Issuu on Google+

dla

69

Urządzenia Energetyki

Specjalistyczny magazyn branżowy ISSN 1732-0216 INDEKS 220272

Nr 2/2013 (69)

w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

|www.urzadzeniadlaenergetyki.pl| • Globalna jakość dla energetyki – wywiad z Christianem Knillem właścicielem grupy Knill Energy • • Zautomatyzowana rozdzielnica Xiria ze sterownikiem obiektowym (RTU) • • Nowe elektromechaniczne rozłączniki SN • Płyta procesorowa Kontron 6U CompactPCI® •

Wywiad z Christianem Knillem, właścicielem Knill Energy na str. 4

urządzenia dla energetyki 2/2013 (69)

Wyłączny przedstawiciel w Polsce: ENERVISION Sp. J., www.enervision.pl

Robimy prąd od początku do końca Cały proces wytwarzania prądu jest na tyle skomplikowany, że nie zmieściłby się na tej stronie. Wiemy o tym najlepiej, bo jesteśmy największym producentem prądu w Polsce – dostarczamy go bez pośredników Tobie i pięciu milionom odbiorców. www.gkpge.pl

od redakcji

Spis treści n wywiad Globalna jakość dla energetyki.................................................................4 n WYDARZENIA I INNOWACJE ZREW Transformatory z certyfikatem zgodności Instytutu Energetyki.........................................................................................8 Wysokooktanowa i tania – benzyna ze śmieci................................9 Japonia także stawia na ryzykowny metan.................................... 10 Kto zyska na budowie domów energooszczędnych?............. 11 Siemens dostarczy turbozespół parowy do Krakowa.............. 12 Ogniwo słoneczne w formie naklejki................................................. 12 Sól i słońce, czyli nowe oblicze energetyki solarnej.................. 13 Nowości firmy Eaton na Targach Hanowerskich 2013............. 14 Prototyp najbardziej wydajnej na świecie turbiny wiatrowej produkcji GE testowany w Europie.............................. 16 Firma HMF Polska Laureatem Konkursów Międzynarodowych Targów ENEX 2013........................................... 17 ABB zdobyła kolejne duże zamówienie od TAURON Dystrybucja SA..................................................................... 18 Nowy Jork tylko na energii odnawialnej.......................................... 20 Lampy diodowe firmy STEINEL w czołówce.................................. 22 n technologie, produkty informacje firmowe Zautomatyzowana rozdzielnica Xiria ze sterownikiem obiektowym (RTU).......................................................................................... 24 Podłączenia kablowe do urządzeń rozdzielczych za pomocą głowic konektorowych NEXANS (div. EUROMOLD).................. 26 Nowe elektromechaniczne rozłączniki SN...................................... 30 Sterownik polowy SN z edytorem funkcji logicznych MUPASZ 710plus.................................................................... 34 Sposoby magazynowania energii elektrycznej........................... 38 Płyta procesorowa Kontron 6U CompactPCI®............................... 42 Efektywność ekonomiczna energooszczędnych przedsięwzięć w Polsce – ocena z wykorzystaniem modelu EFEN-IEn............................................................................................ 44 Wpływ czynników zewnętrznych na wynik pomiaru tgδ i pojemności izolatorów przepustowych............................... 46 n eksploatacja i remonty Nowa linia profesjonalnych akumulatorowych narzędzi firmy Makita................................................................................... 52 Nowoczesne narzędzia bateryjne Hitachi z bateriami 4 AH.............................................................................................. 54 Nie ryzykuj – korzystaj z odpowiednich narzędzi!..................... 56 n targi Targi Technik Kotłowych, Procesów Cieplnych i Wody Przemysłowej WATER&HEAT 4-5 czerwca 2013 r., Kraków..... 58 Expopower: 100% czystej energii......................................................... 60 n konferencje i seminaria Energetyka jądrowa szansą, czy zagrożeniem?............................ 62 n BHP w energetyce Kontrowersyjne infradźwięki................................................................... 64

urządzenia dla energetyki 2/2013

Wydawca Dom Wydawniczy LIDAAN Sp. z o.o. Adres redakcji 00-241 Warszawa, ul. Długa 44/50 lok. 109 tel.: 22 812 49 38, fax: 22 810 75 02 e-mail: redakcja@lidaan.com www.lidaan.com

Urządzenia Energetyki dla

Prezes Zarządu Andrzej Kołodziejczyk tel. kom.: 502 548 476, e-mail: andrzej@lidaan.com Dyrektor ds. reklamy i marketingu Dariusz Rjatin tel. kom.: 600 898 082, e-mail: darek@lidaan.com Zespół redakcyjny i współpracownicy Redaktor naczelny: mgr inż. Marek Bielski, tel. kom.: 500 258 433, e-mail: marek.w.bielski@gmail.com Dr inż. Andrzej Maciej Maciejewski, tel. kom.: 601 991 000, e-mail: andrzej.maciejewski3@neostrada.pl Sekretarz redakcji: mgr Marta Olszewska tel. kom.: 531 266 287, e-mail: marta.is.roxy@gmail.com Dr inż. Wojciech Żurowski, doc. dr Valentin Dimov (Bułgaria), Inż. Armand Kehiaian (Francja), prof. dr hab. inż. Andrzej Krawczyk, prof. dr hab. inż. Krzysztof Krawczyk, dr inż. Jerzy Mukosiej, prof. dr hab. inż. Andrew Nafalski (Australia), prof. dr hab. inż. Andrzej Rusek, prof. dr inż. Wiesław Seruga, prof. dr hab. Jacek Sosnowski, prof. dr hab. inż. Czesław Waszkiewicz, prof. dr hab. inż. Jerzy Ziółko mgr Anna Bielska Redaktor Techniczny Robert Lipski, info@studio2000.pl Fotoreporter: Zbigniew Biel Opracowanie graficzne: Studio2000.pl Redakcja nie odpowiada za treść ogłoszeń. Redakcja zastrzega sobie prawo przeprowadzania zmian w tekstach, np. adiustowania lub skracania, a także nieodsyłania materiałów nie zakwalifikowanych do druku. Przedruk, a także publikacja w innej formie, np. elektronicznej w internecie, tylko za zgodą wydawcy i właściciela praw autorskich. Prenumerata realizowana przez RUCH S.A: Zamówienia na prenumeratę w wersji papierowej i na e-wydania można składać bezpośrednio na stronie www.prenumerata.ruch.com.pl Ewentualne pytania prosimy kierować na adres e-mail: prenumerata@ruch.com.pl lub kontaktując się z Telefonicznym Biurem Obsługi Klienta pod numerem: 801 800 803 lub 22 717 59 59 – czynne w godzinach 7.00 – 18.00. Koszt połączenia wg taryfy operatora.

Współpraca reklamowa: enervision........................................................................I okładka Polska grupa energetyczna.............................II okładka energoelektronika.pl...............................................................18 pfisterer..............................................................................................21 eaton.....................................................................................................23 nexans..................................................................................................29 mersen..................................................................................................33 Instytut Energetyki....................................................................37 kontron..............................................................................................41 expopower.........................................................................................57 water&heat.......................................................................................59 energetykacieplna.pl................................................................66 Energotest................................................................... III okładka makita.............................................................................. IV okładka

3

wywiad

Globalna jakość dla energetyki Wywiad z Christianem Knillem, właścicielem Grupy Knill Energy. Historia Grupy Knill liczy już 300 lat. Czy może Pan wskazać najważniejsze momenty, fakty z tak długiej działalności firmy, która startowała jako przedsiębiorstwo rodzinne, a dziś zatrudnia blisko półtora tysiąca ludzi na całym świecie? Które wydarzenia i decyzje zdecydowały o sukcesie, a które – związane choćby z kontekstem historycznym – okazały się trudnym sprawdzianem? W  1712 roku Josef Mosdorfer został właścicielem kuźni ostrzy w  Weiz. Przez kilka następnych pokoleń asortyment produkcyjny został przekształcony głównie na produkty dla rolnictwa. Wreszcie mój dziadek – Friedrich Knill poślubiając córkę Mosdorfera został właścicielem firmy. W ten oto sposób nazwisko Knill poja-

wiło się w historii firmy. Friedrich Knill zmienił linie produktów na osprzęt do napowietrznych linii elektroenergetycznych i od 1949 roku firma działa w  branży przesyłu i  dystrybucji energii. Przez kolejne lata mój ojciec Gunther budował Grupę poprzez przejęcia lub zakładanie nowych firm w obszarze energetyki, a później także w biznesie maszynowym. Od ponad 10 lat mój brat i ja stoimy na czele Knill Gruppe, która na całym świecie zatrudnia obecnie ponad 1 700 pracowników. W  dawniejszych czasach niezbędne było przede wszystkim pozyskanie produktów, które można było wytwarzać w  kuźni. Skoncentrowanie się przez mojego dziadka na osprzęcie dla linii napowietrznych, który pozwolił nie tylko w pełni wykorzystać zdolności produkcyjne kuźni, ale także wejść na rynek energetyczny, było bez wątpienia

kamieniem milowym w historii naszej firmy. Sprawcą kolejnego przełomu był mój ojciec, który poszukując innych, zaawansowanych technologicznie produktów, trafił na specjalistyczne maszyny dla piekarni, przewodów i kabli, włókien optycznych oraz baterii przemysłowych. Początkowo nie mieliśmy żadnego doświadczenia w tym zakresie, ale szybko się uczyliśmy, wykorzystując podobieństwa w funkcjonowaniu obu biznesów – maszynowego i produkcji osprzętu.

Działalność Knill Energy Holding, którym Pan zarządza w ramach grupy Knill, koncentruje się na dostarczaniu rozwiązań dla branży energetycznej i obejmuje dwa podstawowe sektory obsługiwane przez dwie firmy – Mosdorfer i Lorünser. Pierwsza produkuje

Produkcja dawniej i dziś

4

urządzenia dla energetyki 2/2013

wywiad osprzęt dla napowietrznych linii energetycznych, a druga dostarcza kompleksowe rozwiązania dla stacji elektroenergetycznych. Co zadecydowało o takiej strukturze i jakie są jej zalety? W Grupie Knill naszą podstawową zasadą jest decentralizacja jednostek. Oznacza to, że małe lub średnie firmy mogą w ramach grupy działać jako samodzielne jednostki, mają swoje własne zespoły zarządzające i są odpowiedzialne za swoje wyniki. My koordynujemy ich działania tylko w zakresie strategicznych decyzji oraz źródeł finansowania. Przykładowo Mosdorfer jest naszym centrum kompetencyjnym w zakresie biznesu związanego z przesyłem i dystrybucją energii i w tym obszarze koordynuje sprzedaż w ramach grupy na całym świecie. Podobnie Lorünser, który jest centrum know how dla biznesu skoncentrowanego na stacjach elektroenergetycznych. Chcemy być tak blisko klientów, jak tylko jest to możliwe, dlatego organizujemy naszą strukturę i  procesy w  podobny sposób. Często za osprzęt dla stacji odpowiedzialne są zupełnie inne osoby, działy projektowe i stąd taki podział.

Zarówno Mosdorfer, jak i Lorünser mogą poszczycić się szerokim asortymentem wyrobów. Które z produktów oferowanych przez każdą z firm można uznać za szczególnie ważne lub takie, które wyznaczają kierunki rozwoju w przemyśle energetycznym?

Firmy działające w ramach grupy Knill na całym świecie

Z  firmą Lorünser działamy w  branży energetycznej od ponad 60 lat. Przez ten czas Lorünser stał się liderem rynkowym w zakresie technologii i jakości. Jeśli miałbym wskazać jeden produkt, który wywarł znaczący wpływ na rozwój branży, to przychodzą mi do głowy pierwsze zaciski dla stacji 500 kV prądu stałego (DC), których produkcja miała miejsce w  1986 roku. Od tego momentu wszystkie najważniejsze stacje najwyższych napięć były wyposażone w zaciski Lorünsera. W  2003 roku realizowaliśmy trzy olbrzymie projekty dostarczając komplet zacisków dla stacji 500 kVDC. Mosdorfer z  kolei rozwija, produkuje i dostarcza kompletny asortyment osprzętu i  systemów tłumiących do 1200 kV. Wszystkie produkty są prze-

Linie z osprzętem Mosdorfer

urządzenia dla energetyki 2/2013

badane i  zatwierdzone przez wielu klientów w  ponad 70 krajach na całym świecie. Oferta obejmuje także osprzęt dla przewodów OPGW i  ADSS. Jesteśmy szczególnie dumni z  bycia największym na świecie dostawcą systemów tłumiących dla napowietrznych linii elektroenergetycznych, które dostarczamy wspólnie z  firmą DAMP, również należącą do grupy Knill.

Co wyróżnia Mosdorfer i Lorünser spośród innych firm działających w branży energetycznej? Jakie są największe atuty obu firm? Fundamentem działania wszystkich naszych firm są długoterminowe i  partnerskie relacje z  naszymi klientami. Współpracujemy z nimi bardzo blisko, aby móc rozwijać jak najlepsze rozwiązania, nie tylko w  zakresie samych produktów, ale całych systemów i ich zastosowań. Przykładowo firma Lorünser jest nie tylko producentem zacisków, ale także dostawcą kompletnego asortymentu wyrobów stosowanych do połączeń w stacjach, m.in. rur, przewodów i łańcuchów izolatorowych. Ponadto doświadczony zespół wspiera klientów na każdym etapie, począwszy od projektowania, poprzez organizację dostaw, aż po nadzór przy montażu na obiektach. Także Mosdorfer, bazując na swoim ogromnym i  długoletnim doświadczeniu technicznym, może oferować klientom produkty i rozwiązania najwyższej jakości, co potwierdzają liczne referencje z  ponad 70 krajów na

5

wywiad jest także fakt, że jako firma rodzinna patrzymy na nasz biznes długoterminowo – można powiedzieć, że myślimy w kategorii pokoleń, a nie kwartałów. Ponadto dzięki panującej w grupie decentralizacji staramy się jak najlepiej obsługiwać lokalne rynki oraz poszczególne branże, w których działamy. W Polsce oferujemy nasze produkty, doświadczenie i wsparcie dla klientów za pośrednictwem partnerskiej firmy Enervision z Bielska-Białej. Mówiąc o naszych wartościach, nie sposób także pominąć jakości i innowacyjności, które są dla nas jednymi z priorytetów.

Osprzęt i system tłumiący Mosdorfer/Damp

całym świecie. Mosdorfer jest producentem integrującym wszystkie procesy biznesowe – od rozwoju produktów, poprzez ich projektowanie, planowanie i  produkcję wspartą logistyką na światowym poziomie, aż po kompletną obsługę klienta końcowego. Wychodząc naprzeciw potrzebom naszych klientów, w  2006 roku wdrożyliśmy projekt doskonalenia logistyki i  planowania procesów, który pozwolił nam na optymalizację terminów dostaw – w  chwili obecnej poziom wskaźnika niezawodności dostaw wynosi blisko 99%. W związku z tym możemy powiedzieć, że wszystkie nasze produkty i usługi są rozwiązaniami szytymi na miarę, tj. dopasowanymi do wymagań klienta i konkretnego projektu przy doskonałej relacji cena – jakość.

Dużym atutem obu firm są, jak podkreślacie, nie tylko bogata oferta i wysoka jakość produktów, ale też gotowość do realizacji trudnych zadań, krótki czas realizacji i duża elastyczność w podejściu do projektów. Jakie są najważniejsze zasady i wartości, które pozwalają firmie kreować wizerunek niezawodnego partnera w branży energetycznej? Stworzyliśmy 10 podstawowych zasad i  wartości dotyczących firmy i  przywództwa, które obowiązują w całej naszej grupie. Uważam, że naszą najważniejszą wartość stanowi to, że jesteśmy firmą rodzinną, co daje nam dużą elastyczność i pozwala szybko reagować na potrzeby rynku. Niezwykle istotny

6

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat Mosdorfer i Lorünser dostarczyły osprzęt dla wielu linii elektroenergetycznych i stacji energetycznych budowanych na całym świecie. Który z projektów był dla Was największym wyzwaniem? Każdy projekt jest wyjątkowy na swój sposób. Nasz zespół ma długoletnie doświadczenie w radzeniu sobie z różnymi wyzwaniami, co sprawia, że możemy oferować naszym klientom kom-

tegracji naszych rysunków konstrukcyjnych 3D z systemem CAD klienta.

Mosdorfer i Lorünser działają od dawna na całym świecie – na wszystkich kontynentach, w różnych kulturach, na różnych rynkach i w różnych warunkach klimatycznych. Co sprawia, że wszędzie udaje się Wam sprostać tak różnym, odmiennym wymaganiom i warunkom? Przede wszystkim staramy się, aby poszczególne rynki obsługiwali ludzie, którzy najlepiej znają i rozumieją ich specyfikę, m.in. lokalne wymagania i uwarunkowania. W zakresie produktów musimy dokonywać pewnych adaptacji dla określonego rynku, ale w tym także jesteśmi dobrzy. Zależy nam, aby dostarczać klientom najlepsze produkty dostosowane do ich wymagań i oczekiwań rynku.

Od pewnego czasu Mosdorfer i Lorünser są obecne także na polskim rynku. Wyłącznym przedstawicielem obu brandów jest firma Enervision. Jak długo trwa ta współpraca i jak ocenia Pan jej przebieg?

Zespół projektowy Lorünser

pletną ofertę w możliwie najlepszej cenie. Cały czas myślimy też o tym, aby budować długoterminowe, partnerskie relacje z naszymi klientami. Jednym z  naszych najważniejszych wyzwań do tej pory był projekt 500 kV HVDC (High Voltage Current Direct) w  Kanadzie. Krótkie terminy realizacji, spore wymagania techniczne, nowe materiały i organizacja łańcucha dostaw do klienta sprawiły, że projekt ten był dla nas prawdziwym przełomem. Przykładowo po raz pierwszy dokonaliśmy in-

Wspólnie z firmą Enervision rozpoczęliśmy niedawno drugi rok naszej działalności na rynku polskim. Naszym zamierzeniem jest stać się drugim dostawcą osprzętu, tuż obok dotychczasowego lidera rynku. Sądzimy, że z  naszymi międzynarodowymi markami takimi jak Mosdorfer i  Lorünser możemy zaproponować polskim odbiorcom nie tylko spore doświadczenie, światowe wzorce rozwiązań technicznych oraz najlepszą jakość, ale także pewność i  niezawodność dostaw.

urządzenia dla energetyki 2/2013

wywiad Jesteśmy pewni, że są to konkretne korzyści i chcielibyśmy udowodnić to wszystkim inwestorom i  wykonawcom w Polsce. Dzięki dotychczasowym działaniom naszych partnerów z firmy Enervision obserwujemy na polskim rynku coraz większe zainteresowanie ze strony klientów naszymi wyrobami i rozwiązaniami.

Jak z perspektywy firmy, która ma tak rozległe międzynarodowe doświadczenie, prezentuje się polski rynek energetyczny, co decyduje o jego specyfice i jak układa się współpraca z polskimi klientami i kontrahentami? Jeśli chodzi o rozwiązania techniczne, polski rynek nie różni się w  znaczący sposób od rynków, na których działamy od wielu lat. Bez wątpienia nasze międzynarodowe doświadczenie jest tu pomocne. Co prawda procesy decyzyjne, czy modele biznesowe naszych klientów wyglądają nieco inaczej (m.in. obejmują więcej stron, np. biura projektowe), ale tego typu różnice nie stanowią dla nas problemu i świetnie sobie z nimi radzimy. Możemy się już także pochwalić pierwszymi referencjami. Lorünser wraz z firmą SAG Elbud Gdańsk dostarczył wszystkie zaciski, a także rury (wcześniej gięte) dla stacji 400/110 kV Trębaczew. W ostatnim czasie uczestniczyliśmy także w  kilku mniejszych projektach, m.in. 110/20 kV GPZ Skarbowców, 110/15 kV GPZ Drezdenko, GPO 110/15 kV Jędrzychowice. Obecnie produkujemy zaciski dla stacji 110/15 kV Słupsk Wierzbięcino. Otrzymujemy bardzo pozytywne informacje zwrotne od naszych klientów, którym

Odstępnik firmy DAMP na linii 500 kV w Kolumbii

Christian Knill z przedstawicielami firm Mosdorfer, Lorünser i Enervision

podoba się wysoka jakość naszych wyrobów, ale także ich konstrukcja, która pozwala ograniczyć czas i koszty instalacji. Część klientów reaguje też bardzo entuzjastycznie na nasze terminy dostaw – w przypadku kilku małych projektów dostarczyliśmy nasze wyroby

w  ciągu 2 tygodni od otrzymania zamówienia. Także Mosdorfer ma już na swoim koncie kilka referencji w  zakresie dostaw osprzętu do OPGW. W obecnej chwili realizujemy również projekt 110kV dla Energa Operator.

Jakie dalsze plany wiąże Grupa Knill z naszym krajem? Postrzegamy Polskę jako rynek rosnący, a co za tym idzie z coraz większym zapotrzebowaniem na energię. Chcemy w ciągu najbliższych trzech lat stać się drugim najważniejszym dostawcą, zarówno w obszarze osprzętu dla linii przesyłowych i dystrybucyjnych, jak i stacji elektroenergetycznych. Dlatego też traktujemy rynek polski jako strategiczną inwestycję i zakładamy długoterminową obecność Mosdorfer i Lorünser w Polsce.

Dziękuję za rozmowę. Stacja 400/110 kV Trębaczew

urządzenia dla energetyki 2/2013

GPO 110/15 kV Jędrzychowice

Rozmawiała Marta Olszewska n

7

wydarzenia i innowacje

ZREW Transformatory z certyfikatem zgodności Instytutu Energetyki Łódzka firma produkująca olejowe transformatory mocy uzyskała certyfikat Instytutu Energetyki.

P

olski producent transformatorów, ZREW Transformatory Sp. z  o.o., przeszedł pomyślnie proces certyfikacji przeprowadzony w Instytucie Energetyki przez zespół posiadający akredytację certyfikującą wyroby. Certyfikat został przyznany na produkcję olejowych transformatorów mocy w  sieciach elektroenergetycznych SN i  WN. Dokument ten potwierdza najwyższą jakość produktów oferowanych przez ZREW Transformatory. ZREW Transformatory Sp. z  o.o. to łódzka firma, która na rynku transformatorów funkcjonuje od przeszło 50 lat. Przedmiotem działalności spółki jest produkcja, modernizacje i remonty oraz pełna diagnostyka olejowych transformatorów mocy dla sieci dystrybucyjnych, transformatorów bloko-

8

wych dla elektrowni i elektrociepłowni o  mocy do 90 MVA i  napięciu do 123 kV oraz transformatory specjalne piecowe i  przystosowane do zasilania układów prostownikowych. Do produkcji wykorzystywane są materiały i  podzespoły pochodzące wyłącznie od najlepszych światowych producentów. O wysokiej jakość produktów oferowanych przez ZREW Transformatory świadczą referencje zadowolonych klientów oraz szereg certyfikatów, między innymi zgodności z  normami ISO 14001:2004 (system zarządzania środowiskowego), ISO 9001:2008 (system zarządzania jakością), PN-N-18001:2004 (system zarządzania bezpieczeństwem i  higieną pracy). Firma stale poszerza grupę odbiorców, zarówno w kraju, jak i wy-

chodząc na rynki zagraniczne, takie jak Skandynawia czy Europa Wschodnia. Znaczące miejsce w działalności firmy zajmuje diagnostyka i  pomiary transformatorów. ZREW Transformatory Sp. z o.o. dysponuje najnowocześniejszym sprzętem pomiarowym, kompletnie wyposażonym laboratorium oraz wysoko wykwalifikowanym personelem. Zakres badań jest zgodny z obowiązującymi normami oraz z indywidualnymi potrzebami klienta. Certyfikat zgodności przyznany przez Instytut Energetyki gwarantuje, że wszystkie zlecenia realizowane przez ZREW Transformatory Sp. z  o.o. będą w  jeszcze wyższym stopniu spełniały oczekiwania klientów. n

urządzenia dla energetyki 2/2013

wydarzenia i innowacje

Fot. RIA Novosti

Wysokooktanowa i tania – benzyna ze śmieci Odpady cywilizacyjne, po długich latach bezużytecznego gromadzenia na wysypiskach i niszczenia środowiska, zdają się powoli włączać w obieg podtrzymujący tę cywilizację i nieobciążający w nadmierny sposób natury. Po spalarniach i przetwórniach dostarczających energię przyszła kolej na wykorzystanie śmieci do zasilania samochodów, samolotów a także, przy okazji, domów. W syberyjskim mieście Tomsk stworzono właśnie instalację do produkcji ze śmieci wysokooktanowej benzyny.

M

oże ona produkować do 200 litrów paliwa na godzinę – nie tylko zresztą benzyny. Jak powiedział bowiem główny konstruktor biura doświadczalnego Siergiej Zotow: – Możemy zmienić parametry i zacząć uzyskiwać cięższe paliwo. Na przykład olej napędowy lub paliwo lotnicze. Jeśli mamy uzyskać inne substancje, na przykład spirytus lub aceton, wystarczy

torskiej instalacji odpowiada standardowi Euro-5. Jest to paliwo najwyższej klasy, które służy dziś jedynie do tankowania samochodów wyścigowych. Co więcej, sama instalacja potrzebuje energii elektrycznej jedynie do uruchomienia – potem przechodzi na samodzielne zasilanie. Jest to możliwe dzięki stanowiącemu część jej konstrukcji blokowi uzyskiwania energii.

cie i przetwarzanie ropy naftowej miało stać się niemożliwe. Dziś naukowcy z  Tomska zrealizowali pomysł na przetrwanie bez ropy – w warunkach (przynajmniej póki co) pokoju. Ta alternatywna metoda pozyskiwania paliwa syntetycznego nazwana została AIST-Technology (znana jest też jako ASSF – alternative source of synthesized fuel.) Ciekawostką jest, że uczestnicy projek-

Dzięki niemu instalacja może przydać się również w  domu mieszkalnym, gdzie służyć będzie do stworzenia zamkniętego cyklu przetwarzania wszystkich odpadów w ciepło i prąd. – Taką instalację można ustanowić w piwnicy domu mieszkalnego, gdzie będzie ona przetwarzać odpady. Ciepło, wydzielane w trakcie utleniania, można skierować na ogrzewanie budynku – wskazuje Siergiej Zotow. Prace nad technologią pozyskiwania paliwa rozpoczęły się w  gronie rosyjskich, a  właściwie wtedy jeszcze radzieckich naukowców już na początku lat 80. Podjęto je jako część planu zapobiegania skutkom ewentualnego wybuchu wojny jądrowej, gdy wydoby-

tu inwestycyjnego postanowili przetestować swój produkt na własnych samochodach. Efekt? Po pewnym czasie zaczęli już zapominać, gdzie znajdują się tradycyjne stacje paliw. Tak wystarczająca i  niezawodna okazała się podobno laboratoryjna instalacja. Konstruktorzy obiecują, że za rok zaprezentują wzorzec produkcyjny. W  planach mówiło się o opracowaniu kilku wersji produkcyjnych – dla dużych zakładów, budynków mieszkalnych oraz ruchomych mini-instalacji. Licencję na sprzedaż instalacji AIST-Technology (do której prawa ma rosyjskie państwo) wykupiła już szwedzka firma. OM n

Fot: Patrick Fallon/Bloomberg

jedynie zmienić ustawienia urządzenia. Doświadczalna instalacja przyjmie i przerobi każde odpady, które zawierają węgiel – niedopałki, popiół, strzępki papieru lub trociny. Po naciśnięciu guzika śmieci znikają we wnętrzu instalacji, gdzie po rozdrobnieniu trafiają do specjalnego reaktora. To w nim z uzyskanych związków węgla i wodoru syntezowana jest benzyna. Na uwagę, poza samym zasięgiem projektu, pozwalającego w praktyce przerabiać na paliwo wszystko, co stanowi pozostałość mniej i bardziej twórczych działań człowieka, zasługuje także koszt uzyskiwanego paliwa – 0,001 euro za litr! Na tym nie koniec, bowiem liczba oktanowa benzyny uzyskanej dzięki nowa-

urządzenia dla energetyki 2/2013

9

wydarzenia i innowacje

Japonia także stawia na ryzykowny metan A konkretnie na hydraty (klatraty) metanu – zwane również metanowym (ewentualnie płonącym) lodem lub wodzianem metanu. Te równie kontrowersyjne – jeśli chodzi o bezpieczeństwo i skutki dla klimatu – jak łupki źródła metanu miałyby uniezależnić Kraj Kwitnącej Wiśni, która znalazła sposób na jego wydobycie ze złóż hydratów, od importu gazu i ropy naftowej.

