120ebook PL

8/14/2019 120ebook PL

1/12

Jako zasilania - poradnik

Poradnik samodzielnej oceny jakoci zasilania

Degrees

Current(A

) Wprowadzenie

1.2

Wprowadzenie

8/14/2019 120ebook PL

2/12

WprowadzeniePoradnik samodzielnej oceny jakoci zasilania

Hans De Keulenaer

Europejski Instytut Miedzi

Maj 2002

Polskie Centrum Promocji Miedzi S.A. (PCPM S.A.)

Polskie Centrum Promocji Miedzi S.A. jest organizacj non-profit, finansowan przez dostawcw miedzi oraz pro-

ducentw pragncych za chci odbiorcw do stosowania miedzi i jej sto pw oraz promujcych ich prawidowe

i efektywne zastosowanie. Dziaalno Centrum obejmuje zapewnienie technicznego doradztwa i informacji tym, ktrzy s

zainteresowani wykorzystaniem miedzi w jej wszystkich aspektach. Centrum rwnie zapewnia czno midzy jednostkami

badawczymi a przemysem wykorzy stujcym mied w produkcji oraz utrzymuje blisk czno z innymi organizacjami zajmu-

jcymi si roz wojem miedzi na caym wiecie.

Europejski Instytut Miedzi (ECI)

Europejski Instytut Miedzi jest spk joint venture Midzynarodowego Stowarzyszenia na Rzecz Miedzi (ICA)

i IWCC. ECI, dziki swoim czonkom, zajmuje si w imieniu najwikszych producentw miedzi na wiecie i czoowych euro-

pejskich producentw - promocj miedzi w Europie. Powstay w styczniu 1996 roku Europejski Instytut Miedzi jest wspie-

rany dziki sieci dziesiciu Towarzystw Rozwoju Miedzi (CDA) w krajach Beneluksu, we Francji, w Niemczech, Grecji, na

Wgrzech, we Woszech, w Polsce, Skandynawii,Hiszpanii i Wielkiej Brytanii. Towarzystwo rozwija swoj dziaalno podjt

przez CDA powsta w 1959 roku oraz dziki INCRA (Midzynarodowemu Towarzystwu Bada Miedzi) powstaemu w 1961

roku.

Zrzeczenie si odpowiedzialnoci

Polskie Centrum Promocji Miedzi S.A. oraz Europejski Instytut Miedzi zrzekaj si wszelkiej odpowiedzialnoci za bezpore-

dnie bd porednie skutki jak rwnie nieprzewidziane szkody, ktre mog by poniesione w wyniku uycia informacji lub

nieumiejtnego uycia informacji lub danych zawartych w niniejszej publikacji.

Copyright Polskie Centrum Promocji Miedzi S.A.

Reprodukcja materiau zawartego w niniejszej publikacji jest legalna pod warunkiem reprodukcji w caoci i podania jej rda.

European Copper Institute

168 Avenue de Tervueren

B-1150 BrusselsBelgium

Tel: 00 32 2 777 70 70

Fax: 00 32 2 777 70 79

Email: [email protected]

Website: www.eurocopper.org

Polskie Centrum Promocji Miedzi S.A.

50-136 Wrocaw

pl. 1 Maja 1-2Polska

Tel: 00 48 71 78 12 502Fax: 00 48 71 78 12 504e-mail: [email protected]: www.miedz.org.pl

8/14/2019 120ebook PL

3/12

Wprowadzenie

1


Niniejszy poradnik pozwala, na podstawie szybkiej samodzielnej oceny, podjcie decyzji, czy wasze przedsibiorstwo powinno zastosowa program poprawy jakoci energii elektrycznej. Lista potencjalnych problemw zwizanychz jakoci energii jest zaskakujco duga. Problemy jakoci energii s zoone, a ich diagnoza i rozwizanie nierzadkowymagaj utworzenia zespou ekspertw. Podobne objawy, takie, jak przegrzewanie si urzdze, mog mie rneprzyczyny (harmoniczne, asymetria, przecienie), z ktrych kada wymaga odmiennego rozwizania.

Czy jeste naraony na kopoty z jakoci energii elektrycznej?

To, czy moesz si spodziewa si problemw z jakoci energii elektrycznej zaley od:

jakoci napicia dostarczanego przez zakad energetyczny,

rodzajw odbiornikw w waszej instalacji,

czuoci urzdze na rne rodzaje zaburze.

Nie istnieje jedno, oglne rozwizanie. Dla kadego zakadu naley opracowa optymalne rozwizanie techniczno-ekonomiczne, uwzgldniajc powysze trzy, wzajemnie oddziaujce, czynniki. Niniejszy poradnik nie traktujeo zagadnieniach zwizanych z dostaw energii, lecz koncentruje si na tych aspektach jakoci energii, ktre pozostajw gestii kierownika ruchu zakadu.

