Metrologia: Co to są wyższe harmoniczne prądu? Współczynnik THD. Jakość energii. Piotr Burnos.

[@UniversumPL]

może badanie: wpływ takich odbiorników na pomiar energii przez powszechnie stosowane liczniki energii elektrycznej :D ?

[@tomekukowicz3359]

tak, to by było arcy ciekawe, to chyba grząski grunt, jest kilka różnych ustrojów pomiarowych no i niestety algorytmów również, które liczą tak "żeby było dobrze"

[@MRSerwis]

Piotrze kawał dobrej roboty! 👌💪🏻👍 Wiem z doświadczenia, że przygotowanie tego typu materiału zajmuje mega dużo czasu.

[@piotrburnos1004]

Dziękuję. Oj tak... Ps. Niestety nie udało mi się pomierzyć Twoich wzmacniaczy ale obciążenie się przydało. Dzięki!

[@erdna7373]

Cieszę się Mikołaj, że też jesteś na tym kanale

[@Dan-oo1rj]

Bardzo ciekawy materiał! Brawo! 👍 Jestem pozytywnie zaskoczony THDI i PF w zasilaczach komputerowych! Może przetestować kilka zasilaczy w tym samym komputerze i zobaczyć, czy "klasa" "bronze" jest faktycznie gorsza niż "gold" czy "platinum"? To może być ciekawe doświadczenie dla studentów (kto dzić z komputera nei korzysta?) Chętnie bym zobaczył porównanie zasilaczy Hantek Hdp4424B oraz Siglent SPD3303C, Siglent SPD3303X i takiego RK6006. (tylko skąd je wziąć? Siglenta SPD3303C mogę dostarczyć na testy) Dobrze byłoby wyposażyć laboratorium w kilka mierników energii elektrycznej - zarówno elektroniczne jak i indukcyjne a następnie zademonstrować, jak THDI wpływa na ich wskazania :D Podobno w licznikach elektronicznych wpływ harmonicznych potrafi być zaskakująco duży...

[@piotrburnos1004]

Dzięki za pomysły 🙂

[@Beathan64]

Bardzo ciekawy materiał. Wielkie podziękowania i szacun za duży nakład pracy.

[@piotrburnos1004]

Dziękuję!

[@wojciechbrzozowski7779]

W zasadzie te wyniki nie są dla mnie zaskoczeniem, zastanawia mnie tylko czemu często, według mnie zupełnie niepotrzebnie forsuje się zasilanie silników za pomocą inwerterów {falowników, przemienników częstotliwości - w wielu przypadkach te terminy oznaczają praktycznie to samo) w sytuacji gdy pewne problemy np. przełączanie prędkości obrotowej można rozwiązać inaczej.

[@Dan-oo1rj]

przełączanie czy zmiana prędkości obrotowej?

[@wojciechbrzozowski7779]

@@Dan-oo1rj Miałem na myśli raczej skokową zmianę, typu I bieg II bieg np. w wentylatorach. Jeżeli chodzi o płynną regulację to w silnikach indukcyjnych raczej ciężko byłoby zrezygnować z produkujących wysokie harmoniczne przemienników częstotliwości.

[@mehh1521]

Ponieważ stosowanie przemienników częstotliwości zapewnią prostą i precyzyjną regulację prędkości obrotowej inaczej zostaje ci dołączanie dodatkowej rezystancji do obwodu wirnika albo zmiana poślizgu ( regulacja Uzas stojana)

[@wojciechbrzozowski7779]

@@mehh1521 Zgoda, ale nie zawsze potrzebna jest wysoka stabilność i precyzja. Spotkałem się z układem wentylacji dwubiegowej zrealizowanym przy pomocy dedykowanego autotransformatora jak również z układem zrealizowanym na falowniku. W tym drugim przypadku wykonawca zamiast przewodu ekranowanego użył zwykłego. Finał był taki że w momencie startu wentylatorów z powodu zakłóceń przestawał działać domofon.

[@mehh1521]

@@wojciechbrzozowski7779 dobrą praktyką jest zasilanie instalacji niskonapięciowych typu wideodomodonty, kontrola dostępu itd. właśnie z zasilaczy liniowych, transformatorów, które prócz zasilania są dobrym "filtrem" przed zakłóceniami z sieci.