H

ydraty metanu – białe kostki przypominające lód, to krystaliczna substancja złożona z wody i metanu, w której pomiędzy zmrożonymi cząsteczkami wody uwięzione są cząsteczki gazu. Klatraty powstają przy odpowiednim ciśnieniu i  temperaturze, w tych rejonach, gdzie występują woda i  metan, wytwarzany głównie przez bakterie beztlenowe. Ocenia się, że zasoby metanu uwięzionego w klatratach przewyższają kilkakrotnie tradycyjne zasoby gazu ziemnego. Wielkie ilości klatratów występują pod dnem szelfów kontynentalnych, a  także w  wiecznej zmarzlinie, która pokrywa jedną czwartą lądów półkuli północnej. Zaletą hydratów jest również łatwość transportowania. Mimo to do niedawna przeszkodę w  wykorzystaniu hydratów metanu w  energetyce stanowiła metoda wydobycia, nie opracowano bowiem takiej, która pozwalałaby efektywnie pozyskać metan z klatratów. Próby wydobycia metanu z płonącego lodu podejmowały już Stany Zjednoczone, Kanada, Chiny, Norwegia, Niemcy. Dopiero jednak Japończykom udało się niedawno przeprowadzić udany eksperyment pozyskania gazu z klatratów metanu ulokowanych na głębokości blisko kilometra pod powierzchnią Pacyfiku. W pracach wydobywczych brali udział specjaliści z  koncernu Japan Oil, Gas and Metals National Corp (JOGMEC) oraz z  Państwowego Instytutu Technologii Przemysłowych. Konsorcjum, któremu przewodziła Japońska Narodowa Korporacja Ropy, Gazu i  Metali, rozpoczęło pracę w  lutym 2012 roku. Wykorzystano statek zdolny do realizacji wierceń na głębokości nawet 7 000 metrów pod dnem oceanu. W odkrytym złożu jest tyle metanu, że może ono zaspokoić potrzeby Kraju

10

Bryła hydratu metanu na dnie morza. Widoczny uwalniający się gazowy metan.

Płonący klatrat metanu, powyżej w rogu struktura krystaliczna klatratu.

Kwitnącej Wiśni przez ponad 10 lat. A to jedynie ułamek zasobów gazu znajdującego się w  pokładach hydratów na dnie oceanów. Japońskie konsorcjum przystąpiło już do eksperymentalnej produkcji metanu. Według japońskiej Agencji Zasobów Naturalnych i Energii, komercyjne wydobycie metanu miałoby się rozpocząć przed końcem marca 2019 roku. – To pierwszy na świecie prowadzony na pełnym morzu eksperyment pozyskania gazu z  hydratów metanu – informują rządowi urzędnicy. W czasie jego trwania udało się wykorzystać wysokie ciśnienie panujące przy dnie morskim do uzyskania metanu z klatratu. Choć powyższe doniesienia brzmią entuzjastycznie, wydobycie metanu z klatratów ma swoje ciemne strony. Może bowiem spowodować nieodwracalne zmiany klimatu, którego fatalne skutki

trudne są do oszacowania. Metan, jako gaz cieplarniany, którego zdolność zatrzymywania ciepła (potencjał cieplarniany) jest dwudziestokrotnie większa niż dwutlenku węgla, uwalniany ze złóż hydratów, zawierających ok. 3 000 razy więcej metanu niż jego ilość w atmosferze ziemskiej, znacząco podniesie temperaturę na Ziemi. Podejrzewa się też, że klatraty metanu odpowiadają za większość gwałtownych zmian klimatu w historii Ziemi.

Potwierdzone, przewidywane i potencjalne złoża hydratów gazowych na świecie. Źródło: USGS

Naukowcy wskazują też , że eksploatacja na skalę przemysłową może zachwiać stabilnością dna morskiego, a w efekcie wywołać podwodne trzęsienia ziemi i tsunami. OM n Foto: Wikipedia, Wikimedia Commons

urządzenia dla energetyki 2/2013

wydarzenia i innowacje

Kto zyska na budowie domów energooszczędnych? Wygląda niestety na to, że – poza środowiskiem naturalnym – głównie banki. W najbliższym czasie ma bowiem ruszyć rządowy program dofinansowania kredytów na energooszczędne budynki. Ten, kto zadłuży się w banku, dostanie wsparcie, ten, kto kupi za gotówkę i własne środki, musi liczyć na siebie.

J

ak informuje Ministerstwo Środowiska, budujący domy energooszczędne i zaciągający kredyty na ten cel uzyskają wsparcie nawet do 50 tysięcy złotych, zaś kupujący mieszkania mogą liczyć na sumę sięgającą 16 tysięcy. Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej podpisał już umowę z siedmioma bankami. Są to Bank Polskiej Spółdzielczości, SGB-Bank, Bank Ochrony Środowiska, Bank Zachodni WBK, Getin Noble Bank, Nordea Bank Polska i Deutsche Bank PBC. Jak powiedział minister środowiska Marcin Korolec – Inwestycja w  energooszczędne budownictwo się opłaca. Z  jednej strony to niższe koszty utrzymania domów i mieszkań. Z drugiej bardziej czyste powietrze w  polskich miastach, dzięki niższemu zapotrzebowaniu na energię potrzebną do ogrzania budynków. Ten program jest impulsem do tego, by stworzyć w Polsce m.in. grupę architektów, która będzie projektowała pasywne i energooszczędne domy. Mam nadzieję, że program NFOŚiGW będzie także impulsem, aby w  Polsce tworzyć i  promować technologie związane z  budownictwem energooszczędnym. Użytkownicy takich budynków zyskają, jak przekonuje resort środowiska,

podwójnie – za sprawą niższych rachunków za ogrzewanie. Program jest reakcją na zapisy dyrektywy unijnej dotyczącej charakterystyki energetycznej budynków, zgodnie z którymi od 2020 roku nowo budowane budynki i mieszkania będą musiały spełnić rygorystyczne standardy energooszczędności – jednostkowe zapotrzebowanie na energię niezbędną do ogrzewania i wentylacji nie będzie mogło przekroczyć 40 KWh na metr powierzchni rocznie dla budynków energooszczędnych lub 15 KWh na metr kwadratowy rocznie dla budynków pasywnych. Dziś, zdaniem NFOŚiGW, budynki mieszkalne przekraczają ten parametr wielokrotnie. Dofinansowanie przybierze formę bezzwrotnej, częściowej spłaty kapitału kredytu zaciągniętego na budowę lub zakup domu bądź zakup mieszkania. Będzie ona wypłacana na konto kredytowe inwestującego w  energooszczędne mieszkanie lub dom dopiero po całkowitym sfinalizowaniu przedsięwzięcia i potwierdzeniu osiągnięcia wymaganego standardu energetycznego inwestycji. Program, którego budżet opiewa łącznie na 300 mln zł, będzie realizowany w latach 2013-2018, a możliwość udzia-

urządzenia dla energetyki 2/2013

łu w  nim będą mieć osoby budujące samodzielnie, jak i te, które kupują od dewelopera. Wysokość każdej dopłaty zależeć będzie nie od powierzchni domu czy mieszkania, ale od wskaźnika zapotrzebowania budynku na energię użytkową potrzebną do jego ogrzewania. W  zależności od jego wysokości dotacja wyniesie od 30 tys. do 50 tys. zł brutto dla domów jednorodzinnych oraz od 11 tys. do 16 tys. zł brutto dla mieszkań. Wedle szacunków NFOŚiGW zaplanowane na ten cel pieniądze mają pozwolić na powstanie ok. 12 tys. energooszczędnych domów jednorodzinnych i mieszkań w budynkach wielorodzinnych. Szlachetnemu celowi promowania ekologicznej, energooszczędnej infrastruktury mieszkaniowej wydaje się jednak towarzyszyć marginalizowanie inwestycji nie obciążonych kredytami. Na tych ostatnich zaś, jak wiadomo, skorzystają przede wszystkim beneficjenci dzisiejszego systemu, czyli instytucje zajmujące się udzielaniem pożyczek, kredytów i obrotem pieniądza. OM n Foto: materiały NFOŚiGW

11

wydarzenia i innowacje

Siemens dostarczy turbozespół parowy do Krakowa Siemens s.r.o. z Czech otrzymał zamówienie na dostawę turbozespołu parowego dla Zakładu Termicznego Przekształcania Odpadów w Krakowie.

F

irma Siemens s.r.o. w Czechach otrzymała zamówienie na dostawę turbozespołu parowego dla Zakładu Termicznego Przekształcania Odpadów w Krakowie. Zleceniodawcą jest południowokoreański koncern Posco Engineering & Construction, który pełni rolę generalnego wykonawcy wybranego przez Krakowski Holding Komunalny S.A. Kontrakt pomiędzy Posco i Siemensem został podpisany 9 marca 2013. Zainstalowany i uruchomiony turbozespół parowy typu SST 300 będzie dostarczał do sieci ponad 16,9 MW

mocy elektrycznej oraz ponad 35,7 MW ciepła dla potrzeb grzewczych miasta Krakowa. Turbina parowa będzie wyprodukowana w zakładach Siemensa w Brnie, które specjalizują się w tego typu zamówieniach. Fabryka  w Brnie ma 110 letnie doświadczenie w produkcji turbin parowych. Dostarczyła już 30 turbin do spalarni odpadów komunalnych w 16 krajach. W ciągu ostatnich 10 lat zrealizowała w Polsce ponad 15 kontraktów na dostawy turbozespołów parowych. Siemens Sp. z o.o. n

Ogniwo słoneczne w formie naklejki Badaczom z kalifornijskiego Uniwersytetu Stanforda udało się stworzyć i zademonstrować pierwsze działające ogniwa słoneczne, które mają formę naklejek. Działają dokładnie tak, jak zwykłe ogniwa słoneczne, z tą jednak różnicą, że są super elastyczne, ultra cienkie i można je przymocować do praktycznie każdej powierzchni – całkiem, jak tradycyjne naklejki. 12

urządzenia dla energetyki 2/2013

wydarzenia i innowacje

T

aka nowa postać ogniw słonecznych pozwala umieszczać je na powierzchniach, na których do tej pory nie było możliwe stosowanie ogniw w  tradycyjnej formie, jak np. papier, tworzywa sztuczne, telefony komórkowe, okna, ubrania, czy ściany budynków. Teraz, żeby doładować telefon komórkowy, wystarczy przykleić elastyczne i  cieniutkie ogniwo słoneczne na jego obudowie. Co więcej, to poważny krok w kierunku stworzenia na tej bazie elastycznych, naklejanych chipów komputerowych i  wyświetlaczy LCD. Pierwszy etap produkcji nowatorskiego typu ogniw słonecznych zaczyna

się od wytworzenia warstwy tlenku krzemu na standardowym waflu krzemowym. Następnie na tlenku krzemu umieszcza się bardzo cienką warstwę niklu, a dopiero na niej właściwe, cienkowarstwowe ogniwo słoneczne (TFSC) z  uwodornionego krzemu amorficznego. Na koniec tego procesu ogniwo pokryte zostaje tworzywem sztucznym wraz z taśmą oddzielającą się pod wpływem ciepła. Aby przykleić takie ogniwo na dowolną powierzchnię, należy zmoczyć je pod bieżącą wodą, która przeniknie pomiędzy tlenek krzemu a nikiel. Po podgrzaniu całości do temperatury około 93 stopni Celsjusza, ogniwo

można bez problemu przykleić do pożądanej powierzchni, przy użyciu dowolnego kleju. Jak powiedziała pracująca przy tworzeniu elastycznych, naklejanych ogniw słonecznych adiunkt Xiaolin Zheng – Warto zauważyć, że nie tracimy nic z wydajności tradycyjnych ogniw. Co ważne, cena ogniw-naklejek jest znacznie niższa od tradycyjnych, a to z  powodu używanych do produkcji materiałów – konwencjonalnych, wytwarzanych komercyjnie i na skalę przemysłową, stosowanych przy tym w niewielkich ilościach. OM n Foto: engineering.stanford.edu

Sól i słońce, czyli nowe oblicze energetyki solarnej Na ukończeniu jest trwająca od września 2011 budowa niezwykłej elektrowni słonecznej usytuowanej na terenie USA. Instalacja do produkcji i magazynowania energii wykorzystuje… roztopioną sól.

Foto: Wikimedia Commons

T

a z pozoru zwyczajna elektrownia solarna skupiająca światło odbite przez tysiące heliostatów na znajdującej się pośrodku wieży nosi nazwę Crescent Dunes i powstaje w stanie Nevada – 310 kilometrów na północny zachód od Las Vegas. Tym, co odróżnia ją od innych obiektów tego typu jest jednak wykorzystanie soli. Na szczycie centralnej wieży o  wysokości 164,5 metrów zainstalowane są panele z  umieszczonymi wewnątrz rurami, które gromadzą rozpuszczoną sól. Pod wpływem ciepła słonecznego sól rozgrzewa się do temperatury 260-538 stopni Celsjusza, dzięki czemu może ona służyć do magazynowania energii. Wedle obliczeń konstruktorów elektrowni Crescent Dunes, taka technologia umożliwia zachowanie pełnej mocy instalacji przez 10 godzin w warunkach, gdy odcięty jest dostęp światła słonecznego. Ponieważ sól w tak wysokich, jak wymienione, temperaturach pozostaje w stanie płynnym (inaczej niż ulatniająca się woda) i wolniej traci ciepło, może ona trafić z wieży centralnej do zbiorników i tam zostać zmagazynowana. Gdy będzie potrzebna, wystarczy ją wykorzystać do zagotowania wody, a para wodna wprawi w ruch turbiny parowe. Tym sposobem elektrownia solarna bę-

Elektrownia solarna Crescent Dunes

dzie w stanie produkować energię również w nocy. Moc nowej elektrowni wyniesie 110 MW. Rocznie ma dostarczać ok. 500 000 MWh energii. Autorzy projektu zapewniają, że elektrownia będzie mogła zaspokoić potrzeby 75 tys. domów w okresie szczytowego zapotrzebowania na energię w ciągu dnia.

urządzenia dla energetyki 2/2013

Powierzchnia, jaką zajmie ukończona Crescent Dunes to 1 600 akrów. Koszty budowy elektrowni mają zamknąć się w kwocie ok. miliarda dolarów. Dofinansowanie rządowe z budżetu federalnego wyniosło 737 mln dolarów. Budowa ma zostać ukończona przed końcem bieżącego roku, a już w grudniu ma z niej popłynąć prąd.  OM n

13

wydarzenia i innowacje

Nowości firmy Eaton na Targach Hanowerskich 2013 Pod hasłem „Follow the Charge” firma Eaton Corporation będzie prezentować na tegorocznych Targach Hanowerskich rozwiązania Energizing your Machine oraz Energizing your Power Management. Korporacja Eaton zawsze stara się myśleć perspektywicznie, tak aby sprostać wyzwaniu, które stanowi gwałtownie wzrastające globalne zapotrzebowanie na energię. Od 8 do 12 kwietnia w hali 11 na stoisku C69 goście odwiedzający Targi Hanowerskie dowiedzą się jak w przyszłości będzie wyglądało zarządzanie energią i jakie rozwiązania w tym zakresie już obecnie oferuje firma Eaton. Na tegorocznych Targach Hanowerskich firma Eaton będzie prezentować rozwiązania Energizing your Machine oraz Energizing your Power Management. Przewiduje się, że w ciągu następnych 50 lat globalne zapotrzebowanie na energię podwoi się. Zwiększy się ponadto zakres automatyzacji procesów, centra IT będą przetwarzać niewyobrażalne ilości danych, handel światowy stale będzie się rozwijał, a  poszukiwania rezerw gazu i  ropy naftowej zostaną zintensyfikowane. Tym przyszłym wyzwaniom Eaton jest w stanie sprostać już dziś dzięki rozwiązaniom i  produktom przygotowanym obecnie na potrzeby przyszłych wyzwań technologicznych. Wymaga to wykorzystania holistycznych, wydajnych energetycznie systemów i stosowania podejścia takiego jak Lean Solutions.

Automatyka przemysłowa według koncepcji Lean Solutions Jedną z atrakcji targów będzie model maszyny, który ilustruje i  demonstruje wdrożenie przez Eaton holistycznej strategii Lean Solution oraz pokazuje jak technologia komunikacyjna i łączeniowa, automatyka oraz zarządzanie energią mogą razem stanowić inteligentną kombinację. Potencjalni klienci będą mogli doświadczyć w praktyce, jak dzięki wykorzystaniu Lean Solutions. uzyskiwać oszczędności i wykorzystywać potencjał optymalizacji w swoich maszynach i zakładach. Nowe napędy falownikowe Power XL redukują czas odbioru technicznego

14

dla klienta dzięki funkcji automatycznego strojenia. Rozruszniki silników PKE z szerokim elektronicznym zakresem nastaw zabezpieczających przed przeciążeniem i  wyposażone w  interfejs SmartWire-DT, przekazują informacje o statusie napędu, przeciążeniach i  rzeczywistych wartościach napięć oraz dane diagnostyczne Dzięki temu operator może zwiększyć wydajność i niezawodność funkcjonowania swoich napędów, co zapewnia optymalne zarządzanie energią w instalacjach i zakładach. Takie właśnie zalety zapewnia koncepcja Lean Power firmy Eaton. Firma Wöhner, kooperant i  partner w  zakresie technologii SmartWire-DT, zaprezentuje w  modelu maszyny Lean Solution nowe adaptery szyn zbiorczych ze zintegrowanym przyłączem SmartWire-DT dla wyłączników NZM1, bezpiecznikowych rozłączników izolacyjnych montowanych na szynach i  rozruszników silników. Użytkownicy czerpią korzyści ze zmniejszenia kosztów materiałów, montażu i okablowania, ponieważ teraz można łatwo zintegrować urządzenia z  technologią komunikacyjną Eaton oraz z głównym systemem rozdziału energii. Moduł gateway SmartWire-DT Profinet od kolejnego kooperanta i partnera – firmy Hilscher specjalizującej się w  systemach komunikacyjnych - jest wykorzystywany do wymiany danych z poziomu sterowania. Protokół Profinet zapewnia wysoką przepustowość danych i  jednolitą infrastrukturę sięgającą wprost do poziomu sterowania. Pozwala to na jednoczesny dostęp do danych procesowych i diagnostycznych pochodzących od wszystkich poszczególnych urządzeń łączeniowych. Uzyskiwana przez użytkowników przejrzystość da-

nych zapewnia niezawodne i  bardzo wydajne działanie systemu. Pomiar i  monitoring energii jest realizowany przez wyłączniki NZM firmy Eaton w  połączeniu z  modułem pomiarowym i  komunikacyjnym NZM-XMC. W  ten sposób uzyskuje się wszystkie istotne informacje pomiarowe konieczne do obliczenia zużycia energii przez maszyny. W rezultacie użytkownik może ograniczyć swoje koszty produkcyjne poprzez identyfikację i  eliminację tzw. „szarej energii”. Badania pokazują, że poprzez SmartWire-DT zarówno siłowniki i czujniki, jak i zawory hydrauliczne mogą zostać objęte koncepcją Lean Solution. Oszczędności zasobów i  czasu pracy przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności stanowią najważniejsze korzyści ze stosowania podejścia Lean Solution, na które składają się także koncepcje Lean Automation, Lean Power oraz Lean Connectivity. Na polu Lean Automation panel operatorski XV100 HMI/ PLC przejmuje rolę obsługi i sterowania prezentowanej maszyny. Dzięki niemu użytkownicy są w  stanie zredukować czas odbioru i instalacji ponieważ nie są już wymagane interfejsy sprzętowe i programowe pomiędzy poszczególnymi komponentami, takimi jak wyświetlacze, sterowniki PLC, moduły gateway czy I/O. Dotykowy wyświetlacz PLC zapewnia wszystkie niezbędne funkcje w obrębie pojedynczego urządzenia i dzięki temu przyczynia się do zwiększenia wydajności maszyny. Oprócz tej modelowej maszyny, Eaton będzie prezentował także inne nowe produkty. Przykładem jest EMS, elektroniczny rozrusznik do 3 kW, integrujący w jednym urządzeniu łączeniowym 4 funkcje: bezpośrednie i nawrotne uru-

urządzenia dla energetyki 2/2013

wydarzenia i innowacje chamianie silnika, ochronę silnika oraz bezpieczne wyłączenie napędu. Użytkownicy uzyskują znaczne oszczędności w  zakresie kosztów montażu i urządzeń, ponieważ wymagane okablowanie zostało zredukowane o  60 % w  porównaniu do konwencjonalnych zestawów aparatury rozdzielczej, a  udział wymaganych komponentów sprzętowych zmalał aż o  70 %. Aplikacja easyRemote do sterowania za pomocą smartfonów przekaźnikami programowalnymi easy800 umożliwia użytkownikom komunikację ze ste-

na jednostek w takcie pracy oraz konserwacja zapobiegawcza oparta o inteligentny system zdecentralizowany, gwarantuje lepsze funkcjonowanie systemów automatyki dla maszyn i instalacji. Eaton zaprezentuje także nowe uniwersalne serie rozdzielnic do użytku globalnego. Innowacyjny, kompletny system pozwala na wdrażane rozwiązań bezpieczeństwa w  zakresie przemysłowego rozdziału energii do 1600 A w aplikacjach budowy maszyn i systemów, budowy statków oraz w sektorze energii odnawialnej.

rownikiem poza niebezpiecznymi czy hałaśliwymi obszarami. Aplikacja easyRemote nie tylko jest obecnie bardziej przyjazna dla użytkowników, ale jednocześnie zwiększa bezpieczeństwo pracy. Prezentowane na targach nowe kolumny sygnalizacyjne (SL7 oraz SL4) wyróżniają się ze względu na swoją doskonałą widoczność. Operatorzy zakładowi mogą dzięki temu precyzyjniej identyfikować usterki i zapobiegać im na czas jak również zwiększać dostępność systemu. Czas montażu i demontażu koniecznego do transportu został zredukowany dzięki poręcznemu mocowaniu bagnetowemu.

Firma Eaton będzie prezentować również swoje rozwiązania w zakresie aparatury rozdzielczej dla sieci średniego napięcia. Rozdzielnica Xiria E, nie wykorzystująca gazu SF6, została specjalnie zaprojektowana do użycia w  podstacjach rozdzielczych firm użyteczności publicznej, jak również do zastosowań przemysłowych. System modułowy pozwala na oszczędność przestrzeni i elastyczne rozwiązania w zakresie zarządzania energią. Do zastosowań w sieciach inteligentnych, Eaton oferuje systemy średniego napięcia Power Xpert FMX i UX , które w zależności od wymagań aplikacji realizują funkcje zabezpieczające, pomiarowe i  monitorujące prąd oraz wartości napięcia, jak również nadzorujące stany łączenia. Oprócz koncepcji Energizing your Machine i Energizing your Power Management, Eaton będzie prezentował rozwiązania z zakresu jakości energii przeznaczone szczególnie dla centrów IT i zastosowań przemysłowych. Jako ekspert w  zakresie zasilaczy UPS, chłodzenia , monitoringu instalacji i połączeń sieciowych, Eaton posiada rozbudowaną ofer-

Rozdział i zarządzanie energią Oprócz wymienionych powyżej rozwiązań Eaton zaprezentuje również nowe wymienne jednostki komunikacyjne dla centrów sterownia silnikami z  połączeniem Smart-Wire-DT. Zintegrowana komunikacja pozwala na rozbudowane funkcje diagnostyki, które ułatwiają rozwiązywanie problemów i ograniczają przestoje. Łatwa wymia-

urządzenia dla energetyki 2/2013

tę na tym polu. Oprócz zasilaczy UPS obejmuje ona także urządzenia zabezpieczające przed przepięciem, tablice rozdzielcze, jednostki rozdziału energii (PDU) montowane według standardu rack, zdalny monitoring, oprogramowanie, komponenty komunikacyjne, szafy sterownicze i inne powiązane urządzenia i  usługi. Na targach w  Hanowerze zostanie zaprezentowany nowy zasilacz UPS 93PM (30-50 kW) typu on-line, który wyróżnia się ze względu na swoja doskonałą wydajność wynoszącą 96,7 %. W tym samym czasie Eaton Hydraulics Group będzie prezentować swoje najnowsze produkty i rozwiązania elektrohydrauliczne w hali 21 na stoisku F03. Skupiają się one na redukcji zużycia energii i zmniejszeniu kosztów produkcji oraz umożliwiają szczegółową diagnostykę maszyn. Sektor elektryczny Eaton jest globalnym liderem w dziedzinie dystrybucji zasilania i  zabezpieczenia obwodów; zabezpieczenia zasilania zapasowego; regulacji i automatyki; oświetlenia i  bezpieczeństwa; rozwiązań strukturalnych i  sprzętu instalacyjnego; rozwiązań do pracy w surowych i niebezpiecznych warunkach; a  także usług inżynieryjnych. Dzięki swojemu zestawowi globalnych rozwiązań Eaton jest w stanie sprostać najbardziej krytycznym wyzwaniom w zarządzaniu zasilaniem elektrycznym dnia dzisiejszego. Eaton to zróżnicowane przedsiębiorstwo zarządzające energią, oferujące energooszczędne rozwiązania wspomagające efektywne zarządzanie wykorzystaniem energii elektrycznej, hydraulicznej i mechanicznej. Osiągając w 2012 r. sprzedaż 16 300 mld USD, nasza firma jest ogólnoświatowym liderem w kilku dziedzinach. Są to m.in.: produkty elektryczne, systemy i usługi związane z jakością, dystrybucją, kontrolą i przesyłem energii, oświetlenie i okablowanie, komponenty hydrauliczne, systemy i  usługi związane z wyposażeniem przemysłowym i przenośnym, paliwo lotnicze, systemy hydrauliczne i  pneumatyczne wykorzystywane komercyjnie oraz przez przemysł zbrojeniowy, układy przeniesienia napędu i układu napędowe dla pojazdów ciężarowych oraz osobowych zwiększające wydajność i bezpieczeństwo oraz zmniejszające zużycie paliwa. W 2012 roku firma Eaton nabyła Cooper Industries plc. Eaton zatrudnia około 103 000 pracowników i  oferuje swoje produkty w  ponad 175 krajach. Aby uzyskać więcej informacji, patrz www.eaton.eu. Eaton Electric Sp. z o.o. n

15

wydarzenia i innowacje

Prototyp najbardziej wydajnej na świecie turbiny wiatrowej produkcji GE testowany w Europie Pierwsza tak inteligentna turbina wiatrowa analizuje tysiące danych na sekundę, co pozwala na lepsze wykorzystywanie energii wiatru. Prototyp modelu 2.5-120 działa bez zarzutów w ośrodku testowym w Holandii. Testy i procedury walidacyjne potrwają do jesieni 2013 r.

W

ARSZAWA, POLSKA – 28 marca 2013 r. – GE (NYSE: GE) uruchomiło prototyp 2.5-120 – najbardziej wydajnej na świecie turbiny wiatrowej dużej mocy. Jednostka jest testowana w Wieringermeer w Holandii. Model 2.5-120 to pierwsza zaprojektowana przez GE niezwykle inteligentna turbina wiatrowa, czyli tzw. „brillant machine”. Zastosowane w niej rozwiązania pozwalają osiągnąć wyższy poziom produkcji energii oraz produktywność, dając w  efekcie dodatkowe źródła przychodu dla klientów. Zaprezentowany w styczniu model 2.5120 wykorzystuje możliwości Internetu przemysłowego. Analiza tysięcy danych na sekundę umożliwia efektywne zarządzanie trudno przewidywalną energią wiatru czyniąc z niej regularne i pewne źródło dostaw elektryczności.

16

Turbina integruje systemy magazynowania energii i zaawansowane algorytmy pogodowe. Jednocześnie bezpośrednio komunikuje się z sąsiednimi turbinami, technikami i operatorami. 2.5-120 to pierwsza na świecie turbina wiatrowa, która pracując w warunkach niskiej prędkości wiatru łączy światowej klasy wydajność i duże zdolności produkcyjne. W porównaniu do poprzedniego modelu, turbina notuje odpowiednio 25 i 15 procent wzrostu w obszarze wydajności i produkcji energii. Wyższa wydajność i zwiększona produkcja oznaczają dodatkowy zysk dla operatorów farm wiatrowych zlokalizowanych na obszarach charakteryzujących się niską prędkością wiatru. Pomimo mniej sprzyjających warunków zaawansowane systemy sterowania turbiną i wirnik o długości 120 metrów

pozwalają na przechwycenie większej ilości energii i zwiększoną produkcję elektryczności. Wyższa wieża – dzięki której gondolę można umieścić nawet na wysokości 139 metrów - pozwala instalować turbiny na gęsto zalesionych obszarach Europy czy Kanady. Od dziesięciu lat GE przeprowadza walidację swoich najnowszych technologii w ścisłej współpracy z ECN, holenderskim instytutem badawczym specjalizującym się w odnawialnych źródłach energii. Do jesieni 2013 r. prototyp 2.5-120 przejdzie testy i procedury walidacyjne zgodne zarówno z najwyższymi standardami GE jak i całego sektora energetycznego. n GE Power & Water Grayling Poland

urządzenia dla energetyki 2/2013

wydarzenia i innowacje

Firma HMF Polska Laureatem Konkursów Międzynarodowych Targów ENEX 2013 HMF Polska otrzymała Złoty Medal na kieleckich targach ENEX 2013 za „Mobilne Pogotowie Energetyczne z żurawiem HMF 2020-K4”. Pojazd stanowi wielozadaniową maszynę o starannie zaprojektowanych detalach, przeznaczoną do pracy w najcięższym terenie, używaną podczas awarii sieci energetycznych, budowania nowych linii oraz ich naprawy, wykonywania odwiertów czy stawiania słupów kablowych.

