elektro.info

news Skuter elektryczny od Seata

Skuter elektryczny od Seata

Seat przedstawił nowy, całkowicie elektryczny skuter, który pojawi się na drogach w przyszłym roku. Model e-Scooter został zaprojektowany w taki sposób, aby jak najlepiej wpisać się w rosnący trend współdzielonej...

Seat przedstawił nowy, całkowicie elektryczny skuter, który pojawi się na drogach w przyszłym roku. Model e-Scooter został zaprojektowany w taki sposób, aby jak najlepiej wpisać się w rosnący trend współdzielonej mobilności.

Zasilanie budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych a zasilanie w warunkach pożaru (część 2.)

Zasilanie budynków w energię elektryczną w warunkach normalnych a zasilanie w warunkach pożaru (część 2.)

W tej części artykułu prezentujemy metodykę projektowania ochrony przeciwporażeniowej oraz zagorożenia stwarzane przez gazy wydzielane przez baterie akumulatorów wraz ze sposobami ich neutralizacji.

W tej części artykułu prezentujemy metodykę projektowania ochrony przeciwporażeniowej oraz zagorożenia stwarzane przez gazy wydzielane przez baterie akumulatorów wraz ze sposobami ich neutralizacji.

news 100 dni programu „Mój Prąd”. Kiedy rusza drugi nabór?

100 dni programu „Mój Prąd”. Kiedy rusza drugi nabór?

Jakie są efekty z pierwszego naboru „Mój Prąd”? Redukcja szkodliwego dla zdrowia dwutlenku węgla o 58,8 tys. ton rocznie, 65 mln zł wypłaconych i zatwierdzonych do przekazania dotacji, 13,5 tys. dofinansowanych...

Jakie są efekty z pierwszego naboru „Mój Prąd”? Redukcja szkodliwego dla zdrowia dwutlenku węgla o 58,8 tys. ton rocznie, 65 mln zł wypłaconych i zatwierdzonych do przekazania dotacji, 13,5 tys. dofinansowanych instalacji PV przez 100 dni. Wychodząc naprzeciw ogromnemu zainteresowaniu fotowoltaiką prosumencką Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej zapowiada drugi konkurs. Do wykorzystania jest jeszcze ponad 90% z miliardowego budżetu programu.

Zaburzenia elektryczne wewnątrz sieci energetycznej zakładu drukarskiego (część 2.) odkształcenia napięcia

Odkształcenia napięcia

Dopuszczalne zawartości poszczególnych harmonicznych napięcia w układach elektroenergetycznych niskiego napięcia [3,4]

Przebieg i wartość napięcia zasilającego odbiorniki energii elektrycznej jest jednym z najważniejszych parametrów opisujących jakość energii elektrycznej zasilającej. W artykule przedstawiono analizę zakłóceń w przebiegach napięcia zasilającego, wprowadzanych przez urządzenia zainstalowane w zakładzie drukarskim.

Do podstawowych źródeł powodujących odkształcenie od przebiegu sinusoidalnego napięcia zasilającego można zaliczyć:

  • urządzenia nieliniowe o znaczących mocach znamionowych (np. piece łukowe, spawarki, napędy bezstopniowe dużej mocy, transformatory),
  • odbiorniki nieliniowe, których moc jednostkowa jest mała, ale ich bardzo duża liczba w danym układzie zasilającym wywołuje znaczący efekt negatywny (np. źródła światła, sprzęt elektroniczny, przemienniki częstotliwości).

 

Praca odbiorników nieliniowych powoduje, że w instalacji zasilającej pojawiają się wyższe harmoniczne prądu, a wywołane przez nie (na impedancji przewodów i kabli elektrycznych) spadki napięcia powodują odkształcenie napięcia [1].

Do analizy przebiegów odkształconych (niesinusoidalnych) stosuje się ich rozkład na składowe harmoniczne, które są przebiegami sinusoidalnymi o częstotliwościach będących wielokrotnością częstotliwości podstawowej (50 Hz). Do najważniejszych wskaźników wykorzystywanych do oceny stopnia odkształcenia napięcia od przebiegu sinusoidalnego należą [2]:

- procentowe udziały poszczególnych harmonicznych napięcia odniesione do pierwszej harmonicznej, wyznaczane z zależności:

gdzie:

U1 – wartość skuteczna napięcia harmonicznej podstawowej,

Uh – wartość skuteczna napięcia h-tej harmonicznej,

h – rząd harmonicznej.

- całkowity współczynnik odkształcenia napięcia THDU (Total Harmonics Distortion), opisany równaniem:

Zwykle do analizy przebiegów odkształconych w układach elektroenergetycznych oraz do oceny zgodności z wymaganiami norm i przepisów, przy obliczaniu współczynnika THDU uwzględnia się harmoniczne do pięćdziesiątego rzędu (h = 50).

Wymagania

W aktualnie obowiązujących w kraju przepisach dopuszczalne zawartości wyższych harmonicznych w napięciu zasilającym instalacje elektryczne określono w dwóch aktach:

- Rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego [3];

- PN-EN 50160:2010 Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych [4].

Wymagania obu tych dokumentów w zakresie odkształcenia napięcia są jednakowe i określają, że w ciągu każdego tygodnia, 95% ze zbioru 10-minutowych średnich wartości procentowych zawartości poszczególnych harmonicznych napięcia zasilającego powinno być mniejsze lub równe wartościom przedstawionym w tabeli 1., a wartość całkowitego współczynnika odkształcenia napięcia THDU (uwzględniająca wszystkie harmoniczne aż do rzędu 40.) nie powinna być większa niż 8%.

streszczenie

W artykule przedstawiono podstawowe informacje oraz wymagania norm dotyczących odkształcenia napięcia zasilającego odbiorniki energii elektrycznej. Zamieszczono ponadto wyniki oraz analizę badań odkształceń napięć przeprowadzonych w zakładzie drukarskim.



abstract

Electrical disturbances in the electric power grid of printing house. Part II –Harmonic distortions of voltage supply

The article presents the basic information and the standards about the deformation of voltage supply of electric ­energy receivers. The article additionally contains the results of research and analysis of voltage distortion carried out in the printing house.

Charakterystyka badanego zakładu

Analizowany zakład drukarski zajmuje się wykonywaniem nadruków na opakowaniach różnomateriałowych. Zasilanie zakładu odbywa się poprzez stację transformatorową 15/0,4 kV, w której zainstalowano transformator o mocy 1600 kVA oraz przyłączony na stałe kondensator o mocy 12,5 kvar (do kompensacji biegu jałowego transformatora). Do kompensacji mocy biernej występującej w analizowanym układzie zasilającym wykorzystano baterię kondensatorów o mocy 187,5 kvar.

Z rozdzielnic niskiego napięcia zamontowanych w budynku analizowanego zakładu przemysłowego zasilane są urządzenia odbiorcze, takie jak wentylatory, komputery, oświetlenie (wykorzystujące świetlówki tradycyjne) oraz pozostałe maszyny (o mocy do 10 kW) biorące udział w procesie produkcyjnym. W analizowanym zakładzie zainstalowane zostały również trzy maszyny drukarskie, których moce znamionowe wynoszą 185 kW, 59 kW i 127 kW. Są one zasilane poprzez układy falowników i wyposażone głównie w silniki indukcyjne oraz lampy UV.

Badania odkształceń napięcia wprowadzanych przez zainstalowane maszyny drukarskie

Analizie w zakresie odkształceń przebiegu napięcia w badanym zakładzie drukarskim poddane zostały trzy maszyny drukarskie. W wyniku przeprowadzonych pomiarów, zarejestrowane zostały przebiegi napięć na szynach rozdzielnic zasilających badane maszyny oraz stacji transformatorowej, jak również wartości poszczególnych harmonicznych oraz współczynnik odkształcenia THDU.  Na rysunkach 1–4 przedstawiono przebiegi napięcia oraz rozkład wartości harmonicznych napięcia zarejestrowany na szynach nn stacji transformatorowej zasilającej analizowany zakład drukarski zarówno podczas postoju – pracowało wówczas jedynie oświetlenie oraz urządzenia monitoringu (rys. 1. i 2.), jak i pracy zakładu (rys. 3. i 4.). Największy wzrost – w wyniku załączenia odbiorników – zanotowano, podobnie jak w przypadku harmonicznych prądu [5], dla piątej, siódmej, jedenastej i trzynastej harmonicznej napięcia.

Przebiegi napięć zarejestrowane na szynach rozdzielnic zasilających poszczególne maszyny drukarskie wraz z rozkładem wartości napięcia na poszczególne harmoniczne przedstawiono na rysunkach 5–12. W układzie zasilającym pierwszej maszyny drukarskiej największą wartość wśród wyższych harmonicznych zarejestrowano w harmonicznej rzędu piątego i siódmego (odpowiednio 9,7 i 7,5%) i są to wartości znacznie przekraczające wartości dopuszczalne (odpowiednio 6 i 5%). Natomiast w układach zasilających pozostałe dwie maszyny drukarskie, do harmonicznych piątego i siódmego rzędu dołączyły harmoniczne: jedenasta, trzynasta i siedemnasta (co również znalazło odzwierciedlenie w wartościach harmonicznych prądów zarejestrowanych w poszczególnych układach [5]).

W tabeli 2. przedstawiono wartości współczynników odkształcenia napięcia THDU zarejestrowane w stacji transformatorowej oraz w rozdzielnicach zasilających trzy maszyny drukarskie zainstalowane w analizowanym zakładzie.

