Odolnost spotřebičů na krátkodobé poklesy a výpadky napětí
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Disertační práce je věnována problematice poklesů a krátkodobých přerušení napětí, souhrnně označovaných jako události na napětí, vyskytujících se v el. sítích a jejich vlivu na připojené el. spotřebiče, přičemž se výhradně specializuje na spotřebiče jednofázové. Velmi úzce se tak dotýká oblasti elektromagnetické kompatibility, neboť v podstatě řeší problémy spolehlivého chodu různých typů el. zařízení během působení elektromagnetického rušení, za které se dají poklesy a krátkodobá přerušení napětí zcela jistě považovat. Přenosovou cestu mezi zdroji rušení a ohroženými spotřebiči tvoří el. napájecí síť, přes kterou jsou všechna el. zařízení navzájem propojena. Odolnost spotřebičů je v současné době testována na poklesy a přerušení napětí striktně zadaných parametrů, které jsou určeny pouze třídou elektromagnetického prostředí, v němž je použití daného spotřebiče doporučováno. Při testech odolnosti jsou preferovány obdélníkové průběhy událostí, jejichž hlavními určujícími veličinami jsou zbytková napětí a délky trvání událostí. Takto definované zkušební poklesy však příliš nesouvisí s parametry napěťových událostí skutečně se vyskytujících v reálných el. sítích, kde nejenže se vyskytují poklesy a přerušení napětí variabilních délek trvání i zbytkových napětí, ale do celkového vlivu poklesu napětí na připojená zařízení promlouvají také další charakteristiky napětí. Disertační práce se tak zabývá nalezením dalších parametrů poklesů napětí, které mají významný vliv na odolnost el. zařízení, a také zefektivněním procesu testování odolností různých typů el.zařízení. Ačkoli není výskyt událostí na napětí v el. sítích legislativně nijak omezen a události na napětí jsou chápány pouze jako informativní parametr kvality napětí, je důležité výskyt napěťových událostí v el. sítích monitorovat. Monitorovací zařízení musí být schopno dlouhodobého záznamu a musí s dostatečnou přesností detekovat parametry zaznamenaných napěťových událostí. Přesnost detekovaných parametrů a rychlost detekce událostí závisí na vlastnostech detekčního algoritmu, na jehož základě monitorovací zařízení pracuje. Část disertační práce je proto věnována porovnání vlastností vybraných detekčních algoritmů a jejich schopností správně zaznamenat parametry detekovaných napěťových událostí. Hlavním smyslem disertační práce je snaha o propojení systému hodnocení událostí na napětí v el. sítích se systémem hodnocení el. spotřebičů právě na tyto události. Na základě provedených zkoušek odolnosti u vybraného souboru el. zařízení a rovněž na základě dlouhodobého monitoringu výskytu poklesů a krátkodobých přerušení napětí v el. sítích jsou navrženy kompatibilní úrovně, jejichž dodržování ze strany provozovatele el. sítě a současně ze strany výrobců el. zařízení přinese výrazné zlepšení spolehlivosti chodu všech připojených el. zařízení.
This Ph.D. thesis deals with problems about voltage dips and short voltage interruptions, generally named as voltage events, which origin in power supply networks and have a negative influence for all connected electric appliances. In this thesis single phase appliances are considered. These problems closely relate with area of electromagnetic compatibility which solve all questions about correct operation of different types of electric appliances during electromagnetic disturbances impact. Voltage events are ones of the many types of electromagnetic disturbances. The connection between disturbance sources and sensitive electric appliances is created by power supply lines. The immunity of electric appliances to voltage dips and short interruptions is currently tested via voltage dips with strictly defined parameters which are intended by class of electromagnetic environment in which the usage of electric appliance is recommended. During immunity tests the rectangular shape of voltage dips is preferred. The main descriptive parameters of testing voltage events are the residual voltage and the event time duration. But voltage dips and short interruptions defined by this way do not closely relate with parameters of real voltage dips and interruptions occurred in public supply system where parameters of voltage dips are variable. Moreover in the power supply system there are many of others voltage parameters which can have a significant influence to immunity level of connected electric appliances. This Ph.D. thesis also deals with finding more voltage event parameters. Although the voltage events occurrence in the power supply system is not limited and voltage events are considered only as informative voltage parameter it is important to monitor voltage events occurrence. The monitoring device has to be able to operate for ling time period and it has to detect parameters of voltage events with adequate accuracy. The accuracy of detected event parameters and the detection delay depends on the detection algorithm characteristics. That is why the part of this thesis relates with a comparison of several detection algorithms and their abilities to correct detection of voltage event parameters. The main purpose of this thesis is the proposal of connection between classification of voltage dips and short interruptions occurred in power supply system with the classification of electric appliances immunity to these voltage events. On the base of many of provided electric appliances immunity tests and also on the base of long time period voltage events monitoring the special compatibility levels are proposed in this thesis. The observation of proposed compatibility levels will bring the increasing level of reliable operation of all connected electric appliances.
