Dziś jest sobota, 14 grudzień 2019 r.
Energoelektronika.pl na stronach Facebook REKLAMA MAPA SERWISU KONTAKT
Strona główna Załóż konto Artykuły branżowe Katalog firm Seminaria FAQ Kalendarium Słownik Oferta
Wyszukaj
1USD 3.8234 -0.7% 1EUR 4.2747 -0.23% 1GBP 5.1292 +1.06%
Zaloguj się
Login (adres e-mail):
Haslo:
  Rejestracja
  Zapomniałem hasła
Reklama

Reklama

Aktualności
72 edycja Seminarium dla Służb Utrzymania Ruchu - Kielce - Relacja
więcej
Seminarium utrzynia ruchu - Wałbrzych 2019
więcej
Przed nami 32. edycja targów ENERGETAB 2019
więcej
Produkcja w Polsce w kontekście Czwartej Rewolucji Przemysłowej
więcej

Zobacz archiwum

Kalendarium
Newsletter
Jeżeli chcesz otrzymywać aktualne informacje o wydarzeniach w branży.
Podaj e-mail do subskrypcji:


Artykuły branżowe
24 luty 2010.

System optymalizacji kosztów energii elektrycznej

Wiele współczesnych urządzeń - sprzęt elektroniczny i komputerowy - wymaga dostarczenia energii wysokiej jakości. Z drugiej strony rośnie liczba odbiorników nieliniowych i niespokojnych powodujących zaburzenia w instalacjach i sieciach elektroenergetycznych. Objawia się to najczęściej zmniejszeniem sprawności, częstymi uszkodzeniami urządzeń zainstalowanych w sieci, zwiększonym poborem mocy, przegrzewaniem i w konsekwencji skróceniem czasu ich eksploatacji. Dodatkowo liberalizacja prawa energetycznego nakłada na dostawców i odbiorców energii elektrycznej obowiązek uwzględnienia jej jakości. Niedotrzymanie standardów jakościowych ustalonych w umowie wiąże się z karami finansowymi.

Większość decyzji zapewniających odpowiednią jakość energii elektrycznej zapada podczas projektowania układu zasilania. To wtedy określana jest struktura układu, charakterystyka pracy oraz dobierane są odbiorniki i urządzenia.  Często jednak dopiero podczas eksploatacji zaczynają pojawiać się problemy z siecią zasilającą i z odbiornikami pracującymi w tej sieci.
W celu opracowania skutecznych metod poprawy jakości energii elektrycznej potrzebna jest głęboka wiedza i doświadczenie z danej branży. Właściwie zaprojektowane układy filtrów wyższych harmonicznych, kompensatory mocy biernej, systemy kontroli mocy umownej oraz inne rozwiązania umożliwiają poprawną i bezpieczną pracę wielu urządzeń oraz pozwalają skutecznie znacząco zmniejszyć opłaty za energię elektryczną.
Zaproponowanie indywidualnego rozwiązania możliwe jest po przeprowadzeniu pomiarów i przeanalizowaniu ich wyników. Pomiary, których wykonanie jeszcze kilka lat temu było możliwe tylko w wyspecjalizowanych laboratoriach, są dzisiaj bardziej dostępne dzięki rozwojowi techniki cyfrowej. Współczesne analizatory parametrów sieci umożliwiają pomiar wielu parametrów elektrycznych, w tym: napięć, prądów (True RMS), mocy, współczynników strat w transformatorach, współczynników odkształceń THD i TDD, poszczególnych wyższych harmonicznych, itd. Funkcja oscyloskopu cyfrowego pozwala zarejestrować kształt krzywej napięcia i prądu w chwili zakłócenia aby wykryć zaburzenia zachodzące w sieci. Konfiguracja takich urządzeń wymaga jednak sporego doświadczenia, aby precyzyjnie określić źródło zaburzeń elektroenergetycznych.
Po przeprowadzeniu analizy układu zasilania możliwe jest opracowanie oferty niezbędnych zmian  dla  obniżenia kosztów energii.

W przypadku podwyższonego poziomu wyższych harmonicznych konieczne jest zastosowanie filtrów pasywnych, aktywnych lub coraz częściej spotykanych filtrów hybrydowych (łączą one zalety filtra pasywnego i aktywnego). Wyższe harmoniczne w sieci odpowiedzialne są za zwiększone straty mocy silników indukcyjnych (powstawanie tzw. "pasożytniczych" momentów obrotowych) oraz transformatorów, co prowadzi do ich przegrzewania  i częstych awarii. Wyższe harmoniczne powodują również przeciążenia baterii kondensatorów. W skrajnym przypadku, może dojść do rezonansu prądów lub napięć - co zwykle powodują zniszczenie baterii i pożar rozdzielni. Filtry wyższych harmonicznych pozwalają osiągnąć wymierne korzyści finansowe. Oszczędzamy bowiem nie tylko na zużyciu energii elektrycznej (ograniczenie strat) lecz także na wymianie urządzeń zniszczonych w skutek przepływu niesinusoidalnych prądów i napięć (często bardzo drogie odbiorniki energoelektroniczne, serwery itp.). Wyższe harmoniczne powodują również błędne zadziałanie zabezpieczeń i w konsekwencji możliwość przerwania ciągłości dostawy energii - w niektórych zakładach szczególnie wrażliwych na zanik zasilania (kopalnie, przemysł papierniczy) straty w produkcji są ogromne.
Kolejnym ze sposobów ograniczenia kosztów energii elektrycznej jest właściwa gospodarka mocą bierną, w tym kompensacja mocy biernej indukcyjnej i pojemnościowej. Dostawcy energii elektrycznej narzucają odbiorcom energii limity mocy biernej, których przekroczenie wiąże się z poniesieniem dodatkowych opłat. Skuteczna kompensacja eliminuje w całości opłaty za moc bierną i zmniejsza o 3 - 7% opłaty za energię czynną.
Wiele zakładów boryka się z problemem przekraczania mocy umownej i  co za tym idzie dodatkowymi kosztami energii czynnej. Koszty systemu umożliwiającego kontrolę mocy umownej są niewymiernie w porównaniu do kar jakie często muszą płacić odbiorcy. Wiele zakładów produkcyjnych woli jednak zapłacić karę nie wiedząc że istnieją urządzenia i systemy pozwalające  uniknąć przekroczenia mocy umownej.
Dodatkowe straty wielu odbiorników powodowane są też przez wahania napięcia. Najbardziej odczuwalnym dla człowieka skutkiem szybkich zmian napięcia jest migotanie światła (z ang. flicker). Eliminacja wahań napięcia możliwa jest dzięki zastosowaniu dynamicznych kompensatorów flickera.