Z analizy wartości przedstawionych w tabeli 2. wynika, że największe odkształcenie napięcia występuje w układzie zasilającym pierwszą maszynę drukarską (maksymalna wartość zarejestrowana współczynnika THDU wynosiła 12,6% i była o 10% większa od wartości zarejestrowanej podczas postoju maszyny). W tym przypadku również zanotowano przekroczenie wartości dopuszczalnej współczynnika THDU, która wynosi 8%. W pozostałych przypadkach (dla drugiej i trzeciej maszyny oraz w układzie zasilajcym cały zakład drukarski) zarejestrowane wartości współczynnika odkształcenia napięcia były mniejsze od wartości dopuszczalnej przepisami, przy czym największy wzrost tego współczynnika zaobserowano na szynach niskiego napięcia stacji transformatorowej i wynosił on prawie 4,6% (z 2,63 na 7,22%).

Analizując wartości współczynników odkształcenia napięcia zamieszczone w tabeli 2. należy ponadto zauważyć nierównomierność zarejestrowanych wartości w poszczególnych fazach, głównie podczas pracy maszyn drukarskich. Wynika to przede wszystkim z nierównomierności obciążenia poszczególnych faz w linii zasilającej zakład.

Wnioski

Na podstawie badań i analiz przeprowadzonych w zakładzie drukarskim można wyciągnąć następujące wnioski i spostrzeżenia:

1. instalowanie w zakładach przemysłowych coraz większej liczby układów elektronicznych sterujących poszczególnymi maszynami powoduje znaczne odkształcenia przebiegów prądów, a co za tym idzie wpływa na odkształcenie przebiegów napięcia zasilającego,

2. największe odkształcenie przebiegu napięcia wyznaczono w układzie zasilającym maszynę drukarską nr 1. Zarejestrowana maksymalna wartość współczynnika THDU wynosiła 12,6% i była o 10% większa od wartości odnotowanej podczas postoju maszyny). W tym przypadku wystąpiło również przekroczenie wartości dopuszczalnej współczynnika THDU,

3. praca urządzeń drukujących powoduje wzrost wartości współczynnika THDU w układzie zasilającym zakład drukarski o około 4,6%. Maksymalna zarejestrowana wartość tego współczynnika wynosiła wówczas 7,22% i była bliska wartości dopuszczalnej 8%,

4. największą wartość, wśród wyższych harmonicznych, w układzie zasilającym pierwszą maszynę drukarską, zarejestrowano dla harmonicznej rzędu piątego i siódmego (odpowiednio 9,7 i 7,5%) i były to wartości znacznie przekraczające wartości dopuszczalne (odpowiednio 6 i 5%).

* * *

Artykuł zrealizowano w ramach pracy statutowej S/WE/2/2013.

Galeria zdjęć

Tytuł
przejdź do galerii

Powiązane

Obciążalność prądowa przedłużaczy bębnowych

Obciążalność prądowa przedłużaczy bębnowych

W warunkach przemysłowych, a zwłaszcza na placach budów, do zasilania urządzeń przenośnych powszechnie wykorzystuje się przedłużacze bębnowe. Ich ogólna dostępność, przy umiarkowanej cenie, powoduje, że...

W warunkach przemysłowych, a zwłaszcza na placach budów, do zasilania urządzeń przenośnych powszechnie wykorzystuje się przedłużacze bębnowe. Ich ogólna dostępność, przy umiarkowanej cenie, powoduje, że coraz więcej tych urządzeń pracuje w instalacjach elektrycznych. Bardzo często ich użytkownicy zapominają jednak, że przedłużacze – tak jak każde urządzenie elektryczne – muszą spełniać odpowiednie wymagania.

Wpływ prądów przeciążeniowych na temperaturę przewodów ułożonych wielowarstwowo

Wpływ prądów przeciążeniowych na temperaturę przewodów ułożonych wielowarstwowo

Powszechnym sposobem wykonywania instalacji elektrycznej jest układanie przewodów w kilku stykających się ze sobą warstwach. Przy takim sposobie ułożenia przewodów, wartości prądów, które mogą płynąć przez...

Powszechnym sposobem wykonywania instalacji elektrycznej jest układanie przewodów w kilku stykających się ze sobą warstwach. Przy takim sposobie ułożenia przewodów, wartości prądów, które mogą płynąć przez nie długotrwale, są znacznie mniejsze od wartości tych prądów dla przewodów odosobnionych.

Obciążalność prądowa długotrwała grup przewodów

Obciążalność prądowa długotrwała grup przewodów

Bardzo często w rzeczywistych instalacjach elektrycznych zdarza się, że przewody (na pewnej długości) muszą być układane obok siebie, przy czym grupy te tworzone są najczęściej przez przewody o różnych...

Bardzo często w rzeczywistych instalacjach elektrycznych zdarza się, że przewody (na pewnej długości) muszą być układane obok siebie, przy czym grupy te tworzone są najczęściej przez przewody o różnych przekrojach znamionowych żył. Wówczas, w zależności od liczby przewodów oraz kształtu układu przez nie utworzonego, następuje zmniejszenie ich obciążalności prądowej długotrwałej w stosunku do wartości prądu, jaki jest dopuszczalny długotrwale dla przewodów odosobnionych. Wobec tego, podczas projektowania...

Komentarze

Copyright © 2004-2019 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.
Portal Budowlany - Elektro.info.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies.

Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.elektro.info.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.elektro.info.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.