F

irma HMF Polska po raz kolejny udowodniła, że jest w stanie dostarczyć żuraw hydrauliczny na każde, nawet najbardziej wymagające podwozie. Wykorzystany nośnik powstał na bazie STARA 266, którego offroadowe zalety, oraz niska masa własna są niezastąpione po dzień dzisiejszy. Waga kompletnego pojazdu wynosi 10.500 kg co dla 3-osiowego pojazdu 6x6 jest rewelacyjnym wynikiem. Żuraw HMF 2020-K4 zamontowany na STARZE 266, to nowoczesność połączona ze sprawdzoną funkcjonalnością, która została doceniona przez wiele ekip energetycznych podczas usuwania awarii sieci energetycznych, budowania nowych linii oraz ich naprawy, wykonywania odwiertów czy stawiania słupów kablowych. Dźwig HMF 2020K4 w połączeniu z terenowym STAREM gwarantuje szybki dostęp do miejsca pracy nawet w najcięższych warunkach. Umiejętne połączenie nowoczesności (innowacyjny żuraw HMF) i  terenowej funkcjonalności (STAR 266) pozwoliło ocalić samochód przez złomowiskiem i  uzyskać offroadową wielozadaniową maszynę, która jest nieocenionym pomocnikiem dla ekip energetycznych. Zamontowany żuraw HMF 2020-K4 o całkowitym wysięgu 12,4 m i udźwigu 1 240 kg zapewnia wysokie tempo pracy przy zachowaniu wszystkich zasad bezpieczeństwa. System zdalnego sterowania SANRECO pozwala operatorowi wybrać pozycję dobrej widoczności i bezpiecznie zarządzać załadunkiem lub wyładunkiem. Dzięki podwójnym przegubom ósemkowym żuraw HMF 2020-K4 świetnie radzi sobie z podnoszeniem ciężkich długich słupów blisko kolumny jak i podczas prac konserwacyjnych ok. 17 m nad ziemią. Aluminiowy lekki i  wytrzymały kosz przystosowany do pracy dla 2 osób, posiada skrzynkę na narzędzia, antypoślizgową podłogę, specjalny uchwyt na

Na zdjęciu od Lewej: Wiceprezes HMF Polska Daniel Dobrzański, Przedstawiciel z HMF Group A/S Dania Peter Hojberg Norsk, Przedstawiciel Handlowy HMF Polska Marek Iwaszkiewicz, Prezes HMF Polska Rafał Lupa.

sterowanie radiowe oraz mocowania na pasy bezpieczeństwa. Żuraw HMF 2020K4 wyposażony w  opcję kosza stanowi kompletną maszynę - certyfikowany system żurawia z koszem. Zasięg pracy

z koszem dochodzi do 17 m! Dodatkowo, szybkość pracy żurawia w koszu jest optymalizowana aby zapewnić komfort, bezpieczeństwo i precyzję pracy… Zamontowana wiertnica o średnicy 600 mm na ostatnim wysięgniku żurawia umożliwia wykonywanie odwiertów na głębokość 3 m pod słupy energetyczne,

urządzenia dla energetyki 2/2013

ogrodzenia, fundamenty, rowy i  drzewa. Szybkozłącze zapewnia wygodne, sprawne i  szybkie zmieniania elementów osprzętu. Żurawie HMF z powodzeniem wykorzystywane są w  największych grupach energetycznych zajmujących się obrotem i produkcją energii elektrycznej na terenie całego kraju. Zakłady energetyczne obsługujące instalacje elektryczne, poszukują specjalistycznych pojazdów, które zapewnią transport ekip technicznych wraz z całym wyposażeniem do każdego obsługiwanego urządzenia o  każdej porze roku. Z tego właśnie powodu najbardziej potrzebnym energetykom narzędziem pracy jest wielozadaniowa maszyna wyposażona w  żuraw hydrauliczny HMF, dzięki której codzienne zadania związane z kontrolą linii energetycznych będzie można wykonać szybciej i efektywnej. n

17

wydarzenia i innowacje

ABB zdobyła kolejne duże zamówienie od TAURON Dystrybucja SA ABB, wiodący na świecie dostawca technologii energetyki i automatyki, dostarczy ponad 1200 sztuk transformatorów, w tym około 600 sztuk nowoczesnych transformatorów amorficznych, w ramach dwóch przetargów ogłoszonych przez TAURON Dystrybucja SA. Łączna wartość obu zamówień to blisko 27 mln zł.

W

  ramach pierwszego przetargu, ABB dostarczy 600 transformatorów olejowych o mocy do 630 kVA, które posłużą do modernizacji sieci oraz podłączenia nowych obiektów w  regionie południa Polski. W  tym przetargu spółka zaproponowała klientowi dostawę energooszczędnych transformatorów z rdzeniem z blachy amorficznej. Zamówienie zostanie zrealizowane w latach 2013-2014. „Firma TAURON Dystrybucja SA postawiła zdecydowanie na modernizację zainstalowanej floty transformatorów dystrybucyjnych. Wymieniając mało efektywne energetycznie jednostki na transformatory najwyższej klasy energetycznej, nie zapomina jednocześnie o rozbudowie sieci. Naszą rolą było je-

dynie sprostać wymaganiom klienta. To nam się udało i jesteśmy z tego dumni” – powiedział Andrzej Szumiński, wiceprezes ABB Sp. z o.o. Dla ABB będzie to kolejna duża dostawa nowoczesnych, niskostratnych transformatorów na rynek polski. W  2011 roku spółka podpisała umowę z PGE Dystrybucja SA. na dostawę ponad 1000 transformatorów z rdzeniem z blachy amorficznej. W I kwartale 2012 roku podobne ilościowo zamówienie złożyła spółka TAURON Dystrybucja SA. W kolejnym przetargu oferta ABB okazała się najlepsza w dwóch zadaniach – na dostawę 565 sztuk transformatorów SN/nN o mocach 250kVA-630kVA oraz 42 sztuk transformatorów „przełą-

Regionalne Seminaria / Szkolenia dla Służb Utrzymania Ruchu QR CODE

Wygenerowano na www.qr-online.pl

28.03.2013 - Stalowa Wola 18.04.2013 - Wałbrzych 23.05.2013 - Rzeszów 20.06.2013 - Trójmiasto 10.10.2013 - Bydgoszcz 04.12.2013 - Warszawa Jeżeli jesteś zainteresowany uczestnictwem w Seminarium, zaprezentowaniem produktu

c js ie a m zon ść nic Ilo gra o

18

lub nowego rozwiązania napisz do nas: marketing@energoelektronika.pl Energoelektronika.pl tel. (+48) 22 70 35 291 Partnerzy:

czalnych” o mocach 63kVA-630kVA. Zamówienie zostanie zrealizowane w roku 2013. Spółki energetyczne decydują się na nowe rozwiązania technologiczne, ponieważ mimo wyższej ceny transformatorów amorficznych w porównaniu do standardowych transformatorów, klient w dłuższej perspektywie zyskuje dzięki kilka razy mniejszym jałowym stratom mocy. Jednocześnie mniejsze straty energetyczne przekładają się na zmniejszoną emisję CO2, która powstaje podczas generowania energii. Według obliczeń specjalistów ABB, zainstalowanie przez obie grupy energetyczne w sumie ponad dwóch tysięcy transformatorów z rdzeniem amorficznym, pozwoli w ciągu 30 lat zmniejszyć emisję CO2 o około 140 000 ton oraz jednocześnie zaoszczędzić prawie 135 GWh energii elektrycznej. Nowe zamówienie dla TAURON Dystrybucja SA znacznie poprawi te wyniki. Transformatory amorficzne stają się stałym elementem modernizacji polskiej sieci. Pod koniec 2010 roku w Zakładzie Transformatorów Rozdzielczych ABB w Łodzi rozpoczęto montaż tych urządzeń, nieustannie udoskonalając proces produkcyjny i  rozwijając technologię. Od tamtej pory spółka podpisała kontrakty na łączną liczbę ok. 3000 takich transformatorów na rynek krajowy i zagraniczny. ABB (www.abb.com) jest liderem w technologiach dla energetyki i  automatyki, które pozwalają klientom przemysłowym oraz zakładom użyteczności publicznej zwiększać swoją efektywność, jednocześnie minimalizując oddziaływanie na środowisko naturalne. Grupa ABB zatrudnia około 145 tysięcy pracowników w blisko 100 krajach świata. Więcej informacji na stronie www.abb.pl n

urządzenia dla energetyki 2/2013

wydarzenia i innowacje

ZAPROSZENIE Polskie Stowarzyszenie Elektroinstalacyjne (PSE) zaprasza na konferencję pt.: „Produkcja energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii”, która odbędzie się 15 maja 2013r. w godzinach 10:00 – 15:00 podczas poznańskich targów EXPOPOWER (pawilon 7, sala 1.E). W pierwszej części spotkania odbędzie się konferencja prasowa poświęcona przedstawieniu raportu na temat rynku firm elektroinstalacyjnych w Polsce. W drugiej część zaplanowano prelekcje na temat produkcji energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii. Aby bezpłatnie uczestniczyć w konferencji, należy zarejestrować się na stronie internetowej targów EXPOPOWER. Szczegółowe informacje na temat przebiegu spotkania można znaleźć na stronie PSE www.pse.waw.pl.

IV KONFERENCJA Polskiego Stowarzyszenia Elektroinstalacyjnego pt.: PRODUKCJA ENERGII ELEKTRYCZNEJ Z ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII PROGRAM Termin: Miejsce konferencji:

15 maja 2013r., godz. 10:00 – 15:00 Poznań, Tereny Międzynarodowych Targów Poznańskich, Pawilon 7 , sala konferencyjna 1.E

10:00 – 10:30 Konferencja prasowa: omówienie raportu na temat rynku firm elektroinstalacyjnych w Polsce powstałego przy współpracy PSE i magazynu ELEKTROSYSTEMY (Pan Jacek Faltynowicz, Prezes PSE, Prezes ELEKTROBUDOWA S.A., Pan Zbigniew Winkiel, Wiceprezes PSE, Prezes Przedsiębiorstwa „AGAT” SA) 10:30 – 11:00 Śniadanie 11:00 – 11:10 Otwarcie IV konferencji Polskiego Stowarzyszenia Elektroinstalacyjnego pt.: „Produkcja energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii” (Pan Jacek Faltynowicz, Prezes PSE, Prezes ELEKTROBUDOWA SA) 11:10 – 11:35 Smart metering element Smart Grids - na przykładzie projektu pilotażowego ENERGY S.A. 11:35 – 12:00 Inteligentne zabezpieczenia. (Pan prof. dr hab. inż. Andrzej Wiszniewski, Politechnika Wrocławska) 12:00 – 12:15 Przerwa na kawę 12:15- 12:40 Produkcja energii elektrycznej z wiatru –wybrane zagadnienia (Pan Michał Ajchel, Wiceprezes Rynku Energetyki, Schneider Electric Polska sp. z o.o.) 12:40 – 13:05 Produkcja energii elektrycznej z biogazu na przykładzie biogazowni Skrzatusz (Artur Olesienkiewicz , Szef Laboratorium Biogaz ZenerisTtech sp. z o.o.) 13:05 – 13:30 Fotowoltaika (Pan Tomasz Piłatowicz, Wiceprezes Rynku Energetyki w Schneider Electric Polska sp. z o.o.) 13:30 – 13:45 Przerwa na kawę. 13:45 – 14:10 Magazyny energii- niezbędny element Smart Power Grids (Pan dr inż. Kazimierz Herlender Politechnika Wrocławska ) 14:10 – 14:35 Przyłączanie OZE do systemu elektroenergetycznego (Pan Andrzej Stefaniak, Członek Zarządu BPW Energotelprojekt Sp. z o.o.) 14.35 – 14.50 Dyskusja 14:50 – 15:00 Zakończenie konferencji (Pan Andrzej Diakun, Prezes ELEKTROTIM SA ) Aby bezpłatnie uczestniczyć w Konferencji należy zarejestrować się na stronie Targów EXPOPOWER: www.expopower.pl. Rejestracja rozpoczyna się od 30 kwietnia 2013r. W wypadku pytań prosimy o kontakt: Piotr Gondek, nr tel. kom. 601231671, e-mail: p.gondek@wp.pl Monika Krzemień-Tokarek, nr tel. kom. 697-400-493, e-mail: monika.krzemien@elektrotim.pl

urządzenia dla energetyki 2/2013

19

wydarzenia i innowacje

Nowy Jork tylko na energii odnawialnej I to cały stan – bez zanieczyszczeń, bez użycia paliw kopalnych, czerpiący energię wyłącznie z wiatru, wody i słońca. Póki co jednak, tylko teoretycznie. Taki projekt, oparty na precyzyjnych, rzetelnych wyliczeniach, przedstawili bowiem naukowcy z Uniwersytetu Stanforda i Uniwersytetu Kalifornijskiego – Mark Jacobson i Mark Delucchi. Co więcej, ich zdaniem, już w roku 2030 na energię odnawialną mógłby przestawić się cały świat.

O

publikowany przez Jacobsona i  Delucchiego w  2009 roku w  Scientific American artykuł, zawierający dokładne, realne wyliczenia, dowodzące, że w  2009 roku cały świat mógłby całkowicie zrezygnować z paliw kopalnych i całe zapotrzebowanie energetyczne pokrywać wyłącznie ze źródeł odnawialnych, wywołał bardzo poważną dyskusję, tezy i obliczenia naukowców dotyczące m.in. liczby niezbędnych instalacji różnego typu, broniły się bowiem swoją precyzją. Teraz Jacobson i Delucchi wraz z grupą współpracujących z  nimi ekspertów przeprowadzili ponowne wyliczenia, o Tule jednak łatwiejsze do przełknięcia dla sceptycznie nastawionych

czerpać ze źródeł odnawialnych. Konkretnie, miałaby ona pochodzić z tzw. miksu WWS (wind, water, sun – wiatr, woda, słońce). Na taki miks musiałoby złożyć się wiele elementów. Jak obliczyli Jcobson i Delucchi, aż 40 procent wytwarzanej energii pochodziłoby z  przybrzeżnych elektrowni wiatrowych – do tego celu należałoby zainstalować 12 700 turbin. Na lądzie powstałoby zaś 4 020 turbin, które dostarczałaby następne 10 procent energii. Kolejne 10 procent zapewniałoby 387 farm słonecznych na skoncentrowane promienie, a dodatkowe 10 pochodziłoby z 828 zwykłych instalacji fotowoltaicznych. 6 procent zapewniłyby pa-

Ilustracja: Karl Burkart, fot. Stanford University,

zwolenników konwencjonalnych metod zasilania, że dotyczące mniejszej skali, bo ograniczonej wyłącznie do stanu Nowy Jork. Naukowcy na podstawie swoich badań dowodzą, że cały stan mógłby zrezygnować z paliw kopalnych, a całą energię potrzebną dla transportu, przemysłu i mieszkańców

20

nele umieszczone na prywatnych budynkach mieszkalnych (dałoby to ok. 5 milionów instalacji), a  12 procent można by uzyskać z paneli zainstalowanych na budynkach należących do firm i urzędów (ok. 500 000 instlacji). Kolejne 5 procent energii wygenerować można z 36 instalacji geotermal-

Prof. Z. Jacobson, fot. Stanford University, L.A. Cicero

nych, 5,5 procent z hydroelektrowni, 1 procent można wyprodukować w 2 600 instalacjach pływowych, a  końcowe 0,5 procenta z  1 910 instalacji korzystających z fal morskich. Naukowcy obliczyli, że system działający wyłącznie na bazie energii odnawialnej doprowadziłby do tego, że zapotrzebowanie na energię spadłoby w skali całego stanu o około 37 procent, a ceny energii uległyby stabilizacji, co związane jest z wyższą efektywnością takiego systemu. Inne konsekwencje zastosowania takiego miksu energetycznego to więcej miejsc pracy, tym bardziej, że cała energia produkowana byłaby na ternie stanu, a także, dzięki mniej zanieczyszczonemu powietrzu, mniej zgonów – oszacowano, że każdego roku umierałoby o około 4 000 osób ludzi, a koszty związane z zanieczyszczeniem zmniejszyłyby się o 33 miliardy dolarów amerykańskich rocznie. Zebrane dane wskazują, że cała inwestycja zwróciłaby się w  ciągu około 17 lat, a nawet szybciej, bo Nowy Jork część energii mógłby również sprzedawać. OM n

urządzenia dla energetyki 2/2013

Osprzęt kablowy SN i WN Głowice napowietrzne dla kabli WN XLPE: yy yy yy yy yy yy

Napięcie: do 300kV Przekroje żyły roboczej: do 3000mm2 Strefa zabrudzeniowa: do 31mm/kV System monitoringu temperatury kabla Maksymalny prąd zwarciowy: 60kA/1s Izolacja: kompozytowa lub porcelanowa

Mufy dla kabli WN XLPE: yy yy yy yy yy yy

Napięcie: do 300kV Przekroje żyły roboczej: do 2500mm2 Wykonanie przelotowe lub crossbondingowe System monitoringu temperatury kabla Maksymalny prąd zwarciowy: 60kA/1s Możliwość łączenia kabli o innych średnicach (wersja trzyczęściowa)

System połączeń konektorowych CONNEX WN: yy yy yy yy yy yy

Ujednolicony system dla Transformatorów i rozdzielnic GIS Napięcie: do 245kV Przekroje żyły roboczej: do 2500mm2 System monitoringu temperatury kabla Maksymalny prąd zwarciowy: 50kA/1s Możliwość wykonania mufy rozgałęźnej WN

System połączeń konektorowych CONNEX SN: yy Ujednolicony system dla Transformatorów i rozdzielnic GIS yy Napięcie: do 52kV yy Bogata gama akcesoriów: ograniczniki przepięć, wskaźniki obecności napięcia, uziemiacze, uzgadniacze faz, itp.

PFISTERER Sp. z o.o. ul. Pogodna 10 Piotrkówek Mały 05-850 Ożarów Maz.

http://www.pfisterer.pl Tel. +48 22 722 41 68 Fax +48 22 721 27 81 e-mail: info@pfisterer.pl

wydarzenia i innowacje

Lampy diodowe firmy STEINEL w czołówce Lampa diodowa RS LED D1 została nagrodzona podczas Targów Światło 2013 w kategorii „Oświetlenie dla biur i administracji”.

Ś

wiatło lampy RS LED D1 olśniło swoim światłem Jury konkursu. Ciekawy kształt w połączeniu z chromem oraz perfekcja wykrywania ruchu musiały przeważyć szale na korzyść produktu firmy STEINEL. Przy zasięgu 8m, w średnicy, RS LED D1 wykryje nawet najmniejszy ruch osoby będącej w zasięgu. Czujnik zmierzchowy dodatkowo zwiększa oszczędności zużywanej energii, dlatego że pozwala na aktywację lampy poniżej poziomu ustawionego przez użytkownika. Swoim wyglądem i jakością wykonania upiększy każde pomieszczenie. Źródła światła LED gwarantują niezawodne i długowieczne działanie. Lampa ta dedykowana jest do zastosowania w biurach, na klatkach schodowych, toaletach, wiatrołapach, itp. Informacje na stronie www.langelukaszuk.pl Parametr wymiary (wxsxg) Moc Żywotność diod LED Kąt wykrywania Zasięg czujnika Czas wyłączenia Próg czułości zmierzchowej Stopień ochrony

22

n

Zakres regulacji 300x200x110 mm 4 diody LED, łącznie 16W do 50000 h (przy 3h/dzień, ok. 45 lat) 360⁰ od 3 do 8 m (średnica) 5 s - 15 min 2-2000 luksów IP20

urządzenia dla energetyki 2/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Zautomatyzowana rozdzielnica Xiria ze sterownikiem obiektowym (RTU) Bezkonserwacyjna, szczelnie zamknięta, izolowana powietrzem, kompaktowa rozdzielnica pierścieniowa z łącznikami próżniowymi.

Inteligentne rozwiązanie dla rozdzielnic pierścieniowych W wyniku zmian w sieci dystrybucyjnej optymalizacja zarządzaniem poszczególnymi punktami węzłowymi sieci staje się coraz ważniejszym zagadnieniem. Związany z  tym wzrost jakości dostarczanej energii oraz zagwarantowanie pewności zasilania wymagają kosztownych oraz długoterminowych inwestycji. Drogą do realizacji tego celu jest stosowanie stacji zautomatyzowanych, które umożliwiają sterowanie oraz wymianę danych z systemem zdalnego nadzoru.

Obecnie spółki dystrybucji energii elektrycznej coraz chętniej sięgają po zautomatyzowane stacje dystrybucyjne średnich napięć z uwagi na: yy Utrzymywanie wskaźników standardu IEEE na odpowiednim poziomie (SAIDI i SAIFI) yy Zwiększenie możliwości operacyjnych oraz monitorowanie podstawowych parametrów w punktach węzłowych sieci

Skrócenie czasu operacyjnego dla rozdzielnic pierścieniowych Spółki dystrybucji energii elektrycznej dużą wagę przywiązują do kwestii związanych z  awariami i  przerwami w dostawie energii. Wyznacznikami niezawodności sieci lub jej wybranych fragmentów są dwa wskaźniki IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers): yy SAIDI – wskaźnik przeciętnego (średniego) systemowego czasu trwania przerwy długiej w dostawach energii elektrycznej, wyznaczony w minutach na odbiorcę. SAIDI jest współczynnikiem niezawodności stanowiącym sumę iloczynów czasu trwania przerwy w dostawie energii (w minutach) i liczby odbiorców narażonych na skutki tej przerwy w  ciągu roku, podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców przyłączonych do sieci.

24

yy SAIFI – wskaźnik przeciętnej systemowej częstości przerw długich w dostawie energii. SAIFI jest współczynnikiem niezawodności stanowiącym liczbę odbiorców narażonych na skutki wszystkich przerw w ciągu roku, podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców. Ponadto bardzo ważny jest również pomiar i monitorowanie głównych parametrów sieci takich jak prąd, napięcie, współczynnik mocy cosφ, Z uwagi na eksploatację i konserwację stacji SN istotny może okazać się także pomiar oraz transmisja innych parametrów jak np. temperatura.

urządzenia dla energetyki 2/2013

technologie, produkty – informacje firmowe Sterownik obiektowy (RTU) w rozdzielnicach Xiria Sterowniki obiektowe skomunikowane z systemami zdalnego nadzoru stosowane są w  rozdzielnicach pierścieniowych celem ograniczenia czasu trwania przerw w dostawie energii elektrycznej. Sterownik obiektowy opracowany przez firmę EATON dedykowany jest dla rozdzielnic pierścieniowych typu Xiria przeznaczonych do pracy w sieciach inteligentnych. Zastosowanie rozdzielnicy Xiria ze zdalnym sterowaniem i  monitorowaniem pracy ogranicza czas trwania przerw w dostawie energii na trzy sposoby:

yy Przerwa w dostawie energii jest widoczna w  systemie zdalnego nadzoru i nie musi być zgłaszana przez klienta yy Służby serwisowe nie muszą być wysyłane do stacji yy Diagnoza przyczyny awarii może być wykonana w sposób sprawniejszy Pomiary i  monitorowanie stanu rozdzielnicy SN oraz transformatora skutecznie redukują czas przestojów oraz możliwości awarii. W bardziej skomplikowanych aplikacjach z kierunkowymi wskaźnikami zwarcia oraz funkcjami logicznymi problem przerwy w dostawie energii może zostać rozwiązany w kilka sekund po wykryciu awarii. Po wykryciu nieprawidłowości w  pracy układu sterownik obiektowy automatycznie komunikuje się z  centrum zdalnego nadzoru gdzie informacje wyświetlane są poprzez system SCADA. Z poziomu centralnego systemu nadzoru mogą również zostać przedsięwzięte kroki w celu przywrócenia zasilania.

Sterownik obiektowy (RTU) umożliwia także pomiar prądu i napięcia po stronie wtórnej transformatora. Porównując te wartości ze wskazaniami inteligentnych liczników energii elektrycznej wykryte mogą zostać nieprawidłowości po stronie wtórnej transformatora (awarie lub nielegalny pobór energii). EATON opracował nowy sterownik obiektowy (RTU) w  celu stworzenia kompletnego rozwiązania zautomatyzowanej rozdzielnicy pierścieniowej. Sterownik jest urządzeniem umożliwiającym pobieranie, przetwarzanie, przechowywanie oraz przesyłanie danych.

Funkcje sterownika obiektowego (RTU) yy yy yy yy yy yy yy

Sterowanie oraz monitorowanie do 5 pól Zapisywanie historii zdarzeń i danych Alarmowanie Programowanie układów logicznych zgodne z IEC 61131-3 Komunikacja (Ethernet lub bezprzewodowo) Zgodność z IEC 61850 Interfejs WWW (monitorowanie)

Wersje rozdzielnic Xiria ze zdalnym sterowaniem Sterownik obiektowy firmy EATON może zostać wykorzystany do różnych aplikacji. Do dyspozycji mamy dwa główne rozwiązania: yy Wersja w pół zautomatyzowana (Xiria SA) –– Funkcje zabezpieczeniowe –– Zdalne sterowanie –– Komunikacja (IEC 61850, IEC 60870-5-104, Modbus RTU master/slave ect.)

yy Wersja w pełni zautomatyzowana (Xiria FA) –– Funkcje zabezpieczeniowe –– Zdalne sterowanie –– Pomiary (prąd, napięcie, kierunek przepływu mocy) –– Komunikacja (IEC 61850, IEC 60870-5-104, Modbus RTU master/slave ect.)

urządzenia dla energetyki 2/2013

Rozdzielnica Xiria ze sterownikiem obiektowym Napięcie znamionowe 12 kV 24 kV Wytrzymywane napięcie probiercze udarowe 75/95 kV 125 kV Wytrzymywane napięcie probiercze o często28 kV 50 kV tliwości sieciowej Częstotliwość znamionowa 50/60 Hz 50/60 Hz Łukochronność klasy IAC AFL (dla zabudowy 20kA/1s 20kA/1s zgodnej z IEC 62271-200) System szyn zbiorczych Prąd znamionowy 630 A 630 A Prąd znamionowy n-sekundowy 20kA/1s 20kA/1s Prąd znamionowy szczytowy 50 kA 50 kA Wyłącznik Prąd znamionowy 200/500 A 200/500 A Prąd wyłączalny 20 kA 20 kA Prąd załączalny 50 kA 50 kA Prąd znamionowy n-sekundowy 20kA/1s 20kA/1s Rozłącznik Prąd znamionowy 630 A 630 A Prąd wyłączalny przy cos fi 0.7 630 A 630 A Prąd załączalny 50 kA 50 kA Prąd znamionowy n-sekundowy 20kA/1s 20kA/1s

25

technologie, produkty – informacje firmowe

Podłączenia kablowe do urządzeń rozdzielczych za pomocą głowic konektorowych NEXANS (div. EUROMOLD) Budowa i konstrukcja ekranowanych kabli SN w głównej mierze oparta jest na dwóch naprężeniach elektrycznych – naprężeniu promieniowym, które symbolizują linie strumieniowe i naprężeniu wzdłużnym, które mogą być rozpatrywane jako linie ekwipotencjalne. Dla właściwej pracy osprzętu w postaci głowic na kable SN musi nastąpić właściwe wysterowanie linii sił pola.

Rozkład linii sił pola bez wysterowania

O

sprzęt marki Euromold wykorzystuje kilka rozwiązań do sterowania polem w  podłączeniach kabli przez głowice konektorowe: I. Podejście pojemnościowe polegające na użyciu tradycyjnego stożka sterującego polem. Półprzewodnikowy krzywy kształt stożka sterującego polem pozwala na lepszą dystrybucję linii ekwipotencjalnych, które obniżają koncentrację naprężeń. Stożek sterujący musi być zbudowany z części izolującej do wzmocnienia głównej izolacji kabla oraz z części przewodzącej do współpracy z ekranem półprzewodzącym na izolacji kabla. Musi być również elementem nadzorującym taki rozkład linii ekwipotencjalnych, który przy ich nadmiarze wokół kabla wystarczająco szybko je wysteruje i nie dopuści do jonizacji powietrza przy ich gwałtownym zagęszczeniu, mogącego uszkodzić kabel. Stożki sterujące z tym rozwiązanie w osprzęcie EUROMOLD są tak wykonane, by spełniać tę specjalną funkcję, ale również jednocześnie ze względu na fakt, że są one wbudowane w głowicy, automatycznie tworzą lepszą współpraca pomiędzy materiałem przewodzącym a izolującą gumą ze względu na ich idealne dopasowanie już przy produkcji i właściwym formowaniu osprzętu. II. Podejście refrakcyjne polegające na użyciu materiału o wysokiej przenikalności elektrycznej lub o wysokiej stałej dielektrycznej materiału. Materiał ten załamuje linie ekwipotencjalne, a zatem obniża koncentrację naprężeń.

26

Rozkład linii sił pola w typowym układzie połączeń

Rozkład linii sił pola w typowym układzie połączeń

urządzenia dla energetyki 2/2013

technologie, produkty – informacje firmowe

Rozkład linii sił pola w typowym układzie połączeń

Podejście refrakcyjne zastało wykorzystane w nowych seriach głowic konektorowych 430,-484,-944TB na napięcia do 42kV. Na przykładzie głowicy konektorowej 430TB (podobne rozwiązanie jest w seriach wszystkich głowic EUROMOLD), wyposażona jest w  reduktor kabla 430CA, reduktor ten jest elementem służącym do sterowania polem elektrycznym metodą refrakcyjną. Dlaczego stworzono tego typu rozwiązanie ? 1. Aby być uniezależnionym od rozmiarów kabli. Ponieważ nie jesteśmy zależni od kształtu stożka sterującego polem i  można formować elastyczny EPDM, dzięki temu można produkować część, która jest bardziej elastyczna i akceptuje więcej rozmiarów kabli. To wydatnie redukuje zapas magazy-

Korpus głowicy konektorowej 430TB

nowy. W tym przypadku na przykład, jeden rozmiar, 430CA-18, dopasowuje kable z średnicą izolacji żyły roboczej od 19,0 mm do 32,6 mm. Odpowiada to kablom od 95 mm2 do 400 mm2 dla napięcia 10 kV i kablom od 50 mm2 do 300 mm2 dla napięcia 20 kV. 2. Aby dostarczyć reduktor kabla ze zintegrowanym sterowanie. Umożliwia to: – uproszczoną instalację, – mniejsza ilość elementów. 3. Aby uzyskać przerwę ekranu. Reduktor ten jest formowany z nieprzewodzącego materiału w  celu uzyskania przerw pomiędzy ekranem kabla a uziemieniem, co pozwala wytrzymać wymagane minimalne stałe napięcie 5 kV przez 5 minut (dla pełnego wyobrażenia, układ reduktora wytrzymuje 15 kV napięcia zmiennego i 25 kV napię-

Korpus głowicy sprzęgającej 300PB

urządzenia dla energetyki 2/2013

cia stałego). Wywodząca się z  40 lat doświadczeń marki EUROMOLD przy produkcji i projektowaniu tego rodzaju zakończeń kabli, ta głowica do przepustu Interface C, zaprojektowana przez wysoko wykwalifikowany zespół badawczo/rozwojowy Euromold, spełnia wymagania rynku uniwersalnych produktów. Uzyskane dzięki temu rozwiązaniu produkty przekroczyły oczekiwania odnośnie możliwości zastosowania na kablach o różnych wymiarach i dzięki temu można je zastosować również na już dostępnych na rynku kablach o zredukowanej grubości izolacji.

Najbezpieczniejsze w użytkowaniu głowice konektorowe. Jak wszystkie głowic konektorowe Euromold wykonane z  EPDM, głowica 430TB posiada 3 milimetrową grubą zewnętrzną warstwę przewodzącą. Warstwa ta służy do przenoszenia ładunku elektrycznego do uziemienia. Czyni to produkt bezpiecznym w  przypadku niezamierzonego dotyku. Własności przewodzenia tego materiału z EPDM są udowodnione od lat, co zapewnia bezpieczne warunki dla wszystkich użytkowników, nawet w  przypadku zanurzenia. Wysoka jakość wykonania produktu była sprawdzana w programach testowych. Między innymi w „teście przepływu prądu zwarciowego w żyle powrotnej wg normy CENELEC 629.1” dla najniższych napięć w podanym zakresie. Ten specyficzny test demonstruje, że możliwa awaria głowicy

27

technologie, produkty – informacje firmowe

Głowice konektorowe w układzie pojedynczym…

konektorowej nie jest niewykrywalna w sieci. Przy normalnym napięciu fazowym, prąd zwarcia doziemnego musi być wywoływany i utrzymywany w całym zakresie napięć. Zapewnia to użytkownikom bezpieczną pracę w  sieci przy napięciu do 20 kV.

Końcówka śrubowa głowicy 430TB z systemem zatrzaskowym

Wielozakresowa głowica konektorowa EPDM Głowice EPDM są wysoko cenione za ich wytrzymałość mechaniczną, specjalną adaptację do powtarzalnego procesu łączenia / rozłączania. Tę własność otrzymaliśmy również podczas sprawdzania elastyczności konstrukcji. Możemy proponować klientom jedyną taką na rynku wielozakresową głowicę konektorową EPDM, dla żył kabli

28

Głowica w trakcie próby napięciowej

...i podwójnym

w przedziale od 25 do 300 mm2 z jakąkolwiek grubością izolacji w sieci tak 10kV, 20kV jak i 30 kV. Wykorzystana w głowicy końcówka kablowa ze specjalnego stopu umożliwia jej zastosowanie w układach o prądzie znamionowym kabla do 1250 A. Końcówka ta została zaprojektowana tak, aby jej parametry były wystarczające do przeniesienia większych wartości prądu nawet w niespodziewanych sytuacjach, unikając niepotrzebnych perturbacji. Końcówki śrubowe mogą być zastosowane dla wszystkich kabli z aluminiową lub miedzianą żyłą roboczą o różnych przekrojach żyły dla jednej końcówki. Opatentowany system zatrzaskowy końcówki został zaprojektowany tak, aby zapewnić łatwiejszy wielokrotny montaż i instalację w korpusie, bez jego uszkadzania. Głowice konektorowe posiadają również pojemnościowy dzielnik napięcia.

Testowanie i identyfikacja Każda głowica Euromold przechodzi fabryczny test wytrzymałości napięciowej i wyładowań niezupełnych. Powykonawcze sprawdzanie głowic konek-

torowych zamontowanych na kablach odbywa się za pomocą wtyku pomiarowego 400TR. Wszystkie głowice posiadają indywidualny numer identyfikacyjny wspomagający system rejestracji i informacji o dosłownie każdym produkcie. To gwarantuje wysoką jakość produktu.

Głowice mogą być stosowane z w pełni certyfikowanym zgodnym systemem ograniczników przepięć do napięć do 42kV. Zastosowanie tych głowic wnętrzowe i  napowietrzne w  podstawowej formie umożliwia podłączanie kabli za ich pomocą również do transformatorów mocy. n Paweł Kiełkowski, Grzegorz Cyganek Nexans Power Accessories Poland, Racibórz.

urządzenia dla energetyki 2/2013

at the core of performance

Because so much of your performance runs through caBles Kable i systemy kablowe Nexans są obecne w każdym miejscu naszego codziennego życia. Tworzą infrastrukturę energetyczną i telekomunikacyjną, występują w przemyśle, budownictwie, statkach, farmach wiatrowych, pociągach, samochodach, samolotach, … Prawdopodobnie nawet o tym nie wiesz, bo nie widzisz ich na co dzień. Nasze kable i systemy kablowe otwierają drzwi do światowego postępu. Nexans Polska sp. z o.o. · ul. Wiejska 18, 47-400 Racibórz marcom.info@nexans.com · www.nexans.pl

Światowy ekspert w dziedzinie kabli i systemów kablowych

technologie, produkty – informacje firmowe

Nowe elektromechaniczne rozłączniki SN

adresowane do punktów rozłącznikowych sterowanych

O

d kilku lat Instytut Energetyki – Zakład Doświadczalny w Białymstoku prowadzi nowe prace nad zastosowaniem próżniowych komór rozłącznikowych w  rozłącznikach napowietrznych śr. napięcia 24 kV. Z chwilą rozpoczęcia prac w 2010 r. opracowano założenia do tematu, które obejmowały: yy kompatybilność konstrukcji do odłącznikówSON-24 i  rozłączników typu SRN-24, yy prace koncepcyjno-projektowe zespołu gaszenia łuku, yy uzyskanie nowej wersji rozłącznika o zdolności łączeniowej do 630 A.

1. Projekt i wykonanie partii prototypowej rozłączników. Zgodnie z harmonogramem pierwszy etap prac obejmował: yy prace koncepcyjno-projektowe zespołu gaszenia łuku, yy wykonanie prototypu segmentu biegunowego rozłącznika, yy sprawdzenie poprawności działania mechanicznego, yy próby konstruktorskie zdolności łączeniowej, yy wykonanie podstawowego oprzyrządowania ( w tym form wtryskowych). Fot. 2. Montaż zespołów gaszenia łuku

Fot. 1. Prototypowy segment biegunowy

30

Po wykonanych próbach konstruktorskich jednego bieguna z komorą, zdecydowano się na wykonanie partii prototypowej rozłączników z przeznaczeniem do badań mechanicznych i elektrycznych. Podstawą do budowy prototypów była konstrukcja odłącznika SON-24 zawierająca podstawę, konstrukcję nośną, bieguny z izolatorami i głównymi torami prądowymi. Na bazie tej konstrukcji zamontowano zespoły z komorami łączeniowymi. Poszczególne detale do w/w zespołu wykonano, bądź to w zakładach specjalistycznych tworzyw sztucznych, bądź we własnej narzędziowni i prototypowni – części metalowe.

Na fot. 2 przedstawione są zespoły łączeniowe po częściowym montażu.

2. Badanie poprawności działania aparatu oraz trwałości mechanizmu. Do realizacji powyższych zamierzeń wykonano specjalne stanowisko, na którym zamontowano nowy rozłącznik z napędem silikonowym typu NKM 1.2. Na tym stanowisku wykonano 2000 cykli mechanicznych załącz – wyłącz.. W czasie badań prowadzono obserwacje i sprawdzenia poszczególnych mechanizmów, pod względem poprawności działania i ich stopnia zużycia. Na fot. 3 przedstawione jest stanowisko do badań mechanicznych.

urządzenia dla energetyki 2/2013

technologie, produkty – informacje firmowe 3. Badania pełne typu wg wymagań norm PN-EN oraz badania dodatkowe. Badania typu zostały zlecone do wykonania przez laboratoria Instytutu Energetyki w Warszawie: Laboratorium Wielkoprądowe i  Laboratorium Urządzeń Rozdzielczych [1], [2]. Badaniom zostały poddane następujące łączniki: yy rozłącznik typ SRNkp-24/400 yy rozłącznik z uziemnikiem typ SRUN-24/400. Aparaty zostały wyposażone w napędy ręczne oraz silnikowe.

Fot. 3 – Stanowisko do badań mechanicznych

Do badań dostarczono wersje wykonane na izolatorach kompozytowych oraz na izolatorach porcelanowych. Badania przeprowadzane wg wymagań norm PN-EN 60265-1:2001 oraz PN-EN 62271-1:2009 obejmowały następujące próby [3], [4]: 1. Próby izolacji rozłączników na izolatorach kompozytowych i ceramicznych. 2. Pomiar rezystancji obwodu głównego rozłącznika. 3. Próby nagrzewania prądem ciągłym 400 A. 4. Próby obciążalności zwarciowej. 5. Sprawdzenie stopnia ochrony obudowy napędu. 6. Próby zdolności łączeniowej: yy łączenie prądu w  obwodzie o  małej indukcyjności (szereg probierczy 1), yy łączenie prądu w  sieci pierścieniowej (szereg probierczy 2a), yy łączenie prądu ładowania kabli i linii napowietrznych (szereg probierczy 4a, 4b), yy łączenie prądu w  warunkach zwarcia doziemnego (szereg probierczy 6a, 6b), yy załączanie prądu zwarciowego (szereg probierczy 5) - parametr nie wymagany obligatoryjnie przez normę, ale często wymagany przez odbiorców rozłączników. Badania były przeprowadzone w okresie od maja do listopada 2011r.

4. Uzyskane parametry rozłączników.

Fot. 4 – Badanie zdolności łączeniowej

urządzenia dla energetyki 2/2013

Przebieg badań i wyniki zostały przedstawione w sprawozdaniach z badań. Podstawowe dane producenta i wyrobu oraz uzyskane parametry zostały przedstawione w Certyfikacie IEN nr 020/2011. Zestawienie przypisanych parametrów

31

technologie, produkty – informacje firmowe miast na terenie firmy PGE Dystrybucja – Oddział Łódź Teren, zostały zainstalowane wymienione rozłączniki w ilości 14 szt., z napędami ręcznymi. W II połowie 2012 r zainstalowano ponad 100 stanowisk rozłącznikowych z  napędami elektromechanicznymi, sterownikami i  sygnalizatorami zwarć na terenie Energa Operator Gdańsk, Olsztyn, Elbląg i Płock oraz PGE Dystrybucja – Oddział Lublin i Warszawa.

Literatura:

Fot. 5 – Certyfikat – parametry rozłącznika

[1] Instytut Energetyki Laboratorium Urządzeń Rozdzielczych. Raport z badań nr EUR/18/STAT/11-2. Sprawozdanie zdolności łączeniowej rozłącznika napo wietrznego typu SRNkp-24/400 z napędem elektrycznym typu NKM-1.2. Warszawa listopad 2011. [2] Instytut Energetyki Laboratorium Wysokich Napięć. Sprawozdanie z badań nr EWN/46/E/11. Próby izolacji rozłącznika z uziemnikiem typu SRUNkp-24/400. Warszawa maj 2011. [3] PN-EN 60265-1:2001. Rozłączniki wysokonapięciowe. Część 1: Rozłączniki na napięcia znamionowe wyższe niż 1 kV i niższe niż 52 kV. [4] PN-EN 62271-1:2009. Wysokonapięciowa aparatura rozdzielcza i sterownicza. Część 1: Postanowienia wspólne. n Stanisław Kiszło, Andrzej Frącek, Krzysztof Kobyliński Instytut Energetyki – Zakład Doświadczalny w Białymstoku

wyrobu zostało zawarte w załączniku do certyfikatu. W roku 2012 kontynuowane były badania zdolności łączeniowej oraz badania załączania na zwarcie w/w  rozłączników w celu uzyskania wyższych parametrów. Wyniki badań będą opublikowane w 2013r.

5. Wdrożenia w sieci SN. W IV kw. 2011r. i w I połowie 2012r. zostały zainstalowane w sieci SN pierwsze rozłączniki z  komorami próżniowymi, typ SRNkp-24/400. Ponad 30 aparatów zainstalowano na terenie Energa Operator Gdańsk. Zostały one wyposażone w sterowniki sieci GSM/GPRS oraz napędy elektryczne typu NKM 1.3. Całość w  jednej wspólnej obudowie. Nato-

32

urządzenia dla energetyki 2/2013

Oszczędność pracy i kosztów Czas montażu zredukowany nawet o 75% w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań

UltraSafe™ Gniazdo bezpiecznikowe Bezśrubowy zacisk sprężynowy w technologii CAGE CLAMP®

ep.mersen.com biuro.polska@mersen.com

Ferraz Shawmut is Mersen

technologie, produkty – informacje firmowe

Sterownik polowy SN z edytorem funkcji logicznych MUPASZ 710plus Instytut Telei Radiotechniczny prowadzi prace badawczo-rozwojowe, mające na celu zastosowanie nowoczesnych rozwiązań programowo-sprzętowych, technologii ICT oraz narzędzi programowych służących rozwojowi inteligentnych sieci elektroenergetycznych. Celem Instytutu jest także ciągłe podnoszenie kompetencji w obszarze Smart Grid. Rys. 1. Widok sterownika MUPASZ 710plus

P

rojekty prowadzone przez ITR zogniskowane są na zaspokojeniu potrzeb klientów w obszarze uniwersalnych sterowników polowych EAZ, zawierających mechanizmy ich e-

-diagnozowania i e-serwisowania. Presja nowoczesności w  zakresie systemów teleinformatycznych wpłynęła na decyzje skłaniające do poszukiwania technologicznie i  konstrukcyjnie

nowych, korzystnych pod względem ekonomicznym rozwiązań. Takim rozwiązaniem było opracowanie i  wdrożenie nowego programowalnego sterownika polowego MUPASZ 710plus

Rys. 2. Rozdzielnia SN wyposażona w urządzenia MUPASZ 710.

34

urządzenia dla energetyki 2/2013

technologie, produkty – informacje firmowe (rys.1.). To jedno urządzenie integruje w sobie funkcje pomiarowe, automatyki, sterowania, zabezpieczeń (także łukowych), rejestratora zdarzeń, wartości kryterialnych i zakłóceń wraz z analizatorem jakości energii zgodnym z PN EN 50160:2002, PN EN 61000-4-7 i  PN EN 61000-4-30. Daje to możliwość obniżenia kosztów eksploatacji, dzięki eliminacji wolnostojących analizatorów oraz niezależnych zewnętrznych zabezpieczeń łukowych. Duża dynamika rozwoju sektora energetycznego skłania producentów stacji rozdzielczych, w tym sterowników EAZ, do stosowania specjalizowanych metod poprawiających funkcjonalność przy jednoczesnym obniżaniu kosztów całej inwestycji. Łączenie wielu funkcji w  jednym urządzeniu pozwala na wyeliminowanie problemów z  integracją wielu standardów podnosząc tym samym niezawodność całego systemu teleinformatycznego. Elastyczna konstrukcja urządzenia o zmiennej funkcjonalności daje możliwość dopasowania się do potrzeb danego obiektu energetycznego.

EDYTOR LOGICZNYCH FUNKCJI – ELF Najbardziej istotną funkcją odróżniającą rodzinę urządzeń MUPASZplus od poprzednich jest udostępnienie projektantom możliwości tworzenia zaawansowanej logiki polowej i ujednolicenia systemów łączności w systemie teleinformatycznym. Oprogramowanie narzędziowe ELF (rys.3) umożliwia tworzenie schematów logiki i automatyki na podstawie 500 bloków funkcyjnych takich jak: bloki zabezpieczeń, bramki logiczne, opóźnienia czasowe, komparatory, przerzutniki, układy kontroli i sterowania łącznikami. Funkcje logiczne mogą korzystać z rejestrów konfiguracyjnych urządzenia, które są odczytywane i zapisywane przez interfejs użytkownika oraz łącza komunikacyjne. Mogą być tworzone zaawansowane procedury testowe do weryfikacji zaprojektowanej logiki na podstawie wyspecjalizowanych sekwenserów sygnałów analogowych i cyfrowych.

mi bliskich zwarć, również w sytuacji zaniku napięcia zasilania urządzenia. Przy zaniku napięcia zasilania urządzenia, energia czerpana jest przez układ z prądu zwarciowego przekazywanego przez przekładniki prądowe. Zabezpieczenie reaguje na przekroczenie nastawionego progu Ir prądu fazowego z  czasem opóźnienia zadziałania T. W przypadku, gdy w układzie kontroli stanu i  sterowania wyłącznika aktywna jest opcja „Kontrola prądu granicznego”, a wartość prądu przekroczy nastawioną wartość graniczną, zabezpieczenie wysyła sygnał na otwarcie wyłącznika rezerwowego. W  przypadku zadziałania zabezpieczenia I>>> w  czasie braku zasilania wszystkie zaistniałe zdarzenia o sytuacji awaryjnej rejestrowane są w pamięci pomocniczej. Po przywróceniu zasilania urządzenia zdarzenia te są dodawane do dziennika zdarzeń z dokładnym czasem ich wystąpienia oraz wartościami prądów w poszczególnych fazach, przez co jest możliwy ich odczyt i przeglądanie w dzienniku zdarzeń. Autonomiczne zabezpieczenie zwarciowe jest dodatkowo sprzężone z niskonapięciowym układem wybijakowym, przez co zapewnia pełen, kompleksowy mechanizm ochrony przed zwarciami nawet, jeżeli układ sterownika straci permanentnie źródło napięcia zasilania zapewniając tym samym bezprzerwową ochronę kluczowych elementów infrastruktury.

KONTROLA, STEROWANIE I DIAGNOSTYKA WYŁĄCZNIKA – ON-LINE Urządzenia serii plus dzięki swojej nowatorskiej konstrukcji mogą współpracować z  dowolnymi przekładnikami napięciowymi i  prądowymi, takimi jak: yy transformatorowe przekładniki prądu, yy indukcyjne i reaktancyjne przekładniki napięcia, yy bezrdzeniowe wysokoprecyzyjne przekładniki prądu (PCB-HDI), yy przekładniki prądowe z  cewką Rogowskiego. Bez konieczności wyłączania pola z użycia zapewniony jest kompleksowy mechanizm diagnozowania stanu zużycia wyłącznika i wstępnego prognozowania przyszłych uszkodzeń elektrycznych i mechanicznych wyłącznika. Generowany jest raport o procesie łączeniowym, zebrane dane mogą być przesłane do systemu eksportowego przez łącza komunikacyjne następnie szczegółowo przedstawione obsłudze dyspozytorni. Gdy stan wyłącznika sugeruje możliwość awarii w  kolejnym cyklu zamknij/otwórz, generowana jest informacja o konieczności serwisowania wyłącznika.

ZABEZPIECZENIE ŁUKOWE Działanie automatyki ochrony od zwarć łukowych polega na wykryciu

AUTONOMICZNE NIEZALEŻNE ZABEZPIECZENIE NADPRĄDOWE I>>> Celem przeznaczenia autonomicznego zabezpieczenia nadprądowego jest ochrona obiektów przed skutka-

Rys. 3. Przykładowy schemat logiki i wygląd oprogramowania narzędziowego ELF

urządzenia dla energetyki 2/2013

35

technologie, produkty – informacje firmowe Tabela 1. Podstawowe parametry charakterystyczne dla rejestratora zakłóceń i rejestratora wartości kryterialnych Rejestrator zakłóceń

Rejestrator wartości kryterialnych

Częstotliwość próbkowania

2 kHz

50 Hz

Liczba zapisywanych sektorów

1..15

1..25

Cykl pracy

cykliczny, do zapełnienia

cykliczny, do zapełnienia

Rodzaj wyzwalania:

jednokrotny, wielokrotny

jednokrotny, wielokrotny

Czas wyprzedzenia rejestracji Tw nastawiany w zakresie

0..100% czasu rejestracji

0..100% czasu rejestracji

196,60 s/sektor 6,04 s/sektor

675 s/sektor 118 s/sektor

Czas trwania rejestracji: 1 sektor (1 sygnał A, 1x16 sygnałów C) 5 sektorów (8 sygnałów A, 5x16 sygnałów C)

łuku zarówno przed jak i  za wyłącznikiem. Gdy urządzenie zabezpieczeniowe wykryje zwarcie łukowe w obszarze za wyłącznikiem wtedy daje ono sygnał na otwarcie własnego wyłącznika. Natomiast, gdy zwarcie łukowe wystąpi przed wyłącznikiem to sygnał sterujący zostanie wysłany na własny wyłącznik i  wyłączniki w strefach nadrzędnych. W celu maksymalnego skrócenia czasu otwarcia wyłącznika w  polu zasilającym i sprzęgła, urządzenie zostało wyposażone w dwa dodatkowe przekaźniki mocowe, które umożliwiają podłączenie bezpośrednie do cewek otwierających. Sterownik może być wyposażony w 8 wejść optycznych, które są powiązane z niezależnymi zabezpieczeniami łukowymi działającymi w  czasie do 10 ms. W celu uniknięcia możliwych, zbędnych wyłączeń, spowodowanych „fałszywymi błyskami” innych źródeł światła, otwarcie wyłącznika przez zabezpieczenie łukowe można uzależnić od równoczesnego spadku napięcia na szynach rozdzielnicy lub wzrostu wartości prądu w danym polu. Wykorzystanie kryterium prądowego lub napięciowego wydłuża czas działania do 18 ms.

REJESTRATOR WARTOŚCI KRYTERIALNYCH I ZAKŁÓCEŃ Zintegrowany rejestrator zakłóceń i  wartości kryterialnych zapewnia możliwość zapamiętania dowolnych zakłóceń, jakie mogą mieć miejsce w  obwodach kontrolowanych przez urządzenie zabezpieczeniowe. Zaawansowany, a  zarazem intuicyjny mechanizm wyzwalania rejestratorów zapewnia budowę wyzwalaczy logicznych na podstawie wartości chwilowych i skumulowanych wszystkich wielkości analogowych monitorowanych w sterowniku, stany wejść/wyjść dwustanowych, logiki programowal-

36

nej, jak również wyzwolenie zapisu na polecenie systemu nadrzędnego lub przez operatora.

kontrolowany oraz możliwość kontrolowania wartości max i min w trzech fazach prądu lub napięcia.

ANALIZATOR JAKOŚCI ENERGII I ZABEZPIECZENIA HARMONICZNE

PODSUMOWANIE

Obecnie częstą praktyką staje się uwarunkowanie przyłączenia zakładu przemysłowego do sieci energetycznej od zainstalowania analizatora jakości energii, którego zadaniem jest informowanie o poziomie wprowadzanych do sieci zakłóceń oraz ich analiza. Dzięki zintegrowaniu analizatora z  urządzeniem zabezpieczającym można obniżyć koszty oraz umożliwić diagnozowanie miejsca powstawania zakłóceń. Zintegrowany układ analizatora jakości energii elektrycznej w  urządzeniu MUPASZ 710plus jest zgodny z  wytycznymi norm: PN EN 50160:2002, PN EN 61000-4-7 i PN EN 61000-4-30 z analizą do 40. harmonicznej i interharmonicznych z  rozdzielczością 5 Hz zapewnia pełen wgląd w spektrum zakłóceń wpływających na jakość energii elektrycznej. Pomiar częstotliwości wykonywany jest z dokładnością 0,007 Hz. Połączone z  analizatorem jakości energii zabezpieczenia od zawartości harmonicznych zapewniają możliwość realizacji zawansowanych automatyk kompensacji zawartości zakłóceń przez możliwość interakcji sterownika z  półprzewodnikowymi kompensatorami poziomu zakłóceń i mocy biernej. Zabezpieczenia harmoniczne działają na podstawie pomiaru zawartości wybranej harmonicznej lub współczynnika THD sygnału prądowego czy napięciowego dla danej fazy. W  urządzeniu są zaimplementowane 4 algorytmy działające niezależnie od pozostałych. Dla każdego z  nich wybierany jest sygnał, który ma być

Zintegrowanie w  jednym urządzeniu funkcji pomiarowych, automatyki, sterowania, zabezpieczeń i analizy jakości energii elektrycznej to korzyść finansowa a także umożliwienie minimalizacji awaryjności oraz strat energii produkcyjnych i przesyłowych. Możliwość wczesnego diagnozowania potencjalnych usterek w obiektach i sieciach energetycznych pozwala na wcześniejszą reakcję zapobiegającą awarii lub zniszczeniu. Nowa seria urządzeń plus jest w pełni elektrycznie i mechanicznie zgodna ze swoim poprzednikiem sterownikiem MUPASZ 710, zapewniając tym samym pełną ich wymienność. n mgr inż. Krzysztof Broda, Instytut Tele- i Radiotechniczny mgr inż. Radosław Przybysz, Instytut Tele- i Radiotechniczny

urządzenia dla energetyki 2/2013

INSTYTUT ENERGETYKI ul. Mory 8, 01-330 Warszawa JednostkaxnotyfikowanaxKomisjixEuropejskiejxpodxnrx1452

PRACOWNIA ODDZIAŁYWAŃ ŚRODOWISKOWYCH I OCHRONY PRZECIWPRZEPIĘCIOWEJ tel.:x22x345x13x55,xtel./fax:x22x836x88x18 e-mail:xeos@ien.com.pl,xwww.ien.com.pl/eos -fBadamyfnatężeniefpolafelektromagnetycznegofwfśrodowiskuforazfnafstanowiskachfpracyf fffwfsąsiedztwiefobiektówfelektroenergetycznych,f f-fWykonujemyfpomiaryffpoziomufhałasufwfbudynkachfifotoczeniufurządzeńffgenerującychfhałasf f(metodąfreferencynąforazfmetodąfpoziomufmocyfakustycznejf) f -fPrzeprowadzamyffdiagnostykęfogranicznikówfprzepięćfwysokichfnapięcia,f -fSporządzamyfraportyfifprognozyfoddziaływaniafnafśrodowiskofobiektówfelektroenergetycznychf iftelekomunikacyjnych,fekspertyzyftechnicznefwfzakresiefusytuowaniafzabudowyfwfsąsiedztwief obiektówfelektroenergetycznych,fdobórfogranicznikówforazfpoświadczeniafichfwłasnociftechnicznych.

BadaniafśrodowiskowefifBHPfwykonywanefsąfwgfnormforazfstosownychfprzepisów.

technologie, produkty – informacje firmowe

Sposoby magazynowania energii elektrycznej Magazynowanie energii elektrycznej stanowi ważny element rynkowego podejścia do równoważenia popytu i podaży energii, przy jednoczesnym zapewnieniu niezawodności, efektywności oraz bezpieczeństwa dostarczania energii elektrycznej. Jako element sieci inteligentnej (smart grid) będzie również stanowiło uzupełnienie generacji rozproszonej ze źródeł odnawialnych, szczególnie narażonej na niestabilność wytwarzania wskutek zmiennych warunków pogodowych.

W

  zależności od formy magazynowanej energii wyróżnić możemy kilka rodzajów systemów magazynowania: mechaniczne, elektrochemiczne, chemiczne, elektryczne i cieplne. Ich graficzną prezentację zawiera rysunek 1. Z technicznego punktu widzenia można stwierdzić, że nie istnieje obecnie jedna uniwersalna technologia dla magazynowania energii elektrycznej. Energia elektryczna może być magazynowana w dużych jednostkach centralnych lub w wielu małych, zdecentralizowanych (rozproszonych). Magazynowanie energii elektrycznej może odbywać się w ramach systemu elektroenergetycznego, jak również poza nim. Elementem bardzo oczekiwanym od magazynów energii elektrycznej jest pozytywny wpływ na zmniejszanie ograniczeń przesyłowych oraz poprzez monitorowanie obciążenia w sieci - zwiększenie jej niezawodności i  podniesienie jakości dostaw energii.

Rosnąca liczba niebezpiecznych zjawisk pogodowych (efekt zmian klimatu) stanowi częste źródło awarii sieci, szczególnie długich ciągów liniowych na obszarach leśnych oraz o  rozproszonym odbiorze. Zmagazynowana lokalnie energia elektryczna może być wykorzystana w takich sytuacjach awaryjnych w  celu kontynuacji zasilania przynajmniej części odbiorców. Problem ten dotyczy w szczególności niektórych branż komercyjnych, w których jakość zasilania stanowi główny element procesu technologicznego. Producenci elementów, podzespołów i urządzeń elektronicznych od dawna stosują zasilacze UPS do zabezpieczenia jakości wyrobów. Nadchodzi czas na zwiększenie zakresu prowadzonych działań poza zasięg lokalny. Dzisiejsze sieci elektroenergetyczne są oparte głównie na jednym kierunku przepływu energii: od źródła wytwórczego do odbiorców końcowych. Przesył i dystrybucja obywają się zatem

Rys. 1. Klasyfikacja systemów magazynowania energii elektrycznej.

38

centralnie, bez udziału konsumentów. Przyszłe sieci muszą być bardziej aktywne, tzn. obsługiwać dwukierunkowy przepływ energii i informacji. Zatem w systemie elektroenergetycznym moc wytwarzana musi być zbilansowana mocą aktualnie odbieraną a tym samym moc odbierana musi być zbilansowana mocą wytwarzaną. Zastosowanie magazynów energii elektrycznej (ściślej energii do produkcji energii elektrycznej) może być bardzo korzystne z wielu powodów przedstawionych powyżej. Przede wszystkim jednak istnienie zasobników umożliwia gromadzenie energii w okresach, kiedy jest jej nadmiar w systemie i wykorzystanie jej w okresie deficytu energii. W  związku z  coraz większym udziałem w  generacji energii elektrycznej pochodzącej ze źródeł odnawialnych, w  których produkcja jest w  małym stopniu zależna od człowieka, powinno się rozpatrzyć możliwość jej akumulowania. Dotyczy to zwłaszcza elektrowni wiatrowych i słonecznych, których aktualne możliwości generacyjne zależą od warunków pogodowych. W tej chwili w Polsce moc zainstalowana w elektrowniach wiatrowych wynosi ok. 1 GW. Udział ten będzie z pewnością wzrastać i przy utrzymywaniu się obecnej tendencji będzie nawet dominujący. Nie oznacza to jednak dominacji w udziale procentowym w produkcji energii elektrycznej. Niezależnie od energetyki wiatrowej powinna rozwijać się energetyka oparta na bardziej dyspozycyjnych źródłach. Z drugiej strony przy tak dużej przewidywanej mocy zainstalowanej elektrowni wiatrowych można rozpatrzyć alternatywne rozwiązanie polegające na wykorzystaniu zasobników energii elektrycznej w celu zapewnienia mocy dyspozycyjnej.

urządzenia dla energetyki 2/2013

technologie, produkty – informacje firmowe yy zasobniki ze sprężonym powietrzem; yy energię kinetyczną wirujących mas; yy kondensatory; yy akumulatory chemiczne; yy wodór i ogniwa paliwowe.

Rys. 2. Zapotrzebowanie dobowe mocy w krajowym systemie elektroenergetycznym.

Z krzywej dobowego obciążenia Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSEE) w typowym dniu (styczeń 2010) przedstawionej na rys. 2 można zauważyć, że zastosowanie dużych zasobników energii może okazać się rozwiązaniem alternatywnym dla budowania nowych elektrowni. Średnia moc z przebiegu dobowego wynosi ok. 20,8 GW przy maksymalnej ok. 24 GW. Magazynowanie energii realizowane w zasobnikach instalowanych w KSEE trzeba też rozpatrzyć z  punktu widzenia ich wielkości. Można budować ogromne zasobniki systemowe dołączone do sieci przesyłowej. Można też instalować mniejsze, pracujące w rozproszeniu, dołączone do sieci rozdzielczych, a także współpracujące ze źródłami dołączonymi do sieci średniego i niskiego napięcia.

Elektrownie szczytowo-pompowe w skali świata stanowią ok. 3% energii zainstalowanej. W Polsce w elektrowniach szczytowo-pompowych zainstalowana jest moc 1406,0 MW, co stanowi 3,97% mocy zainstalowanej. Stanowią one dyspozycyjne źródła energii o niemal płynnym przejściu z trybu magazynowania na tryb oddawania, są jednak bardzo kosztowne. Możliwości budowy zasobników szczytowo-pompowych są uzależnione od ukształtowania terenu i  od lokalnych warunków hydrologicznych (rys nr 3). Dlatego możliwości ich powszechnego stosowania są ograniczone. Ale jeśli warunki na to pozwalają, to elektrownia

Rys. 3. Przekrój elektrowni szczytowo-pompowej.

szczytowo-pompowa jest najlepszym rozwiązaniem na gromadzenie energii elektrycznej. W  zasobnikach ze sprężonym powietrzem (ciśnienie dochodzące do 100 atm) wykorzystuje się naturalne zbiorniki podziemne (kopalnie, groty, jaskinie) patrz rys nr 4. Zbiornik o pojemności 300 000 m3 w praktyce pozwala na pracę turbiny o mocy 290 MW do 3 godzin, a zbiornik o objętości 5 320 000 m3 umożliwia pracę turbiny 110 MW przez 26 godzin. Sprawność takich zasobników dochodzi do 85%. Możliwości realizacji są uzależnione od istnienia obszernych podziemnych zbiorników o odpowiedniej szczelności. Dodatkowymi problemami są zmiany temperatury powietrza podczas sprężania i rozprężania powietrza.

Rys. 4. Widok elektrowni z zasobnikiem sprężonego powietrza

Magazyny energii elektrycznej Jako magazyny energii elektrycznej w KSEE można rozpatrywać wszelkie instalacje mogące magazynować dowolną postać energii, czyli zamieniać energię elektryczną na inny rodzaj energii, którą w pożądanym momencie mogą oddać do KSEE w postaci energii elektrycznej. Zasobniki energii elektrycznej charakteryzują się następującymi parametrami: yy ilość zgromadzonej energii, wydajność (energia/masa); yy moc maksymalna, moc ciągła, prąd maksymalny i ciągły, napięcie, częstotliwość; yy szybkość magazynowania i  czas przejścia z tego trybu na tryb oddawania energii; yy dyspozycyjność; yy łatwość realizacji w KSEE; yy sprawność, okres eksploatacji i koszty. Nie wszystkie możliwe sposoby gromadzenia energii nadają się do użycia w  KSEE. Jako zasobniki energii elektrycznej można rozpatrzyć: yy elektrownie szczytowo-pompowe;

Rys. 5. Koło zamachowe 4 generacji.

urządzenia dla energetyki 2/2013

39

technologie, produkty – informacje firmowe Wirujące koła nadają się jako źródła rozproszone o  ograniczonej energii. Mają one możliwość oddawania bardzo dużej mocy, ale w krótkim czasie. Na przykład jednostka gromadząca energię 250 kWh może przez 4 min wydawać moc 2,5 MW przy czasie reakcji poniżej 5 s. Mogą więc służyć jako źródła rozproszone o dużej chwilowej przeciążalności. Takie magazyny energii działają poprzez przyspieszenie cylindrycznego koła zamachowego do bardzo dużej prędkości (pomiędzy 8000 a  16000 RPM) i  utrzymują energię w  systemie jako energię obrotową. Energia kinetyczna jest przekształcana z powrotem poprzez spowolnienie koła zamachowego. Podczas ładowania (absorpcji) energii, koło zamachowe silnika działa jak obciążenie i pobiera moc z sieci do przyspieszania wirnika do większej prędkości. Podczas rozładowania, silnik pracuje w trybie generatora, a energia bezwładności wirnika napędza generator wytwarzający energie, wstrzykując ja z powrotem do sieci. Magazyny mogą być połączone wielokrotnie ze sobą umożliwia wchłonięcie i dostarczenie do kilkuset megawatów energii, zapewniając szybko reagujący układ i  możliwości regulacji częstotliwości w celu podniesienia niezawodności sieci. Do magazynowania energii elektrycznej może służyć kondensator. Najnowszymi elementami magazynującymi energię elektryczną są superkondensatory, które posiadają dużą pojemność, mogą przyjmować i generować bardzo duże prądy (kilka kA) oraz charakteryzują się bardzo dużą żywotnością – stwarza to duże perspektywy ich współpracy z  odnawialnymi źródłami energii. W ostatnich latach rozwinięto dwa rodzaje konstrukcji superkondensatorów: zwijane oraz składane. Różnice w ich budowie przedstawia rysunek nr 6. Superkondensatory składane mają mniejszą gęstość energii niż superkondensatory zwijane, ale znacznie większą moc czyli możliwość pracy z wielkimi prądami oraz niskie straty. Produkowane jest wiele modeli superkondesatorów składanych na różne napięcia od 14V do 700V, w tym modele wysokonapięciowe na napięcie od 300V do 700V. Stwarza to możliwość szerokiego ich zastosowania w energetyce. Zasada działania superkondensatora opiera się na wykorzystaniu zjawiska podwójnej warstwy Helmholtza, która stanowi obszar na granicy dwóch

40

faz odznaczający się statystycznie nierównomiernym rozmieszczeniem elektronów lub jonów w  obu fazach. Elektryczna warstwa podwójna powstaje np. na powierzchni elektrody zanurzonej w elektrolicie, z elektronów zgromadzonych w elektrodzie i jonów z roztworu zgromadzonych na jej powierzchni. Elektryczna warstwa podwójna wpływa na przebieg procesów elektrochemicznych. Jej działanie można porównać do umieszczenia kondensatora na powierzchni elektrody. Wykorzystanie tego zjawiska pozwala osiągnąć dużą powierzchnię styku materiał + elektrolit, a to umożliwia osiągnięcie pojemności 2000 F/g.

ją straty przesyłowe, zwiększy się niezawodność dostaw energii elektrycznej. Poza tym w  stanach awaryjnych odpowiednio dobrane zasobniki mogą pełnić rolę źródeł interwencyjnych w odpowiednio długim czasie przyczyniając się tym samym do poprawy bezpieczeństwa zasilania. Należy jednak zwrócić uwagę na fakt, że moc oddawana z magazynów może znacznie różnić się od mocy dostarczanej w  okresie ładowania, dlatego też powinno dokładnie zbadać wpływ magazynów na pracę sieci zarówno w  okresie ładowania, jak i  w  okresie pracy źródłowej. O  ostatecznym doborze rodzajów magazynów, ich liczby, stopniu rozproszenia, miejscu zainstalowania powinna zadecydować odpowiednia analiza techniczno-ekonomiczna.

Literatura

Rys. 6. Przekrój superkondensatora o konstrukcji płaskiej i zwijanej.

Systemy z  bateriami akumulatorów dają możliwość użytkowania stacjonarnego (istnieje jednostka o wadze 1500 t i mocy 46 MW oddawanej w czasie 5 min) oraz użytkowania mobilnego. Baterie współczesne osiągają gęstość energii dochodzącą do 648 MJ/m3. Wodór jako podstawowe paliwo do ogniw paliwowych stwarza pewne problemy z  jego otrzymywaniem, transportem i  magazynowaniem. Ale w miarę postępu technologicznego wodór może stać się jednym z podstawowych źródeł pierwotnych do wytwarzania energii elektrycznej w systemach rozproszonych i  oczywiście do zasilania pojazdów z  napędem elektrycznym.

Wnioski W dobie rozwoju wytwarzania energii elektrycznej w oparciu o źródła odnawialne oraz uwzględniając krzywą dobowego obciążenia KSEE na pewno zastosowanie zasobników energii przyniesie olbrzymie korzyści zarówno dla przedsiębiorstw wytwarzających energię elektryczną, spółek przesyłowych i dystrybucyjnych, jak i dla odbiorców. Przede wszystkim złagodzeniu ulegnie krzywa obciążenia dobowego, zmale-

1. Baranecki A.: Zasobniki energii. „Wiadomości Elektrotechniczne”, nr 7-6, 2004, 2. Hajdrowski K.: Magazynowanie energii elektrycznej. „Energia Elektryczna”, nr 11 (2012), 3. Kacejko P.: Generacja rozproszona w systemie elektroenergetycznym. Lublin 2004, 4. Paska J., Sałek M., Surma T.: Wytwarzanie rozproszone energii elektrycznej i ciepła. „Wiadomości Elektrotechniczne”, nr 12 (2005), 5. Paska J., Kłos M.: Techniczne i ekonomiczne aspekty magazynowania energii dla poprawy efektywności wykorzystania OZE na przykładzie elektrowni wiatrowych. XIV Międzynarodowa Konferencja Naukowa „Aktualne Problemy w Elektroenergetyce”, Gdańsk - Jurata, 3-5 czerwca 2009, Tom, IV, 6. Rosołowski E.: Automatyka zabezpieczeniowa układów generacji rozproszonej. „Wiadomości Elektrotechniczne”, nr 3 (2004), 7. Sedler B., Iwaszkiewicz J.: Superkondensatory – magazyny energii elektrycznej. 8. Sikora R., Zeńczak M.: Magazynowanie energii elektrycznej w systemie elektroenergetycznym. „Nowy Przemysł” nr 5 (2012) 9. www.pse-operator.pl n Inż. Marek Iwanicki Olmex S.A. Wójtowo

urządzenia dla energetyki 2/2013

» Looking for more IPC support? «

As a global market leader you can expect not just a little bit more from us, you can expect a lot more: » More local support and service » More reliability » More in terms of long-term availability

HMI

BoxPC

With Kontron Industry PCs you can rely on more profound technical knowledge and more experience. Moreover, we save you more time and more money than others. So, what more could you ask for? Kontron!

KISS

Tel: +49(0)8165 77 777 • info@kontron.com • www.kontron.com The pulse of innovation

technologie, produkty – informacje firmowe

Płyta procesorowa Kontron 6U CompactPCI® Płyta procesorowa Kontron 6U CompactPCI® oraz innowacje wprowadzone w chassis umożliwiły stworzenie pierwszego w branży systemu o maksymalnej szybkości przesyłania danych zgodnej ze standardem 10 GbE

W

ydajność przetwarzania danych płyty CompactPCI® Serial Mesh (zbudowanej w oparciu o standard PICMG® 2.20) została zwiększona pod kątem zastosowania w rozwiązaniach przetwarzających duże ilości danych i  wymagających zapewnienia wysokiej wydajności ich przetwarzania Eching/Norymberga, Niemcy, 26 luty 2013 – jako część podjętej inicjatywy ‚High-Speed CompactPCI® Initiative’, w trakcie targów Embedded World 2013 firma Kontron (hala 1, stoisko 460) prezentuje pierwszą na świecie płytę procesorową 6U CompactPCI® Serial

42

Mesh 10 Gigabit Ethernet oraz chassis umożliwiające jej zastosowanie. Po raz pierwszy system CompactPCI®, oprócz popularnych interfejsów takich jak PICMG® 2.16, SATA i HDMI, zapewnia obsługę 10 Gigabit Ethernet i PCIe poprzez płytę montażową. Płyta procesorowa Kontron CompactPCI® CP6004X-SA została zbudowana w  oparciu o  procesor najnowszej generacji Quad-Core Intel® Core™, co zapewnia wysoką moc przetwarzania danych i wysoką wydajność na wat pobieranej mocy uzyskane dzięki zastosowaniu płyty w chassis CP-RAPID3 w odpowiedniej konfiguracji. Potencjalnymi zastosowaniami dla no-

wych, modularnych systemów CompactPCI® Serial Mesh (zgodnych ze specyfikacją PICMG® 2.20) są wysoko-dostępne systemy telekomunikacyjne i  przesyłowe stosowane przez operatorów, oraz przez firmy zajmujące się obsługą agend rządowych i systemów bezpieczeństwa. Zastosowania mogą obejmować bezpieczne systemy bezprzewodowe, radary i  sonary, jak również realizacja złożonych algorytmów obliczeniowych, stosowanych np. w przetwarzaniu obrazów. W chwili obecnej, nawet przy obniżonych wymaganiach dotyczących dostępnej przestrzeni, obecne systemy są dostar-

urządzenia dla energetyki 2/2013

technologie, produkty – informacje firmowe czane ze znacznym zapasem przepustowości, który może zostać wykorzystany w  przyszłości po opracowaniu nowych systemów, których przepustowość będzie mogła zostać podniesiona do 40 GbE.

panelu tylnym. Dzięki takiemu podejściu istniejące produkty CompactPCI® mogą być również łatwo wyposażone w szybkie płyty CompactPCI® przy minimalnym wysiłku i koszcie.

„Przy obecnie dostępnych wysoko-wydajnych procesorach, wzrasta potrzeba zapewnienia standaryzacji szybkich interfejsów za pomocą płyt montażowych stosowanych również w  systemach wzmocnionych. Dlatego też, firma Kontron jako naprawdę pierwszy producent rozwiązań wbudowanych – wprowadza płytę 10 Gigabit Ethernet i szybką płytę procesorową PCI Express 6U CompactPCI®, jak również chassis zgodne ze specyfikacją PICMG® 2.20, która została zamknięta jakiś czas temu, ale do tej pory nie była stosowana w tworzeniu popularnych systemów”, wyjaśnia Norbert Hauser, Executive Vice President Marketing firmy Kontron AG. „Dzięki nowym, szybkim produktom CompactPCI®, firma Kontron zapewnia klientom możliwość użycia produktów o  dużej wydajności przetwarzania danych dostępnych w  istniejących już wielkościach i rozkładach wyprowadzeń, przez co mogą spełnić oni rosnące wymagania stawiane nowoczesnym, zaawansowanym rozwiązaniom. Dzięki zgodności z  wymaganiami PICMG® 2.16 uaktualnienie istniejących już systemów jest łatwe, poczynione inwestycje są zabezpieczone.

Zestaw funkcji płyty procesorowej CP6004x-SA

Konfiguracje płyt multi-procesorowych zostały już w  pełni przetestowane w połączeniu z chassis, dlatego też wstępnie zintegrowany, modularny system CompactPCI® z kartą 10 Gigabit Ethernet i magistralą PCIe dostępną na płycie montażowej może zostać natychmiastowo dostarczony do producenta OEM. Klienci czerpią korzyści wynikające z krótkiego czasu wprowadzenia produktu na rynek przy minimalnym nakładzie prac, które – jeśli firma OEMowa tego wymaga – mogą zostać przeprowadzone przez firmę Kontron w ramach programu usług integracyjnych i migracyjnych. W  celu zapewnienia lepszej integralności sygnałów firma Kontron wykorzystuje złącze ZD plus. Złącze to jest zgodne z PICMG® 2.20 ale posiada lepsze ekranowanie niż złącze standardowe. Nowe, szybkie płyty i  systemy CompactPCI® firmy Kontron zapewniają również zgodność ze specyfikacją PICMG® 2.16 oraz standardową specyfikacją wejść/wyjść zlokalizowanych na

Nowa płyta procesorowa 6U CompactPCI® Kontron CP6004X-SA jest wyposażona w procesor 3 generacji Intel® Core™ i7 3615QE taktowany zegarem o częstotliwości 2,3 GHz. Rozwiązania wymagające zapewnienia bardzo szybkiego przepływu danych z pewnością będą działać sprawniej dzięki bardzo dużej pamięci cache (6 MB) oraz bardzo dużej pamięci 1600 MHz DDR3 ECC SO-DIMM o pojemności maksymalnej 16 GB . Dzięki szerokiemu zakresowi interfejsów, szybka płyta procesorowa Kontron 6U CompactPCI® CP6004X-SA może znaleźć zastosowanie w bardzo wielu scenariuszach implementacji. Oprócz dwóch połączeń 10GbE i PCIe do płyty montażowej, płyta udostępnia sześć portów SATA z obsługą RAID zapewniające lepsze bezpieczeństwo danych, dodatkowo – sześć portów USB 2.0, dwa złącza RS232, trzy interfejsy graficzne (1 x VGA 2 x DVI/HDMI) oraz pięc sterowników Gigabit Ethernet klasy serwerowej. Zainstalowany na płycie port SATA 6GB/s może zostać wykorzystany do dołączenia dysku 2,5” SSD lub HDD, jak również modułu Flash SATA o pojemności 32 GB. Dodatkowo gniazdo XMC umożliwia klientowi zainstalowanie własnych kart rozszerzających, jak np. dwu-portowe karty 10 Gigabit Ethernet XMC firmy Kontron.

Zestaw funkcji chassis Kontron CP-RAPID3 Zbudowane w  oparcu o  specyfikację PICMG® 2.20 chassis Kontron 6U CompactPCI® CP-RAPID3 jest wyposażone w cztery sloty 6U i może zostać skonfigurowane do wykorzystania z nawet trzema płytami procesorowymi PICMG® 2.20. Dzięki temu jeden lub dwa sloty pozostają wolne i mogą zostać wykorzystane do zainstalowania płyt nośnych GPGPU, FPGA lub SSD-HDD. Dwa moduły zasilaczy są redundantne i zaprojektowane w taki sposób, aby spełnić wymagania dotyczące wysokiej dostępności. Chassis Kontron CP-RAPID3 zapewnia obsługę 10GbE, PCI Express, SATA 6GB/s poprzez płytę montażową, przy jednoczesnym przyszłościowym

urządzenia dla energetyki 2/2013

zachowaniu możliwości pracy z prędkością nawet 40 GbE. Nowe chassis umożliwia projektowanie systemów z pełną komunikacją Ethernet. Szybka płyta procesorowa Kontron 6U CP6004X-SA może pracować pod kontrolą systemów Linux, Wind River Linux (począwszy od wersji 4.3), VxWorks (począwszy od wersji 6.9), Microsoft Windows 7 lub Windows Server 2008-R2. Próbki płyt Kontron CP6004X-SA i CP-RAPID3 są dostępne od marca. Dodatkowe informacje dotyczące produktów dostępne są pod adresami: Szybka płyta procesorowa Kontron 6U CompactPCI® CP6004X-SA Chassis Kontron CompactPCI® CP-RAPID3 ###

O firmie Kontron Firma Kontron jest globalnym liderem z  zakresie wbudowanych rozwiązań obliczeniowych. Ponad 40% pracowników firmy pracuje w Dziale Badań i Rozwoju, dzięki czemu firma Kontron tworzy wiele standardów, które stają się wiodącymi w  świecie wbudowanych platform obliczeniowych. Trwałość, lokalna dostępność wsparcia inżynierskiego i pomocy technicznej oraz usługi wnoszące wartość dodaną pomagają tworzyć trwałe i stabilne rozwiązania wbudowane wykorzystywane przez firmy OEMowe i  integratorów systemów. Firma Kontron współpracuje blisko ze swoimi klientami w zakresie ich gotowych do użycia platform wbudowanych i rozwiązań klienckich, umożliwiając im skupienie się na swoich kluczowych kompetencjach. Wynikiem tego jest skrócenie czasu wprowadzenia produktu na rynek, ograniczenie całkowitego kosztu posiadania i lepsza jakość końcowego rozwiązania uzyskana poprzez zastosowanie najnowocześniejszej, wysoce niezawodnej technologii wbudowanej. Firma Kontron jest notowana na niemieckiej giełdzie TecDax, oznaczona jest symbolem „KBC”. Dodatkowe informacje dostępne są pod adresem: http://www.kontron.com/ Kontron East Europe sp. z o.o. n

43

technologie, produkty – informacje firmowe

Efektywność ekonomiczna energooszczędnych przedsięwzięć w Polsce – ocena z wykorzystaniem modelu EFEN-IEn

W

 Polsce od dwóch lat obowiązuje ustawa z dnia 15 kwietnia 2011 r. o efektywności energetycznej (Dz. U. nr 94, poz. 551 z późn. zm.), której przepisy mają na celu skuteczne wsparcie działań na rzecz oszczędnego gospodarowania energią przez wszystkie grupy odbiorców końcowych tj. gospodarstwa domowe, jednostki sektora publicznego oraz wszystkie sektory sfery biznesowej. Pewne ograniczenia możliwego do uzyskania wsparcia dotyczą tylko instalacji uczestniczących w unijnym systemie handlu emisjami (ETS). W tym przypadku możliwym jest uzyskanie wsparcia dla trwałej poprawy energetycznej efektywności urządzeń potrzeb własnych służących procesowi wytwarzania energii elektrycznej lub ciepła. Na mocy art. 16 ustawy o efektywności energetycznej prezes URE ogłosił w końcu 2012 roku pierwszy przetarg na wybór przedsięwzięć służących poprawie efektywności energetycznej, za które można uzyskać świadectwa efektywności energetycznej – zamienne w trybie ustawy na prawa majątkowe popularnie zwane ‘Białymi Certyfikatami’ (BC). Do przedsięwzięć służących efektywnemu wykorzystaniu energii ustawa zalicza m.in. przedsięwzięcia termomodernizacyjne, wymianę przestarzałych urządzeń AGD, modernizację oświetlenia ulicznego czy też modernizację lub wymianę urządzeń (np. silniki, pompy, sprężarki, transformatory i inne) oraz optymalizację procesów przemysłowych (ciągi technologiczne optymalizowane pod kątem minimalizacji zużycia zasobów, w  tym strat energii, surowców i materiałów). Wartość początkowa jednostkowej opłaty zastępczej została określona rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 19 września 2012 r. na kwotę 1000 zł/toe1, która prawdopodobnie będzie wyznaczała maksymalny pułap ceny BC w obrocie rynkowym. Podkreślić należy, że podmiotami zobowiąza1

toe – tona oleju umownego; 1 toe = 41,86 GJ

44

nymi do rozliczania obowiązku świadectwami efektywności są spółki obrotu sprzedające sieciowe nośniki energii do odbiorców końcowych oraz inne podmioty dokonujące obrotu energią z  wykorzystaniem giełd towarowych (domy maklerskie lub odbiorcy – członkowie giełdy wykonujący transakcje we własnym imieniu). Pomimo że nadal nie są znane szczegóły dotyczące wyników pierwszego przetargu URE, to panuje dość powszechna opinia, że przepisy ustawy są zawiłe i przez to mało zrozumiałe. Biorąc to pod uwagę Centrum Integracji Badań Energetycznych CENERG opracowało model pod nazwą EFEN-IEn do wstępnej oceny ekonomicznej efektywności przedsięwzięć energooszczędnych objętych rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 10 sierpnia 2012 w spra-

wie szczegółowego zakresu i  sposobu sporządzania audytu efektywności energetycznej, wzoru karty audytu efektywności energetycznej oraz metod obliczania oszczędności energii (Dz. U. z dnia 27 sierpnia 2012, poz. 962). Model EFEN-IEn został przygotowany w  celach edukacyjno-promocyjnych - zarówno idei efektywności energetycznej, jak też poznania i praktycznego zrozumienia istotnych reguł ustawy i rozporządzeń. Model EFEN-IEn stanowi stosunkowo proste narzędzie zaimplementowane w środowisku MS-Excel, posiadające zaszyte funkcje efektywności, w tym wpływ parametru ω – określającego wartość efektu energetycznego - z uwzględnieniem analiz wrażliwości. W obliczeniach uwzględniane są korzyści ekonomiczne związane ze zmniejszeniem zużycia ener-

Rys. 1. Główne moduły funkcjonalne modelu EFEN-IEn

urządzenia dla energetyki 2/2013

technologie, produkty – informacje firmowe gii i potencjalnej redukcji emisji CO2 oraz - opcjonalnie z uwzględnieniem elastycznego wpływu premii tzw. Białych Certyfikatów – zamiennych na zbywalne prawa majątkowe. Skala i sposób modelowania wpływu korzyści z Białych Certyfikatów w  pełni zależą od decyzji (dokonywanych wyborów) użytkownika modelu.

yy <moduł efektywność> - obliczanie (wariantowej) opłacalności przedsięwzięć.

W  <module efektywność> dane z  obu wcześniej opisanych modułów są wykorzystywane do oceny opłacalności rozważanej inwestycji. Inwestycje tworzą przedsięwzięcia pojedyncze Struktura i podstawowe funkcje bądź zagregowane. Miary efektywnoEFEN-IEn ści ekonomicznej <modułu efektywModel pozwala na uwzględnienie w ana- ność> korzystają z typowych, dobrze lizie opłacalności ewentualnych przycho- znanych kryteriów efektywności, jak: dów dla inwestora z tytułu uzyskania pre- yy wartość bieżąca netto (NPV) przy mii w postaci Białych Certyfikatów (BC). różnych wartościach stopy dyskonW tym przypadku uwzględniono także towej oraz dla zadanej ścieżki zmiawpływ współczynnika ω, symbolizująceny cen nośnika energii (najczęściej go w myśl przepisów ustawy tzw. warelektryczności i lub ciepła), tość efektu energetycznego deklarowa- yy wewnętrzna stopa zwrotu (IRR), dla nego przez inwestora. To konieczny waktórej z definicji NPV=0, runek w przypadku planowanej realizacji yy prosty i  zdyskontowany czas zwrotu przedsięwzięcia (jednego lub większej nakładów (SPBT oraz DPBT) określany liczby), które będzie zgłaszane do przetarprzez punkt przecięcia krzywej NPV gu organizowanego przez prezesa URE z osią odciętych, tj. osiągnięcie sytuacji na mocy odpowiednich przepisów ustazrównoważenia nakładów z korzyściawy (art. 16, w związku z art. 18-24 ustawy). mi ekonomicznymi z tytułu uzyskiwania Podstawową strukturę modelu EFENenergii (Rys. 2 orazoraz Tabl.dla 1). • wartość bieżąca netto (NPV) przy różnych oszczędności wartościach stopy dyskontowej -IEn tworzą następujące moduły (Rys. 1):energii (najczęściej elektryczności i lub ciepła), zadanej ścieżki zmiany cen nośnika yy <moduł nośniki> - definiowanie no- Moduł ten pozwala użytkownikowi na • wewnętrzna stopa zwrotu (IRR), dla której z definicji NPV=0, śników energii, analizę wrażliwości rozwiązania na za• prostyprzedsięwzięcia> i zdyskontowany czas zwrotu nakładów (SPBT parametrów oraz DPBT) określany przez yy <moduł - definiodane zmiany dla każdego punkt przecięcia przedsięwzięć krzywej NPV z z wcześniej osią odciętych, tj. osiągnięcieprzedsięsytuacji wanie planowanych zdefiniowanych zrównoważenia nakładów z korzyściami ekonomicznymi tytułu uzyskiwania energooszczędnych, wzięć. Mogą to byćzm.in.: oszczędności energii (Rys. 2 oraz Tabl. 1).

250000

[zł]

200000 150000 100000 50000 2030

2029

2028

2027

2026

2025

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

-50000

2011

0

-100000 -150000

Lata

Suma przepływow pieniężnych przedsięwzięcia Suma zdyskontowanych przepływow pieniężnych przedsięwzięcia

Rys. 2. Przykładowy fragment wyników obliczeńobliczeń modelumodelu EFEN-IEn Rys.2. Przykładowy fragment wyników EFEN-IEn

Tablica 1. Podstawowe parametry sterujące oraz przykładowe wyniki Tablica 1. Podstawowe parametry sterujące oraz przykładowe wyniki modelu EFEN-IEn modelu EFEN-IEn

Parametry modelu Miano Wartość Parametry modelu Miano Wartość Sterujące obliczeniami (zadawane): A. Sterujące obliczeniami (zadawane): 88 Stopa dyskonta % % 1. Stopa dyskonta Cena białego certyfikatu w obrocie rynkowym zł/toe 850 zł/toe 850 2. Cena białego certyfikatu w obrocie rynkowym Wartość efektu energetycznego- ω (zgodnie z art. 19 i 20 ustawy) -/1,0 -/1,0 3. Wartość efektu energetycznego- ω (zgodnie z art. 19 i 20 ustawy) Wyniki obliczeń modelowych (przykładowe): Wyniki obliczeń modelowych (przykładowe): NPV B. (wartość bieżąca netto) zł 45253 45253 1. NPV (wartość bieżącaprzy netto) IRR (wewnętrzna stopa zwrotu, NPV=0) % zł 13,1 13,18 SPBT - 2. prosty zwrotu nakładów lata % IRRczas (wewnętrzna stopa zwrotu, przy NPV=0) DPBT - 3. zdyskontowany latalata 8 11 SPBT - prostyczas czaszwrotu zwrotunakładów nakładów 4. DPBT - zdyskontowany czas zwrotu nakładów

lata

Wyniki oceny efektywności ekonomicznej, jak również wyniki analizy wrażliwości uzyskuje się w postaci miar efektywności jak NPV i IRR oraz prostego i  zdyskontowanego czasu zwrotu nakładów - dla co najmniej dwóch przypadków: yy bez uwzględnienia premii z białych certyfikatów (współczynnik ω = 0), yy z uwzględnieniem premii z białych certyfikatów (współczynnik ω > 0). Przykładowy fragment wyników modelu przedstawiono na Rys. 2 oraz w tablicy 1. Wdrożona struktura modelu umożliwia szybkie i  bardzo elastyczne projektowanie i  wykonywanie wariantowych obliczeń przez użytkownika, co w krótkim czasie pozwala zaobserwować wpływ zmienianych parametrów na uzyskiwane wyniki obliczeń, które prezentowane są w tablicach i wykresach tego modułu. Bardziej zaawansowane analizy wrażliwości są możliwe, ale przy zmianie wartości parametrów w pozostałych dwóch modułach modelu (m.in. ścieżki cen energii, czasu zwrotu nakładów i inne). Model ten może być pomocny przy wstępnej ocenie opłacalności wymiany wyeksploatowanych technicznie i/ lub moralnie urządzeń w  obiektach energetyki zawodowej i przemysłowej. Model EFEN-IEn wraz z uwarunkowaniami stosowalności można pobrać bezpłatnie na stronach Instytutu Energetyki lub Centrum CENERG: http://ien.com.pl/efektywnosc-energetyczna-model-efen-ien http://cenerg.ien.com.pl/model-efen-ien n Dr inż. Zygmunt Parczewski, dr inż. Andrzej Sławiński Instytut Energetyki, CENERG

11

Moduł ten pozwala użytkownikowi na analizę wrażliwości rozwiązania na zadane zmiany parametrów dla każdego z wcześniej zdefiniowanych przedsięwzięć. Mogą to być m.in.:

urządzenia dla energetyki 2/2013

yy zmiany stopy dyskonta (ceny kapitału zaangażowanego w  przedsięwzięcie), yy zmiany wartości rynkowej białego certyfikatu, która może różnić się od kwoty jednostkowej opłaty zastępczej Ozj (art. 12 ust.5 ustawy), yy zmiany wartości współczynnika (ω) –efektu energetycznego równego relacji energii zaoszczędzonej średnio w roku w danym przedsięwzięciu (lub grupie jednakowych przedsięwzięć) do wartości świadectwa efektywności (w toe). Jest to kluczowy parametr w  przypadku uczestnictwa w  przetargu na uzyskanie premii w postaci BC.

zmiany stopy dyskonta (ceny kapitału zaangażowanego w przedsięwzięcie),

45

technologie, produkty – informacje firmowe

Wpływ czynników zewnętrznych na wynik pomiaru tgδ i pojemności izolatorów przepustowych

W artykule przedstawiono wpływ czynników zewnętrznych na wyniki pomiarów współczynnika strat dielektrycznych tgδ i pojemności izolatorów na wyłączonym transformatorze, a także metodami on-line, przy napięciu roboczym. Omówiono stosowane metody i podano przykłady badań izolatorów, wskazując na różnice Podstawowymi parametrami izolatorów, wnioski mierzonymi zarówno w trybie off-line, jak w interpretacji wyników. Zestawiono i literaturę. on-line, są: współczynnik strat dielektrycznych tgδ i pojemność izolatora między 1. Wstęp

latorów o ponad 20-letniej eksploatacji.

i zaciskiem pomiarowym. Z uwagi na

wych są jedną z  najczęstszych przy-

zróżnicowania częstości wykonywania

otrzymanych przy pomocy metod off-

stawie danych Grupy Roboczej CIGRE

nowych, jak również o  długim czasie

niu zostaną omówione podobieństwa

najpoważniejszych awarii, połączonych

szej badane są w  odstępach dwulet-

zewnętrzne mające wpływ na wynik

aciskiemUszkodzenia liniowymizolatorów i zaciskiem pomiarowym. uwagi na brak konieczność przepustoPrzyczyną tegoZstanu może być koniecznośćporównywania porównywania wyników

yników czyn otrzymanych przy pomocy off-line itransformatorów on-line, w niniejszym opracowaniu awarii transformatorów. Na pod- metod badań okresowych -line i on-line, w niniejszym opracowa-

się, że w przypadkui różnice WG A2. 431 ocenia pracy. Obecnie jednostki grupy pierwmiędzy zewnętrzne nimi, a także czynniki ostaną omówione podobieństwa między nimi, a takżei różnice czynniki

z pożarem, sięga 56%. Pronich,związane a grupy drugiej – w pięcioletnich, pomiaru oraz na związane z tym decyające wpływ na odsetek wyniktenpomiaru oraz na z tym decyzje eksploatacyjne. wadzona w kraju diagnostyka polega- co nie pozwala na ocenę stanu izola- zje eksploatacyjne.

jąca na pomiarach izolatorów wykony- torów w  okresie między pomiarami. podczas badań okresowych Stąd poprawę kontroli ich stanu tech- 2. Pomiar w trybie off-line Pomiarwanych w trybie off-line transformatorów, czyli w  tzw. trybie nicznego można uzyskać albo pooff-line, pozwoliła w  wielu przypad- przez zwiększenie częstości badań, al- Badania izolatorów na wyłączonym kach na wykrycie ich uszkodzeń we bo wprowadzenie transformatorze, mające na diagnostyki on-line, z zasilania mające Badania izolatorów na wyłączonym z zasilania transformatorze, na celu wczesnym stadium, a wymiana wadli- realizowanej za pomocą urządzeń za- celu określenie współczynnika straturządzeń na nowe przyczyniła się instalowanych ności dielektrycznej tgδ i pojemności na izolatorach kreśleniewych współczynnika stratności dielektrycznej tgδ naistałe. pojemności są najczęściej w istotny sposób do zmniejszenia ilości Podstawowymi parametrami izola- są najczęściej wykonywane w dwóch awarii. Jednakże są to działania niewy- torów, mierzonymi zarówno w  trybie układach pomiarowych: ykonywane w dwóch układach starczające, zwłaszcza w przypadkupomiarowych: izo- off-line, jak i on-line, są: współczynnik I  – zacisk liniowy w stosunku do izolowanego zacisku pomiarowego strat dielektrycznych tgδ i pojemność I -1 Transformer zacisk Bushing liniowy w stosunku do izolowanego zacisku pomiarowego Reliability (rys. 1a), (rys. 1a), izolatora między zaciskiem liniowym

II - zacisk pomiarowy w stosunku do uziemionego zacisku liniowego (rys. 1b).

a) układ I – UST, pomiar tgδ1 i C1 b) układ I – UST, pomiar tgδ2 i C2

Rys.układ 1. Układy pomiaru pomiar tgδ i pojemności przepustowych a). I do – UST, tgδ1Ciizolatorów C1 b). układ I – UST, pomiar tgδ2 i C2

Rys. 1. Układy do pomiaru tgδ i pojemności C izolatorów przepustowych

46

urządzenia dla energetyki 2/2013

w przypadku izolatorów wykazujących uszkodzenia/defekty [2], natomiast dla izolatorów

technologie, produkty – informacje firmowe bez uszkodzeń zależność tgδ od napięcia jest pomijalna (rys. 2). II – zacisk pomiarowy w stosunku do uziemionego zacisku liniowego (rys. 1b). Najczęściej przyjmuje się, że dopuszczalna wartość tgδ (w  izolatorach typu OIP) w układzie I wynosi 0,7%, przy temperaturze izolatora 20°C, natomiast pojemność C1 nie powinna różnić się więcej niż o 10% od pojemności znamionowej [1]. Jednak mimo bardzo długiej tradycji wykonywania tego badania, nadal występują trudności w interpretacji wyników, spowodowane przez Rys. 2. Zależność wartości współczynnika strat tgδ izolatora przepustowego od napięcia Rys. 2. Zależność wartości współczynnika strat tgδ izolatora przepustowego od napięcia wpływ warunków, w jakich dokonywany był pomiar. Na przedstawionym wykresie zarówno izolator „zdrowy”, jak i z wewnętrznym Głównymi czynnikami wpływającymi Rys.3. Współczynniki korekcyjne tgδ różnic dla izolatorów [3] 10% na wynik pomiaru tgδ są: defektem nie wykazuje występowania w wielkościróżnych tgδ przy typów napięciuwg równym yy wartość napięcia pomiarowego, do 20% napięcia znamionowego, natomiast różnice zwiększają się widocznie wraz ze yy temperatura, yy zawilgocenie izolatora.

wzrostem napięcia. Oznacza to, że część defektów nie zawsze jest możliwa do

Napięcie przykładane do zdiagnozowania izolatora w czasie pomiarów miernikiem tgδ, który pozwala na podanie napięcia w  układzie pomiarowym „I” zwykle maksymalnie wynosi od 2 do 12kV i jest wielokrotnie niższe od napięcia znamionowego. do 12 kV. Różnica ta ma znaczenie w przypadku izolatorów wykazujących uszkodzenia/ Wpływ temperatury na wyniktgδ pomiaru może byćróżnych uwzględniony przez Rys.3. Współczynniki korekcyjne dla izolatorów typów wg [3]zastosowanie defekty [2], natomiast dla izolatorów Rys. 3. Współczynniki korekcyjne tgδ dla izolatorów różnych typów wg [3] Rys.3. Współczynniki korekcyjne tgδ dla izolatorów różnych typów wg [3] bez uszkodzeń zależność tgδ od nawspółczynników korekcyjnych (rys.3), które niekiedy są podawane przez producentów pięcia jest pomijalna (rys. 2).

przyrządów do pomiaru współczynnika strat, dla konkretnych typów izolatorów [3],

Na przedstawionym wykresie zarówno jednakże występuje tu problem prawidłowego określenia temperatury przepustu, z uwagi izolator „zdrowy”, jak i z wewnętrznym defektem nie wykazuje występowania na jej niejednorodny rozkład (rys.4). różnic w  wielkości tgδ przy napięciu równym 10% do 20% napięcia Rys.4.znamioRozkład temperatury wzdłuż pnia izolatora przepustowego [4] nowego, natomiast różnice zwiększają się widocznie wraz ze wzrostem napięcia. Oznacza to, że część defektów na zależność tgδ od temperatury silnie oddziałuje zawilgocenie izo nie zawsze jest możliwaPonadto do zdiagnozowania w czasie pomiarów miernikiem [5] (rys. 5), napięcia którego wpływ na wartość współczynnika strat dielektrycznych przy tgδ, który pozwala na podanie maksymalnie do 12 kV. Rys.4. Rozkład temperatury wzdłuż pniapnia izolatora przepustowego [4] Wpływ temperatury na się wynik pomiaRys. 4.poziomie Rozkład temperatury wzdłuż izolatora przepustowego [4] ujawnia dopiero przy ok. 3%. ru może być uwzględniony przez zastosowanie współczynnikówRys.4. korekcyjRozkład temperatury wzdłuż pnia izolatora przepustowego [4] Ponadto na zależność tgδ od temperatury silnie oddziałuje zawilgocenie izolatora nych (rys.3), które niekiedy są podawane przez producentów przyrządów do [5]strat, (rys. 5), którego wpływ na wartość współczynnika strat dielektrycznych przy 20°C pomiaru współczynnika dla konPonadto kretnych typów izolatorów [3], jednak- na zależność tgδ od temperatury silnie oddziałuje zawilgocenie izola ujawnia się dopiero przy poziomie ok. 3%. że występuje tu problem prawidłowe[5] (rys. 5), którego wpływ na wartość współczynnika strat dielektrycznych przy 165 2 go określenia temperatury przepustu, z  uwagi na jej niejednorodny rozkład ujawnia się dopiero przy poziomie ok. 3%. (rys.4). Ponadto na zależność tgδ od temperatury silnie oddziałuje zawilgocenie izolatora [5] (rys. 5), którego wpływ na wartość współczynnika strat dielektrycznych przy 20°C ujawnia się dopiero przy poziomie ok. 3%. Zawartość wody w  izolacji przepustu powoduje jego przyspieszone starzenie, zwiększając prawdopodobieństwo Rys. 5. Wykresy współczynnika strat dielektrycznych w funkcji temperatury i stopnia Rys. 5. Wykresy współczynnika strat dielektrycznych w funkcji tempe zawilgocenia [5] wystąpienia uszkodzenia.

i stopnia zawilgocenia [5]

Rys. 5. Wykresy współczynnika strat dielektrycznych w funkcji temperatury 47 i stopnia zawilgocenia [5] przepustu powoduje jego przyspieszone starzenie, zwięk Zawartość wody w izolacji

urządzenia dla energetyki 2/2013

Metoda wykorzystuje układ analogiczny mostka Scheringa, Metoda wykorzystuje układ analogiczny do mostkadoScheringa, przy czymprzy jakoczym jako

kondensator referencyjny jest używany izolator pracujący na tej samej fazie napięcia, ator referencyjny jest używany izolator pracujący na tej samej fazie napięcia,

technologie, produkty – informacje firmowe

o znanej pojemności i współczynniku strat (rys. 6). pojemności i współczynniku strat (rys. 6).

3. Metody pomiaru izolatorów przy napięciu roboczym (on-line)

Rys. Rys. 6.pomiaru Metoda on-line pomiaruz on-line Metoda wyko- z wyko-

W trybie on-line ocena stanu technicznego izolatorów przepustowych bazuje na badaniach wykonywanych przy wykorzystaniu zacisku pomiarowego izolatora. Stosowane są dwie metody badań [6]: yy porównawcza (referencyjna), yw y sumy prądów. Pomiar won-line użyciem 7. Rys. Pomiar7. on-line użyciem

Rys. 6.izolatora Metoda pomiaru on-line z wyko- przekładnika Rys. 7. Pomiar on-line w użyciem prze- źródła przekładnika napięciowego jako źródła napięciowego jako referencyjnego emrzystaniem izolatora referencyjnego rzystaniem izolatora referencyjnego kładnika napięciowego jako źródła na3.1 Metoda porównawcza napięcia odniesienia napięcia odniesienia pięcia odniesienia

Metoda wykorzystuje układ analogicz-

Rys.8. Użycie przekładników napięciowych jako źródełobiektem napięcia odniesienia Istniejeinny również innymetody wariantporównawczej, metody porównawczej, gdzie obiektem referencyjnym również wariant gdzie referencyjnym jest ny do mostkajest Scheringa, przy czym ja-

ko kondensator referencyjny jest uży-

3.2 Metoda sumy prądów przekładnik napięciowy, a urządzenie oblicza tgδ i pojemność izolatora nik napięciowy, a urządzenie pomiarowepomiarowe oblicza tgδ i pojemność izolatorawany na izolator na pracujący na tej samej

fazie napięcia, o  znanej pojemności

W układzie trójfazowym, przy natężenia izolatorach o identycznych właściwościach wartości napięcia WN, prądu pojemnościowego oraz epodstawie wartości napięcia linii WN, linii natężenia prądu pojemnościowego oraz różnicy fazróżnicy fazstrat (rys. 6). i współczynniku dielektrycznych, wektorowa suma ich prądów upływu powinna być równa zeru (rys. 9).

Istnieje również inny wariant metody

Rys.8.aUżycie przekładników jako źródeł napięcia odniesienia prądem, a napięciem (rys.7). y pomiędzy prądem, napięciem (rys.7). napięciowych porównawczej, gdzie obiektem refejest przekładnik napięcioMetoda sumy prądów Metoda porównawcza pozwala pomiar pojedynczych izolatorów, a rencyjnym otrzymywane porównawcza pozwala na pomiarna pojedynczych izolatorów, a otrzymywane

wy, a  urządzenie pomiarowe oblicza

tgδ i  pojemność wyniki mogą być porównywane zprzy wartościami tgδ i pojemności uzyskiwanymi metodą off- izolatora na podstamogą być układzie porównywane z wartościami tgδizolatorach i pojemności metodą offW trójfazowym, o uzyskiwanymi identycznych właściwościach wie wartości napięcia linii WN, natę-

żenia line. lektrycznych, wektorowa suma ich prądów upływu powinna być odniesienia równa zeru (rys. 9).prądu pojemnościowego oraz Rys.8. Użycie przekładników napięciowych jako źródeł napięcia Rys. 8. Użycie przekładników napięciowych jako źródeł napięcia odniesienia

różnicy faz pomiędzy prądem, a napię-

ciem (rys. 7). Monitorowanie 3 izolatorów przepustowych GN transformatora wymaga owanie on-line 3 on-line izolatorów przepustowych strony GNstrony transformatora wymaga Metoda sumy prądów Metoda porównawcza pozwala na popodłączenia do przekładnika napięciowego każdej miar pojedynczych izolatorów, a otrzynia do przekładnika napięciowego każdej fazy. (rys. fazy. 8). (rys. 8). mywane wyniki mogą być porównyW układzie trójfazowym, przy izolatorach o identycznych właściwościach

wane z wartościami tgδ i pojemności

lektrycznych,Rys. wektorowa suma ichukładu prądów upływu powinna byćsumę równa zeru (rys. 9). uzyskiwanymi metodą off-line. 9. Schemat podłączenia monitoringu wykorzystującego prądów

Monitorowanie on-line trzech izolatorów W rzeczywistości, izolatory zawsze nieco się różnią, a napięcia fazowe nie są takie same. przepustowych strony GN transformatoJeżeli w chwili uruchomienia układu pomiarowego, suma prądów zostanie sprowadzonara wymaga podłączenia do przekładnika napięciowego każdej fazy. (rys. 8). do zera, to każda zmiana pojemności i/lub współczynnika tgδ izolatorów spowoduje wzrost wektora sumy prądów [7] tzw. prądu niezrównoważenia. W metodzie „sumy3.2 Metoda sumy prądów

prądów” amplitudy prądów pojemnościowych izolatorów oraz różnice faz między nimi W układzie trójfazowym, przy izolatosłużą do obliczenia wskaźników odpowiadających zmianom pojemności i tgδ izolatorówrach o  identycznych właściwościach Rys. Rys. 9. Schemat podłączenia monitoringu wykorzystującego 9. Schemat podłączeniaukładu układu monitoringu wykorzystującego sumę sumę prądówprądów dielektrycznych, wektorowa suma ich (rys. 10). prądów upływu powinna być równa rzeczywistości, izolatory zawsze nieco się różnią, a napięcia fazowe nie są takie zeru same. 167 (rys. 9). 167 W rzeczywistości, izolatory zawsze nieco eli w chwili uruchomienia układu pomiarowego, suma prądów zostanie sprowadzona się różnią, a napięcia fazowe nie są takie same. Jeżeli w chwili uruchomienia ukłazera, to każda zmiana pojemności i/lub współczynnika tgδ izolatorów spowoduje Rys. 9. Schemat podłączenia układu monitoringu wykorzystującego sumę prądówdu pomiarowego, suma prądów zostanie sprowadzona do zera, to każda zmiarost wektora sumy prądów [7] tzw. prądu niezrównoważenia. W metodzie „sumy na pojemności rzeczywistości, izolatory zawsze nieco się różnią, a napięcia fazowe nie są takie same. i/lub współczynnika tgδ izolatorów dów” amplitudy prądów pojemnościowych izolatorów oraz różnice faz między nimispowoduje wzrost wektora sumy prądów [7] tzw. prądu niezróweli w chwili uruchomienia układu pomiarowego, suma prądów zostanie sprowadzona noważenia. W metodzie „sumy prądów” żą do obliczenia wskaźników odpowiadających zmianom pojemności i tgδ izolatorów zera, to każda zmiana pojemności i/lub współczynnika tgδ izolatorów spowoduje amplitudy prądów pojemnościowych Rys. 10. Zmiana wektora sumy prądów s. 10). izolatorów oraz różnice faz między nimi rost wektora sumy [7] prądów tzw. prądu niezrównoważenia. W metodzie „sumy Rys. 10. Zmianaprądów wektora sumy służą do obliczenia wskaźników odpoa) suma zrównoważona do 0 wiadających zmianom pojemności i tgδ dów” 168 amplitudy prądów izolatorów orazprąd różnice faz między nimi(rys. 10). b) zmiana prądu I0A fazypojemnościowych A wskutek zmiany tgδ izolatora fazy A – nowy I’A izolatorów (wektor niezrównoważenia I’Σ odpowiada zmianie tgδ i jest skierowany tak jak wektor W porównaniu do pomiarów off-line, żą do obliczenia wskaźników odpowiadających zmianom pojemności i tgδ izolatorów napięcia VA0) czy też metod referencyjnych, w mec) zmiana wektora sumy prądów spowodowana zmianą pojemności izolatora fazy A. sumy prądów korzysta się s. 10). (dodatkowy prąd ΔI”  jest prostopadły do wektora napięcia V . Nowy wektor sumy prą- todzie z mniejszej ilości dostępnych danych A A dów I”Σ jest skierowany wzdłuż wektora prądu IA) (tabela 1).

48

urządzenia dla energetyki 2/2013

technologie, produkty – informacje firmowe Pomimo konieczności wykonywania złożonych obliczeń przy obróbce danych, metoda sumy prądów jest najczęściej stosowaną metodą badania izolatorów w  trybie on-line. Spowodowane jest to m.in. łatwością montażu – wszystkie elementy urządzenia pomiarowego znajdują się na transformatorze.

3.3 Wpływ czynników zewnętrznych na dokładność pomiaru w metodach on-line Głównymi czynnikami wpływającymi na dokładność pomiaru metodami referencyjnymi są: yy zmiana napięcia uziemienia, yy błąd systematyczny czujników mon-

towanych na izolatorach, yy temperatura izolatorów przepustowych. Wartość i  faza napięcia uziemienia w otoczenia transformatora zmieniają się w czasie, zależą m.in. od obciążenia oraz interferencji linii napowietrznych. Schemat układu przedstawiającego wpływ uziemienia przedstawiono na rysunku 11.

Tabela 1. Wielkości dostępne podczas pomiarów izolatorów

Jak wykazano w [2] zmiana kąta fazowego napięcia uziemienia względem prądu upływu o  1° powoduje wzrost Wielkość Metoda sumy prądów tgδ o ok. 0,067% (odpowiednio 5° zmieNapięcie przyłożone do izolatora * nia tgδ o 0,335%). Prąd upływu + Wpływ temperatury i zawilgocenia na wyniki pomiarów metodami porówKąt fazowy między napięciem + a prądem upływu nawczymi jest analogiczny jak w meCzęstotliwość + + todach off-line (p. wyżej), przy czym dodatkowo ujawnia się wpływ różnicy * napięcie przyłożone do izolatora przy pomiarze off-line wynosi max. kilkanaście kV, przy badaniu temperatur izolatora badanego i refeon-line metodą porównawczą jest to napięcie robocze rencyjnego. Metoda sumy prądów z zasady kompensuje niektóre niekorzystne czynniki jak np. błąd systematyczny czujników, czy też wpływ napięcia uziemiaOznaczenia: jącego, jednak wrażliwa na inne Oznaczenia: IAC - źródło prądowe odwzorowujące prądjest upływu IAC - źródło prądowe odwzorojak np.: płynący przez izolator,yy zmiana wartości napięć fazowych, wujące prąd upływu płynąU potencjał AC cy przezźródło izolator,napięciowe określające yy zmiana kątów fazowych między nauziemienia, UAC - źródło napięciowe określapięciami. Z1 -potencjał impedancja czujnika pomiarowego jące uziemienia, Czynnik te powodują niewielkie zmiany Z1 - impedancja prądu niezrównoważenia czujnika pomiazamontowanego na izolatorze przepustowym, [8]. Pomiar off-line i metoda porównawcza z użyciem przekładnika WN + +

rowego zamontowanego na Z2 - impedancja układu izolatorze przepustowym, Z2 - impedancja układu pomiarowego.

pomiarowego. 4. Przykłady interpretacji wyników pomiarów izolatorów przepustowych w eksploatacji

Jak wynika z przedstawionych rozważań, pomiar parametrów izolatorów Rys. 11. Schemat przedstawiający wpływ uziemienia na dokładność pomiaru. wymaga uwzględnienia szeregu czynników mających wpływ na ich ocenę. Brak różnic w  pomierzonych wielkowykazano [2] zmiana kąta fazowego napięcia uziemienia prądu do wartości Tabela 2.Jak Wyniki pomiarówwwykonanych w różnych warunkach pogodowych ściachwzględem C1 i tgδ w stosunku fabrycznych jednoznacznie potwierI, (duża wilgotność powietrza) 13°C upływu o Pomiar 1° powoduje wzrost tgδ temperatura o ok. 0,067% (odpowiednio 5° zmienia tgδ dza dobry stan izolatora, w  przeciwUp tgδ Cx Zamontowany Typ izolatora Układ *) nym razie można spodziewać się wyna fazie [kV] [%] [pF] o 0,335%). stępowania defektów wewnętrznych. I 10 2,09 276,8 Haefely C4RPT 145/275-800 2A W  takim przypadku istotne jest okreWpływ temperatury i zawilgocenia na wyniki pomiarów metodami II 2 2,51 1545 ślenie charakteru zmiany, która może I 10 0,95 300,9 na rodzaj lub miejsce wyHaefely C4RPT 145/275-800 2B porównawczymi jest analogiczny jak w metodach off-line (p. wskazywać wyżej), przy czym II 2 1,93 2015 stępowania defektu. Rys. 11. Schemat przedstawiający wpływ uziemienia na dokładność pomiaru

I 10 1,15 303,4 dodatkowo ujawnia się wpływ różnicy temperatur izolatora badanego i referencyjnego. Haefely C4RPT 145/275-800 2C II

2

2,35

1651

4.1 Przykład pomiarów off-line

I

10

0,76

273,2

Pomiary izolatorów przepustowych

I II I fazowych, II

10 2 10 2

0,61 1,24 0,77 1,47

300,7 1997 302,2 1618

kach atmosferycznych, co powoduje możliwość popełnienia błędów przy ocenie ich stanu technicznego. W tabeli 2 przedstawiono wyniki pomiarów wykonanych w  różnych warunkach pogodowych. Pierwsze pomiary wykonano w  temperaturze 13˚C

II, temperatura 15°C niektóre niekorzystne czynniki jak np. błąd Metoda sumy prądów Pomiar z zasady kompensuje

Haefely C4RPT 145/275-800 systematyczny czujników,2Aczy też wpływ napięcia uziemiającego, jednak jest wrażliwa na II 2 1,00 1510 wykonywane są w  różnych warunHaefely inne jakC4RPT np.:145/275-800 Haefely 145/275-800 − C4RPT zmiana wartości

2B 2C napięć

*) I - pomiar w układzie zaciskfazowych liniowy w stosunku do izolowanego zacisku pomiarowego − zmiana kątów między napięciami. II - pomiar w układzie zacisk pomiarowy w stosunku do uziemionego zacisku liniowego

Czynnik te powodują niewielkie zmiany prądu niezrównoważenia [8]. 4. Przykłady interpretacji wyników urządzenia dla energetyki 2/2013 w eksploatacji

pomiarów

izolatorów

przepustowych

49

izolatorów na 400 kV oraz temperatury otoczenia i mocy transformatora w czasie 1000 izolatorów na 400 kV oraz temperatury otoczenia i mocy transformatora w czasie 1000 godzin pracy. godzin pracy. technologie, produkty – informacje firmowe

2,0 1,5 1,5 1,0 1,0 0,5 0,5 0,0 200 200

400 600 400 Czas [h] 600 Czas [h]

800 800

Faza B

Faza C

Temp. x10

Moc

Faza A

Faza B

Faza C

Temp. x10

Moc

0,2 0,0 0,0 0 0

40 30 30 20 20 10 10 0

200 200

400 600 400 Czas [h] 600 Czas [h]

800 800

-5 -10 -10 -15

200 200

400 600 400 Czas [h] 600 Czas [h]

10000 1000

Faza C

1000-15 1000

105 105 104 104 103 103 102 102 101 101 100 100 99 99 98 98 97 97 0 0

Faza B

Faza C

Temp. Temp.

