Övertoner från UPS i transformator : Lokalisering och möjliga lösningar

Sammanfattning: Avsikten med rapporten är att kartlägga och analysera förekommande övertoner i anslutning till en utav AstraZenecas Uninteruptible Power Supply (UPS) anläggningar. Samt ge en generell inblick på övertoner och dess karaktäristik i form av konsekvenser och lösningar. Analysen har skett genom mätningar med två olika instrument, en ultraljudsmikrofon och en nätanalysator. Ultraljudsmikrofonen mäter ljudfrekvenser i luften som kan kopplas till vibrationerna alstrade av övertonerna i transformatorerna. Nätanalysatorn användes i syfte att mäta övertonerna i direkt anslutning till ledningarna och ge en komplett bild av de tre fasernas vågform. Valet att använda ultraljudsmikrofonen och nätanalysatorn baserades på att ha en tvåfaldig bekräftelse av förekommande övertoner. Då två olika datainsamlingsmetoder ökar trovärdigheten i resultaten, ifall dessa överensstämmer. Resultaten visade förekomsten av 2:a, 5:e, 7:e, 11:e och 13:e strömövertoner. Dessa uppmättes i en punkt emellan transformatorn före UPS:en och UPS:en i sig. Källan till strömövertonerna är 6-puls likriktaren ansluten inuti UPS:en. Spänningens vågform påvisade inga större övertoner utan föll inom normala gränsvärden, vilket är ett resultat av att mätningen utfördes på inkommande sida av UPS:en. Efter UPS uppmättes kraftigare övertoner än före. Dessa sträckte sig ifrån 2:a till 7:e ordningen och bestod av både jämna och udda övertoner. Orsaken anses vara växelriktarens hackande av batteriets likspänning, samt pulse width modulation (PWM)-tekniken. Ultraljudsmikrofonens förmåga visade sig vara mindre anpassad för ändamålet i jämförelse med nätanalysatorn, då den inte påvisade utslag på de kraftigaste övertonerna uppmätta med nätanalysatorn. Nätanalysatorn var nyckelinstrumentet som bekräftade förekomsten av övertoner ifrån en 6-pulsbrygga före UPS och växelriktarens spår efter UPS. Konsekvenser orsakade av övertonerna framgick som slitage på materiel, onödiga energiförluster och värmeutveckling i ledningar och komponenter. Lösningarna består utav diverse filter eller ombyggnationer. Dessa åtgärder ansågs inte vara ett självklart val ur ett ekonomiskt perspektiv då skadeverkan anses låg.