[@JerzyWojciech]

Pytania zadane są ciekawe i konkretne. Zrozumiałem, że charakter i rodzaj odbiornikow energii elektr. , aw szczególności sposób ich serowania determinuje widmo wyż. har. w układzie zasilającym. W wielu przypadkach dominuje oddziaływanie wyż. ~harmonicznych rzedu! 5, 7, 11, i 13!. Ale największy wpływ na odkształcenia ma harmoniczna rzędu PI ATEGO!. Zadane pytanie gdzie pomiary ma Pan wykonać. Podpowiadam. W budynku uczelni. Wyniki będą bardzo ciekawe. Posłużą nawet do wymiany wewn. zasilajacej instalacji elektrycznej . Temat bardzo ciekawy, ale dla zakładów przemyslowych pobierających duże moce , zasilane z sieci SN. emeryt.

[@JerzyWojciech]

Cieszę się, że wykona Pan pomiary w obiekcie gdzie są laboratoria. Nie znam obiektów i ich przeznaczenia ale przyczyni się Pan po ich wykonaniu pomiarów całego widma harmonicznych (latających harmonicznych) do poprawy zasilania, może nawet do poprawy cos fi. A to da duże oszczędności w opłatach za pobrana energię elektryczną przez uczelnie. Wierzę że pomiary zostaną przekazane doświadczonym energetyką zajmującymi się zasilaniem i rozdziałem energii elektrycznej. Słuchaczy wykładów podyplomowych. emeryt, były proj. energetyk . PS. Piszę to w dobrej wierze aby coś zbadać co da pogląd co z tym zrobić? Coś poprawić, czy dać sobie spokój. Bo temat jest bardzo poważny i w dużych zakładach zaniedbany gdy brak im mocy szczytowej . a koszty produkcji są bardzo wysokie.

[@dariuszgulowaty3000]

Panie Piotrze, dużo pomiarów a tego Audovoodoo nie lubi. Jaki wpływ może mieć praca takich urządzeń gdy na tej samej fazie w domu mamy sprzęt "audiofilski"? Oczywiście podłączony bez "kwantowego kondycjonera sieci" za 20k PLN.

[@piotrburnos1004]

Tego nie wiem 🙂 ale słyszałem, że trzeba mieć kable głośnikowe za 10 tys zł żeby było coś słychać.. żarcik, niech audiofile się nie obraża 🙂

[@mattaimp]

Troszkę porażające, oszczędzamy na prądzie ale pakujemy się anomalie związane z cos(F) - w zasadzie nieodwracalnie.

[@piotrburnos1004]

I tak i nie. Moc pobierana przez współczesne odbiorniki jest mniejsza niż przez "stare" rozwiązania. Niemniej gdyby nie było harmonicznych...

[@generatortonu4645]

@@piotrburnos1004 Bardzo ostrożnie się wypowiem, za dużo mamy ideologii w dziedzinach technicznych, nie tylko w energetyce. Był taki kraj, który już ten eksperyment przeprowadził na sobie, i już go nie ma!

[@marcinwypych3706]

​@@piotrburnos1004Za to pchamy wszędzie moduły PFC, ps pomiar komputera można było przeprowadzić na zasilaczu z: 1 raz z aktywnym PFC; 2 raz z pasywnym PFC; 3 raz bez PFC;

[@piotrburnos1004]

Ciekawy pomysł

[@hewking]

super material - dokladam sie z prosba o wykorzystanie FFT do oceny THDI pradu - dzis rano sprawdzilem ze moj amatorski rigols ds1074z przy zasilaniu z falownika malego silnika bez ociazenia pokazal tylko kilka harmonicznych i pozniej wyskakiwal problem - parameter limit wiec chyba nie da sie moim oscyloskopem ocenim THDI - ciekawe jakby wyszlo u Pana.

[@hewking]

czy teoretycznie ja moge miec same odbiorniki liniowe ale sasiad z farma panelow moze psuc mi zarowno jakosc pradu oraz napiecia? -ciekawy temat do rozmowy przez plot :), czy to mozna jakos filtrowac aby odgraniczyc sie od niego?

[@hewking]

ostatnia mysl to taka ze przy wzroscie odksztalcen THDI wzrasta niedokladnosc pomiaru mocy i rowniez niedokladnosc naszych rachunkow za prad bo przeciez te mierniki maja skonczona dokladnosc a jak dokladnie mierzyc przebiegi szpilkowe. A moze zasada nieoznaczonosci zaczyna nam utrudniac zycie - im dokladniej mierzymy napiecie tym mniej dokladniej mozna zmierzyc prad (zart 😁)

[@Chapucero_Helecho]

Bardzo ciekawy temat, czyli coś nie tak z tą technologią do końca

[@piotrburnos1004]

Technologia ok tylko trzeba się postarać (koszty)

[@Bober111194]

Nowy monitor wypadł tak źle bo prawdopodobnie ze względu na znacznie niższą moc łapie się do grupy urządzeń co do których nie ma tak rygorystycznych wymagań.