This Ph.D. thesis deals with problems about voltage dips and short voltage interruptions, generally named as voltage events, which origin in power supply networks and have a negative influence for all connected electric appliances. In this thesis single phase appliances are considered. These problems closely relate with area of electromagnetic compatibility which solve all questions about correct operation of different types of electric appliances during electromagnetic disturbances impact. Voltage events are ones of the many types of electromagnetic disturbances. The connection between disturbance sources and sensitive electric appliances is created by power supply lines. The immunity of electric appliances to voltage dips and short interruptions is currently tested via voltage dips with strictly defined parameters which are intended by class of electromagnetic environment in which the usage of electric appliance is recommended. During immunity tests the rectangular shape of voltage dips is preferred. The main descriptive parameters of testing voltage events are the residual voltage and the event time duration. But voltage dips and short interruptions defined by this way do not closely relate with parameters of real voltage dips and interruptions occurred in public supply system where parameters of voltage dips are variable. Moreover in the power supply system there are many of others voltage parameters which can have a significant influence to immunity level of connected electric appliances. This Ph.D. thesis also deals with finding more voltage event parameters. Although the voltage events occurrence in the power supply system is not limited and voltage events are considered only as informative voltage parameter it is important to monitor voltage events occurrence. The monitoring device has to be able to operate for ling time period and it has to detect parameters of voltage events with adequate accuracy. The accuracy of detected event parameters and the detection delay depends on the detection algorithm characteristics. That is why the part of this thesis relates with a comparison of several detection algorithms and their abilities to correct detection of voltage event parameters. The main purpose of this thesis is the proposal of connection between classification of voltage dips and short interruptions occurred in power supply system with the classification of electric appliances immunity to these voltage events. On the base of many of provided electric appliances immunity tests and also on the base of long time period voltage events monitoring the special compatibility levels are proposed in this thesis. The observation of proposed compatibility levels will bring the increasing level of reliable operation of all connected electric appliances.
Description
Keywords
elektrický spotřebič, odolnost, křivka odolnosti, kvalita el. energie, pokles napětí, přerušení napětí, monitor událostí, detekční algoritmus, RMS (1/2), Rozšířený Kalmanův filtr, kompatibilní úroveň, elektromagnetická kompatibilita, electric appliance, immunity, immunity curve, power quality, voltage dip, short voltage interruption, voltage event monitor, detection method, RMS (1/2), Extended Kalman filter, compatibility level, electromagnetic compatibility
Citation
BOK, J. Odolnost spotřebičů na krátkodobé poklesy a výpadky napětí [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2011.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Silnoproudá elektrotechnika a elektroenergetika
Comittee
doc. Dr. Ing. Miroslav Patočka (předseda)
prof. RNDr. Vladimír Aubrecht, CSc. (člen)
prof. Ing. Petr Toman, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Petr Baxant, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Vorel, Ph.D. (člen)
Prof. Ing. Pavel Santarius, CSc. - oponent (člen)
Doc. Ing. Anton Beláň, Ph.D. - oponent (člen)
Ing. Petr Modlitba, CSc. (člen)
Date of acceptance
2011-12-01
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení