Pełny numer elektro.info 9/2015 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Analiza wybranych parametrów energii elektrycznej w budynku biurowym

The analysis of selected electrical power parameters in an office building
dr inż. Sławomir Bielecki  |  elektro.info 6/2017  |  17.07.2017  |  1
Artykuł przedstawia wybrane wyniki badania parametrów pracy instalacji elektrycznej w budynku użyteczności publicznej o charakterze biurowym (prace administracyjne), prezentując inne parametry wpływające na jakość energii w sieci elektroenergetycznej.
Artykuł przedstawia wybrane wyniki badania parametrów pracy instalacji elektrycznej w budynku użyteczności publicznej o charakterze biurowym (prace administracyjne), prezentując inne parametry wpływające na jakość energii w sieci elektroenergetycznej.
Rys. redakcja EI

W artykule [1], dotyczącym problematyki jakości zasilania energią elektryczną w budynku o przeznaczeniu biurowym, skupiono się na analizie harmonicznych napięcia, a w niniejszym przedstawione są wybrane wyniki badania parametrów pracy instalacji elektrycznej w budynku użyteczności publicznej o charakterze biurowym (prace administracyjne) prezentujące inne parametry wpływające na jakość energii w sieci elektroenergetycznej.

W artykule:

* Zapotrzebowanie na moc bierną

* Obciążenie przewodu neutralnego i asymetria prądów

* Odkształcenia prądu i napięcia oraz asymetria napięć

streszczenie

W artykule przedstawiono studium przypadku opierające się na analizie danych pomiarowych wybranych parametrów pracy instalacji elektrycznej i jakości energii w budynku biurowym. Pomiary dotyczą rejestrowanych w 15-minutowych interwałach wartości m.in. mocy, prądów oraz napięć przez pełny okres doby wybranego dnia roboczego oraz wybranego dnia wolnego. Do najistotniejszych obserwacji należy zaliczyć: wysoki i niemal stabilny pobór energii biernej o charakterze pojemnościowym; wysokie obciążenie prądowe przewodu neutralnego, przewyższające obciążenie przewodów fazowych oraz zmienność względnej zawartości wyższych harmonicznych prądu, mierzonej współczynnikiem THD. Zarejestrowane parametry samego napięcia zasilającego nie budzą zastrzeżeń.



abstract

In the paper the case study of selected aspects of power quality and electrical installation in an office building was presented. The analysis were carried on measurement data of eg. power, current and voltages rejected in 15-minutes intervals for during one full working day and one holiday. The most important observations are: high and almost stable capacitive reactive power load, high current in neutral wire – higher than in phase wires and changes of THD of current. The registered parameters of supply voltage were correct.

W Polsce kwestie związane z problematyką jakości dostarczanej energii elektrycznej reguluje tzw. rozporządzenie systemowe [7].

Należy podkreślić, że zgodnie z prawami elektrotechniki, za pogorszenie jakości energii w sieci dystrybucyjnej odpowiedzialność ponoszą również sami odbiorcy, użytkujący odbiorniki niespokojne i nieliniowe, generujące m.in. skoki i udary prądowe, wyższe harmoniczne prądu oraz odbiory o dużym zapotrzebowaniu mocy biernej. Powyższe z kolei przekłada się m.in. na wahania i odkształcenia napięcia zasilającego.

Współcześnie, problemy te są generowane nie tylko przez odbiorców z grupy przemysłowej, lecz również instalacje budynków biurowych. W tych ostatnich wiąże się to z powszechnym i naturalnym użytkowaniem odbiorników elektronicznych oraz energoelektronicznych, które znajdują się w nowoczesnych źródłach oświetlenia, sprzęcie komputerowym, teleinformatycznym, multimedialnym, klimatyzacyjnym, a nawet urządzeniach drobnego AGD, wykorzystywanych w celach socjalnych.

Pomiary, zarejestrowane przez układ analizatora parametrów sieci elektroenergetycznej w rozdzielnicy głównej budynku, wskazują na istotne problemy eksploatacyjne instalacji.