[@generatortonu4645]

Ha! Czy ja dobrze myślę, że wymiana liczników energii z mechanicznych na elektroniczne zwiększyła ilość "śmieci" wychodzacych z naszych mieszkań do sieci?

[@piotrburnos1004]

Nie. Ilość "śmieci" jest taka sama. Pytanie jak licznik sobie z tym radzi.

[@generatortonu4645]

@@piotrburnos1004 Miałem na myśli pewne zdolności filtracyjne mechanicznego - indukcyjność.

[@Dan-oo1rj]

@@generatortonu4645 prawdopodobnie indukcyjność licznika jest zbyt mała aby realnie wpłynąć na zmniejszenie THDI i PF. Ale słyszałem o przypadkach w których podobno dodanie dodatkowego filtra pomiędzy nowy licznik elektroniczny z elektrowni a resztę odbiorników - zmniejszało THDI i zmniejszało rachunki za prąd dość znacznym stopniu. Jednak w niekorzystnym przypadku to może zwiększyć rachunki.

[@jackoamator3325]

A gdzie są odpowiednie służby które powinni sprawdzać różne urządzenia czy trzymają parametry . Przecież zwykły obywatel nie musi się znać na wszystkim.

[@Dan-oo1rj]

@@jackoamator3325 Najpierw trzeba ustalić Jakie parametry mają utrzymać urządzenia i na podstawie jakich przepisów. Znasz jakieś przepisy które definiują parametr współczynnika mocy dla zasilacza impulsowego, komputerowego obciążonego w 100% w 80% w 70% w 50% i tak dalej? A jakie przepisy definiują współczynnik mocy dla ładowarki USB bez obciążenia?

[@jackoamator3325]

@@Dan-oo1rj A to w Polsce norm nie ma.

[@Dan-oo1rj]

@@jackoamator3325 pewnie w Polsce są takie normy że te wszystkie urządzenia jest spełniają... Więc najpierw trzeba opracować nowe normy nowe wymagania i sposoby ich egzekucji wliczając w to odpowiednie uprawnienia dla urzędników instytucji przepisy celne i tak dalej

[@jackoamator3325]

@@Dan-oo1rj A do tej pory to co robią urzędnicy, pewnie na Facebooku siedzą, i mają warzone sprawy gdzieś

[@jacekcyndel3741]

Witam. Zaczynam myśleć nieliniowo

[@piotrburnos1004]

Haha dobre podejście 🙂

[@jacekcyndel3741]

Czy równolegle włączony dławik poprawi PF odbiornika nieliniowego ? Reaktancja indukcyjna rośnie z częstotliwością , a tym samym maleje moc bierną cewki.

[@jacekcyndel3741]

Dostawcy siłowni telekomunikacyjnych montowali równolegle dławiki i dlatego temat mnie zainteresował. Wiem o istnieniu urządzeń z PFC i filtrów harmonicznych ,ale zwykły dławik jest znacznie tańszy. Może to byłby temat do pomiaru odbiorników z właczonym dławikem dla porównania podczas kolejnego odcinka

[@jacekcyndel3741]

Przypomniała mi się jeszcze jedna klasa urządzeń: falowniki instalacji słonecznych on grid ( źródlo mocy) i off grid (odbiornik x punku widzenia ZE) To też mogło by być interesujące np co wysyłamy w sieć podczas pracy fotowoltaiki. Pozdrawiam serdecznie

[@mariusz76543]

takie głupie pytanie, ale ciekawi mnie czy urządzenia generujące moc bierną pojemnościową "kompensują" z się z urządzeniami generującymi moc indukcyjną ?

[@piotrburnos1004]

Na tym polega kompensacja. Na dołączeniu baterii kondensatorów lub dławików w zależności od potrzeb. Proszę sprawdzić mój ostatni film o mocy biernej

[@MrTN_1024]

3:20 ciekawe jak liczniki energii zliczają taki "kwadratowy" prąd, z tego co wiem sporo zawyżają. Ciekawe jak by zrobić taki eksperyment żeby wygenerować sygnał prostokątny 230v i podłączyć typowy ale elektroniczny licznik energii 👍😀🦊

[@piotrburnos1004]

Taki test będzie choć metodologia jest nieco inna 🙂

[@marcinlis141]

Bardzo zgrabnie przedstawiony materiał z dużą ilością wiedzy i trafiającym przekazem.

[@piotrburnos1004]

Dziękuję

[@erdna7373]

Fajny byłby film z liczenia harmonicznych za pomocą zwykłych przerządów

[@piotrburnos1004]

Będzie 🙂

[@mm-1965]

Czy urządzenia o wysokim thdi mogą wpływać na inne urządzenia? Nieprawidłowa praca, zakłócenia?

[@piotrburnos1004]

Tak, chyba to było powiedziane we filmie

[@hewking]

odnosnie dodatnich wynikow VAR to czy moze to byc zwiazane z pomylka samego miernika albo sam odbiornik ma charakter pojemnosciowy?

[@piotrburnos1004]

Ten miernik faktycznie źle mierzy ale dla bardzo małych prądów rzędu mA. Ale przy żarówkach były większe prądy.

[@MrTN_1024]

Super :)

[@MrTN_1024]

mam taki watomierz do gniazdka co pokazuje PF, właściwie wszystko u mnie w domu ma poniżej 0,50 . i co teraz ? jakieś kondensatory, rozwiązania 3-fazowe raczej odpadają bo w firmie mamy analizator PAC3200 i pokazuje on L1-PF0.15 L2-PF0.92 L3-PF0.45 czyli bardzo nierównomiernie. A nawet jak u siebie mamy wszystko OK to od sąsiada możemy obrywać zakłóceniami.

[@piotrburnos1004]

Mocy biernej w domach (jeszcze) nie rozliczają 🙂

[@MrTN_1024]

Licznik już mi wymienili, założyli M34U03-D1D32-REFOP4 , "mierzy wszystko" , na całej ulicy wymieniali :) na (1.8.0) 3746 kWh naliczył mi już (5.8.0) 103 kVarh indukcyjnej i (8.8.0) 588 kVarh pojemnościowej. i z tego co wiem liczniki bez funkcji pomiaru mocy biernej w takiej sytuacji lubią zawyżać tą zwykłą moc, więc niektórzy już płacą "w tajemnicy" 👍😁

[@pawkapawka-yv1np]

Nie spodziewałem się aż tak kiepskich wyników pomiarów urządzeń domowych. Interesujące byłoby porównanie stosunku THDI do mocy urządzenia, czyli realnego wpływu na sieć energetyczną. Osobnym często pomijanym problemem jest poziom generowanych zakłóceń elektromagnetycznych. Obecnie żarówki LED tak strasznie sieją radiowo, że o długich falach można zapomnieć.

[@WOPKzPRL]

Ale chyba tu nie chodzi o to "energetyczne" THD bo takie tego nie pomierzą a raczej inny parametr

[@Dan-oo1rj]

@@pawkapawka-yv1np nie da się zmierzyć stosunku THDI do mocy urządzenia😁 Można natomiast wziąć moc urządzenia i użyć jej jako średniej ważonej i zaaplikować ją do zmierzonego THDI dla tej mocy. W ten sposób można wyliczyć średnie THDI dla mieszkania i zmierzyć również całkowity pobór mocy przez mieszkanie a wtedy będziemy mieli narzędzie do zbadania wpływu całkowitej odbieranej mocy wraz z THDI na sieć energetyczną.

[@hewking]

wspomnial Pan w filmika ze odksztalcony prad wplywa na odksztalcenie napiecia a czy to nie odksztalcone napiecie jako pierwotna przyczyna powoduje odksztalcony prad? - serdecznie pozdrawiam i lece na patronite obejrzec dodatkowe materialy :)

[@piotrburnos1004]

I jedno i drugie 🙂 2%thd napięcia daje przy liniowym odbiorniku 2%thd prądu. Ale mocno odkształcony prąd zniekształca napięcie sieciowe przez impedancję sieci. Ps. Materiały na patronite będą dopiero dostępne.

[@hewking]

@@piotrburnos1004 dzieki za dodatkowy komentarz

[@zdzisiek1979]

O i nie dałem rady mam awarię lasera i jestem strasznie zły i przegapiłem premierę. Pozdrawiam

[@piotrburnos1004]

Pozdrawiam

[@tiemanowo]

Czy występowanie tych wyższych harmonicznych moze wpływać na liczniki prądu? albo inaczej zadając pytanie. Czy jak mam sporo urządzeń które generują takie harmoniczne licznik energi elektryczniej z PGE moze mi naliczyć więcej impulsów / zużycia niż faktycznie pobieram?

[@piotrburnos1004]

Nie chce w tym miejscu wkładać kija w mrowisko 🙂 może zrobię o tym kiedyś film..

[@tiemanowo]

@@piotrburnos1004 "kija w mrowisko"? to jest jakiś kontrowersyjny temat? Ja po prostu jestem ciekaw czy poza tym że teraz wiem o temacie to ma on jakikolwiek realny wpływ na mnie jako konsumenta indywidualnego. Czy mogę zapłacić jakieś kary z tym związane albo czy właśnie zwiększy rachunek za prąd.

[@piotrburnos1004]

Wypowiem się jak sam zmierzę. W sieci jest dużo emocjonalnych dyskusji na ten temat bez poparcia w rzeczywistości.

[@konradchojnacki3865]

No i świetnie. Dobrze dawać trudniejsze tematy bo jednak to level wyżej :) Pracuję z przetwornicami SN i znam te tematy albo tylko tak mi się wydaje :D Pozdrawiam

[@piotrburnos1004]

Coś więcej niż testy sprzętu na tym kanale się znajdzie 🙂

[@konradchojnacki3865]

Kiedyś mierzyłem FFT w gniazdkach między wagonami w EZT. Okazało się, że klient miał źle zrobione połączenia wyrównawcze ;)

[@Dan-oo1rj]

@@konradchojnacki3865 a jak się mierzy FFT? (FFT to szybka transformacja Fouriera: Fast Fourier Transform)

[@konradchojnacki3865]

@@Dan-oo1rj mierzyłem napięcia a mój oscyloskop ma opcję eksportu danych do Excela a z tego to już można coś zrobić ;)

[@jarosawpolok9372]

Piotrze może należy się zastanowić nad przejściem na prąd stały w sieci elektrycznej. Przy dzisiejszej technologii do ogarnięcia, a gdyby tak jeszcze rozwój nadprzewodników wysokotemperaturowych przyśpieszył to już byłoby cacy. Tu jeszcze przy źródłach światłach szkoda ze nie wziąłeś świetlówek (ze starterem i statecznikiem oraz z elektronicznym układem) pod uwagę, bo sadze ze trochę gorzej wypadłyby od żarówki wolframowej za to o niebo lepiej od LED.

[@Pirx615]

Mam miernik Metrel MI 3152, mierzy on thd do 12 harmonicznej. Wyświetla THDu w procentach, a THDi w amperach, nie mam pojęcia dlaczego, ani jak to interpretować. Instrukcja obsługi nic o tym nie wspomina.

[@piotrburnos1004]

Wydaje mi się, że we filmie jest to właśnie wytłumaczone.. proszę nie przewijać podczas oglądania 😁

[@zxcv835]

hmm, po dokładnym obejrzeniu, wydaje mi się że mój miernik wyświetla pierwiastek sumy kwadrratow od drugiej, wiec musze podzielić pierwszą przez tę wartość chyba. Mam jeszcze jedno pytanie, mój miernik pokazuje też zerową harmoniczną (zwykle bardzo małe wartości) czy dobrze myślę, że to dla zerowej częstotliwości czyli jakby składowa stała?

[@piotrburnos1004]

Jeśli podaje w amperach.. to trzeba zerknąć do dokumentacji. Może jest opcja przełączenia na %. Bez tego trudno to zinterpretować bo nie znamy wartości 1 harmonicznej.

[@piotrburnos1004]

Jeśli przez zerową harmoniczna rozumieć 0Hz to jest to składowa stała.

[@zxcv835]

@@piotrburnos1004 instrukcja jest raczej lakoniczna, nie ma takich szczegółów. Nie można przełączyć. Ale wyświetla wykres słupkowy harmonicznych od 0 do 11 (tyle mierzy) i można odczytać wartość każdej z nich. Pobawiłem się kalkukatorem i faktycznie podaje pierwiastek sumy kwadratow od 2 do 11). Zmierzylem mikrofalówke i wyszlo: Ih0 = 0, Ih1 = 6A, THDi = 2,19A), następne harmoniczne po obliczeniu pierwiastka sumy kwadratów dały wlaśnie 2.19. Czyli wygląda na to że THDi w procentach dla mojej miktofalówki wynosi 36,5. Ah zachcialo mi sie bawić w elektryka na stare lata... :)

[@meshuga27]

Dziękuję za materiał! Z chęcią bym usłyszał trochę więcej o FFT, w tym analizie EMC. Dave pokazał jak np zrobić tanią sondę na oscyloskop z FFT tak, żeby nie używać analizatora spektrum (#1188).

[@piotrburnos1004]

O fft jest niemal w każdym moim filmie o oscyloskopach.

[@meshuga27]

@@piotrburnos1004 tak, chociaż mi chodzi bardziej o analizę spektrum o wyższych częstotliwościach k/M/GHz