Typowe problemy

Ponisza lista kontrolna daje przegld najczciej wystpujcych problemw zwizanych z jakoci energii. Wedugstudium sporzdzonego przez Europejski Instytut Miedzi w 2001 r., obejmujcego 1400 zakadw w 8 krajach, dla kadgo,dowolnie wybranego zakadu w Europie, mona okreli z prawdopodobiestwem 5-20% ryzyko wystpienia w nimjednego lub wicej z pord wyszczeglnionych problemw. Zwykle poowa zakadw w przemysach energochonnych

oraz budynkw biurowych o szczeglnie istotnym, krytycznym znaczeniu jest naraona na wystpienie dwu lub wicejproblemw. Bardzo niewiele zakadw jest wolnych od tych kopotw (p. rysunek 1).

Oczywicie niska jako energii nie jest przyczyn wystpowania kadego z wymienionych problemw. Na przykadzawieszanie si komputerw moe by zwizane z oprogramowaniem. Ponadto, stwierdzenie, czy przyczyna problemuznajduje si przed licznikiem energii (tj. po stronie dostawcy wzgldem punktu wsplnego przyczenia (PWP)), czy za

Zawieszanie si komputerw

Migotanie wiata

Uszkodzenia urzdze (przy czciowym obcieniu)

Bdy urzdze do przetwarzania danych

Przecienie urzdze do poprawy wspczynnika

mocy

Problemy z czeniem duych odbiorw

Przegrzewanie przewodw neutralnych

Problemy z dugimi liniami

Niepodane zadziaania

Roszczenia Zakadw Energetycznych

Liczba zaburze (wyraona w % cakowitej liczby zaburze zarejestrowanych w 8 krajach)

Rysunek 1 - Najczciej wystpujce problemy zwizane z jakoci energii, stwierdzone w 1400 zakadach

0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%

8/14/2019 120ebook PL

4/12


2

licznikiem (tj. po stronie odbiorcy energii wzgldem PWP) jest czsto trudne bez wykonania szczegowych pomiarwi analizy.

Zawieszanie si komputerw

Prd doziemny wywoany prac urzdze powoduje spadek napicia midzy urzdzeniem a rzeczywist ziemi. Napicieto, jakkolwiek niewielkie, moe stanowi znaczcy szum w porwnaniu z napiciami sygnaw (kilku woltw), przyktrych pracuj urzdzenia IT. Sprzt komputerowy PC jest tak zaprojektowany, aby minimalizowa wraliwo natego rodzaju zaburzenie, jednak nie moe ono by zupenie wyeliminowane, szczeglnie gdy czstotliwo szumuwzrasta. Nowoczesne protokoy komunikacyjne maj wbudowan detekcj bdw i algorytmy korekcyjne wymagajceretransmisji bdnych danych, co w konsekwencji zmniejsza szybko przesyania danych. W rezultacie komputery PCczsto pracuj wolniej lub zawieszaj si, i s to zjawiska czste w dzisiejszym rodowisku biurowym.

W sieciach TN-C wsplny przewd ochronno-neutralny przewodzi prd powodujc spadki napicia. Paszczyznaodniesienia dla rnych komputerw, na rnych pitrach, nie jest ju na tym samym potencjale. Prdy bd przepywanp. wzdu ekranw kabli do przesyu danych, poczonych oboma kocami z ziemi zgodnie z wymaganiami

kompatybilnoci elektromagnetycznej.

Migotanie ekranw monitorw

Harmoniczne prdw, o rzdach bdcych nieparzyst krotnoci trzech tzw. harmoniczne potrjne, sumuj siw przewodzie neutralnym. W sieci o konfiguracji TN-C przewd neutralny i ochronny jest wsplny i przyczonyw wielu miejscach do konstrukcji budynku. W wyniku tego prdy powrotne do punktu neutralnego mog pyndowolnie w metalowej konstrukcji budynku, wywoujc niekontrolowane i niekontrolowalne pola magnetyczne.W skrajnych przypadkach pola te mog powodowa migotanie ekranw monitorw. Naley zawsze zapewni powrtprdu zerowego do punktu wsplnego przyczenia uywajc oddzielnego przewodu, jak w ukadach TN-S i TN-C-S.W istocie dyscyplina utrzymania jednego, i tylko jednego, punktu poczenia midzy ziemi i punktem neutralnymw instalacji poprawia poziom bezpieczestwa i kompatybilnoci elektromagnetycznej.