Wykres względnej zmiany pojemności i Wykres względnej zmiany pojemności i wyznaczonej temperatury izolatorów w czasie wyznaczonej temperatury izolatorów w czasie

45 45 40 40 35 35 30 30 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 0 -5

200 200

Faza A

Faza B

Faza C

Temp.

Faza A

Faza A

Faza B

Faza C

Temp.

Faza A

Rys. 14. Wykres zmian tgδ i temperatury oleju Rys. 14. Wykres tgδ i temperatury Rys. 14. Wykres zmianzmian tgδ i temperatury oleju w czasieoleju w czasie w czasie

Faza B

800 800

Rys. 13. Wykres tgδ i temperatury Rys. 13. Wykres zmianzmian tgδ i temperatury otoczenia w czasie Rys. 13. Wykres zmian tgδ i temperatury otoczenia w czasie otoczenia w czasie

% %

50 40

Temperatura Temperatura [°C][°C]

tgδtgδ

60 50

0,6 0,4 0,4 0,2

0 -5

Faza A

70 60

1,0 0,8 0,8 0,6

5 0

Faza A

70

1,4 1,2 1,2 1,0

10 5

1,0 0,8 0,8 0,6

Wykres tgδ i temperatury oleju w czasie Wykres tgδ i temperatury oleju w czasie

1,8 1,6 1,6 1,4

15 10

1,4 1,2 1,2 1,0

0,2 0,0 0,0 0 0

Rys. Wykres tgδ, wyznaczonej Rys. 12.12. Wykres zmianzmian tgδ, wyznaczonej temperatury izolatoRys. 12. Wykres zmian wyznaczonej rów i mocy transformatora w czasie temperatury izolatorów itgδ, mocy transformatora w temperatury izolatorów i mocy transformatora w czasie czasie 2,0 2,0 1,8

20 15

0,6 0,4 0,4 0,2

1000

Faza A

25 20

Temperatura Temperatura [°C][°C]

3,0 2,5 2,5 2,0

25

1,8 1,6 1,6 1,4 tgδtgδ

tgδ,tgδ, temperatura temperatura

4,0 3,5 3,5 3,0

2,0 2,0 1,8

Moc Moc [MVA] [MVA]

200 200 100 100 0 0 -100 -100 -200 -200 -300 -300 -400 -400 -500 -500 -600 1000-600

5,0 4,5 4,5 4,0

0,0 0 0

Wykres tgδ i temperatury otoczenia w czasie Wykres tgδ i temperatury otoczenia w czasie

Temperatura Temperatura [°C][°C]

Wykres tgδ, wyznaczonej temperatury izolatorów i Wykres tgδ, wyznaczonej temperatury izolatorów i mocy transformatora w czasie mocy transformatora w czasie 5,0

400 600 400 Czas [h] 600 Czas [h]

800 800

Faza B

Faza C

Temp.

Faza B

Faza C

Temp.

1000-5 1000

Rys. 15. Wykres względnej zmiany pojemności Rys. 15. Wykres względnej zmiany pojemności 15. Wykres względnej zmiany pojemności i wyznaczonej iRys. wyznaczonej temperatury izolatorów w czasie temperatury izolatorów w czasie i wyznaczonej temperatury izolatorów w czasie

W wilgotności tabeli 3powietrza, zestawiono okresowych współczynnika strat przy znacznej miaru.wyniki Pozwoliło pomiarów to na uruchomienie 4.2 Przykład pomiarów on-line tabeli 3 zestawiono wyniki którego pomiarów okresowych współczynnika strat a  uzyskaneWwyniki przekraczały war- transformatora, bezawaryjtości dopuszczalne. Dla na praca w  okresieoraz kilku lat potwier-wartości Ciągłą kontrolę stanu technicznego dielektrycznych tgδsprawdzenia i pojemności izolatorów średnie wyznaczone w trakcie dielektrycznych tgδ izolatorów, i pojemności wyznaczone w trakcie rzeczywistego stanu tych dziłaizolatorów trafność ocenyoraz stanuśrednie izolatorów.wartości izolatorów zapewniają jedynie pomiapowtórne pomiary wykonano w doBrak analizy i decyzji o przeprowadzery on-line. Podobnie jak w przypadku pomiarów on-line. pomiarów on-line. brych warunkach pogodowych i tem- niu drugiej serii pomiarów doprowa- pomiarów off-line, na wynik odwzoroperaturze 15˚C, a  oceny dokonano dziłby do odstawienia transformatora wania współczynnika stratności dielekna podstawie analizy wpływu czyn- z eksploatacji i przedwczesnej wymia- trycznej, pojemności i prądu niezrówników zewnętrznych na wynik po- ny izolatorów. noważenia mają wpływ różne czynniki zewnętrzne. Tabela 3. Wyniki pomiarów okresowych wsp. strat dielektrycznych tgδ i pojemności izolatorów Na wykresach wykonanych na podstawie danych zebranych z  pracutgδ (śr.temp. tgδ (temp. 20˚C) Zamontojących systemów monitoringu izoUp 5˚C) Cx (off-line) Typ izolatora wany na Układ*) (on-line) latorów przedstawiono oprócz tgδ fazie i  pojemności, również zmiany tem[kV] [%] [%] [pF] peratury otoczenia i oleju oraz mocy Micafil 1A I 12 0,84 0,8 244,5 w czasie rejestracji. Zmiany poszczeCTF 245/545/630 gólnych wielkości podano na rysun172 Micafil 1B I 12 0,67 0,2 224,9 172 kach 12-15. Rysunek 12 przedstawia CTF 245/545/630 przebiegi tgδ trzech izolatorów na Micafil 1C I 12 0,93 0,5 233,4 400 kV oraz temperatury otoczenia CTF 245/545/630 i mocy transformatora w czasie 1000 *) I - pomiar w układzie: zacisk liniowy w stosunku do izolowanego zacisku pomiarowego. godzin pracy. Metody on-line mierzą tgδ także w układzie I

50

urządzenia dla energetyki 2/2013

wynika, że występuje również wpływ zmian tgδ od obciążenia transformatora. Na rysunku 16 przedstawiono wykres tgδ po wyłączeniu, z którego wynika, że przybiera on większe

technologie, produkty – informacje firmowe

wartości niż w czasie normalnej pracy.

Rys. 16. Wykres współczynnika stratności dielektrycznej tgδ w funkcji kąta fazowego prądu

Rys. 16. Wykres współczynnika stratności dielektrycznej tgδ w funkcji kąta fazowego prądu niezrównoważenia: niezrównoważenia: a)wyłączeniu w czasietransformatora, pracy transformatora, b) pomiesięcy wyłączeniu transformatora, a) w czasie pracy transformatora, b) po c) w okresie dwóch eksploatacji.

c) w okresie dwóch miesięcy eksploatacji.

zaobserwowano temperatury i wielkości [5] mocy względną zmianę Mikulecky, prezentacja WG W  tabeli 3Nie zestawiono wyniki po- wpływu 5. Wnioski Antunna A2.43 “Transformer bushings reliamiarów okresowych współczynrd pojemności. Analiza wykazała, że w czasie eksploatacjipo-występują eksploatacyjne bility” 3zmiany meetingpojemności Kyoto 2011. nika strat dielektrycznych tgδ Doświadczenia i  pojemności izolatorów oraz średnie twierdzają potrzebę uwzględnienia [6] P. SVI, V. Smekalov “Bushing insuw granicach ± 2% . Współczynnik strat dielektrycznych izolatorów czasie eksploatacji stanu izolatorów przepustolationwmonitoring In the course of wartości wyznaczone w trakcie pomia- w ocenie wych warunków wykonania pomiaru operation”, CIGRE 1996: 12-106. rów on-line. nie przekracza 1,0%. Natomiast wyłączeniu osiąga wartość Oznacza oraz po czynników zewnętrznych mają[7] M.Y.1,5%. Lau, T. Schwartz et all:to, “Onże Line Monitoring Systems for Bushings” Z  porównania wyników pomiarów cych wpływ na wielkość współczynprzyjęte za wartości współczynnika dla 2004. pomiarów nika strat dielektrycznych stratności i  pojemno- dielektrycznej DOBLE Conference okresowych tgδ dopuszczalne z  wynikami on-line wynika, że są one zbliżone dla izola- ści izolatora, zarówno przy pomiarach [8] Artykuł “On line bushing monitooff-na fazie lineA, a dla nie pozostałych, znajdują po-zastosowania do jakpomiarów on- line. Prawidłowa ocena metodami off-line i on-line. ring and comparison to off-line tetora sting” Dynamic Ratings Inc. www. mimo znacznych różnic w temperatui podejmowanie właściwych dotyczących eksploatacji izolatorów przepustowych Dodatkowo, przy stosowaniu metod dynamicratings.com. rach otoczenia, wyznaczone wielkości działań w trybie on-line są niższe. Z wykresów on-line należy: n wynika, że występuje również zależ- yy opracować kryteria oceny (np. wartości graniczne) dla współczynnika Jerzy Buchacz ność zmian tgδ od obciążenia transforstratności dielektrycznej i  pojemZbigniew Szymański matora. Na rysunku 16 przedstawiono 173 ności, ZPBE ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA Sp. z o.o. wykres tgδ po wyłączeniu, z  którego wynika, że przybiera on większe war- yy wykonać badanie tgδ i pojemności C1 i C2 przed montażem czujników tości niż w czasie normalnej pracy. pomiarowych w celu uzyskania wartości odniesienia, Nie zaobserwowano wpływu temperatury i wielkości mocy na względną yy w  przypadku pojawienia się sygnałów ostrzegawczych (przekrozmianę pojemności. Analiza wykazaczenia ustalonych limitów) przeła, że w czasie eksploatacji występują prowadzić kontrolne pomiary izozmiany pojemności w granicach ±2%. latorów na wyłączonym transforWspółczynnik strat dielektrycznych matorze. izolatorów w  czasie eksploatacji nie przekracza 1,0%. Natomiast po wyłączeniu osiąga wartość 1,5%. Oznacza 6. Literatura Zakład Pomiarowo-Badawczy to, że przyjęte za dopuszczalne warEnergetyki tości współczynnika stratności die- [1] Ramowa Instrukcja Eksploatacji Transformatorów wydana przez „ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA” lektrycznej dla pomiarów off- line nie ZPBE Energopomiar-ELEKTRYKA Spółka z o.o. znajdują zastosowania do pomiarów Sp. z o.o. w 2012 r. on- line. Prawidłowa ocena i  podej44-101 Gliwice, mowanie właściwych działań dotyczą- [2] Zalya Berler, Victor Sokolov, Voldymir Prikhodko, Danny Bates “ On ul. Świętokrzyska 2 cych eksploatacji izolatorów przepu–line monitoring of HV bushings tel.: (+48) 32 237 66 15 stowych przy założeniu, że wszystkie and current transformers”. fax.: (+48) 32 231 08 70 elementy zakłócające pomiar zostały wyeliminowane, wymaga opracowa- [3] Instrukcja “Doble Test Procedures” 72A-2244-01 Rev.B 10/04. www.elektryka.com.pl nia nowych kryteriów dla izolatorów email: sekretariat@elektryka.com.pl przepustowych mierzonych w  syste- [4] Materiał ABB Alamo Teneessee USA, 2012. mie on-line. urządzenia dla energetyki 2/2013

51

eksploatacja i remonty

Nowa linia profesjonalnych akumulatorowych narzędzi firmy Makita Rynek podbija nowa linia narzędzi wyposażonych w technologię BL-Motor i akumulatory Li-Ion z inteligentnym systemem ładowania. Składająca się z wkrętarek i wiertarko-wkrętarek akumulatorowych seria charakteryzuje się podwyższonymi parametrami w zakresie wydajności energetycznej, trwałości i wygody pracy.

Z

asadniczą innowacją jest zastosowanie we wszystkich urządzeniach z tej serii bezszczotkowego silnika prądu stałego, który gwarantuje wydajniejsze zarządzanie energią. Zalety te widać dobrze zwłaszcza w zestawieniu z  tradycyjnym, szczotkowym silnikiem prądu stałego, powodującym straty energii na skutek tarcia wywoływanego przez szczotki – wyeliminowanie tego czynnika w  nowym typie silnika BL-Motor pozwoliło zmniejszyć natężenie prądu, a także ilości wytwarzanego ciepła. Wzrost temperatury na obudowie jest redukowany nawet przy ciężkich zastosowaniach przemysłowych wymagających długotrwałego i  ciągłego wkręcania. Wprowadzenie silnika bezszczotkowego pozwoliło zarazem wydłużyć czas pracy na jednym, pełnym naładowaniu akumulatora. Przykładowo, przy wkręcaniu 120-milimetrowej śruby z  gwintem zwykłym w  drewno melami czas pracy na jednym pełnym naładowaniu jest aż do 1,4 razy dłuższy niż urządzenia z tradycyjnym silnikiem szczotkowym. Drugi ważny wyróżnik nowej serii wkrętarek i wiertarko-wkrętarek Makity to optymalny i zapewniający większą wytrzymałość system ładowania Li-Ion. Dzięki wyposażeniu narzędzi w małe i lekkie – aż o 40 procent lżejsze od ogniw niklowo-wodorkowych – ogniwa litowo-jonowe, stanowiące jedno z najnowszych rozwiązań wśród ogniw ładowalnych, zmniejszona została między innymi waga urządzeń. Nowoczesne ogniwa gwarantują dużą gęstość energii i długą żywotność, stanowiąc równocześnie mniejsze obciążenie dla środowiska naturalnego niż ogniwa Ni-Cd czy Ni-Mh. Ważną zaletą jest też całkowity brak efektu pamięci (co eliminuje konieczność rozładowywania baterii) oraz niski poziom samo-

52

urządzenia dla energetyki 2/2013

eksploatacja i remonty

czynnego rozładowania, co pozwala na długotrwałe przechowywanie – także w stanie rozładowanym. Bateria z ogniwami litowo-jonowymi osiąga bowiem 80 procent pełnego naładowania po ok. 15 minutach ładowania i  do momentu pełnego rozładowania zapewnia wyposażonemu w  nie urządzeniu tą samą moc. Co istotne, maksymalne wyładowanie nie osłabia trwałości baterii. Tym, co stanowi o  wartości nowego systemu ładowania Li-Ion jest również fakt, iż komunikuje się on z każdą baterią, rozpoznaje jej ID oraz historię, a także analizuje jej stan, rozpoznając np., czy nie została przegrzana, przeładowana lub osłabiona przez zużycie. Obecny w  nowej serii Makity system ładuje w sposób optymalny i łagodny za pomocą trzech rodzajów regulacji: aktywnej kontroli natężenia prądu, aktywnej kontroli termicznej i aktywnej kontroli napięcia. Ponadto schła-

dza baterie od zewnątrz i  zapewnia amortyzację wstrząsów dzięki osłonie Heavy-Duty. Nowa seria lekkich, profesjonalnych wkrętarek i wiertarko wkrętarek Makity oferuje ponadto kilka funkcji dostępnych w  jednym, kompaktowym narzędziu – jak choćby dostępne w wiertarko-wkrętarce udarowej o  symbolu BTP141RFX2 wiercenie, wkręcanie, wiercenie udarowe, wkręcanie udarowe; kilka biegów oraz wygodny, 9-stopniowy, elektronicznie regulowany sposób przełączania obrotów i sterowania momentem. Przełączanie między funkcjami odbywa się za pomocą jednego ruchu palcem. Urządzenia wyposażono w  świecący w  ciemności fluorescencyjny pierścień obudowy, diodę LED oświetlającą obszar roboczy z funkcją opóźnionego wygaszania i  ergonomiczną rękojeść pokrytą powłoką antypoślizgową. Wybrane narzędzia dostępne są w zestawie z wiertłami.

urządzenia dla energetyki 2/2013

Na nową serię składają się: BDF459Z – wiertarko-wkrętarka AKU 18V Li-Ion 3,0 Ah; BDF459RFE – wiertarko-wkrętarka AKU 18V Li-Ion 3.0Ah; BTP141Z – wiertarko-wkrętarka udarowa AKU 150Nm 1/4”; 18V Li-Ion; BTP141RFX2 – wiertarko-wkrętarka udarowa AKU 150Nm 1/4”; 18V Li-Ion; 3.0Ah + zestaw wierteł; BHP459Z – wiertarko-wkrętarka udarowa AKU 18V Li-Ion, BHP459RFE – wiertarko-wkrętarka udarowa AKU 18V Li-Ion, 3.0Ah; BTD147Z – wkrętarka udarowa AKU 1/4”, 170Nm, Li-Ion 18V; BTD147RFE – wkrętarka udarowa AKU 1/4”, 170Nm, Li-Ion 18V, 3.0Ah; BTD136RFE – wkrętarka udarowa AKU 1/4”; 165Nm; 14,4V, 3.0Ah, Li-Ion; BTD129Z – wkrętarka udarowa AKU 18V Li-Ion 3,0Ah; BTD129RFE – wkrętarka udarowa AKU 18V Li-Ion 3.0Ah. Więcej informacji na www.makita.pl Makita n

53

eksploatacja i remonty

Nowoczesne narzędzia bateryjne Hitachi z bateriami 4 AH Hitachi Power Tools Polska Sp. z o.o. wprowadziło do sprzedaży nową kompletną linię narzędzi bateryjnych zasilniach nowoczesnymi wysoce wydajnymi bateriami litowo – jonowymi o pojemności 4 amperogodziny. Technologia baterii litowo – jonowych od niedawna stała się standardem w zasilaniu elektronarzędzi bateryjnych. Na dzień dzisiejszy profesjonalni producenci elektronarzędzi zasilają swoje urządzenia tylko i wyłącznie bateriami typu Li-ion. Do tej pory jednak maksymalna pojemność takiej baterii wynosiła 3 Ah. Hitachi jako niekwestionowany światowy lider technologii Li-ion wprowadza właśnie do sprzedaży baterie o zwiększonej pojemności do 4Ah.

54

urządzenia dla energetyki 2/2013

eksploatacja i remonty

N

owa szeroka oferta narzędzi wśród której znajdziemy zarówno wkrętarko-wiertarki w wersji z oraz bez udaru, szlifierki, wyrzynarki, pilarki, klucze i wkrętarki oraz młotowiertarki zasilana może być nowymi bateriami 4Ah jak również bateriami tradycyjnymi o mniejszej pojemności jak np. 3, 2 lub 1,5 Ah. Całkowitą wymienność i uniwersalność nowych 4Ah baterii Hitachi potwierdza także fakt, iż dostępne są one zarówno w wersji slajdowej z wbudowany systemem kontroli i ochrony procesów ładowania i pracy jak również tradycyjnej baterii blokowej. Oznacza to że praktycznie każde narzędzie Hitachi wyprodukowane w latach poprzednich może być zasilane nowymi bateriami! Co ważne nowe baterie maja te same wymiary i wagę jak dotychczasowe odpowiedniki. Wpływa to znacząco na komfort pracy przy zwiększonych parametrach. Na szczególną uwagę w  ofercie Hitachi zasługują nowe wiertarko-wkretarki typu DS18DSDL oraz wiertarko-wkretarki z udarem DV18DSDL. Całkowicie nowo zaprojektowane modele zasilane oczywiście bateriami slajdowymi 4Ah charakteryzują się bardzo dużą mocą. Wiertarko-wkretarka DS18DSDL osiąga 80Nm maksymalnego momentu, natomiast model z udarem DV18DSDL to 75Nm maksymalnego momentu. Tak wysokie parametry do tej pory nie były osiągalne dla maszyn bateryjnych. W ofercie dostępne są również odpowiednie modele 14,4V jak również wersje z bateriami blokowymi. Warto zwrócić jeszcze uwagę na jeden fakt związany z  nowymi bateriami Li-ion 4Ah. Wydajność pracy na tych bateriach wzrasta o ponad 33% w porównaniu z takimi samymi urządzeniami zasilanymi bateriami 3Ah. Firma Hitachi idzie jeszcze o krok dalej. Uzupełnia nową ofertę swoich 4Ah urządzeń bateryjnych o narzędzia wyposażone w silniki bezszczotkowe. W silnikach szczotkowych występują tarcia i straty elektryczne. Dzięki ich redukcji silniki bezszczotkowe są wydajniejsze i mogą dłużej pracować bez doładowania akumulatora. To z kolei wpływa znacząco na długość pracy na jednym ładowaniu. Połączenie technologii silników bezszczotkowych oraz wysoce pojemnych baterii Li-ion 4Ah od Hitachi daje wzrost wydajności pracy do 200% w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań*. Nowa bardzo szeroka oferta narzędzi bateryjnych 4Ah Hitachi trafiła już do sieci dealerskiej. Mamy nadzieję, że nowe narzędzia przyczynią się do wzrostu komfortu i  wydajności pracy wśród użytkowników elektronarzędzi. n

* Do 200-u  % dłuższa praca bez doładowania w porównaniu ze sprzętem z silnikami szczotkowymi, zasilanymi akumulatorami 3 Ah.

urządzenia dla energetyki 2/2013

55

eksploatacja i remonty

Nie ryzykuj – korzystaj z odpowiednich narzędzi! Przy pracach związanych z instalacją elektryczną mamy do czynienia z całym szeregiem połączeń śrubowych. Zaciski te dokręcamy za pomocą wkrętaków VDE i tu kończy się temat bezpieczeństwa pracy. Monter jest zadowolony, bo używa izolowanych narzędzi, ale niestety zapomina albo nie zwraca uwagi na siłę dokręcenia.

Z

byt luźno lub zbyt mocno dokręcone śruby to typowy błąd podczas tego typu prac. Źle wykonane połączenie prowadzi do zwiększenia rezystancji przejścia i w konsekwencji do nagrzewania styków, gdzie już tylko krok do powstania pożaru. W  homologowanych urządzeniach rozdzielczych moment dokręcania jest precyzyjnie ustalany przez producenta. Informacja taka podana jest albo bezpośrednio na obudowie stycznika lub w instrukcji jego montażu. Monterzy często twierdzą, że mają wystarczająco długi staż i dzięki doświadczeniu są w stanie kontrolować siłę dokręcania. Niestety, precyzyjna kontrola momentu jest całkowicie niemożliwa do sprawdzenia w  ten sposób.

56

W  trakcie spotkań z  pracownikami w firmach elektrotechnicznych prosiliśmy techników o dokonanie połączeń, a później kontrolowaliśmy siłę, z jakim dane połączenie zostało dokręcone. Testy te pokazały, że uzyskanie wartości zalecanej przez producenta jest

całkowicie przypadkowe. Momenty te wahają się od 0,8 Nm do nawet 2,8 Nm w zależności od producenta i rodzaju połączenia, różnica między nimi jest trudno odczuwalna, ale ważna dla sprawności działania całego układu. Po konsultacji z  użytkownikami, firma Wiha Werkzeuge GmbH wyprodukowała specjalny wkrętak dynamometryczny TorqueVario®-S VDE, pozwalający w pełni kontrolować siłę dokręcania połączeń. Dostępny jest w trzech zakresach momentów od 0,6 do 2 Nm, od 1,0 do 5,0 Nm i od 2,0 do 8,0 Nm. Dodatkowo zestaw zawiera uchwyt

VDE do Wiha SlimBits. Całość posiada certyfikaty VDE bezpieczeństwa przy pracach w  obszarze elementów pod napięciem do 1000 V AC lub 1500V DC. Dostarczany jest z fabrycznym certyfikatem kalibracji . Narzędzie to jest bardzo proste w  obsłudze, najpierw, za pomocą ustawiacza momentu, dostarczanego razem z rękojeścią dynamometryczną, ustawiamy żądaną wartość momentu, następnie w rękojeść wsuwamy adapter, a na koniec wkładamy odpowiedni rodzaj końcówki slimBits. Zestaw jest gotowy do pracy, w pierwszej fazie dokręcania działa jak tradycyjny wkrętak, po osiągnięciu zadanego momentu mechanizm zostaje „wysprzęglony”. Sygnalizowane jest to poprzez wyraźnie słyszalne i odczuwalne „kliknięcie”.

Tylko stosowanie odpowiednich narzędzi gwarantuje nam zachowanie pełnego bezpieczeństwa przy wykonywaniu prac w  obszarze urządzeń pod napięciem, jak również prawidłowe wykonanie tych zadań. Wiha n

urządzenia dla energetyki 2/2013

targi

Targi Technik Kotłowych, Procesów Cieplnych i Wody Przemysłowej WATER&HEAT 4-5 czerwca 2013 r., Kraków Firma easyFairs® Poland już po raz drugi ma zaszczyt zaprosić wszystkich zainteresowanych na jedyne w Polsce Targi Technik Kotłowych, Procesów Cieplnych i Wody Przemysłowej WATER&HEAT. Wydarzenie odbędzie się w dniach 4-5 czerwca 2013 w Krakowie. Targom towarzyszyć będzie II Seminarium Inżynierii Cieplnej i Wodnej. Nowe Technologie a Eksploatacja Urządzeń w Przemyśle Opartym na Procesach Termicznych i Obiegu Wody.

