet bij vervuilde netten.

In elektrische installaties worden netanalyzers ingezet als inspectiemiddel om Power Quality verschijnselen zichtbaar te maken. Deze geavanceerde meetinstrumenten zijn ontworpen voor het nauwkeurig registreren van meerdere netparameters en verstoringen over een lange periode.

Wanneer tijdelijke analyse voldoende is, gebruiken inspectiebedrijven in de meeste gevallen een mobiele Power Quality analyzer. Op locaties waar permanent gemeten moet worden zijn DIN- of rackmount-geïnstalleerde instrumenten een betere oplossing. Elektrotechnisch specialist KWx levert meetinstrumenten voor beide toepassingen.

Mobiele meetinstrumenten voor Power Quality registratie

Chauvin Arnoux is al jaren een bekende speler op het gebied van Power Quality analyse. De geavanceerde Qualistar analyzers van de Franse fabrikant kunnen nagenoeg alle relevante Power Quality parameters registreren in 1- en 3-fasen installaties. Voor metingen in het veld is recent een IP67 gecertificeerde analyzer toegevoegd aan de serie. Kenmerkend voor de serie is de ongekend eenvoudige bediening. Een beperkt aantal toetsen en duidelijke pictogrammen loodsen je snel door de instellingen van het instrument.

Ook de compacte Power Energy Loggers van Chauvin Arnoux zijn slimme meetinstrumenten om energieverbruik en harmonischen te registreren. Zowel de PEL 102 als de PEL 103 kunnen overweg met 1- en 3-fasen installaties. Door de slanke behuizing met magneetbevestiging hang je de instrumenten eenvoudig aan de binnen- of buitenkant van de verdeelinrichting.

Een andere fabrikant van hoogwaardige Power Quality analyzers is het Sloveense Metrel. Het aanbod bestaat momenteel uit 4 compacte, maar krachtige analyzers, voorzien van een snelle processor om ook korte transiënte verschijnselen te detecteren en vast te leggen. Het geheugen is uit te breiden tot 32GB en via de Ethernet aansluiting op afstand te benaderen. Hierdoor zijn de instrumenten ideaal voor langdurige metingen.

Permanent grip op de Power Quality met vaste analyzers

De permanent geïnstalleerde Power Quality analyzers van het Zweedse Metrum zijn geschikt voor veel toepassingen, van hoogspanningsnetten tot verdeelinrichtingen. De instrumenten zijn ontwikkeld op basis van de Klasse A standaard, IEC 61000-4-30. De nieuwste ontwikkeling is de 19”rack-mounted PQX3: een hoogfrequent meetsysteem voor Power Quality analyse.

De PQX3 maakt deel uit van de 3e generatie Metrum analyzers en zit vol nieuwe technologieën en intelligente oplossingen. Eén van de oplossingen is de Intelligent Measurement Unit. Deze technologie analyseert de data en stuurt alleen de relevante gegevens door naar het centrale systeem. Hierdoor is de hoeveelheid data gering, waardoor het mogelijk is om grotere analysesystemen te bouwen of op afstand te communiceren via GSM modems.

Zeker meten met voldoende kennis van Power Quality

De techniek en theorie achter Power Quality is mooi en interessant, maar kan ook onverklaarbaar en frustrerend zijn. Meetresultaten en analyses kunnen alleen goed worden beoordeeld wanneer je op de juiste manier gebruik maakt van je meetinstrumenten. Wij helpen je graag bij het kiezen van het juiste meetinstrument. Desgewenst geven wij ook product- en gebruikerstrainingen.