Migotanie wiata

Krtkotrwae zmiany napicia, spowodowane czeniami, zwarciami i zmianami obcienia mog powodowa migotaniewiata. Dopuszczalny poziom migotania wiata jest regulowany przez midzynarodowe normy, oparte na kryteriumpercepcji wzrokowej. Nadmierne migotanie moe powodowa migren i jest odpowiedzialne za pewne przypadki tzw.syndromu niezdrowego budynku.

Przegrzewanie si transformatorw przy niepenym obcieniu

Harmoniczne powoduj dodatkowe straty w transformatorze. Kiedy obcienie transformatora jest bliskie maksymalnemu,straty te mog prowadzi do przedwczesnych uszkodze spowodowanych przegrzewaniem i punktowym wzrostem

temperatury uzwojenia. Przy obecnych tendencjach doprowadzania parametrw urzdze do moliwych granic orazwzrastajcym zanieczyszczeniu harmonicznymi w sieciach niskiego napicia, problem ten pojawia si coraz czciej.

Straty w transformatorach s spowodowane stratami magnetycznymi w rdzeniu, prdami wirowymi oraz stratami mocyczynnej na rezystancji uzwoje. W rd nich straty wynikajce z prdw wirowych s w obecnoci harmonicznychnajbardziej istotne, poniewa rosn w przyblieniu z kwadratem czstotliwoci. W budynku o typowym, mieszanymobcieniu straty w transformatorze spowodowane prdami wirowymi mog by okoo 9-krotnie wysze odspodziewanych, powodujc w przyblieniu podwojenie cakowitych strat obcieniowych. W celu okrelenia tychnadmiernych strat musi by uprzednio znane widmo harmonicznych prdu obcienia.

Silniki indukcyjne

Harmoniczne napicia powoduj dodatkowe straty w silnikach indukcyjnych przyczonych bezporednio do sieci. Pitaharmoniczna wytwarza przeciwbiene pole wirujce, podczas gdy sidma harmoniczna - pole wirujce o prdkociprzekraczajcej prdko synchroniczn silnika. Wypadkowy pulsujcy moment powoduje zuycie sprzgie i oysk.Poniewa prdko jest ustalona, energia zawarta w tych harmonicznych jest wydzielana jako dodatkowe ciepo,

8/14/2019 120ebook PL

5/12


3

powodujc przedwczesne starzenie. Harmoniczne prdw przechodz rwnie do wirnika, stajc si take rdemciepa. Dodatkowe ciepo powoduje zmniejszenie szczeliny powietrznej midzy wirnikiem i stojanem, jeszcze bardziejzmniejszajc sprawno.

Ukady regulacji prdkoci s rdem odrbnego rodzaju problemw. S one wraliwe na zapady napicia, powodujc

przerwy w pracy synchronizowanych linii produkcyjnych. Urzdzenia te s czsto instalowane w pewnej odlegoci odsilnika i przy gwatownych zmianach napicia, o duej szybkoci zmiany, wywouj szpilkoweimpulsy napicia.

Szczegln uwag naley zwrci na rozruch silnikw po zapadzie napicia, gdy silnik pracuje w pobliu penegoobcienia. Dodatkowe ciepo od prdu rozruchowego moe spowodowa uszkodzenie silnika. Optymalne wymiarowaniesilnikw powinno uwzgldnia:

fakt, e silnik jest zaprojektowany do pracy z maksymaln sprawnoci przy okoo 70 % obcienia,

czstotliwo zapadw napicia oraz dopuszczalny czas oczekiwania na wznowienie pracy silnika.

Przegrzewanie si przewodw spowodowane zjawiskiem naskrkowociWszystkie harmoniczne powoduj straty w przewodach fazowych. Zjawisko naskrkowoci, ktre jest pomijalne przy50 Hz, zaczyna odgrywa rol dla 350 Hz (7. harmoniczna) i wyszych czstotliwoci. Na przykad, przewd o rednicy20 mm posiada przy 350 Hz efektywn rezystancj o 60 % wiksz ni rezystancja dla prdu staego. Zwikszonarezystancja (spowodowana zjawiskiem naskrkowoci) powoduje zwikszenie spadku napicia i wzrost odksztacenianapicia.

Prawidowe funkcjonowanie urzdze sterujcych procesami technologicznymi

Due odksztacenia harmoniczne mog wytwarza dodatkowe przejcia przez zero w cigu okresu przebiegusinusoidalnego, oddziaujc na czue urzdzenia pomiarowe. Synchronizacja urzdze sterujcych cigym procesem

technologicznym moe w ten sposb ulec zakceniu, a sterowniki PLC mog si zawiesza.

Przecienie sieci danych

Prdy doziemne powoduj niewielkie spadki napicia na przewodach uziemiajcych. W sieciach TN-C wsplnyprzewd ochronno-neutralny w sposb cigy przewodzi znaczcy prd, zdominowany przez harmoniczne o rzdachbdcych nieparzyst krotnoci trzech. Ze wzgldu na coraz powszechniejsze stosowanie niskonapiciowych sygnaww urzdzeniach IT, wzrasta bitowa stopa bdw, a do punktu, w ktrym caa sie si zawiesza. Jak wiele, duychi maych, prywatnych sieci dowiadcza tego zjawiska kadego tygodnia? Z niewyjanionych powodw sie zawieszasi, poczta elektroniczna zawodzi, nie ma moliwoci drukowania...

Problemy z urzdzeniami do poprawy wspczynnika mocy

Czstotliwoci harmonicznych mog by zgodne z czstotliwociami rezonansowymi obwodw utworzonych przezindukcyjnoci rozproszenia i urzdze do poprawy wspczynnika mocy (PFC), powodujc nadmierne napicia lubprdy, co prowadzi do ich przedwczesnych uszkodze. Co wicej, i jest to problem oglny, aparatura pomiarowa moenie mierzy poprawnie obcienia urzdze do poprawy wspczynnika mocy (PFC), poniewa pomiar zawartociharmonicznych w prdzie jest nieprawidowy (p. Cz 3.2.2 niniejszego Poradnika).

Problemy z dugimi liniami lub czeniem duych obcie

Dugie linie oznaczaj wiksz impedancj, powodujc wiksze zaburzenia napicia od udarw prdowych, np.w czasie rozruchu duych silnikw lub przy zaczaniu komputerw. Harmoniczne generowane przez napdy

o zmiennej prdkoci, lub zasilacze impulsowe, zlokalizowane na kocach dugich linii, powoduj wikszeodksztacenie harmoniczne napicia. Naley zatem, dla obnienia spadku napicia, zwiksza wymiarowanie dugichlinii energetycznych. Dodatkow korzyci bd mniejsze straty. Dla linii obcionych duej ni 3000 godzin, okreszwrotu nakadw bdzie bardzo krtki.

8/14/2019 120ebook PL

6/12


4

Przecienie przewodw neutralnych

Obwd trjfazowy posiada 3 przewody czynne i przewd powrotny, ktry przewodzi prd wynikajcy z asymetriiprdw fazowych. Jednake na skutek sumowania si harmonicznych o rzdach bdcych nieparzyst krotnoci trzechw przewodzie neutralnym pyn znaczne prdy. Poniewa w przeszoci przekrj poprzeczny przewodu neutralnego by

o poow mniejszy ni przewodw fazowych, sytuacja ta moe okaza si krytyczna, nawet jeeli przewody czynne sobcione znacznie poniej znamionowego obcienia.

Niepodane dziaanie zabezpiecze

Prdy rozruchowe mog powodowa wyzwalanie wycznikw. Wyczniki mog nieprawidowo sumowa prdy odpodstawowej harmonicznej i innych harmonicznych i powodowa bdne zadziaania, lub te w ogle nie wyzwalazabezpiecze, wtedy gdy powinny. Prdy upywu mog osiga progi, przy ktrych nastpuje zadziaanie zabezpieczernicowo-prdowych.

rodki zaradcze przeciwko nieprawidowemu wyczaniu nie mog narusza bezpieczestwa personelu w zakadzie.Oglnym rozwizaniem jest zmniejszanie udarw prdowych i prdw doziemnych przez rozdzia urzdze pomidzy

wiksz liczb obwodw, z ktrych kady zasila mniej odbiorw. Naley stosowa specjalnie zaprojektowane wyczniki,ktre mog pracowa w obecnoci harmonicznych. Przewymiarowanie nigdy nie jest prawidowym rozwizaniem.

Roszczenia zakadw energetycznych z powodu oddziaywania harmonicznych

na sie zasilajc

Niewiele zakadw energetycznych (jak na razie) nakada opaty za generowanie harmonicznych, tak jak obecnie za mocbiern, jednake mog zacz tak postpowa w przyszoci, gdy harmoniczne prowadz rwnie do suboptymalnejeksploatacji sieci rozdzielczych.

Rozwizania

Lista moliwych rozwiza problemw z jakoci energii jest duga i dalece niekompletna. Rysunek 2 wylicza sposobyrozwizania problemw zwizanych z jakoci energii, zastosowane w poddanych przegldowi 1400 zakadach w 8krajach.