P

ostępujący obecnie rozwój coraz bardziej wydajnych i opłacalnych technik produkcji przemysłowej nieuchronnie wpływa na otaczającą nas przyrodę. Aby sprostać wyzwaniom związanym z potrzebą kooperacji branży przemysłowej z ochroną środowiska naturalnego, niezbędnym jest wypracowanie pewnych nowatorskich rozwiązań w dziedzinie nowych metod

58

pozyskiwania energii, między innymi z jej odnawialnych zasobów. Problem ten, z racji powszechności występowania i naglącej potrzeby rozwiązania, będzie szeroko dyskutowany zarówno na krakowskich targach, jak i podczas seminarium. Wśród tematów podejmowanych na targach znajdzie się również kwestia zagospodarowania komunalnych

osadów ściekowych. Jednym z  rozwiązań rekomendowanych przez prelegentów seminarium odbywającego się przy targach jest termiczna metoda utylizacji odpadów komunalnych i osadów ściekowych, która łączy ich eliminację z  jednoczesnym odzyskaniem energii niezbędnej do realizacji zadań sektora przemysłowego, bądź redukcji kosztów. Teoria teorią, lecz jak ma się do tego praktyka? W ramach targów i seminarium omówione zostaną wady i  zalety wspomnianych technik wraz z  ich wymiarem ekonomicznym. Specjaliści podzielą się również swymi doświadczeniami związanymi z  ich wprowadzeniem oraz ustosunkują się do obecnych uwarunkowań prawnych. Nie zabraknie również informacji o potencjale kotłów rusztowych, spalaniu tlenowym oraz wpływie spalania biomasy na pracę kotłów. Liczba wystawców II edycji Targów WATER&HEAT systematycznie rośnie, swój udział potwierdziły już m.in. firmy: EDF Kraków, MPEC Kraków, Elektrownia Skawina, DHI Polska, Elgum, Gea Technika, Mazur Energy, Pro Novum, Vattenfall Europe Mining AG, Ekoenergia Sp. z o.o.,

urządzenia dla energetyki 2/2013

targi Eurowater Sp. z o.o., Marcor, Mazur Energy, Radeton Polska, Reicon, Termster. Wszystkich, którzy chcieliby dołączyć do tego grona zapraszamy do kontaktu z biurem. WATER&HEAT 2013 to inicjatywa odpowiadająca na potrzebę dyskusji nad najbardziej aktualnymi problemami, z którymi mierzy się sektor przemysłowy. To również okazja do podjęcia dialogu branży przemysłowej ze środowiskiem naukowym, który pozwoli na uzyskanie obopólnych korzyści. Warto wspomnieć, iż patronat na targami objęli: Izba Gospodarcza Energetyki i Ochrony Środowiska, Program „Ciepło dla Krakowa”, Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej, Wydział Energetyki i  Paliw AGH, Wydział Inżynierii Środowiska Politechniki Krakowskiej i wiele innych. Serdecznie zapraszamy zarówno gości pragnących zaprezentować swoją ofertę na targach WATER&HEAT, jak i tych, którzy z zainteresowaniem śledzą nowatorskie rozwiązania znajdujące swe zastosowanie w szeroko pojętym przemyśle. Więcej informacji o targach na stronie www.easyfairs.com/pl

Kontakt z biurem organizatora: Łukasz Szajna – Specjalista ds. Organizacji Targów easyFairs Poland Sp. z o. o. Tel: +48 (12) 651 95 28, kom: +48 509 926 650 Fax: +48 (12) 651 95 22 lukasz.szajna@easyfairs.com

Hala Targów w Krakowie, ul. Centralna 41a, Kraków

Targi easyFairs®

WATER&HEAT

II EDYCJA TARGÓW TECHNIK KOTŁOWYCH, PROCESÓW CIEPLNYCH I WODY PRZEMYSŁOWEJ

4-5 czerwca 2013 r., Kraków

www.easyfairs.com/pl

PODCZAS TARGÓW ZAPREZENTOWANE ZOSTANĄ: • Urządzenia wytwórcze: kotły, paleniska, turbiny. • Urządzenia i układy pomocnicze: systemy uzdatniania wody technologicznej, obiegu powietrza i spalin. • Systemy klimatyzacji precyzyjnej, absorpcyjnej i solarnej. • Aparatura, rurociągi, zbiorniki. • Urządzenia pomiarowe, monitorujące i sterujące. • Oprogramowanie dla branży. Do odwiedzenia targów zapraszamy przedstawicieli zakładów przemysłowych, w których zachodzą procesy cieplne i obieg wody w przemyśle. PROGRAM TOWARZYSZĄCY: • II KRAJOWE SEMINARIUM INŻYNIERII CIEPLNEJ I WODNEJ. Nowe Technologie a Eksploatacja Urządzeń w Przemyśle Opartym na Procesach Termicznych i Obiegu Wody

• BEZPŁATNE SEMINARIA learnShops™ BIURO ORGANIZACYJNE: Tel. +48 12 651 95 20 easyFairs Poland Sp. z o.o. Fax: +48 12 651 95 22 E-mail: poland@easyfairs.com urządzenia dla energetyki 2/2013

59

targi

Expopower: 100% czystej energii Znane marki z branży energetycznej już niedługo zagoszczą w Poznaniu. W dniach 14-16 maja 2013 r. odbędzie się 7. edycja Międzynarodowych Targów Energetyki EXPOPOWER. Jest to nie tylko miejsce spotkań dla decydentów z sektora energetycznego i prezentacji technologii jutra, ale także okazja do dyskusji na temat kierunków rozwoju. Partnerem tegorocznego wydarzenia jest TIM SA, lider rynku dystrybucji artykułów elektrotechnicznych w Polsce.

Z

 końcem 2012 roku Międzynarodowe Targi Poznańskie oraz TIM SA podpisały porozumienie dotyczące partnerstwa strategicznego targów EXPOPOWER. Jak podkreślają obie firmy, ich wspólnym i najważniejszym celem jest uatrakcyjnienie ekspozycji i programu targów. - Perspektywa zmian i wyzwania rozwojowe przed jakimi stoi sektor energetyczny, inicjują poszukiwanie nowych rozwiązań. By nadążać za bieżącymi trendami - a nawet je wyprzedzać - ważna jest wiedza ekspercka o nowych technologiach i produktach. Z myślą o uczestnikach targów EXPOPOWER w tym roku położyliśmy mocniejszy akcent na współpracę ze specja-

60

listami i dzielenie się doświadczeniami. Tak zrodziło się partnerstwo z TIM SA – mówi Przemysław Trawa, wiceprezes Zarządu Międzynarodowych Targów Poznańskich. – Tegoroczne Expopower to transfer fachowej wiedzy i pomysłów oraz promocja energooszczędnych rozwiązań i nowinek rynkowych. Mam nadzieję, że staną się czynnikiem dla rozwoju wielu biznesów. - Branża dynamicznie się zmienia, rynek cechuje coraz większa innowacyjność. Jako jeden z  największych dystrybutorów materiałów elektrotechnicznych w  Polsce chcemy być jak najbliżej wszelkich nowości i prezentować je naszym klientom – mówi Artur Piekarczyk, wiceprezes

Zarządu i dyrektor ds. handlu TIM SA. – Rok 2013 to nie tylko siódma edycja EXPOPOWER, ale i  dwudziesty piąty rok działalności TIM SA. Uznaliśmy, że to znakomity moment, by nawiązać współpracę z Międzynarodowymi Targami Poznańskimi i zostać partnerem strategicznym EXPOPOWER. Wspólnie z pewnością uczynimy majową imprezę najważniejszym wydarzeniem branży energetycznej w Polsce – dodaje Artur Piekarczyk.

Różne wymiary energii Technolodzy, inżynierowie, projektanci, hurtownicy elektrotechniczni, elektroinstalatorzy, menadżerowie, handlowcy i  naukowcy działających

urządzenia dla energetyki 2/2013

targi

w branży elektroenergetyki i automatyki, przedstawiciele spółdzielni mieszkaniowych, firm komunalnych, władz samorządowych, a  także uczniowie i  nauczyciele oraz studenci i  wykładowcy szkół o profilu elektroenergetycznym - tak liczne grono co roku spotyka się na Expopower, by zapoznać się z nowinkami rynkowymi, znaleźć partnerów biznesowych, włączyć się do dyskusji na temat kierunków rozwoju i  poznać możliwości, które stoją przed branżą. Targi te są doskonałą okazją do przyjrzenia się międzynarodowym rozwiązaniom z  zakresu przemysłu wytwarzania energii. Ponad 200 firm z 11 krajów prezentuje swoją ofertę z obszaru: energetyki, elektrotechniki, oświetlenia,

maszyn i urządzeń elektrycznych, przewodów i łączników, sterowania i kontroli, akcesoriów układów automatyki, instalacji odgromowe czy budownictwa energetycznego i ochrony środowiska w energetyce.

U źródła wiedzy Od siedmiu lat Expopower buduje platformę transferu wiedzy dla profesjonalistów. Podczas bezpłatnych warsztatów i  konferencji, które odbywają się równolegle do targów, stowarzyszenia, eksperci i praktycy prezentują najnowsze technologie oraz rozwiązania dla elektroinstalatorów, hurtowników elektrotechnicznych, architektów oraz projektantów.

urządzenia dla energetyki 2/2013

Podczas tegorocznych targów branżowej wymianie doświadczeń sprzyjać będą m.in. szkolenia elektrotechniczne TIM SA, IV Forum Elektroenergetyki Polskiej, konferencja „Energooszczędność w oświetleniu”, seminarium „Instalacje niskiego, średniego i wysokiego napięcia” czy konferencja „Marketing na rynku energetycznym”. W  ubiegłym roku program wydarzeń oraz ekspozycja targowa Expopower przyciągnęła 8204 specjalistów z całego kraju. W  tym roku targi odbywają się w dniach 14 – 16 maja w Poznaniu. Wstęp po rejestracji jest bezpłatny. Więcej informacji na www.expopower.pl n

61

konferencje i seminaria

Energetyka jądrowa szansą, czy zagrożeniem? Komitet Naukowo-Techniczny FSNT-NOT Gospodarki Energetycznej wspólnie z Stowarzyszeniem Elektryków Polskich jest organizatorem corocznej konferencji naukowo-technicznej poświęcanej szeroko rozumianej problematyce bezpieczeństwa energetyczne Polski. Odbyta 22. III. br. w salach warszawskiego Domu Technika konferencja licznie zgromadziła przedstawicieli świata nauki i przemysłu.

W

itając jej uczestników prezes NOT, Ewa Mańkiewicz -Cudny - podkreślając wagę tego zagadnienia dla pomyślnego rozwoju gospodarki krajowej - zaznaczyła, iż temat związany z zagwarantowaniem bezpieczeństwa energetycznego w  kontekście wyzwań, jakie stoją przed Polską, stanowi obok innowacyjności i transportu jeden z kluczowych składników programu gwarantującego pomyślny rozwój naszego kraju. Jednym z  bardzo żywo dyskutowanych kwestii podczas konferencji było zapewnienie poczesnego miejsce dla energetyki jądrowej w programie gospodarczym Polski i określenie jej wiodącej roli w niskoemisyjnym systemie energetycznym. Referent prof. Andrzej Strupczewski postawił w swoim wystąpieniu dwa fundamentalne pytania: czy OŹE mogą zastąpić elektrownie jądrowe w Polsce oraz czy Polskę stać na budowę elektrowni jądrowych? Odpowiedź na pytanie pierwsze – w  świetle przedstawionych analiz – jest negatywna, zaś na drugie – pozytywna. Dlaczego? Jakie argumenty merytoryczne pozwalają na kategoryczne stwierdzenia w tak fundamentalnych dla kraju kwestiach.

Jest drogo, będzie ...jeszcze drożej? Referent podał wiele argumentow, przytoczmy zatem te mniej znane opi-

62

Uczestników konferencji wita Ewa Mańkiewicz-Cudny, prezes Naczelnej Organizacji Technicznej.

nii publicznej, a mające istotne znaczenie dla Polski. Po pierwsze, trzeba wyciągnąć wnioski płynące z intensywnego rozwoju energetyki wiatrowej w Niemczech. Nie można pominąć kwestii wysokich dotacji i  ulg podatkowych, co stawia pod znakiem zapytania rentowność aeroenergetyki, podobnie i  innych rodzajów energetyki odnawialnej. W Niemczech subsydia do OŹE sięgają do 20 mld euro rocznie. Referent cytował za Reutersem, wypowiedź minister środowiska Niemiec, który ostrzegł, że jeśli rząd nie ograniczy subwencji, to do 2020 roku łączne dopłaty do tzw. zielonej energii wyniosą ok. 680 mld euro. Pomimo tak wysokich subwencji ceny energii elektrycznej w Niemczech wciąż rosną, obciążając coraz bardziej budżety rodzinne i rośnie też odsetek osób niepłacących terminowo rachunków za energię.

Argument portfela Wszyscy znamy kolokwialne powiedzenie, że jak nie wiadomo o co chodzi, to na pewno chodzi o  pieniądze. Jest także jedno powiedzenie, którego wymowa jest równie ironiczna, a mianowicie, że na końcu energetycznego procesu nie jest licznik, ale …odbiorca. To właśnie on płaci zawyżone rachunki za wszystkie błędy inwestycyjne w polityce energetycznej. Trudno zatem się dziwić, iż konsument, a szczególnie teraz w  dobie kryzysu gospodarczego

bardzo uważnie przygląda się każdej wydanej złotówce. Dotyczy to nie tylko tzw. końcowych odbiorców energii, ale tych którzy ją wytwarzają, przesyłają, jak i oczywiście tych, którzy teraz planują rozpocząć inwestycje w obszarze energetyki. Uczestnicy konferencji zgodzili się z uwagą metodologiczną prof. Andrzeja Strupczewskiego, że trzeba brać pod uwagę zarówno koszty wewnętrzne , jak i zewnętrzne inwestycji oraz koszty społeczne, w  tym zdrowotne oraz ochrony środowiska, związane z użytkowaniem konkretnych technologii energetycznych. Na tle energetyki odnawialnej, nie mówiąc już o dalekim miejscu dla energetyki opalanej węgle kamiennym, czy brunatnym, energetyka jądrowa plasuje się wcale nieźle, co prelegent zilustrował konkretnymi danymi. Pamiętajmy zatem, iż zawsze najbardziej wymownie przemawia do konsumentów argument portfela. Wystarczy w  tym miejscu przypomnieć, iż końcowy odbiorca najwięcej płaci za energie elektryczną w krajach, które rozbudowują energetykę wiatrową i fotowoltaiczną. Najwyższe rachunki za energię płacą w Europie Duńczycy i Niemcy. Najniższe zaś od wielu dziesięcioleci, po dziś dzień, Francuzi, którzy otwierają światową listę najniższych cen za kierowaną do odbiorcy energię elektryczną. A  to wszystko właśnie dzięki dalekowzrocznej polityce - sięgającej jeszcze

urządzenia dla energetyki 2/2013

konferencje i seminaria czasów prezydenta generała Charlesa de Gaulle’a w  wyniku której obecnie ponad 75% energii elektrycznej na potrzeby Francji dostarczanych jest z własnych elektrowni jądrowych, zlokalizowanych we wszystkich regionach tego kraju. Do tego dodajmy i inne profity w  postaci płaconych w  euro znaczących sum, które wpływają na konto budżetu państwa od odbiorców z innych państw z tytułu zakupu energii wytwarzanej we francuskich siłowniach jądrowych oraz skutecznej ochrony środowiska naturalnego w wyniku braku emisji dwutlenku węgla etc., etc.

Niestabilne OŹE Poważny kłopot dla stabilności każdego systemu energetycznego wynika z faktu iż elektrownie wiatrowe pracują ze zmienną mocą. Nie nasza to wina, przecież nic na to nie możemy poradzić, że często mamy bezwietrzną pogodę. W minionym roku były nawet takie okresy gdzie nieprzerwanie przez 90 godzin elektrownie wiatrowe na terytorium Niemiec nie dostarczały energii. Powód? Tylko jeden – brak wiatru. Dni bezwietrzne skutecznie powodują destabilizacje pracy krajowych systemów energetycznych. Tymczasem – jak podkreślił prelegent - elektrownie jądrowe mogą pracować i pracują w  systemie nadążającym za obciążeniem, co zilustrował wykresami mocy w funkcji obciążenia w aktualnie funkcjonujących niemieckich i francuskich elektrowniach. Warto nadmienić, że reaktory EPR jakie mają zostać zainstalowane np. w Wielkiej Brytanii zaprojektowano są do cyklicznych, dobowych zmian mocy w  granicach 25% do ...100%.

Niemcy mają alternatywę? W wypadku Niemiec niedoborom mocy - przy braku wiatru i słońca- można zapobiec, korzystając także z elektrowni szczytowo-pompowych oraz decydując się na eksport energii z  krajów sąsiednich. Wymaga to jednak dodatkowych kosztów wynikających z  budowy kolejnych elektrowni szczytowo-pompowych lub elektrowni gazowych, a  także rozbudowy sieci przesyłowej dla OŹE oraz połączeń transgranicznych, a  także oczywiście niemałych kosztów związanych z samym zakupem i przesyłem energii. Tymczasem w Polsce w razie ciszy wiatrowej – stwierdził prof. Andrzej Strupczewski – zapas energii w krajowych elektrowniach szczytowo-pompowych wystar-

czy zaledwie na zasilanie KSE przez ...4,5 godziny. Po prostu tych elektrowni mamy w Polsce za mało. Ponadto system przesyłowy w kraju jest nadal słabo rozwinięty, a środki przeznaczane na jego rozbudowę i modernizację znikome. Jednak Polska nie będąca krajem tak zasobnym finansowo, jak Niemcy, wciąż mocno finansowo wspiera OŹE. Według obliczeń prof. A. Strupczewskiego w Polsce za subwencje dla OŹE do 2020 roku , które zamkną się kwotą 76 mld PLN, można zbudować elektrownie jądrowe o łącznej mocy 4 tys. MWe. Z kolei za dalsze subsydia na OŹE – planowane z kwocie 10 mld PLN rocznie – można, jak utrzymuje prelegent, zbudować dalsze elektrownie jądrowe, w tempie jeden blok 1000 MW na dwa lata. Zdaniem referenta: „W wyniku realizacji polskiego programu energetyki jądrowej otrzymamy czystą i  tanią energie elektryczną przez okres 60 lat ( taki czas eksploatacji elektrowni atomowej przewidują projektanci i  dozór jądrowy), a  zaoszczędzone środki finansowe pozwolą na finansowanie drogiego OŹE”. Energetyka jądrowa zatem nie wyklucza innych rodzajów pozyskiwania energii, ale jest ważnym i niezbędnym elementem racjonalnego mixu energetycznego.

Pozytywne wyniki stress testów Artykułowane są często obawy, czy pracująca bez szkodliwych emisji gazów i  pyłów, energetyka jądrowa jest odpowiednio przygotowana na ograniczenie skutków ewentualnej awarii, związanych z potencjalnym niebezpieczeństwem promieniowania jonizującego. W  swoim wystąpieniu prof. A. Strupczewski zaznaczył, że bezpieczeństwo ludności przy pracy reaktorów III generacji jest zapewnione. Reaktory – jak skonstatował – zostały zaprojektowane zgodnie z wymogami zaostrzonego reżimu bezpieczeństwa i zweryfikowane przez urzędy dozoru jądrowego m.in. we Francji, Niemczech i Wielkiej Brytanii i spełniają już obecne wymagania japońskie, jakie zostały postawione przez międzynarodowy dozór jądrowy po pamiętnym tsunami w Japonii w marcu roku 2011. Japońskie elektrownie jądrowe ( w Japonii są zainstalowane reaktory II generacji, jakich obecnie się już nie buduje) okazały się niezbędnymi dla gospodarki japońskiej i po modernizacji związanej z podwyższoną odpornością na katastrofy naturalne będą mogły wznowić pracę.

urządzenia dla energetyki 2/2013

Zaufać ekspertom Wymogi związane z  zapewnieniem bezpieczeństwa energetycznego kraju realizowane będą najpełniej poprzez odpowiednio sprokurowany mix energetyczny. W Polsce mix energetyczny wymaga wybudowania elektrowni atomowych. Komitet Naukowo-Techniczny NOT Gospodarki Energetycznej we wnioskach - jakie zostały sformułowane w wyniku dyskusji - stoi na stanowisku, że sformułowany przed kilku laty Program Polskiej Energetyki Jądrowej jest optymalnym rozwiązaniem dla poprawy konkurencyjności naszego przemysłu oraz poprawy jego stanu technicznego. Tym bardziej, że jak wynika z wstępnych analiz, urzeczywistnienie tego programu ożywiłoby w istotnym stopniu gospodarkę i stworzyło wiele nowych miejsc pracy. Szacuje się, iż ponad 50% całości inwestycji przy budowie i uruchomieniu pierwszej elektrowni jądrowej w  Polsce mogą wykonać polskie przedsiębiorstwa. Przy kolejnej inwestycji tego rodzaju udział firm polskich na placu budowy możne wzrosnąć nawet do ponad 70 procent. Biorąc pod uwagę wszystkie aspekty techniczne, ekonomiczne i  środowiskowe rozpatrywane w rachunku tzw. kosztów ciągnionych - według ekspertów biorących udział w dyskusji podczas konferencji NOT i SEP - opcja jądrowa stanowi trafny wybór. Będzie bowiem skutecznym gwarantem zapewnienia optymalnego mixu energetycznego dla naszego kraju. A dobrze funkcjonujący mix będzie z kolei ważnym fundamentem budowania naszej niezależności i  trwałego bezpieczeństwa energetycznego. W efekcie więc to energetyczny technologiczny mix w  symbiozie z  efektywnym programem poszanowania energii, przesądzi o  stopniu konkurencyjności przemysłu, a co za tym idzie naszej pozycji na gospodarczej mapie świata. Tymczasem na samym starcie PPEJ ma już całkiem spore opóźnienia. Dlatego hasło: o  energii porozmawiajmy z  większą energią, to nie kalambur, ale wymóg chwili. Czas zamienić słowa na decyzje, a  decyzje na konkretne działanie. W przeciwnym razie środki finansowe już wydatkowane na wstępne projekty zostaną zmarnowane, tak jak to miało niestety miejsce w  przypadku rozpoczętego projektu budowy elektrowni jądrowej w Żarnowcu. Anna Bielska, Marek Bielski n

63

BHP w energetyce

BHP w energetyce

Kontrowersyjne infradźwięki Hałas zajmuje drugie miejsce na liście przyczyn chorób zawodowych w świecie. Z hałasem trzeba walczyć poprzez skuteczne jego ograniczenie. Ale jak przeciwdziałać hałasowi, którego... nie słyszymy?

Z

jawiska nieznane zawsze budzą niepokój. A problematyka infradźwięków nie należy do „całkowicie rozszyfrowanych” przez naukowców i lekarzy. Wybuchy wulkanów, burze geomagnetyczne, grzmoty, turbulencje powietrzne, meteoryty emitują fale o bardzo niskich częstotliwościach od 0.01 do 3 Hz. Wiatr halny będący często źródłem fal dźwiękowych o  częstotliwości 7 Hz podobno przyczynia się do wzrostu de-

64

presji. W tym czasie stwierdza się również zwiększenie ryzyka zawału serca oraz nasilenie objawów niektórych chorób. Niewykluczone, że właśnie bóle określane, jako reumatyczne „zapowiadające zmianę pogody” są wynikiem reakcji organizmu wywołanej falami infradźwiękowymi, jakie towarzyszą zmianie frontu atmosferycznego. Ponoć infradźwięki mogą być odpowiedzialne również za...migrenę.

Wiatr „opływający” wysokie obiekty budowlane jest źródłem infradźwięków o  natężeniu przekraczającym 100 dB. Fale tego rodzaju mogą stać się coraz bardziej uciążliwe dla mieszkańców metropolii. 120 dB, stanowi próg bólu i odpowiada fali ciśnienia akustycznego milion razy silniejszego, niż dźwięk 20 dB, stanowiący próg słyszalności. Dość w tym miejscu powiedzieć, że poddanie zwierząt od-

urządzenia dla energetyki 2/2013

BHP w energetyce działywaniu infradźwięków powyżej 170 dB, powoduje ich śmierć z powodu przekrwienia płuc. Ze względów na wysoki stopień niebezpieczeństwa zagrożenia dla zdrowia i życia takich badań – co zrozumiałe -nie przeprowadzono ich z udziałem ludzi. Destrukcyjne działanie infradźwięków wywołane przez źródła sztuczne technicznego pochodzenia, w tym wypadku silniki okrętowe, zauważono już u marynarzy niemieckich łodzi podwodnych podczas I  wojny światowej. Amerykanie badali odporność na infradźwięki, jakie powstają przy starcie rakiety. Sponsorowany przez NASA zespół pod kierunkiem Henniga von Gierke przeprowadził całą serie eksperymentów z przyszłymi kosmonautami. Próby te wykazały negatywne efekty infradźwięków na organizm, zmiany rytmu oddechowego, a nawet efekt duszenia się i wibracje klatki piersiowej (próby odbywały się w tzw. dynamicznej komorze ciśnieniowej). Wykorzystanie infradźwięków staje się obecnie domeną instytutów wojskowych. Niektóre tereny wojskowe w  USA chronione są także przy pomocy infradźwięków. Ich emisja podobno powoduje u  ludzi irracjonalne uczucie strachu. Ktoś chcący przekroczyć niewidzialną barierę infradźwięków... zawraca z drogi. Także jednostki specjalne testują na poligonach specjalnie skonstruowaną broń infradźwiękową. Ma ona na celu czasowe wyeliminowanie przeciwnika z  walki na czas kilkadziesiąt minut, a nawet kilka godzin. Nie trzeba dodawać, jakie to ma znaczenie na przykład w przypadku wszelkiego rodzaju zamieszek.

W infradźwiękowej matni

Japończycy mieszkający w  pobliżu arterii komunikacyjnych, lotnisk, zakładów przemysłowych często skarżą się na skutki hałasu niskoczęstotliwościowego. Są to najczęściej bóle głowy, wrażenie ucisku i „dzwonienia” w uszach. Znamiennego przykładu dostarcza zdarzenie w  laboratorium Narodowego Ośrodka Badań Naukowych w Marsylii. Po przeniesieniu się do nowych pomieszczeń pracownicy tegoż laboratorium zaczęli się uskarżać na bóle głowy oraz częste uczucie nudności. Okazało się, że przyczyną tego okazała się nader prozaiczna – przestarzały...wentylator przemysłowy pracujący w pobliskiej hali. Dyrektor laboratorium prof. Vladimir Gavreau rozpoczął wtedy serię badań ekspery-

mentalnych dotyczących infradźwięków i zbudował specjalne urządzenia badawcze. Niestety sam padł ofiarą swoich eksperymentów stając się inwalidą, a eksperymenty natychmiast przerwano. W  Polsce wystarczy zapoznać się z  licznymi protestami mieszkańców małych miejscowości, broniących się przed lokalizacją kolejnych farm wiatrowych w okolicy, którą zamieszkują, aby dowiedzieć się, że wiatraki już nie tylko krytykowane są za szpecenie krajobrazu i fakt, iż przez nie giną ptaki, ale że ogromne łopaty siłowni wiatrowych generują infradźwięki na odległość nawet 10 km, co ma być bardzo groźne dla zdrowia mieszkańców i turystów. Nawiasem, w najnowszych konstrukcjach skrzydeł elektrowni wiatrowych projektanci zgodnie twierdzą, że już się uporali z zagadnieniem infradźwięków.

Zagrożenie niesłyszalne

Niektóre zwierzęta, np. słonie bardzo dobrze słyszą infradźwięki. Króliki odbierają falę infradźwiękową, poprzedzająca zazwyczaj trzęsienia ziemi i uciekają w popłochu z terenów zagrożonych. Sejsmolodzy chcą nawet na podobieństwo reakcji zwierząt stworzyć system wczesnego ostrzegania przed trzęsieniami ziemi. Natomiast ludzkie ucho jest nieczułe na fale dźwiękowe poniżej 16 Hz. Po prostu ich częstotliwość jest dla ludzkiego narządu słuchu nieodbieralna. Według polsk iej normy PN-86/N-01338, infradźwiękiem nazywamy hałas lub dźwięk, którego widmo częstotliwościowe jest zawarte z zakresie pomiędzy 2 a 16 Hz. Zgodnie z tą normą w odniesieniu do infradźwięków sztucznego pochodzenia wprowadzono pojęcie hałasu niskoczęstotliwościowego. Co jest źródłem infradźwięków? Na dobrą sprawę wszystko, co się porusza i  obraca. A  zatem urządzenia w  elektrowniach cieplnych: młyny, kotły, silniki, ale także samoloty, samochody, pojazdy szynowe, a nawet długie mosty, obciążone dużym ruchem pojazdów, w  przemyśle – na przykład - młoty udarowe, sprężarki tłokowe niskoobrotowe, wentylatory i dmuchawy, elektryczne piece łukowe, młoty kuźnicze. Przed infradźwiękami - stanowiącymi zagrożenie w środowisku - pracy jednak mało skuteczne okazują się tradycyjne ściany, przegrody, ekrany, pochłaniacze akustyczne, czy bariery dźwiękochłonne.

urządzenia dla energetyki 2/2013

Bardzo często źle zaprojektowana konstrukcja hali, czy innego obiektu o dużej kubaturze może ponadto wzmacniać działanie infradźwięków, zamiast je ograniczać. Problem infradźwięków występuje m. in.w  kabinach operatorów, i pomimo, że są one dźwiękoszczelne to poziom emisji infradźwięków jest np. wyższy, niż poza kabiną. Najlepsza metodą jest likwidować hałas niskoczęstotliwościowy u  źródła jego powstania. Koniecznie należy stosować tłumiki przy wlotach i wylotach powietrza (lub gazu) maszyn przepływowych. Trzeba przestrzegać właściwego fundamentowania ( z wibroizolacją)urządzeń. W  przypadku zaistnienia zjawiska rezonansu należy usztywniać konstrukcje ścian i budynków. Stosować dźwiękoszczelne kabiny - najlepiej murowane - dla operatorów urządzeń wytwarzających infradźwięki. Należy pamiętać, iż hałas niskoczęstotliwościowy, w tym infradźwiękowy odbierany jest przez człowieka zarówno droga słuchową, jak i... całym ciałem. Efekt oddziaływania hałasu infradźwiękowego – jak informuje CIOP - stwarza uczucie wibrowania narządów wewnętrznych, które nasila się (aż do zniszczenia struktury organu). Zjawisk to związane jest z pobudzaniem organów wewnętrznych, których częstotliwości leża w tym zakresie, co infradźwięki. Infradźwięki trzeba po prostu zmierzyć i przy wysokim poziomie ciśnienia akustycznego, którego nie da się zlikwidować należy stosować rotacje wśród pracującej załogi. Dla operatorów maszyn i urządzeń poczucie dyskomfortu, zmęczenia, zaburzenia równowagi, mniejsza sprawność psychomotoryczna związane mogą być z  nie tylko z ekspozycją na infradźwięki, ale też narażeń na hałasy niskoczęstotliwościowe (począwszy od 10 Hz do 225 Hz) co może także skutkować wypadkami przy pracy. Krótszy czas pracy przy źródle hałasu niskoczęstotliwościowego byłby najlepszą formą profilaktyki i skutecznej ochrony pracowników przed ewentualnymi ujemnymi skutkami zdrowotnymi długotrwałego narażenia się na emisję niesłyszalnych infradźwięków. Czas i poziom narażenia na wpływ infradźwięków ma zasadnicze znaczenia dla stanu zdrowia ludzkiego Anna i Marek Bielscy

n

65


Urządzenia dla Energetyki 2/2013