Za poprawne działanie powyższych rozwiązań oraz za poprawną pracę całego układu zasilania odpowiada system nadzoru układu zasilania i jakości energii elektrycznej.
Zadaniem systemu jest:
- sterowanie - układami filtrów, bateriami kondensatorów, strażnikami mocy umownej, kompensatorami flickera, i innymi urządzeniami, 
- nadzór nad układem elektroenergetycznym - stała kontrola pracy rozdzielni z ciągłą wizualizacją i rejestracją parametrów elektrycznych, możliwość zdalnego sterowania i szybkie reagowanie na stany awaryjne,
- pomiar jakości energii elektrycznej - ciągła rejestracja i analiza przebiegów w stanach zakłóceniowych, analiza zjawisk i przyczyn ich powstawania oraz rejestracja i analiza parametrów jakościowych,

System ten składa się z warstwy sprzętowej, oprogramowania oraz z warstwy teletechnicznej. Część sprzętowa składa się ze sterowników, analizatorów parametrów sieci, modułów zdalnych wejść/wyjść, czujników oraz ze stacji komputerowych. Za komunikację pomiędzy elementami warstwy sprzętowej odpowiada warstwa teletechniczna. W systemie wykorzystane jest oprogramowanie umożliwiające gromadzenie danych, wizualizację, sterowanie oraz obsługę całej logiki systemu.
Dane zbierane przez analizatory, sterowniki (stany pracy i sterowanie filtrów, UPSów, kompensatorów, baterii kondensatorów, strażników mocy itp.), czujniki (temperatura w rozdzielni, pomieszczeniu UPSów, serwerów,  itp.), moduły zdalnych wejść/wyjść (stany pracy wyłączników w rozdzielni itp.) przesyłane są do systemu informatycznego. Transmisja danych odbywa się często na dużych odległościach i w specyficznych przestrzeniach (kopalnie, farma wiatrowa, elektrownie wodne). Dlatego wykorzystywane są różne media komunikacyjne (światłowody, skrętka, transmisja radiowa, GPRS itp.) oraz różne protokoły komunikacyjne (Modbus, TCP/IP, DNP 3, itp.). W celu ujednolicenia sposobu przesyłania danych między urządzeniami a systemem informatycznym stosowane są różnego rodzaju konwertery. System informatyczny składa się w zależności od rozmiaru realizowanego projektu od kilku do kilkunastu serwerów ( z redundancją). Każdy z podprogramów instalowany jest na oddzielnym serwerze w celu rozłożenia mocy obliczeniowej na poszczególne maszyny. W systemie można wyróżnić serwer bazy danych, serwer aplikacji, serwer portalu internetowego, serwer serwisowy oraz stacje wizualizacyjne stacje do analizy danych przez Internet.

Wszystkie zebrane informacje są automatycznie przetwarzane, przeliczane i w postaci przyjaznej użytkownikowi przedstawione na ekranie monitora. Dane mogą być przedstawiane w postaci masek graficznych, w postaci tabel, trendów itp. Informacje są przekazywane do różnych odbiorców w zależności od roli jaką pełnią w zakładzie. Inne informacje będą interesować techników elektryków, brygadzistów, kierowników zmiany, i zarząd firmy (koszty za zużytej energii elektrycznej). Dzięki wykorzystaniu różnych form transmisji w tym Internetu dane są widoczne nie tylko w miejscu działania systemu ale również z zewnątrz poprzez przeglądarkę Internetową. Poprzez zalogowanie się na odpowiedniej stronie możliwy jest nadzór układu zasilania. O stanach awaryjnych możemy równolegle być poinformowani SMSem lub mailem. Aplikacja automatycznie rozlicza koszty energii poszczególnych linii i gniazd produkcyjnych oraz minimalizuje czas przestojów maszyn i instalacji przemysłowych.
Bardzo często systemy nadzoru jakości energii rozbudowywane są nie tylko dla powiększenia liczby monitorowanych obiektów, ale często w celach nadzoru ilości i jakości poszczególnych produktów w fabryce, stając się systemami wspomagania zarządzania produkcją (ERP, MES).

Źródło: Inter-Consulting
O nas  ::  Regulamin  ::  Polityka prywatności (Cookies)  ::  Reklama  ::  Mapa stron  ::  FAQ  ::  Kontakt
Ciekawe linki: www.klimatyzacja.pl  |  www.strony.energoelektronika.pl  |  promienniki podczerwieni
Copyright © Energoelektronika.pl