  • Dane rejestrowane były w 15-minutowych odcinkach czasu wybranych dni lutego 2016 r.
  • W przypadku pomiarów mocy (czynnej i biernej) rejestrowane były wartości maksymalne, minimalne oraz średnie, jakie wystąpiły w ciągu kolejnych 15-minutowych interwałów.
  • Pomiary pozostałych parametrów (prądy, napięcia i zawartość harmonicznych) to wartości uśrednione w odcinkach 15-minutowych [5].
  • Prezentowane dane dotyczą całodobowych pomiarów wykonanych w jednym dniu roboczym oraz dniu świątecznym.

Zapotrzebowanie na moc bierną

Charakterystycznym dla badanego budynku jest pobór energii przy obciążeniu mocą bierną pojemnościową na średnim poziomie ok. 5 kVAr (tab. 1., rys. 1.). Chwilowe i incydentalne obciążenie mocą bierną indukcyjną nie zmienia charakteru mocy uśrednianej w 15-minutowych wycinkach (rys. 1a).

Tab. 1. Miary statystyczne uśrednianego w 15-minutowych odcinkach zapotrzebowania na moc bierną budynku, opisujące zmierzony jego profil dobowy
Tab. 1. Miary statystyczne uśrednianego w 15-minutowych odcinkach zapotrzebowania na moc bierną budynku, opisujące zmierzony jego profil dobowy
Rys. 1. Zarejestrowane profile obciążenia mocą bierną w dzień roboczy a) i dzień świąteczny b). Na osi poziomej oznaczono kolejne numery 15-minutowych interwałów jednej doby, „max” i „min” oznacza odpowiednio największą i najmniejszą wartość mocy, jaka wystąpiła w ciągu 15-minut, „średn” to wartość średnia dla danego 15-minutowego wycinka czasu; rys. S. Bielecki
Rys. 1. Zarejestrowane profile obciążenia mocą bierną w dzień roboczy a) i dzień świąteczny b). Na osi poziomej oznaczono kolejne numery 15-minutowych interwałów jednej doby, „max” i „min” oznacza odpowiednio największą i najmniejszą wartość mocy, jaka wystąpiła w ciągu 15-minut, „średn” to wartość średnia dla danego 15-minutowego wycinka czasu; rys. S. Bielecki

Zgodnie z przypuszczeniami, w dniu świątecznym obserwowana jest mniejsza fluktuacja zmian obciążenia mocą bierną niż w dniu roboczym (niższe odchylenie standardowe oraz rozstęp wartości), jednak wartość średnia pobieranej mocy biernej w ciągu dnia roboczego i wolnego jest podobna.

Zgodnie z uśrednionymi wartościami pomiarów zużycie energii biernej przez budynek wyniosło w analizowanym dniu roboczym 123,12 kVArh oraz w dniu świątecznym 121,16 kVArh.

Zakres zapotrzebowania na moc bierną w zależności od charakteru dnia (wolny, roboczy) nie zmienia się w znaczący sposób (w porównaniu z mocą czynną – rys. 2.), zatem za obciążenie bierne budynku odpowiadają urządzenia pracujące w trybie ciągłym lub pozostawiane jako niewyłączone przez użytkowników na czas wolny.

Rys. 2. Wykres rozrzutu wartości zapotrzebowania na moc bierną Q i czynną P budynku w ciągu dwóch dni (roboczego i świątecznego), zarejestrowanych w 15-minutowych interwałach; rys. S. Bielecki
Rys. 2. Wykres rozrzutu wartości zapotrzebowania na moc bierną Q i czynną P budynku w ciągu dwóch dni (roboczego i świątecznego), zarejestrowanych w 15-minutowych interwałach; rys. S. Bielecki

Na podstawie obowiązujących przepisów (np. rozporządzenie taryfowe [6]), zgodnie z taryfą dla usług dystrybucji, odbiorcy mogą zostać objęci rozliczeniami za ponadumowny pobór energii biernej [2], [4]. W szczególności dotyczy to poboru energii biernej przy pojemnościowym współczynniku mocy, bez względu na wielkość poboru energii czynnej.

Rozliczeniami za energię bierną mogą być objęci odbiorcy zasilani z sieci napięcia co najmniej średniego, aczkolwiek jeżeli zostało to określone w umowie o świadczenie usług dystrybucji lub umowie kompleksowej bądź w warunkach przyłączenia, takimi rozliczeniami mogą zostać objęci również odbiorcy zasilani napięciem do 1 kV, użytkujący odbiorniki o charakterze indukcyjnym.

W przypadku analizowanego obiektu chwilowe przekroczenie użytkowanej mocy biernej ponad wartość zero (pobór indukcyjny) świadczy o użytkowaniu w budynku odbiorników indukcyjnych. Pobór energii biernej pojemnościowej jest bardziej sekowany niż biernej indukcyjnej.

Opłata za energię bierną pojemnościową jest naliczana od całej ilości oddanej do sieci energii biernej, zaś opłata za energię bierną indukcyjną pobieraną przy jednoczesnym zużyciu energii czynnej naliczana jest od szczególnej różnicy, określonej wzorem podanym w rozporządzeniu taryfowym i to w przypadku, gdy współczynnik mocy tgφ w okresie objętym kontrolą poboru energii biernej przekracza ustaloną wartość (standardowo 0,4) [7], [2], [4].

Opłata w obu przypadkach jest ponadto proporcjonalna do iloczynu średniej ceny sprzedaży energii elektrycznej na rynku konkurencyjnym Crk oraz współczynnika krotności k.

  • Cena Crk jest podawana przez prezesa URE na podstawie delegacji ustawy Prawo energetyczne.
  • Współczynnik krotności k jest uzależniony od poziomu napięcia zasilania i zgodnie ze stosowanymi taryfami jest on większy dla odbiorców zasilanych z niższych napięć (tab. 2.).
  • Tab. 2. Wartości współczynnika krotności stosowanego przy naliczaniu opłaty za pobór energii biernej
    Tab. 2. Wartości współczynnika krotności stosowanego przy naliczaniu opłaty za pobór energii biernej

Analizowany budynek traktowany jest jako odbiór niskonapięciowy i rozliczany według taryfy G11.

Cena Crk w trzecim kwartale 2016 wyniosła 0,17152 zł/kWh [3]. Zatem na podstawie zarejestrowanych danych, przyjmując szacunkowo dzienny pobór energii biernej pojemnościowej obiektu 120 kVArh, otrzymujemy dzienny koszt rozliczenia budynku na poziomie niemal 62 zł, co rocznie oznacza koszt poboru energii biernej o około 22,5 tys. zł netto. W 2015 roku z tego tytułu analizowany obiekt został obarczony opłatą o zbliżonej wysokości [5].

Czytaj też: Jakość energii elektrycznej w publicznych sieciach zasilających >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Literatura

1. M. Bątkiewicz-Pantuła, A. Klajn, Aspekty oceny jakości energii elektrycznej w budynku użyteczności publicznej, „elektro.info” 7–8/2016, s. 52–55.
2. S. Bielecki, Opłaty za pobór mocy biernej – czy są słuszne?, „elektro.info” 12/2013.
3. Informacja Prezesa URE nr 70/2016 w sprawie średniej ceny sprzedaży energii elektrycznej na rynku konkurencyjnym w III kwartale 2016 roku.
4. K. Kuczyński, Moc bierna a opłaty za energię elektryczną, „elektro.info” 12/2015.
5. J. Majewski, F. Danieluk, Analiza pomiarów pracy sieci elektroenergetycznej obiektu biurowego. Praca przejściowa inżynierska. Wydział Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa, Politechnika Warszawska, wrzesień 2016 r.
6. Obwieszczenie Ministra Gospodarki z dnia 7.06.2013 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Gospodarki w sprawie szczegółowych zasad kształtowania i kalkulacji taryf oraz rozliczeń w obrocie energią elektryczną (poz. 1200).
7. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego.