Naley zdawa sobie spraw, e nie ma jednego rozwizania dla problemw zwizanych z jakoci energii. Dlakadego rodzaju problemu istnieje pewien zakres moliwych metod postpowania w celu jego eliminacji, spord

Rysunek 2 - Najczstsze rozwizania w dziedzinie jakoci energi, w % cakowitej liczby zastosowa

w 1400 zakadach w 8 krajach

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%

Ochrona przed przepiciami

UPS

Pomiar rzeczywistej, prawdziwej wartoci skutecznej

Zmniejszenie dopuszczalnego obcienia urzdze

Obwody wydzielone

Cakowita wymiana oprzewodowania instalacji

Siatka ekwipotencjalna

Filtry bierne

Filtry aktywne

Zmiana systemu instalacji na TN-S

Zwikszenie wymiarowania przewodw neutralnych

Stosowanie

8/14/2019 120ebook PL

7/12


5

ktrych kilka moe by z powodzeniem zastosowanych. W realnym wiecie jest prawdopodobne, e kilka problemw bdzie wystpowa jednoczenie i przyjte rozwizania musz by kompatybilne wzajemnie oraz kompatybilnez odbiornikami istniejcymi w instalacji. Naley wystrzega si cudownych rozwiza w rodzaju tzw. czarnej skrzynki,ktre s czasami mocno promowane na rynku jako lekarstwo na konkretny problem we wszystkich okolicznociach -generalnie, w praktyce one nie istniej! Dla problemw istniejcych oraz dla spodziewanych w przyszoci projektancimusz zawsze poszukiwa optymalnej kombinacji rozwiza w kontekcie instalacji. Rozwizania te powinny byniewraliwe i pewne w dziaaniu.

Istotne jest, aby uwiadamia sobie, e obcienie elektryczne nie jest statyczne. Rnice w cyklu pracy urzdzei zmienno charakteru ich pracy maj swj udzia w cigle zmieniajcym si obcieniu. Na przykad w duym budynku biurowym mog zachodzi setki zmian obcienia w cigu roku, a wic widmo harmonicznych prdu w instalacjizmienia si cigle. Widma harmonicznych pochodzcych od urzdze IT nie uredniaj si, lecz, dla szczeglnieistotnych harmonicznych - trzeciej i pitej, sumuj si. Praca urzdze o krtkim cyklu roboczym, takich jak windy czyurzdzenia do obrbki metalu (czy to na terenie danego zakadu, czy te w zakadach ssiednich), powoduje, e lokalnezmiany wartoci napicia sumuj si ze zmianami pochodzcymi z sieci rozdzielczej. W rezultacie problemy zwizanez jakoci energii maj czsto charakter statystyczny i wymagaj starannego monitorowania, aby je mona byo w penizdefiniowa.

Koszty zwizane z jakoci energii, mierzone przerwami i stratami produkcji zmieniaj si w szerokich granicach,w zalenoci od rodzaju przemysu. Jednake koszt rodkw zapobiegawczych czsto mieci si w typowychkryteriach inwestycyjnych 2-3-letniego okresu zwrotu nakadw dla przedsibiorstw i przemysu. Oczywicie kosztprofilaktyki przez uniknicie problemw na etapie projektowania - wynosi 10-20% kosztw wprowadzania rodkwzapobiegawczych w dziaajcej instalacji (p. Cz 2 niniejszego Poradnika). W oglnym przypadku, dla budynkww stadium projektowania rodzaj i wielko kocowego obcienia nie s znane, tak wic trudno jest uj ilociowopotencjalne problemy zwizane z jakoci energii i ich koszty. Tworzenie studium opacalnoci inwestycji dla rozwizaw dziedzinie jakoci energii stanowi niemae wyzwanie. W przyszoci inynierowie bd mogli w sposb pewnyprzewidywa spodziewan skal problemw i bd posiada praktyczne dowiadczenie w ich rozwizywaniu. By moewaciciele i operatorzy budynkw rwnie bd wiadomi, e profilaktyka jest zawsze tasza ni leczenie.

Ochrona przed przepiciami

W kategoriach czstoci stosowania jest to rozwizanie numer jeden. Jest szczegowo omawiane w rozdziale 6niniejszego Poradnika (Uziemienie i kompatybilno elektromagnetyczna).

UPS (zasilanie bezprzerwowe)

Bardzo niewiele jest zakadw wyposaonych w znaczn liczb urzdze IT lub sterujcych, ktre nie posiadaybyjakiego rodzaju systemu bezprzerwowego zasilania UPS. Systemy te mog obejmowa od jednej lub wicej prostychjednostek o maej mocy, zabezpieczajcych indywidualne, mae serwery, do duej jednostki centralnej o znamionowych parametrach do 1 MVA. Strategia stosowania UPS musi by starannie przemylana poniewa s to urzdzeniamagazynujce energi, a proces jej wytwarzania i magazynowania wie si ze znaczcymi dodatkowymi stratami.

S one drogie i powinny by stosowane selektywnie. Najbardziej oszczdnym podejciem jest uycie zasilania UPStylko do podtrzymania serwerw, urzdze sterowania procesami technologicznymi i urzdze bezpieczestwa na czaspotrzebny do kontrolowanego wyczenia i/lub ewakuacji; komputery na poziomie klienta oraz obiekty pomocnicze spozbawione zasilania. Na drugim kracu tego spektrum, UPS moe by wymiarowany w celu podtrzymania zasilania praktycznie caego dziaania na czas potrzebny do wprowadzenia zasilania pomocniczego. W wikszoci sytuacjioptimum bdzie znajdowao si gdzie pomidzy tymi dwiema skrajnociami. Cz 4 tego Poradnika omawia tezagadnienia bardziej szczegowo.

Generator rezerwowy

Z powodu opnienia przy rozruchu generator stanowi drug lini obrony przed zanikami zasilania. Urzdzenie to jestzdolne do zasilania znacznej czci odbiornikw przez duszy czas.

8/14/2019 120ebook PL

8/12

Pomiar rzeczywistej wartoci skutecznej

Mierzy - to znaczy wiedzie. Zmierzone rzeczywiste wartoci skuteczne mog by znaczco wiksze od niepoprawnychwartoci skazywanych przez redniej jakoci mierniki. Na szczcie wikszo zakadw poddanych przegldowiposiadaa mierniki rzeczywistej wartoci skutecznej. Jednak, aby mie zupen pewno co do poprawnoci pomiarw,

wszystkie przyrzdy pomiarowe musz by miernikami rzeczywistej wartoci skutecznej.

Zmniejszanie obcienia transformatorw

Praktyka zmniejszania obcienia transformatora przy obcieniach harmonicznych jest dobrze udokumentowanaw normie IEC 61378-1 Transformers for industrial applications [Polska Norma PN-EN 61378-1: Transformatory przeksztatnikowe Transformatory do zastosowa przemysowych] chocia nie jest powszechnie rozumiana.Naley zauway, e dodatkowe ciepo wytwarzane przez harmoniczne moe prowadzi do wyranego zmniejszeniaczasu eksploatacji. Stosowanie transformatorw klasy K, specjalnie zaprojektowanych do pracy z obcieniamiharmonicznym, powinno by preferowane w stosunku do redukcji obcienia transformatora, poniewa transformatorklasy K ma projektowo nisze straty na prdy wirowe. Zwyky transformator o zmniejszonym obcieniu ma wiksze

straty, ale poniewa jest po prostu przewymiarowany, moe odprowadzi powstajce ciepo. W praktyce trudno jestutrzyma zmniejszone obcienie transformatora w caym okresie jego eksploatacji - przy wzrocie obcienia bywa toprzeoczone i transformator zostaje powanie przeciony.

Zmniejszanie obcienia silnikw

Asymetria i harmoniczne napicia wywouj dodatkowe straty w silnikach elektrycznych, co powoduje, e silnikinie mog by w peni obciane zgodnie z ich moc znamionow. NEMA (The National Electrical ManufacturersAssociation) podaje pewne wytyczne dotyczce obniania parametrw silnikw w obecnoci harmonicznych napicia.

Silniki energooszczdne (klasy Eff1) pozwalaj nie tylko na oszczdno energii, a zatem pienidzy, ale s rwniebardziej odporne na niektre zjawiska wymienione wczeniej. Poniewa s wiksze i wykonane z lepszych materiaw,pracuj przy niszej temperaturze i std s lepiej przystosowane do przyjcia dodatkowego ciepa wytwarzanego na

skutek obecnoci harmonicznych oraz przez prdy rozruchowe przy uruchomieniu po zapadzie napicia.

Obwody wydzielone

Odbiorniki, ktre s wraliwe na obecno harmonicznych powinny by zasilane z wydzielonych obwodw. Dueodbiory powinny rwnie posiada wasne obwody, aby podczas rozruchu nie oddziayway na inne odbiorniki. Wedugwykonanego przegldu, 25 % zakadw przyjo polityk stosowania obwodw wydzielonych.

Kable z yami wielodrutowymi dla obcie harmonicznych

Niezalenie od dodatkowego ciepa wytwarzanego przez prdy w przewodzie neutralnym, skuteczny przekrj kablazmniejsza si z powodu zjawiska naskrkowoci, odgrywajcego rol ju od 7. harmonicznej. Stosowanie kabli

o wikszej rednicy nie jest rozwizaniem, gdy prd bdzie w dalszym cigu wypierany w stron obrzea przewodnika.Naley zatem stosowa kable z yami wielodrutowymi, waciwie uoone w celu zachowania symetrii.

Cakowita wymiana oprzewodowania instalacji

Raczej drastyczny rodek (chyba, e jest to cz wikszej modernizacji), ale czsto stosowany, gdy stara instalacjanie bya projektowana do wsppracy z nowoczesnymi odbiornikami. Wedug przeprowadzonego przegldu 1400budynkw, rozwizanie to zostao przyjte w 24% przypadkw.

Podzia odbiornikw na kategorie

Rne rodzaje odbiornikw maj odmienne wymagania w kategoriach kompatybilnoci elektromagnetycznej, cigocizasilania i bezpieczestwa. Std potrzebna jest klasyfikacja odbiorw wedug rnych kryteriw i podzia na kategorie,z ktrych kada wymaga osobnego podejcia do oprzewodowania, uziemienia lub rezerwowania (p. Czci 4 i 6).


6

8/14/2019 120ebook PL

9/12


7

Siatka ekwipotencjalna

Wymagana dla zapewnienia poczenia z ziemi o niskiej impedancji w szerokim zakresie czstotliwoci (p. Cz 6).Ten system uziemienia, z wielokrotnymi poczeniami pionowymi, naley stosowa dla kadego pitra.

Filtry bierne

Popularne rozwizanie, ktre moe by stosowane do indywidualnych odbiornikw lub centralnie. Jeeli filtrowanieodbywa si moliwie jak najbliej punktu generowania harmonicznych, to mona by pewnym, e pozostanie onoskuteczne podczas wielu zmian, ktre typowo zachodz w budynkach biurowych. Niedogodnoci jest to, e zapewniaono wiksz zdolno filtrowania ni faktycznie wymagana (tzn. nie uwzgldnia niejednoczesnoci obcienia), a maeindywidualne filtry s drosze ni filtr centralny. Jedn z korzyci jest to, e obecno harmonicznych prdw jestograniczona do mniejszego obszaru instalacji.

Z drugiej strony, przyjcie scentralizowanego rozwizania umoliwia czenie filtrw biernych z urzdzeniami do poprawywspczynnika mocy. Wsplne projektowanie tych dwch funkcji pozwala unikn rezonansu przy czstotliwociachharmonicznych. Poczone ukady filtrowania i poprawy wspczynnika mocy s zwykle scentralizowane, pozwalajc

na oszczdno zwymiarowania ze wzgldu na niejednoczesno obcienia oraz na zmniejszenie liczby sterowai moliwo lepszej korekcji bez ryzyka samowzbudzenia silnikw. Jednake, ze wzrostem zawartoci harmonicznych wobcieniu, naley koniecznie podejmowa kroki w celu utrzymania funkcjonowania filtracji.

To zagadnienie jest szerzej rozwinite w rozdziale 3.3.1 niniejszego Poradnika.

Energetyczne filtry aktywne

Rozwizanie najlepsze w praktyce, ale kosztowne. Maj one najwiksz elastyczno i moliwo adaptacji i sszczeglnie przydatne przy zmiennej zawartoci harmonicznych. Winny by stosowane selektywnie.

Zmiana systemu instalacji na TN-S

Systemy TN-C z tak zwanym przewodem neutralno-ochronnym PEN stay si wyjtkiem, a w niektrych krajach byydotd regu. Obecnie przewd neutralno-ochronny PEN jest traktowany przez komitety normalizacyjne jako przypadekszczeglny. System TN-C nie jest ju dopuszczalny dla budynkw z duym nasyceniem urzdzeniami IT. Z punktuwidzenia kompatybilnoci elektromagnetycznej, systemy TN-S s znacznie lepsze.

Zwikszanie przekroju poprzecznego przewodw neutralnych

Penowymiarowe przewody neutralne s obecnie wymagane przez wikszo przepisw dotyczcych oprzewodowania,z wyjtkiem przypadkw, kiedy mona wykaza, e mniejszy przewd bdzie wystarczajcy. W obecnoci harmonicznychwymagany jest przewd neutralny, zwymiarowany na pene znamionowe obcienie i zdolny do przewodzeniarzeczywistego prdu zerowego. Wedug niektrych przepisw dotyczcych oprzewodowania musi on by wyposaonyw prawidowe zabezpieczenie nadprdowe (p. Cz 3.5.1 niniejszego Poradnika).

WnioskiJako energii elektrycznej jest zoon dziedzin, obejmujc kilkanacie obszarw problemowych, dla ktrych istniejejeszcze wiksza liczba rozwiza. Obecnie, zakady o duym zapotrzebowaniu na energi w pewnym stopniu odczuwajkopoty spowodowane nisk jakoci energii elektrycznej, chocia wikszo zakadw przyja ju pewne rozwizania.Zazwyczaj s to: zakupienie UPS, rezerwowego generatora, stosowanie pomiarw rzeczywistej wartoci skutecznej,uzupenione pewnymi innymi rozwizaniami, takimi jak, siatka ekwipotencjalna, zmiana systemu instalacji na TN-S,energetyczne filtry aktywne itp.

Jest mao prawdopodobne, e pojedyncze rozwizanie bdzie skuteczne. Potrzebne jest staranne projektowanie rozwizacznych, indywidualnie dopasowanych do istniejcych problemw zwizanych z jakoci energii elektrycznej, oparte

na dokadnym zrozumieniu przyczyn problemw z jakoci energii. Kolejne czci Poradnika maj na celu dostarczenietakiej wiedzy wykonawcom, inynierom-projektantom i kierownikom ruchu.

8/14/2019 120ebook PL

10/12

Notatki

8

8/14/2019 120ebook PL

11/12

Benelux


168 Avenue de TervuerenB-1150 Brussels

Belgium

Tel: 00 32 2 777 70 70

Fax: 00 32 2 777 70 79


Web: www.eurocopper.org

Kontakt: H. De Keulenaer

Copper Benelux

168 Avenue de Tervueren

B-1150 Brussels

Belgium

Tel: 00 32 2 777 7090

Fax: 00 32 2 777 7099


Web: www.copperbenelux.org

Kontakt: B. Dme

Hevrox

Schoebroeckstraat 62

B-3583 Beringen

Belgium

Tel: 00 32 11 454 420

Fax: 00 32 11 454 423


Kontakt: I. Hendrikx

KU Leuven

Kasteelpark Arenberg 10

B-3001 Leuven-Heverlee

Belgium

Tel: 00 32 16 32 10 20

Fax: 00 32 16 32 19 85


Kontakt: Prof. Dr R. Belmans

Niemcy

Deutsches Kupferinstitut e.V

Am Bonneshof 5

D-40474 Duesseldorf

Germany

Tel: 00 49 211 4796 323

Fax: 00 49 211 4796 310


Web: www.kupferinstitut.de

Kontakt: S. Fassbinder

HTW

Goebenstrasse 40

D-66117 Saarbruecken

Germany

Tel: 00 49 681 5867 279

Fax: 00 49 681 5867 302


Kontakt: Prof Dr W. Langguth

Europejskie Centra Promocji Miedzii partnerzy programu Leonardo da Vinci Power Quality

WochyIstituto Italiano del Rame

Via Corradino dAscanio 4I-20142 MilanoItaly

Tel: 00 39 02 89301330Fax: 00 39 02 89301513Email: [email protected]: www.iir.it

Kontakt: V. Loconsolo

Institutio Italiano del RameVia Cardinal Maffi 21I-27100 PaviaItaly

Tel: 00 39 0382 538934Fax: 00 39 0382 308028Email: [email protected] www.ecd.it

Kontakt: Dr A. Baggini

TU Bergamo

Viale G Marconi 5I-24044 Dalmine (BG)Italy

Tel: 00 39 035 27 73 07Fax: 00 39 035 56 27 79Email: [email protected]

Kontakt: Prof. R. Colombi

Wielka BrytaniaCopper Development AssociationVerulam Industrial Estate224 London RoadSt AlbansHertfordshire AL1 1AQEnglandTel: 00 44 1727 731205Fax: 00 44 1727 731216Email: [email protected]: www.cda.org.uk & www.brass.orgKontakt: A. Vessey

PolskaPolskie Centrum Promocji Miedzi S.A.

Pl.1 Maja 1-2PL-50-136 WrocawPolska

Tel: 00 48 71 78 12 502Fax: 00 48 71 78 12 504Email: [email protected]

Kontakt: P. Jurasz

Politechnika Wrocawska

Wybrzee Wyspiaskiego 27PL-50-370 WrocawPolska

Tel: 00 48 71 32 80 192Fax: 00 48 71 32 03 596

Email: [email protected]: Prof. Dr hab. in. H. Markiewicz

Dr in. A. Klajn

8/14/2019 120ebook PL

12/12


168 Avenue de TervuerenB-1150 BrusselsBelgium

Tel: 00 32 2 777 70 70Fax: 00 32 2 777 70 79Email: [email protected]: www.eurocopper.org

Polskie Centrum Promocji Miedzi S.A.

50-136 Wrocawpl. 1 Maja 1-2Polska

Tel: 00 48 71 78 12 502Fax: 00 48 71 78 12 504e-mail: [email protected]: www.miedz.org.pl

Hans De Kealenaer - autor


168 Avenue de Terrueren

B-1150 Brussels

Belgium

Tel: 00 32 2 777 70 70

Fax: 00 32 2 777 70 79


Websites: www.eurocopper.org

120ebook PL

Documents

Transcript of 120ebook PL