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
W celu uzyskania dostępu do pełnego tekstu
niniejszego artykułu wyślij SMS o treści:
AP.EL4ZL na nr 74068
Opłata za wysłanie SMS-a: 4 zł + VAT (4,92 zł brutto)
Serwis SMS obsługiwany przez Dotpay
Usługa dostępna jest w sieciach: T-mobile, Orange, Plus GSM, Play, Heyah, Sami Swoi. Usługę Premium SMS obsługuje Dotpay.
Właścicielem portalu jest Grupa MEDIUM Sp. z o.o. S.K.A., z siedzibą w Warszawie, przy ul. Karczewskiej 18.
Zwrotnym sms-em otrzymasz Kod Dostępu, który wpisz w poniższe okienko. Kod będzie aktywny przez 24 godziny od pierwszego zalogowania.
Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do wszystkich treści portalu (730 dni) - 185,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 79,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 15,00 zł
30 dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Roczny dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Dwuletni dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie! - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś dwuletnią prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Regulamin korzystania z portalu elektro.info.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 6/2017

Komentarze

(1)
kolaz857 | 22.08.2017, 22:43

Myślę, że w budynku biurowym musi być dobrze zaprojektowana i odpowiednio dobrana rozdzielnica elektryczna, tak aby zapewnić dobre i bezpieczen funkcjonowanie budynku.

   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Kamery termowizyjne - zobacz jaką wybrać »

Termografia w wersji Smart dla profesjonalistów (...) czytaj dalej »


Zobacz inspirujące łączniki do nowoczesnych pomieszczeń »

Czym chronić dużą liczbę obwodów sygnałowych »

Jakie włączniki do nowoczesnych wnętrz Ochrona przed przepięciami dla wielkiej liczby sygnałów?
Zaproponuj projektantom wysmakowaną awangardę i nowoczesność charakteryzujące współczesne wnętrza... czytaj dalej » Dzięki nowym połączeniom Push-in oraz zastosowaniu szczególnych elementów składowych (...) czytaj dalej »

Sposoby oznaczania kabli i przewodów »

Sposoby oznaczania kabli i przewodów Zobacz w jaki sposób trwale opisywać kable i przewody w instalacjach  czytaj dalej »


Oto dlaczego warto korzystać z usług materiałowych dla instalatorów »
Usługi materiałowe dla instalatorów

Poznaj korzyści zintegrowanych usług materiałowych dla instalatorów, detalistów, przemysłu, instytucji publicznych w zakresie branży elektrotechnicznej, instalacyjno-sanitarnej, grzewczej, wentylacyjnej i klimatyzacyjnej(...) czytaj dalej »


Projekt systemu rejestracji zakłóceń elektrycznych - zobacz » Poznaj niezbędne elementy układów zasilania wrażliwych odbiorów »
Projekt systemu rejestracji zakłóceń elektrycznych nowa generacja urządzeń ups kompensacyjne
Pokazał się siwy dym i w powietrzu zawisł złowieszczy zapach spalenizny… No cóż – prototyp. Nerwowe przeglądanie schematów (…) czytaj dalej »
Środowisko techniczne, w jakim te urządzenia funkcjonują, opisują normy na urządzenia odbierające energię z sieci energetycznej oraz normy (...) czytaj dalej»

Jak projektować schematy elektryczne i jakiego używać oprogramowania wspomagającego »

Jak projektować schematy elektryczne i w jakim programie Niniejszy artykuł zawiera informacje o projektowaniu schematów elektrycznych i używaniu oprogramowania wspomagającego projektowanie w branży elektrycznej i automatyce(...) czytaj dalej »


   
Nowoczesne systemy napędowe
i pozycjonowania wymagają zastosowania rozwiązania zapewniającego
Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
Zapisz się na bezpłatny newsletter!
Najnowsze informacje na Twoją skrzynkę:
11/2017

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 11/2017
W miesięczniku m.in.:
  • - Dobór mocy źródeł zasilania awaryjnego i gwarantowanego
  • - Rozdzielnice elektryczne stosowane w budynkach mieszkalnych
Zobacz szczegóły
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl