Issuu on Google+

Urządzenia Energetyki dla

Specjalistyczny magazyn branżowy ISSN 1732-0216 INDEKS 220272

Nr 5/2010 (49) w tym cena 16 zł ( 7% VAT )

|www.urzadzeniadlaenergetyki.pl| • Rozmowa z prof. Ryszardem Tadeusiewiczem oraz Stanisławem Wapniarskim, Dyrektorem Rozwoju Elektrobudowa SA Rynek Dystrybucji Energii • • Konkurs BOSCH – str. 9 • Innowacje • Wydarzenia • Informacje firmowe • Oplotowe złączki mostkujące firmy BELOS •

urządzenia dla energetyki 5/2010(49)


w numerze

Spis treści n WYDARZENIA I INNOWACJE GE WattStationTM.................................................................................. 5 Czarny biznes........................................................................................... 6 Elektromontaż-Export ......................................................................... 6 sprzedany................................................................................................... 6 Grupa Tauron na plusie......................................................................... 7 Gigantyczna turbina pływowa zagrożeniem dla środowiska?.......................................................................................13

n wywiad Świat w pryzmacie myśli, czyli nauka nie jedno ma imię Z prof. Ryszardem Tadeusiewiczem rozmawia Marek Bielski......................................................................... 8 Tajemnica sukcesu, rozmowa ze Stanisławem Wapniarskim, Dyrektorem Rozwoju Elektrobudowa SA Rynek Dystrybucji Energii........ 14

n technologie, produkty informacje firmowe Systemy bazodanowe WindEx – współpraca i powiązanie funkcjonalności.................................18 Pomiar ilości i długości desek w fabryce przemysłu drzewnego.........................................................................22 NH wkładki topikowe niskiego napięcia.......................................24 Bezpieczniki do montażu powierzchniowego (SMD)............25 SEN Plus – nowy standard Niezawodne rozdzielnice niskiego napięcia sercem Twojej firmy.............................................................................26 Pomiarowe przekładniki prądowe w klasie dokładności 0,2S oraz 0,5S............................................ 30 Rozporządzenie REACH.....................................................................32 Rejestracja zakłóceń elektrycznych.............................................. 34 Kamera termowizyjna KT-160 firmy Sonel S.A.......................... 36 Ogrzewanie i kontrola wilgotności w szafach elektrycznych.....................................................................38 Izolatory kompozytowe Pfisterer - fakty, technologia, innowacje.......................................................40 Energoelektronika w układach napędowych – problematyka aplikacji i eksploatacji........................................ 42 Układ sterowania silnikiem prądu stałego dużej mocy......... 48 „Oplotowe złączki mostkujące BELOS-PLP PREFORMEDTM Splice Shunt – sprawdzony sposób na stare połączenia prasowane w liniach elektroenergetycznych.”...........................52 Modernizacja generatora TWW-320-2Y3................................... 56

n eksploatacja i remonty Nowa wiertarko-wkrętarka GSR 10,8-2-LI Professional oraz wkrętarka GSR 10,8-LI Professional firmy Bosch............62 Polska na Konferencji Globalnej Inicjatywy na rzecz Gazu Łupkowego............................................................... 64 Co z tą energią?.................................................................................... 64 Zielone technologie Schneider Electric na EXPO 2010 ....... 66 ENERGETAB 2010.................................................................................67

n felieton Ewaluacja strategii energetycznej potrzebna od zaraz........ 69

4

Urządzenia Energetyki dla

Zapraszamy do odwiedzenia naszego stoiska nr 25 w pawilonie K na Międzynarodowych Energetycznych Targach Bielskich ENERGETAB 2010 w dniach 14-16 września Współpraca reklamowa: MIKRONIKA...................................................................I APATOR........................................................................ II HOPPECKE...................................................................3 BOSCH.......................................................................... 9 ENERGETYKA.X.TECH.PL . .......................................11 TRONIA....................................................................... 13 ELEKTROBUDOWA SA............................................. 15 ORMAZABAL.............................................................. 17 EN-TECH..................................................................... 21 ge............................................................................... 27 CANTONI................................................................... 29 POLCONTACT............................................................. 31 KARAT........................................................................ 33 SONEL........................................................................ 37 STEGO........................................................................ 39 pfisterer.................................................................40 pce.............................................................................. 51 energetab.............................................................. 55 BMS polska.............................................................. 61 scc............................................................................. 68 ENERGOELEKTRONIKA.PL..................................... 69 FLIR............................................................................. III elkomtech............................................................... IV

urządzenia dla energetyki 5/2010


wydarzenia i innowacje

GE WattStationTM To właśnie energia elektryczna będzie źródłem napędu samochodów przyszłości. Każde 10 000 użytkowników samochodów benzynowych, którzy zamienią je na pojazdy elektryczne, zmniejszy emisję CO2 o 33 000 ton rocznie — jest to równoważne rocznej emisji CO2 przez 6500 tradycyjnych samochodów jeżdżących po drogach w Stanach Zjednoczonych. ojazdy elektryczne mogą zrewolucjonizować transport. Aby umożliwić tę rewolucję, najpierw zmodernizowana musi zostać sieć energetyczna, a  także musi powstać sieć powszechnie dostępnych stacji szybkiego ładowania akumulatorów. Stacja ładowania GE WattStation, opracowana z myślą o rozwiązaniu tych problemów, znacznie skraca czas niezbędny do naładowania pojazdu – jeżeli wcześniej średni czas ładowania pojazdu elektrycznego wynosił od 12 do 18 godzin, z  Wattstation skróci się on do zaledwie 4-8 godzin w porównaniu ze standardowym ładowaniem, przy założeniu pełnego cyklu ładowania akumulatora 24 kW. GE Wattstation umożliwia także integrację z  „inteligentnym” systemem dystrybucji energii elektrycznej, dzię-

ki czemu może być elementem kompleksowej, zintegrowanej infrastruktury dystrybucji produktów energetycznych umożliwiając dostawcom energii zarządzanie wpływem pojazdów elektrycznych na lokalne i regionalne sieci energetyczne. WattStation łączy w  sobie funkcjonalność z  przyjazną dla użytkownika formą opracowaną przez znanego projektanta przemysłowego Yvesa Behara. Ciekawą innowacją są diody umieszczone w  terminalu – ich kolor zmienia się w  zależności od jego dostępności (zielony – terminal dostępny; czerwony – terminal niedostępny). W  kwietniu 2010 r. Project Get Ready, organizacja non-profit kierowana przez Rocky Mountain Institute, która powstała z  myślą o  ułatwieniu przy-

gotowań do wprowadzenia pojazdów elektrycznych wybrała GE na doradcę technicznego w  sprawach związanych z projektowaniem i planowaniem regionalnych sieci energetycznych dostosowanych do ich obsługi. Stacja GE WattStation będzie dostępna w sprzedaży na całym świecie w 2011 r. i będzie oferować różne opcje zastosowań komercyjnych. Najważniejsze standardy i cechy: 8 Certyfikat UL 8 Komunikacja między stacją ładowania i pojazdem zgodna z NEC 625 8 Podłączenie kabla zgodne z SAE J1772 8 Obudowy do stosowania wewnątrz i na zewnątrz budynków 8 Możliwość zamontowania na ścianie lub na postumencie 8 Możliwość użytkowania komercyjnego lub z czytnikiem kart 8 Uwierzytelnianie użytkownika 8 Łączność za pośrednictwem sieci 8 Pomiar wielkości przychodów z komunikacją przez system AMI 8 Wskaźniki i wyświetlacz LED 8 Możliwość ładowania do poziomu 2 (ze źródła napięcia zmiennego 208240 V) œ

urządzenia dla energetyki 5/2010

5


wydarzenia i innowacje

Czarny biznes Dotychczasowe tradycyjne źródło energii, węgiel brunatny, mimo korzyści czerpanych z wydobycia i  wpływów do budżetów gmin budzi nieustanne kontrowersje ze względu na kłopotliwe sąsiedztwo kopalni, powodujących spore spustoszenia w krajobrazie. Władze gmin z okolic Lubina i Legnicy zamierzają zablokować planowaną w tamtym rejonie gigantyczną inwestycję – stworzenie kombinatu górniczoenergetycznego koło Legnicy. ają go tworzyć kopalnia węgla brunatnego i  dwie elektrownie. Całość kosztowałaby ok. 35 mld zł, co oznacza jedną z największych nowych inwestycji w  energetyce i  górnictwie – zarówno w  skali krajowej, jak i europejskiej. Władze lokalne spod Legnicy w  porozumieniu z  ekologami postanowiły pilnować, czy nowa inwestycja powstawać będzie zgodnie z  prawem. Mieszkańcy boją się, że stracą nowo wybudowane domy, a  leżące na terenie planowanej odkrywki gmina Ruja, część gmin Kunice, Miłkowice czy gminy wiejskiej Lubin znikną pod ziemią, bo węgiel zalega tam na głębokości ok. 200 m. Samorządowcy tej ostatniej wypowiadają się negatywnie o  całości projektu zmian zagospodarowania przestrzennego województwa lubelskiego. Mają one umożliwić prawną ochronę

podlegnickich złóż węgla brunatnego, uznawanych za największe w  Europie, w  tym ustrzec je przed dalszą zabudową. Zdaniem samorządu, brak podstawy prawnej do wprowadzenia takiej ochrony, a eksploatacja podlegnickiego złoża nie daje gwarancji, że zachowana zostanie odpowiednia ochrona środowiska. W okolicach liczącej przeszło 50 lat kopalni Adamów w  Turku, gdzie głębokość odkrywki sięga ok. 80 m, a  po jej wyczerpaniu teren jest rekultywowany, mieszkańcy nie narzekają na sąsiedztwo kopalni węgla brunatnego. Prezes Kopalni Węgla Brunatnego Adamów przekonuje, że choć metoda odkrywkowa jest inwazyjna, to po zakończeniu eksploatacji rekultywowany obszar będzie mógł być włączany do Natury 2000. Zdaniem wójta gminy wiejskiej Lubin, rekultywacja jest zaledwie protezą przy-

rodniczą. Dla tego terenu budowa kompleksu górniczo-energetycznego oznacza perspektywę utraty około 60 proc. obszaru. Marszałek województwa dolnośląskiego oczekuje, że wszystkie gminy przedłożą uwagi do planu zagospodarowania przestrzennego regionu, którego wspomniane zmiany mają ochronić złoża węgla brunatnego przed dalszą zabudową. Bilans rocznego wydobycia węgla brunatnego w  Polsce w  pięciu kopalniach wynosi ok. 60 mln ton. Moc elektrowni opalanych tym paliwem to ok. 9 tys. MW, a  produkcja energii elektrycznej z  niego przekracza 50 TWh rocznie. Aktywnie eksploatowane złoża kończą się i bez nowych inwestycji już za ok. 20 lat paliwa może zabraknąć. Źródło: rp.pl œ

Elektromontaż-Export sprzedany Nowym właścicielem należącej do PKN Orlen spółki został Petro Eltech. Wartość transakcji wyniosła 45 mln zł.

lektromontaż-Export, firma o ponad 50-letniej tradycji, wystawiony został na sprzedaż w trybie przetargu. Rozstrzygnięto go, na korzyść Petro Eltech, pod koniec lutego. Drugim z oferentów był Zakład Produkcji Urządzeń Elektrycznych. Spółka nie została jednak dopuszczona do udziału w przetargu z przyczyn formalnych. Wobec Elektromontażu-Export rozpoczęto w 2006 roku postępowanie upadłościowe, przekształcone rok później w postępowanie zmierzające do likwidacji majątku firmy. Pod koniec tego samego roku akcje spółki wycofano z Giełdy Papierów Wartościowych.

6

Historia Elektormontażu-Export sięga lat 50. Początkowo przedmiotem jej działalności był eksport usług budowlanych i montażowych oraz urządzeń licznych wówczas przedsiębiorstw Elektromontażu. Na początku lat 80. firma z Biura Kompletacji Dostaw przekształciła się w Przedsiębiorstwo Eksportu Budownictwa ElektromontażExport. Na początku następnej dekady firma zyskała status spółki akcyjnej z prywatnym kapitałem, przestawiając się na produkcję i eksport własnych urządzeń. Kolejny przełomowy etap to lata 1995-2001, kiedy to utworzono grupę kapitałową złożoną ze spółek sektora elektrotechnicznego.

Petro Eltech już od 2003 r. jest udziałowcem Elektromontażu Lublin, spółki wchodzącej w skład spółki. Przejęcie całego Elektromontażu-Export otworzyć ma nowy rozdział w historii firmy, dzięki konsolidacji wszystkich spółek. Spodziewana jest tym samym poprawa wizerunku przedsiębiorstwa. Nowy właściciel jest producentem rozdzielnic niskiego napięcia na licencji Schneider Electric, specjalizuje się głównie w pracach remontowych, modernizacyjnych i inwestycyjnych w sektorze elektrycznym. Wśród klientów spółki są m.in. Orlen i Soda Mątwy. œ

urządzenia dla energetyki 5/2010


wydarzenia i innowacje

Grupa Tauron na plusie Firma opublikowała wyniki finansowe za I półrocze 2010 roku. Jej przychody osiągnęły 7-procentowy wzrost – do blisko 7,26 mld zł. Przed rokiem przychody Grupy wyniosły 6,78 mld zł. ysk netto Grupy Tauron zwiększył się o niemal 9 procent z 527 mln zł w I półroczu 2009 r. do 573 mln zł w  I  półroczu 2010 r. Jednocześnie spółka ogranicza zadłużenie finansowe netto, które spadło do poziomu 581 mln zł na koniec czerwca 2010 r., z 1,2 mld zł na koniec czerwca 2009 r. Niższe zadłużenie finansowe netto to w głównej mierze efekt obniżenia poziomu zadłużenia finansowego ogółem o 269 mln zł przy jednoczesnym wzroście stanu środków pieniężnych o 17 mln zł w stosunku do stanu na koniec roku 2009 r., kiedy zadłużenie finansowe netto wynosiło 867 mln zł. Zanotowano istotne zwiększenie EBITDA (zysku operacyjnego powiększonego o  amortyzację) o  ponad 8 procent. Wskaźnik wzrósł z 1,36 mld zł w I półroczu 2009 roku do 1,47 mld zł w I półroczu 2010 r. Udało się też zachować wysoki poziom marży EBITDA na poziomie ponad 20 procent. Najwyższe wzrosty na poziomie EBITDA Grupa uzyskała w segmentach Wytwarzanie (zarówno konwencjonalne, jak i OZE) oraz w segmencie Dystrybucja. Wzrost EBITDA w  segmencie Wytwarzanie to w  głównej mierze efekt wzrostu wolumenu wytworzonej energii, co z kolei wynika z rosnącego zapotrzebowania na energię. Ponadto Grupa odnotowała wyższe wpływy z  tytułu kosztów osieroconych. Przychody z  tytułu rekompensat KDT wyniosły w  I  półroczu 2010 r. około 220,4 mln zł. Rok wcześniej było to blisko 183 mln zł. W  przypadku OZE wzrost marży, przy utrzymaniu takiego samego wolumenu produkcji jak przed rokiem (0,24 TWh), był efektem wyższych przychodów z  tytułu zielonych certyfikatów. Bardzo dobre wyniki zostały wypracowane w segmencie Dystrybucja. To efekt wzrostu wolumenu sprzedaży, wyższych cen w taryfach, a także niższych kosztów energii na pokrycie różnic bilansowych; te ostatnie spadły rok do roku o 29 procent do 259,4 mln zł. Pozytywnym zjawiskiem jest również wzrost liczby klientów końcowych. Grupa odnotowała rok do roku przyrost liczby klientów o 20 tys. do 4.088 tys. oraz wzrost wolumenu sprzedanej energii o 9 procent do 16,9 TWh. Pozwoliło to skompensować niższe marże w  segmencie Sprzedaż wynikające ze wzrostu konkurencji na rynku energii. – I  półrocze 2010 r. możemy zaliczyć do udanych. Odnotowaliśmy wzrost najważniejszych wyników finansowych, dzięki m.in. sprzyjającym warunkom rynkowym i rosnącemu popytowi na energię, a także coraz lepszej sytuacji wewnętrznej w Grupie, która jest efektem prowadzonej re-

strukturyzacji i  programu redukcji kosztów – komentuje Dariusz Lubera, prezes zarządu Tauron Polska Energia. Wzrost popytu na energię elektryczną w  kraju potwierdzony został zwiększonym wolumenem sprzedaży w segmencie Dystrybucji z 18,0 TWh w I półroczu 2009 r. do 18,8 TWh w I półroczu 2010 r., co oznacza wzrost o 4,4%. – Nasze działania przyczyniają się do wzrostu efektywności funkcjonowania. Oszczędności uzyskane w I półroczu 2010 r. wyniosły około 140 mln zł, co potwierdza, że redukcja kosztów na poziomie 1 mld zł w  latach 2010-2012 jest realna – dodaje Krzysztof Zawadzki, wiceprezes zarządu ds. ekonomiczno-finansowych Tauron Polska Energia. Odnotowano wzrost sprzedaży energii elektrycznej do odbiorców końcowych o  9 procent z  15,5 TWh w  I  półroczu 2009 r. do 16,9 TWh w I półroczu 2010  r. Zwiększony wolumen sprzedaży to efekt wzrostu popytu wśród istniejącej bazy klientów oraz pozyskania nowych klientów detalicznych. Dobre wyniki osiągnięte w  I  półroczu 2010 r. to także efekt realizowanej strategii korporacyjnej. Grupa koncentruje się na zyskownym wzroście w  obszarach działalności podstawowej, integracji zarządzania wszystkimi elementami łańcucha wartości oraz poprawie efektywności funkcjonowania. Postępują także prace związane z  realizacją programu inwestycyjnego. W  fazie uruchomienia lub realizacji jest wiele projektów. W  I  półroczu 2010 r. nakłady inwestycyjne Grupy Tauron wyniosły 530 mln zł. Rok wcześniej były to 695 mln zł. Niższe inwestycje to efekt aktualizacji harmonogramów realizacji i przesunięcia planowanych nakładów na II połowę 2010 r. m.in. z  powodu trudnych warunków atmosferycznych, tj. długiej i  mroźnej zimy oraz powodzi. Ponadto I półrocze 2009 r. to stosunkowo wysoka baza ze względu na końcowy etap inwestycji 460 MW w El. Łagisza. Główne inwestycje w  pierwszych sześciu miesiącach tego roku to nakłady na budowę nowych mocy wytwórczych (51 mln zł), budowa nowych przyłączy w segmencie Dystrybucja (132 mln zł) i budowa podziemnej infrastruktury technicznej w segmencie Wydobycie (33 mln zł). Pozytywnym zjawiskiem jest wzrost środków pieniężnych z działalności operacyjnej; w  I  półroczu 2010 r. osiągnęły poziom niemal 1,1 mld zł. Rok wcześniej w  analogicznym okresie - ponad 800 mln zł. To pozwala na tym etapie na finansowanie inwestycji w  dużej mierze ze środków własnych. œ

urządzenia dla energetyki 5/2010

aktualności Powietrzna energia

Futurystyczne do niedawna perspektywy pozyskiwania energii z powietrza stać się mogą wkrótce realne. Tego rodzaju odnawialne źródło energii może być przy tym bardziej wydajne niż ogniwa słoneczne. Kwestia ta była przedmiotem 240. zjazdu Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego. Jak poinformował dr Fernando Galembeck z Uniwersytetu Campinas w Brazylii, badania prowadzone przez jego placówkę naukową mogą utorować drogę do pozyskiwania elektryczności z atmosfery, co w przyszłości może okazać się kolejnym, bardzo istotnym źródłem energii dla gospodarstw domowych. Do prowadzenia badań w  tym kierunku zainspirowały naukowca prace nad wykrywaniem i zabezpieczaniem się przed burzami i wyładowaniom atmosferycznym. – Jeśli będziemy wiedzieli, jak powstaje i  rozchodzi się elektryczność w  atmosferze, będziemy wiedzieli jak chronić ludzi i  dobytek przed zniszczeniami jakie niosą ze sobą pioruny – tłumaczy dr Galembeck . Badacz dowiódł, że ładunek elektryczny w  kropli wody w  atmosferze powstaje w  zetknięciu z  drobinami pyłu. Podczas eksperymentów prowadzonych wraz z  zespołem używał powszechnie obecnych w  atmosferze krzemionki i fosforanu glinu. Krzemionka w powietrzu bogatym w parę wodną nabierała ładunku ujemnego, a fosforan glinu dodatniego. – To ewidentny dowód, że woda w atmosferze powoduje powstanie potencjału elektrycznego. Nazywamy to „hydroelektrycznością” bądź „wilgotną elektrycznością” – tłumaczy badacz. – W  przyszłości będziemy mogli budować kolektory, podobne do tych słonecznych, które ten potencjał będą w stanie zamienić na prąd zasilający nasze domy. Według badacza, „hydroelektryczne” źródła energii, podobnie jak panele słoneczne, najlepiej sprawdzają się w nasłonecznionych okolicach, a także wszędzie tam, gdzie chmury najczęściej zasłaniają słońce. Dodatkową korzyścią może okazać się ochrona przed wyładowaniami atmosferycznymi. Źródło: rp.pl œ

7


wywiad

Świat w pryzmacie myśli, czyli nauka nie jedno ma imię Z prof. Ryszardem Tadeusiewiczem . rozmawia Marek Bielski

8 Panie Profesorze, jak widać - obroniony z wyróżnieniem - dyplom inżyniera elektryka nie przeszkodził Panu nie tylko w wykładach w AGH i wielu krajowych i zagranicznych politechnikach, co jeszcze można uznać za naturalne, ale w krakowskiej Akademii Pedagogicznej, i Akademii Ekonomicznej, w Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego, Akademii Wychowania Fizycznego, a nawet w Akademii Sztuk Pięknych!? Dlaczego miałby przeszkodzić. Wręcz przeciwnie. Nie tylko nie przeszkodził, ale pomógł. W trakcie studiów na Wydziale Elektrycznym AGH mogłem zdobyć - jak inni moi koledzy - solidne fundamenty wiedzy, na których można było potem systematycznie budować swój dalszy rozwój naukowy i zawodowy. 8 Lecz po studiach definitywnie wziął Pan rozbrat z elektrotechniką i energetyką? Planowałem podjąć pracę w  jednym z przedsiębiorstw tego sektora, ale moi Profesorowie wystąpili z  propozycją pozostania na uczelni i podjęcia przeze mnie pracy naukowo-badawczej. 8 W energetyce small is beautiful nie ma wielu przyjaciół! Nie namawiano Pana do zajęcia się na przykład transformatorami, czy sieciami wysokich napięć? Był to w Polsce okres budowy wielu elektrowni.

8

Spodziewano się pomocy ze strony młodych, zdolnych naukowców. Namawiano oczywiście i  do zajęcia się urządzeniami o  dużych gabarytach. I  tego też doświadczyłem np. pracując na początku lat 80. nad optymalizacją procesów flotacji rud miedzi, cynku i ołowiu. Jeśli ktoś z Czytelników był w kombinacie w Głogowie, wie, że takie urządzenia są wielkości sporego domu. Dla mnie jednak good things come in small packages. Bardziej zafascynował mnie ten obszar nauki, na którym zbyt dużo ścieżek jeszcze nie wydeptano. Zaintrygował mocno moment narodzin nowych dyscyplin nauki i  techniki. Zainteresowałem się cybernetyką, automatyką, robotyką, informatyką w dobie kiedy te dyscypliny wiedzy zaczynały się tak naprawdę kształtować. Od 1971 roku do dziś pracuję w AGH. Aktualnie kieruję Katedrą Automatyki na Wydziale Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki. Trudno zatem mówić o  rozbracie z  pierwszym wyuczonym zawodem w  sensie formalnym. Jednak nie owe formalne względy są przecież najważniejsze. Największe znaczenie dla każdego naukowca mają próby kreowania nowych rozwiązań w  obszarach pionierskich. I  nie nazwa kierunku studiów i badań jest najważniejsza. Istotna jest silna motywacja do poszukiwania nieodkrytych dróg. Teraz nawet socjolog po AGH nikogo nie dziwi. I  nie budzi zdumienia, iż uczelnia znana ongiś, jako tradycyjna akademia węgla i stali ma w swej strukturze

organizacyjnej nie tylko Katedrę Kulturoznawstwa i  Filozofii na Wydziale Humanistycznym, ale także Pracownię Badań Współczesnych Form Duchowości. A przecież to ja jako rektor tworzyłem ten wydział! 8 Kogo wybrałby Pan na patrona swoich naukowych zainteresowań? Na pewno nie jednego uczonego, było ich wielu i  oczywiście z  różnych dziedzin. A  ojcem chrzestnym moich naukowych fascynacji był Stanisław Lem. Jego wizjonerskie książki miały dla mnie nieodparty urok… 8 Owe poszukiwania są obecne już na początku Pańskiej naukowej drogi. Pański doktorat z nauk technicznych i habilitacja umieszczone były w dyscyplinie automatyki ale dotyczyły już biocybernetyki. A konia z rzędem temu, kto w latach 70. i 80. XX w. bezbłędnie kojarzył związki biologii i medycyny z cybernetyką, automatyką, elektroniką i informatyką. W 1974 r. kiedy nikt jeszcze nie marzył o komputerach w ekonomii, napisał Pan książkę o cybernetyce ekonomicznej. W cztery lata później opublikował Pan książkę „Podstawy elektroniki medycznej.” Służyły one studentom jako akademicki skrypt. A już jako dorosły człowiek, uznany naukowiec z doktoratem, zdecydował się Pan na...studia medyczne. Do akademii medycznej powróciła Pan po latach, aby być jej profesorem i kie-

urządzenia dla energetyki 5/2010


Konkurs Odpowiedz na pytanie: Jaki jest maksymalny moment obrotowy zastosowany we wkrętarce Bosch GSR 10,8-2-LI? Wśród pierwszych 10 osób, które jako pierwsze prześlą na adres redakcij (redakcja@lidaan.com) prawidłową odpowiedź na pytanie konkursowe, rozlosujemy wkrętarkę Bosch GSR 10,8-2-LI. Odpowiedzi szukajcie wewnątrz numeru.

GSR 10,8-2-LI


wywiad rownikiem dwóch Zakładów. Zaś całkiem niedawno Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego wydrukowały Pański podręcznik „Neurocybernetyka teoretyczna”. Z  myślą o studentach jakiej specjalności myślał Pan pisząc tę książkę? Przede wszystkim o studentach biocybernetyki i inżynierii biomedycznej, ale jest to podręcznik akademicki dedykowany studentom i  doktorantom wielu kierunków studiów - takich jak medycyna, biologia, biofizyka, biochemia, farmakologia, psychologia, filozofia, biocybernetyka, kognitywistyka, informatyka, automatyka, robotyka, mechatronika czy bionika. Książka uczy korzystania z  neurocybernetyki przy opisach i  analizach systemów biologicznych lub opartych na biologicznej inspiracji systemów technicznych. 8 Osobiście wędrował Pan od elektryki przez cybernetykę, robotykę i automatykę oraz informatykę do inżynierii biomedycznej. Proszę zauważyć, iż nauka to nieprzerwany proces, polegający na ciągłej wymiana myśli pomiędzy poszczególnymi gałęziami wiedzy. Nie tylko w  moim wypadku różne pola zainteresowań naukowych wzajemnie się przenikają, inspirując do nowych odczytań rzeczywistości. A  wyniki tych interdyscyplinarnych badań służą ludziom w  bardzo wymierny, konkretny sposób podnosząc komfort życia i rzutując na poziom ich dobrostanu. 8 Sugeruje Pan, że tak naprawdę nie ma jednej precyzyjnej cezury między poszczególnymi działami nauki? Czyżbyśmy mieli obecnie do czynienia z postępującym procesem integracji i “ujednolicania” się nauki w dobie kiedy wszyscy mówią o wciąż postępującej specjalizacji? Jedna tendencja nie wyklucza drugiej. Przedstawiciele nauk inżynieryjnych, stosowanych, ścisłych znajdują się w  szczególnej, żeby nie powiedzieć wyjątkowej sytuacji. Wciąż rosnące wymagania, jakie stawia gospodarka nauce, powodują, iż w naszych naukowych dociekaniach znajdujemy się na coraz węższych ścieżkach poznania. W  naukach inżynieryjnych jest to koniecznością, ale z drugiej strony w nauce współczesnej nie tylko należy, ale koniecznie trzeba przełamywać stereotyp wąskiego specjalisty. 8 Bez takiego holistycznego postrzegania nauki na pewno nie powstałaby Pańska rozprawa „O celowości zastosowania sieci neuronowych w problemach związanych z elektrotechniką” opublikowana w no-

10

towanym na Liście Filadelfijskiej „Przeglądzie Elektrotechnicznym”. W  moim wypadku ten jednostkowy przykład ilustruje jakie koło zatacza nauka. 8 Odkrycia powstają, tam gdzie ich nikt nie spodziewa? Tak bywa najczęściej. Z  abstrakcyjnej idei Jamesa Clerka Maxwella, narodziła się elektrotechnika, energetyka, elektronika, telekomunikacja, etc. 8 Pamiętajmy wszak, iż James Clerk Maxwell był nie tylko fizykiem i matematykiem, ale i znakomitym poetą! O  twórczości poetyckiej Maxwella nie słyszałem, ale człowiekiem wrażliwym na piękno był niewątpliwie. W  momencie kiedy próbował stworzyć jednolite prawa elektrodynamiki i ująć we wspólne opisy matematyczne zjawiska magnetyczne i zjawiska elektryczne, to poszukiwał opisu, który poza ścisłością ze zgodnością z  doświadczeniem miały by walor piękna i  symetrii. Sądzę, że dzięki temu, że równania Maxwella są nie tylko równaniami ściśle opisującymi pewne zjawiska fizyczne, ale są także równaniami pięknymi, mogły odegrać tak wielką rolę w  rozwoju cywilizacji. Tworzenie tych równań było aktem kreacji w  najczystszej postaci, bo ich rozwiązania, w  sposób zupełnie nieoczekiwany dla twórcy, nagle przyniosły odkrycie fal elektromagnetycznych. Fal tych wcześniej wcale się nie spodziewano, a  jednak wydobył je z nicości geniusz Maxwella. Jeżeli dzisiaj korzystamy z  wielu udogodnień wynikających z  dostępności prądu elektrycznego, słuchamy radia, oglądamy telewizję, korzystamy z  telefonów stacjonarnych i komórkowych, to zawdzięczamy to w  dużej mierze temu, że ktoś kiedyś chciał napisać równanie nie tylko mądre, ale i piękne. I  z  tego piękna wynikło odkrycie czegoś, czego nie byliśmy w  stanie poznać naszymi zmysłami. Nie jesteśmy w stanie ani dotknąć, ani posmakować fal radiowych, a  one istnieją i  mogą nam służyć. Dlatego fizycy do dzisiaj uważają, że kryterium piękna to jest również ważne. Jest ono często kryterium selekcji tego spośród bardzo wielu opisów świata, który wybieramy i na którym się potem opieramy. 8 Czyli humanistyczne kryterium piękna może być czynnikiem napędowym rozwoju nauk ścisłych i techniki?

ciwstawiać technikę humanizmowi i na odwrót. Jest już banalnie irytujące pytanie: czy inżynier może być humanistą? A  musiałem na nie już wielokrotnie odpowiadać, że nie tylko może, a jest! Nie należy antagonizować nauki i  kultury. Nauka jest dziełem czystego intelektu, natomiast kultura rozwija się poprzez rozwój wartości duchowych. Na pozór te wartości są w  nauce jakby nieobecne, ale za to są bardzo silnie reprezentowane w sztuce. Tymczasem to są pozory. Nauka i  kultura to dwie różne składowe aktywności intelektualnej człowieka, ale nie powinny one ze sobą konkurować. Dla dobra ludzkości nauka i kultura powinny się wzajemnie wspierać, uzupełniać i  nade wszystko inspirować. 8 Jak taka inspiracja może wyglądać? Jedną z  wartości, która zawsze jest bardzo silnie akcentowana w  kulturze jest piękno. Zachwycamy się dziełami kultury, pięknymi utworami poetyckimi, wspaniałą architekturą – gdy są piękne. Piękno i  harmonia poruszają w  naszej duszy jakieś struny pozytywnych emocji, co wiążą się ze sferą estetyki. Ale przykład Maxwella dowodzi, że piękne może być równanie matematyczne, piękna może być teoria, piękno można także odnaleźć w  badaniach makro- i  mikrokosmosu. Czy można pozostać obojętnym wobec piękna gwiaździstego nieba lub światów odkrywanych w  kropli wody za pomocą mikroskopu? Piękno da się odnaleźć we wszystkich badaniach naukowych, nawet tych najbardziej empirycznych związanych z  naturą świata. A właśnie w pięknie tego świata odkrywanym przez naukę kryje się także próba odpowiedzi na pytanie – kim jesteśmy. 8 A więc symetria naukowego poznania i artystycznej kreacji? Jedno i  drugie jest pewnego rodzaju obcowaniem z  Absolutem. Są nim i  dzieła kultury niepowtarzalne i  nieśmiertelne osiągnięcia nauki. Wszystkie osiągnięcia ludzkiej kreatywności, zarówno artystycznej jak i naukowej, są wyrazem dążenia do Absolutu. Jeśli tworzą one kamienie milowe współczesnej kultury albo są motorem rozwoju cywilizacji – to właśnie z tego powodu. Pamiętajmy, że badania naukowe są poszukiwaniem Prawdy. A każde dostrzeżenie prawdy, czy dociekanie prawdy jest też aktem budowania swoistego rodzaju piękna. 8 Czyli dwie drogi, ale jeden cel?

Skoro już porozumieliśmy się co do tego, że interdyscyplinarność jest jednym z najważniejszych czynników sukcesu, należy wreszcie przestać prze-

Zdecydowanie tak! Co więcej, okazuje się, że te dwa podejścia: artystyczne i  naukowe, mogą sobie wzajemnie słu-

urządzenia dla energetyki 5/2010


wywiad żyć. Nowoczesna kultura bardzo wiele zawdzięcza rozwojowi nauki. Pomyślmy o  możliwościach jakie stworzyła współczesna elektronika w  kontekście sztuki. Bez rozwoju nauki i  technicznej kreatywności nie istniała by fotografia, film, możliwości utrwalania i  przekazywania muzyki, nie mówiąc już o  takich sprawach jak telewizja czy grafika komputerowa. Współczesna elektronika jest nie do przecenienia jako czynnik który upowszechnia kulturę, a  także może służyć do utrwalania jej osiągnięć. Cyfrowa dokumentacja zabytków sprawia, że już nigdy żaden z  nich nie zostanie bezpowrotnie utracony niezależnie od tego, jakie kataklizmy będą mu zagrażały w  przyszłości. Utrwalony elektronicznie obraz może oglądać kilka milionów widzów, teraz i  w  przyszłości. Wirtualna wizyta w Luwrze nie jest tym samym, co osobiste zanurzenie w atmosferze sal muzealnych – ale jest dostępna dla wszystkich, w każdym zakątku globu, o dowolnej porze dnia i  nocy. Setki wynalazków sprawiają, że dzieła sztuki przestaje cechować ulotność pyłku na skrzydłach motyla – bez utraty ich piękna. A przecież korzenie wszystkich tych wynalazków, leżą po tej stronie naukowej.

z  najpiękniejszą z  nich - matematyką. Muzyka to przecież jest matematyka, tylko stosowana w określony inny sposób. Wszak proporcje dźwięków, które tworzą harmonijne oktawy, dzięki którym doznajemy określonych wrażeń artystycznych mają charakter matematyczny. Bardzo wielu kompozytorów było zafascynowanych matematyką, a  wielu matematyków jest zafascynowanych muzyką, bo muzyka to matematyka, tylko że inaczej wyrażona. Można byłoby tych wątków, które integrują współczesną naukę i współczesna sztukę odnaleźć więcej. Współczesne, bardzo zaawansowane badania w  biologii pozwalają nam poznać naturę naszej percepcji. Jeśli wobec tego potrafimy stworzyć film trójwymiarowy albo wrażenie dźwięku który otacza słuchacza ze wszystkich stron - to dzięki temu, że poznaliśmy naturę wzroku. zjawisko ruchu i  proces słyszenia. Dzięki temu, że poznaliśmy naszą własną biologię, możemy szerzej otworzyć okno na piękno świata kultury.

Mówiąc o  sztuce warto wspomnieć, iż grafika to nie jedyna dziedzina sztuki, która ma bliskie pokrewieństwo z  naukami ścisłymi, a  w  szczególności

8 Podczas jednej z cyklu Pańskich audycji radiowych ks. prof. Michał Heller w rozmowie z Panem powiedział, że „ oko, którym się tak szczycimy, że jest najdoskonalszym naszym zmysłem de facto jest to strasznie ubogi instrument fizyczny, czułe na określoną długość fal świetlnych, będących bardzo małym przedziałem”. Faktycznie powstaje pytanie, czy rzeczywiście bogactwo sztuki i natury, które kontemplujemy wzrokiem w porównaniu z tym, co moglibyśmy widzieć jest zaledwie znikomym ułamkiem piękna tego świata?

Profesor zw. dr hab. inż. Ryszard Tadeusiewicz jest wybitnym uczonym, uznanym autorytetem oraz powszechnie cenionym specjalistą w  zakresie biocybernetyki, automatyki, robotyki, informatyki i  inżynierii biomedycznej. Profesor jest prekursorem wielu kierunków badań naukowych. Jego pierwsze publikacje i książki na temat biocybernetyki i  inżynierii biomedycznej stanowią źródła cennej inspiracji badawczej w  zakresie np. rozpoznawania i  przetwarzania sygnału mowy czy diagnostyki na podstawie analizy sygnałów dźwiękowych. Profesor jest pionierem badań w Polsce nad sztucznymi sieciami neuronowymi, rozpoczętych jeszcze we wczesnych latach 70. XX w. Po jego pierwszą w  kraju monografię dotyczącą tego tematu (1993) nadal sięgają wszyscy rozpoczynają studia i badania nad sieciami neuronowymi. Oryginalne wyniki uzyskał w  zakresie przetwarzania obrazów cyfrowych i  ich zastosowań w  systemach wizyjnych robotów przemysłowych. Światowe uznanie

uzyskała metodologia automatycznego rozumienia obrazów opublikowana w  dwóch monografiach przez prestiżowe wydawnictwo Springer-Verlag (2004 i 2008). Dorobek naukowy prof. Ryszarda Tadeusiewicza jest doprawdy imponujący, a  jego renesansowe zainteresowania zaowocowały ogromnym wkładem publikacyjnym w  wielu różnych dziedzinach współczesnej nauki. Wykaz publikacji profesora Ryszarda Tadeusiewicza obejmuje ponad 900 prac wydanych w  renomowanych zagranicznych czasopismach naukowych oraz materiałach światowych kongresów i konferencji. Profesor Ryszard Tadeusiewicz jest autorem ponad 80 monografii, książek, cenionych podręczników, skryptów. Jego wkład w  rozwój nauki, oraz jej propagowanie zyskał mu powszechny szacunek. Rokrocznie jest zapraszany jako członek komitetów naukowych ponad 50 międzynarodowych konferencji naukowych praktycznie na całym świecie. Wypromował ponad 60 doktorów,

8 Technika cyfrowa potrafi zarejestrować obraz z dokładnością znacznie przekraczającą możliwości naszych zmysłów. My rozpoznajemy kilkaset barw – a komputer może ich odróżniać miliony…

12

Nasza sfera zmysłowości mocno nas determinuje i mocno nas w wielu wypadkach ogranicza. Wiemy o  tym, że z  ogromnego spektrum promieniowania, różnego rodzaju promieniowania nasz wzrok „wycina” tylko drobny, wąski fragment. Naszą estetykę determinują nasze możliwości odbioru bodźców ze świata. Poszerzamy je poprzez badania naukowe, ale to nie to samo. Wyobraźmy sobie, że nie nasz wzrok nie odróżnia barw. Wtedy jakiś spektrometr mógłby nas poinformować o  tym, że w  pewnych warunkach atmosferycznych sfera niebieska wysyła promieniowanie o  zróżnicowanej długości fal w pewnym wąskim obszarze, który rozciąga się niekiedy na dużej długości. Można by było obejrzeć te formuły i wykresy i powiedzieć: aha. Ale my widzimy barwy, więc patrzymy na niebo i mówimy: O tęcza! I doznajemy zachwytu, którego nigdy nie dostarczą nam wykresy spektrografu. A  przecież ta tęcza, która się tak imponująco rozpina na niebie i  ta różnorodność barw, którymi operujemy w  malarstwie i  w  codziennym życiu stanowi tylko odczytanie przez nasze zmysły drobnego fragmentu bogactwa świata. Być może ogromne pokłady piękna tkwią w  tych obrazach, które można by malować za pomocą fal niedostępnych dla naszych zmysłów. Może one mogłyby nam pokazać Wszechświat w wymiarach wykraczających poza ograniczenia naszego ciała. Otwórzmy się więc na piękno świata poznawalne dzięki nauce! 8 Dziękuję za rozmowę.

z których wielu jest dziś profesorami na krajowych i  zagranicznych uczelniach. Recenzował 265 prac doktorskich, 126 habilitacji oraz 115 wniosków profesorskich – głównie uczonych kontynuujących rozpoczęte przez niego prace. Profesor jest też znanym i cenionym popularyzatorem nauki oraz felietonistą. Profesor Ryszard Tadeusiewicz, trzykrotnie pełnił funkcję rektora AGH. Jest doktorem honoris causa 12 uniwersytetów zagranicznych i  krajowych. Jest między innymi Prezesem Krakowskiego Oddziału Polskiej Akademii Nauk oraz członkiem Polskiej Akademii Umiejętności, członkiem tytularnym Academie Europeenne des Seciences, des Arts et des Letters w  Paryżu oraz członkiem zagranicznym Rosyjskiej Akademii Nauk Przyrodniczych w Moskwie. Uhonorowany został wieloma wysokimi odznaczeniami państwowymi. Posiada tytuły honorowe m.in. „Mistrza Mowy Polskiej” oraz „Złotego Inżyniera”. œ

urządzenia dla energetyki 5/2010


wydarzenia i innowacje

Gigantyczna turbina pływowa zagrożeniem dla środowiska? Powstała największa na świecie energetyczna turbina wykorzystująca energię pływów morskich, zbudowana przez Atlantis Resources Corporation. Inwestycja, wynosząca 7,5 mln USD, stanie się częścią brytyjskiej „podmorskiej farmy pływowej” usytuowanej na Orknejach w Szkocji. Pojawiają się jednak głosy, że technologia ta stanowi poważne zagrożenie dla środowiska naturalnego i mieszkańców okolicznych terenów. urbina AK-1000, przeznaczona do instalacji w Szkocji w ramach projektu European Marine Energy Centre, waży 130 ton, składa się z cokołu z masztem o wysokości 22,2 m oraz dwu przeciwległych, trójłopatowych wirników i generuje 1 MW energii. To wystarczająca moc, aby zaopatrzyć w energię 1000 domów. Do 2013 r. turbina wytworzy 150 MW, a do 2020 700 MW. Jak jednak donoszą media i organizacje

ekologiczne, projekt związany jest z ryzykiem, stwarzanym w czasie instalacji przez ogromne turbiny, które zagrażać będą również nurkom schodzącym pod wodę, żeby przeprowadzić ich konserwację, ze względu na słabą widoczność w wodzie w okolicach Orknejów. Ekolodzy podkreślają również, że turbiny pływowe będą stanowić bardzo poważne zagrożenie dla zwierząt morskich, zwłaszcza fok. Powyższe opinie spra-

wiają, że kolejne organizacje sprzeciwiają się instalacji turbiny. Pomysłodawcy European Marine Energy Centre powołują się jednak na przykład podobnych farm pływowych w Normandii we Francji, które pracują bezawaryjnie i nie stanowią zagrożenia dla zwierząt morskich. Źródło: PAP - Nauka w Polsce, www.naukawpolsce.pap.pl

1995 r. – instalacja systemu SRZ-AMP w Hucie Łabędy (praca ciągła 24/7) 1995 r. 1996 r. 1997 r. 1998 r. 1999 r. 2000 r. 2001 r. 2002 r. 2003 r. 2004 r. 2005 r. 2006 r. 2007 r. 2008 r.

Legia Mistrzem Polski Borys Jelcyn prezydentem Rosji Powódź tysiąclecia na Śląsku Francja Mistrzem Świata Pierwsza kobieta premierem Polski Przełom Tysiącleci Atak na WTC Brazylia Mistrzem Świata. Druga Wojna w Zatoce Polska w Unii Europejskiej Huragan Katrina w USA Włochy Mistrzem Świata Adam Małysz wygrywa Puchar Świata po raz 4 Ogólnoświatowy kryzys gospodarczy

2009 r. – pierwszy serwis systemu (kurz zwarł obwody) Po naprawie, system przekazany do dalszej eksploatacji

Jeśli szukasz niezawodnego rejestratora zakłóceń elektrycznych, napisz: tronia@poczta.onet.pl urządzenia dla energetyki 5/2010

13


wywiad

Tajemnica sukcesu Rozmowa ze Stanisławem Wapniarskim, . Dyrektorem Rozwoju Elektrobudowa SA Rynek Dystrybucji Energii 8 Elektrobudowa zajmuje od wielu lat pozycję największego producenta rozdzielnic w Polsce. Jakie były początki? W latach siedemdziesiątych wprowadziliśmy do produkcji pierwsze rozdzielnice dwuczłonowe: nisko- i średnionapięciowe. Byliśmy wtedy głównym dostawcą rozdzielnic dla elektrowni i  elektrociepłowni, które stawiały wysokie wymagania. Elektrobudowa opracowała pierwsze wysokiej klasy rozdzielnice już w latach osiemdziesiątych. Zaczęła być powszechnie znana norma IEC 298, wprowadzająca stosowanie konstrukcji łukoodpornych. W  latach osiemdziesiątych zostały wprowadzone do stosowania normy PN-88/E-05150 i  PN86/E-08513. W 1988 roku doatestowaliśmy pierwszą łukoodporną, wielkoprądową rozdzielnicę przeznaczoną do stosowania na wielkich blokach energetycznych – jako rozdzielnice potrzeb własnych lub wspólnych. Był to – ciągle dziś bardzo wysoki – poziom prądu zwarciowego 50kA/1sekundę przy napięciu 12kV. Specjalizujemy się w  produkcji tzw. ciężkich rozdzielnic średnionapięciowych: bezpiecznych, dwuczłonowych, przedziałowych, z izolacją powietrzną. Jesteśmy jednym z kilku największych europejskich producentów rozdzielnic z izolacją powietrzną. 8 W jaki sposób osiągnęliście ten sukces? Odpowiedź musi być złożona. Jest kilka przyczyn. Sądzę, że w momencie podejmowania decyzji o rozwoju produkcji rozdzielnic, decydująca była silna pozycja Elektrobudowy na rynku wytwarzania energii w Polsce. Mieliśmy prawie zapewniony zbyt prefabrykowanych rozdzielnic. Kolejnym, bardzo istotnym czynnikiem były i  są bliskie kontakty z klientami: reagowanie na ich życzenia, pomysły, propozycje, spostrzeżenia. Jakościowy przełom w konstruowaniu rozdzielnic nastąpił na przełomie lat osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych. Klienci oczekiwali zmian w  kierunku zwiększenia bezpieczeństwa pracy i  niezawodności rozdzielnic, zmniejszenia ich gabarytów (zakłady energetyczne), wprowadzenia konstrukcji łukoodpornych, zwiększenia trwałości i niezawodności działania, większej elastyczności w stosowaniu – coraz bardziej dostępnej – aparatury firm zachodnich, zmniejszania kosztów obsługi eksploatacyjnej

14

Stanisław Wapniarski, Dyrektor Rozwoju ELEKTROBUDOWA SA Rynek Dystrybucji Energii

rozdzielnic i remontów. Na nasz sukces złożyła się również konsekwentna polityka władz firmy (rządzonej niemal zawsze przez inżynierów), które doceniały wagę prac rozwojowo-wdrożeniowych. 8 Jaką rolę pełnią badania w dopracowaniu się wysokiej klasy konstrukcji rozdzielnic? Bezwzględną zasadą stosowaną w Elektrobudowie jest prowadzenie pełnych badań typu w  niezależnych, akredytowanych przez PCA laboratoriach. Takie próby są kosztowne, umożliwiają jednak bezstronną weryfikację badanych urządzeń, potwierdzają ich poziom jakościowy i techniczny – nie tylko gwarantowaną certyfikatem, lecz również sprawozdaniem z badań. Posiadamy również wysokiej klasy sprzęt badawczy na terenie konińskiego zakładu. Prototypy rozdzielnic średnionapięciowych przed wysłaniem na próby typu badamy najpierw u siebie, stosując najwyższej klasy generator udarów piorunowych – firmy Haefely dla poziomu 800kV. Jakimi siłami dysponujecie w pionie rozwoju? Naprawdę bardzo poważnymi. Obecnie zatrudniamy ponad pięćdziesięciu projektantów, konstruktorów, technologów. Tylko część z nich pracuje w rozwoju sensu stricto. Większość realizu-

je bieżące, często nietypowe projekty i  konstrukcyjne rozwiązania. W  pięciu zespołach pracują zarówno pracownicy ze stażem 30 lat, jak i bardzo młodzi. Zespoły stanowią połączenie kreatywności i doświadczenia. W ofercie produktowej mamy ponad 20 typów rozdzielnic nisko- i średnionapięciowych.

8 Jaka jest wasza oferta rozdzielnic dla sektora dystrybucji energii? Już wiele lat temu rozwiązania konstrukcyjne bardzo dobrze przyjęte w  elektrowniach rozdzielnic 12kV przenieśliśmy do rozdzielnic przeznaczonych dla zakładów energetycznych i  przemysłu. Powstały relatywnie małogabarytowe rozdzielnice przedziałowe, wolnostojące. Wprowadzenie do produkcji małogabarytowych wyłączników SN stworzyło możliwość skonstruowania naprawdę kompaktowych rozdzielnic, umożliwiających ustawianie ich pod ścianami rozdzielni. Skonstruowana w 1997 roku rozdzielnica D-17P dla poziomu 17,5kV miała wymiary identyczne z rozdzielnicami izolowanymi SF6. Stała się wtedy i pozostaje do dziś naszym przebojem rynkowym. Dla sektora dystrybucji energii opracowaliśmy kilka innych rozdzielnic serii D: rozdzielnice jednosystemowe dla poziomu 24kV, rozdzielnice dwusystemowe dla poziomu 17,5kV oraz rozdzielnice D-17PT (również dwuczłonowe, częściowo prze-

urządzenia dla energetyki 5/2010


wywiad działowe). Posiadamy również w asortymencie produkcyjnym rozdzielnice jednoczłonowe J-17 i J-24 oraz rozdzielnice UNIPANEL – wyposażone w rozłączniki izolowane SF6, o podziałce 375mm. 8 Elektrycy z niektórych spółek dystrybucyjnych preferują rozdzielnice izolowane SF6. Tak. Stanowią jednak wyraźną mniejszość. Wydaje mi się, że główną zachętą jest reklamowana „bezobsługiwalność” tych rozdzielnic. Podobnie jak w  rozdzielnicach z izolacją powietrzną, trzeba w nich jednak np. dokonywać przeglądów napędów wyłączników. Prawdziwym problemem związanym z eksploatacją rozdzielnic izolowanych SF6 są skutki zwarć łukowych. Zdarzają się takie przypadki. Podczas zwarcia wyzwa-

świecie Targach w Hannoverze. Pozwala to zauważyć istniejące tendencje. W  ostatnich latach część wystawców reklamuje swoje rozdzielnice jako „SF6 free”. Pojawiło się też kilka oryginalnych rozwiązań rozdzielnic z  izolacją stałą. Oczywiście, SF6 króluje w  wyłącznikach i  rozdzielnicach wysokich napięć czy średnionapięciowych małogabarytowych rozdzielnicach „pierścieniowych”. 8 Jesteście również dużym producentem rozdzielnic niskonapięciowych. Produkujemy obecnie dwa – popularne w  Polsce – systemy rozdzielnic niskonapięciowych: NGWR i  RNM-2. Każdy z nich ma swoje zalety i swych wiernych odbiorców. Różnią się generalnie sposobem realizowania wysuwności w roz-

Hala montażu rozdzielnic w zakładzie w Koninie

lają się rakotwórcze substancje, wymiana uszkodzonych pól może trwać kilka miesięcy. Często – przez kilka miesięcy - nie może pracować cała sekcja. Możliwe, że wprowadzimy do produkcji również rozdzielnice izolowane SF6. Musimy szanować realia i dbać o utrzymanie zatrudnienia załogi zakładu. W ostatnich dwóch latach dużą uwagę poświęciliśmy wzmocnieniu wytrzymałości mechanicznej elementów blokad i  napędów naszych rozdzielnic izolowanych powietrzem. Dążymy do tego, aby też mogły być traktowane jako „bezobsługiwalne” – aby wytrzymałość mechaniczna styków, blokad i napędów bez żadnych wątpliwości sięgała deklarowanej żywotności rozdzielnic: 30 lat.

wiązaniach dwuczłonowych. Maksymalny prąd znamionowy szyn zbiorczych sięga aż 7500A. Są to najpopularniejsze rozdzielnice w elektrowniach i ciężkim przemyśle. W  ostatnich trzech latach opracowaliśmy dwa typy rozdzielnic prądu stałego, przeznaczonych do stosowania w  stacjach i  podstacjach zasilających sieci tramwajowe i trolejbusowe. Nasi konstruktorzy wprowadzili w nich szereg atrakcyjnych technicznie rozwiązań, do tej pory nie stosowanych na rynku rozdzielnic trakcyjnych. 8 Czy wprowadziliście rozwiązania i techniczne nowinki, które stały się powszechnie stosowane również w rozdzielnicach innych producentów?

8 Jakie są tendencje światowe? Od niemal dwudziestu lat jestem corocznym gościem na największych na

16

Jesteśmy zdecydowanym liderem we wprowadzaniu rozwiązań łukoodpornych. Osobiście brałem udział w  pra-

wie 49 takich badaniach w  Instytucie Elektrotechniki w Warszawie. Do tej pory zaatestowaliśmy aż 28 typów łukoopornych rozdzielnic, do poziomu napięcia znamionowego 40,5kV, prądu znamionowego ciągłego 4000A i prądu zwarciowego wyłączalnego 50kA/1 sekundę. Niektóre były badane kilkakrotnie. W  naszym asortymencie posiadamy aż 7 typów rozdzielnic z tzw. wewnętrzną dekompresją – w tych rozdzielnicach skutki zwarcia łukowego (gorące gazy, stopione cząstki) nie wydostają się poza rozdzielnicę. W  celu wyeliminowania tego niebezpieczeństwa nasi konstruktorzy zastosowali opatentowany system wewnętrznych kanałów dekompresyjnych i komór dekompresyjnych. Wewnątrz rozdzielnicy – poprzez wszystkie pola każdej sekcji – biegną dwa albo trzy podłużne kanały dekompresyjne. Każdy z  przedziałów średnionapięciowych posiada dekompresyjną klapę bezpieczeństwa, która – w  przypadku powstania zwarcia łukowego w tym przedziale – zostaje odgięta do wnętrza kanału powodując jego dekompresję. Jako pierwsi – prawie trzydzieści lat temu – wprowadziliśmy pojemnościowe wskaźniki obecności napięcia na szynach i odpływach rozdzielnic SN. Na naszą sugestię opracowano pierwsze polskie blokady łączeniowe, uniemożliwiające zamknięcie uziemienie obwodu, na którym jest obecne napięcie. Również jako pierwsi rozpoczęliśmy masową produkcję rozdzielnic w  pełni zdalnie sterowanych i  obsługiwanych. Rozdzielnice wyposażone są w  napęd silnikowy umożliwiający zdalne zamykanie i otwieranie uziemnika oraz w drugi napęd, służący do przestawiania członu wysuwnego z położenia „praca” do położenia „próba” i odwrotnie (stwarzając w ten sposób bezpieczną przerwę izolacyjną). 8 W jakim kierunku zamierzacie rozwijać produkcję rozdzielnic? Chcielibyśmy wprowadzić nieco unifikacji. Np. dla poziomu napięcia 7,2 kV produkujemy obecnie aż 7 typów rozdzielnic, dla 12kV – 5 typów itd. Jest to niełatwe zadanie, ponieważ chcemy to zrobić nie rezygnując z naszej – znanej na rynku – elastyczności w podejściu do technicznych życzeń naszych klientów. Nasze rozdzielnic nN i SN posiadają naprawdę bardzo wysokie parametry prądowe: obciążalności długotrwałej prądem znamionowym ciągłym, prądem zwarciowym wytrzymywanym i wytrzymałością na wewnętrzne skutki łuku elektrycznego. Ale spodziewam się, że ze względu na wymagania rynków zachodnioeuropejskich, będziemy zmuszeni te parametry jeszcze podwyższyć. materiał sponsorowany œ

urządzenia dla energetyki 5/2010


Rozdzielnice gazowe pierwotnego i wtórnego rozdziału energii, transformatory olejowe

do 36 kV

Ormazabal Polska Sp z o.o. 95-100 Zgierz ul. Dąbrowskiego 6/8 tel./fax: +48 42 659 36 13 www.ormazabal.com

Posiadamy certyfikaty Instytutu Energetyki i Energopomiaru


technologie, produkty – informacje firmowe

Systemy bazodanowe WindEx – współpraca i powiązanie funkcjonalności Zintegrowany system WindEx produkcji firmy ELKOMTECH S.A. . to narzędzie informatyczne wspomagające sprawne zarządzanie procesami nadzoru, eksploatacji, rozwoju i ewidencji sieci elektroenergetycznej. W powiązaniu z systemami bazodanowymi dysponuje on kompletem informacji o całej sieci elektroenergetycznej.

ystemy sterowania i nadzoru sieci elektroenergetycznej najczęściej kojarzą się z  funkcją wspomagania pracy dyspozytora. Jednak system WindEx to więcej niż system dyspozytorski. W pełnej wersji swoim zasięgiem funkcjonalnym system obejmuje: 8 Nadzór sieci wszystkich poziomów napięć, 8 Planowanie, nadzór i ewidencję prac eksploatacyjnych na sieci, 8 Ewidencję parametrów urządzeń sieci, 8 Planowanie rozwoju sieci,

Rysunek 1. Zakres działania systemu WindEx

8 Obsługę zgłoszeń od odbiorców, 8 Ewidencję zdarzeń, awarii i usterek w sieci, 8 Rejestrację ciągłości zasilania odbiorców końcowych, 8 Ewidencję danych z liczników energii, 8 Prowadzenie prac analitycznych i  statystycznych. W bazach danych systemu WindEx jest gromadzona ogromna ilość informacji, która może być wykorzystywana do sprawnego zarządzania procesami eksploatacji, nadzoru i  rozwoju sieci elektroenergetycznej. Informacje przechowywane są m.in. w:

18

8 wewnętrznej bazie czasu rzeczywistego, 8 bazie danych eksploatacyjnych i parametrów urządzeń EXBASE, 8 bazie Serwera Informacji Adresowej, 8 oraz w bazach systemów dedykowanych do wypełniania poszczególnych funkcji: WindEx PLAN - systemie planowania prac na sieci, WindEx AWAR - systemie ewidencji i analizy zjawisk zachodzących w sieci WindEx TOK - systemie obsługi odbiorców

z  opisem czasu trwania, procesu usuwania oraz opisem uszkodzeń. Archiwizowane są także inne zdarzenia sieciowe powodujące przerwę w dostawie energii do odbiorców np. przełączenia, wyłączenia planowe. Na  podstawie zarejestrowanych danych system jest w stanie przeanalizować ciągłość zasilania odbiorców. Informacje wykorzystywane w  systemie AWAR pobierane są z baz danych systemu dyspozytorskiego lub zintegrowanych systemów wspomagających i uzupełniane ręcznie przez użytkowni-

Rysunek 2. Informacje rejestrowane w bazach danych systemu WindEx

Na podstawie zgromadzonych danych system generuje wiele typów przekrojowych raportów, które umożliwiają śledzenie procesów zachodzących w sieci oraz  wykrywanie niebezpiecznych zjawisk zakłócających jej prawidłową pracę. Raporty przygotowane przez system są szczególnie pomocne przy przeprowadzaniu prac analitycznych, w  tym dotyczących pracy sieci i  awaryjności jej elementów. Za proces analizy zdarzeń zaistniałych w sieci elektroenergetycznej opowiada WindEx  AWAR. W  jego bazach archiwizowane są informacje o  awariach,  zakłóceniach i  usterkach wraz

ka. System AWAR dokonuje różnorodnych obliczeń statystycznych, w szczególności dotyczących m.in. częstości, przyczyn i  miejsca występowania zdarzeń oraz ich rodzaju ze względu na typ sieci, poziom napięcia itp. (dotyczy to zarówno wyłączeń awaryjnych jak i  planowych). Na podstawie informacji zgromadzonych w bazie danych i przetworzonych przez system generowane są różnorodne zestawienia tabelaryczne i raporty przygotowane zgodnie z wytycznymi użytkownika. Za  pomocą systemu AWAR można prześledzić awarię, przeanalizować zdarzenia pod kątem braku zasilenia

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe

Rysunek 3. Typy analiz przeprowadzanych na podstawie raportów wypracowanych przez system WindEx

oraz sumarycznych czasów wyłączenia odbiorców i  wielkości niedostarczonej energii. WindEx AWAR automatyczne wylicza wskaźniki SAIDI, SAIFI, MAIFI oraz dostarcza je  w postaci gotowej do publikacji. O ile użytkownik wyrazi taką potrzebę system może także dokonywać wyliczeń wskaźników CAIDI, AENS i CAIFI oraz dostarczać dane do wyliczenia wskaźników ASAI i ASUI (odbiorco-godziny lub odbiorco-minuty). Wszystkie zgromadzone w  systemie WindEx informacje, w tym wypracowane przez AWAR, mogą być udostępnione systemom zewnętrznym (np. poprzez Web services) w postaci plików XML lub CSV lub poprzez bezpośredni dostęp do bazy przy wykorzystaniu języków zapytań XQuery i SQL. System może tworzyć także raporty przygotowane do przesłania automatycznego drogą e‑mailową, poprzez SMS, poprzez PHP lub umieszczone na stronach WWW. Jednym z  wielu zadań wypełnianych przez system WindEx jest wspomaganie procesu prowadzenia prac eksploatacyjnych. Zastosowanie oprogramowania usprawnia planowanie prac, umożliwia ewidencję danych o  eksploatowanych urządzeniach, archiwizuje proces przygotowania miejsca pracy, dopuszczenia do pracy i  zakończenia pracy, tworzy raporty o  działaniu urządzeń oraz statystyki przekrojowe potrzebne do późniejszych analiz. Za prowadzenie procesu planowania prac na sieci odpowiada WindEx PLAN. Zastosowanie wielodostępnego interfejsu dla osób zgłaszających prace planowe ułatwia rejestrację prac oraz wymianę informacji pomiędzy zgłaszającym a planistą. System WindEx PLAN przyjmuje zgłoszenia również z  innych systemów planowania za pomocą interfejsów. Wymiana danych może być jednokierunkowa - tylko zgłoszenia oraz dwu-

stronna - za pomocą specjalizowanych protokołów. Stworzenie spójnej bazy prac współpracującej z  innymi bazami systemu WindEx, w  tym z  bazą danych czasu rzeczywistego umożliwia zautomatyzowanie przepływu informacji między komórkami odpowiedzialnymi za zgłaszanie, planowanie, koordynację i wykonanie prac, wyszukiwanie prac kolidujących, wspomaga planowanie wyłączeń oraz zapewnia przepływ informacji do i z systemu dyspozytorskiego. System planowania prac, w  celu integracji z systemem Telefonicznej Obsługi Klienta, zapamiętuje miasto i ulicę gdzie planowana jest dana praca oraz umożliwia odwzorowanie planowanych wyłączeń na mapie graficznej. System WindEx PLAN ściśle współpracuje z elektronicznym dziennikiem operacyjnym WindEx  EDZOP udostępniając informacje o realizowanej pracy oraz

otrzymując zwrotną informację o przebiegu i czasie zakończenia pracy. Informacje o planowanych pracach przekazywane są także do systemu analizy wyłączeń WindEx AWAR oraz do systemu obsługi klienta WindEx TOK. Na podstawie zarchiwizowanych prac system przeprowadza analizę wybranych wskaźników wyłączeń i  prac, a  następnie udostępnia je w  postaci tabelarycznej i graficznej. W  systemie WindEx ewidencjonowane są także informacje o  parametrach urządzeń sieciowych oraz ich eksploatacji. Za proces ewidencji danych eksploatacyjnych odpowiada moduł systemu EXBASE. Informacje gromadzone w bazie danych systemu prezentowane są w oknach terminala przy zapewnieniu ścisłej integracji z  systemem graficznym. Program prezentuje dane użytkownikowi poprzez: 8 wyświetlanie skróconej informacji w postaci podpowiedzi kontekstowych (tzw. „dymków”) na schemacie graficznym sieci, 8 wyświetlanie pełnej informacji w dedykowanych oknach terminala dostępnych z menu lokalnego, 8 dedykowane raporty wywoływane ze schematów lub przy pomocy selektorów. Dane eksploatacyjne wprowadzane są do systemu ręcznie przy pomocy specjalizowanych tabel i  formularzy lub poprzez import danych z zewnętrznych plików tekstowych, Informacje wynikowe mogą być udostępnianie w postaci stron WWW lub plików PDF (możliwość wydruku). Innym ważnym zadaniem systemu WindEx jest usprawnienie procesu rejestracji zgłoszeń dotyczących przerw w zasilaniu odbiorców zgodnie z wymogami prawa energetycznego. Do tego celu przeznaczone są dwa produkty: system WindEx TOK, który dostarcza

Rysunek 4. Proces rejestracji i archiwizacji danych w systemie WindEx AWAR

urządzenia dla energetyki 5/2010

19


technologie, produkty – informacje firmowe

Rysunek 5. WindEx - sposoby exportu danych

funkcjonalność niezbędną do wdrożenia Centrum Zgłoszeniowego oraz dla użytkowników mniej wymagających, moduł REKLAMACJE wbudowany w  system WindEx. WindEx TOK zapewnia profesjonalną obsługę odbiorców indywidualnych

Rysunek 6. Zadania systemu WindEx w procesie prowadzenia prac eksploatacyjnych

fia do dyspozytora drogą elektroniczną. W  ten sposób dyspozytor zostaje uwolniony od bezpośrednich rozmów z odbiorcami, ale na bieżąco jest informowany o zakłóceniach w pracy sieci. W  bazie systemu TOK gromadzone są informacje o  zgłoszeniach od odbior-

Rysunek 7. Przebieg planowania prac

i przemysłowych przez wyspecjalizowanego konsultanta oraz wstępną weryfikację informacji przy awariach masowych. Wiele zgłoszeń z tej samej stacji system agreguje w  spójny, jednowierszowy opis problemu przeznaczony dla dyspozytora. Informacja o  awarii tra-

20

ców dotyczących: awarii w  sieci energetycznej, awarii oświetlenia ulicznego, zagrożeń porażeniem, otwartych obiektów, kradzieży infrastruktury, a  także uwag odnośnie jakości dostarczanej energii. Pozyskane informacje, na podstawie adresu odbiorcy, są automatycz-

nie przyporządkowanie do elementu sieci energetycznej zasilającego odbiorcę. Dzięki temu system WindEx może skojarzyć zgłoszenia ze zdarzeniami sieciowymi takimi jak awarie, przełączenia na sieci czy prowadzonymi właśnie pracami planowymi itp. Identyfikacja obwodu zasilającego umożliwia także przesłanie od dyspozytora do konsultanta informacji zwrotnej. Dzięki niej konsultant może poinformować zaniepokojonych odbiorców o przyczynach zakłócenia i planowanym czasie przywrócenia zasilania - o ile na tym obwodzie przeprowadzane są już prace naprawcze. Przy współpracy systemu TOK z  systemem planowania prac istnieje możliwość przekazania konsultantowi informacji o planowanych pracach dotyczących zidentyfikowanego obwodu. Moduł REKLAMACJE przeznaczony jest do rejestracji zgłoszeń od odbiorców przez dyspozytora i udokumentowania reakcji na to zgłoszenie w usystematyzowany sposób. Moduł ten ściśle współpracuje z  systemem AWAR. Rejestracja zgłoszenia automatycznie generuje zdarzenie w systemie AWAR i uczestniczy w procesie analizy zdarzeń zaistniałych w sieci. W  artykule przedstawiono tylko niektóre aspekty wykorzystania systemów bazodanowych opartych o system WindEx do usprawnienia procesu zarządzania siecią elektroenergetyczną. Z  pełną funkcjonalnością systemu można zapoznać się na stronie producenta: www.elkomtech.com.pl. Aneta Plich œ ELKOMTECH S.A.

urządzenia dla energetyki 5/2010


SZTUKA ZARZĄDZANIA ENERGIĄ

OFERUJEMY: l Systemy automatyki przemysłowej l Układy sterowania i wizualizacji l Systemy zasilania i rozdziału energii l Rozdzielnice elektryczne NN l Szafy i pulpity sterownicze

USŁUGI: l projektowanie l programowanie l produkcja l szkolenia l serwis

EN-TECH Sp. Jawna ul. Szczecińska 34 75-137 Koszalin

tel.: +48 94 346 22 06, fax: +48 94 346 79 08 e-mail: entech@entech.pl www.entech.pl


technologie, produkty – informacje firmowe

Pomiar ilości i długości desek w fabryce przemysłu drzewnego Szybki rozwój automatyki sprawił, że pojawiła się ona praktycznie w każdej dziedzinie przemysłu. . Jednym z obszarów szerokiego zastosowania automatyki jest przemysł drzewny. Firma EN-TECH wkroczyła w tą gałąź przemysłu i realizuje układy pomiarowe umożliwiające pomiar ilości i długości desek oraz przesyłanie zmierzonych parametrów do systemu zarządzania produkcją.

Rozdzielnica pomiarowa sztaplarni 2

irma EN-TECH znana jest m.in. z  produkcji rozdzielnic energetycznych. Dział automatyki przemysłowej realizuje zadania projektowe, wykonawstwa, uruchomieniowe oraz serwisowe systemów automatyki. Projektowane systemy sterowania oparte są na nowoczesnych sterownikach PLC z możliwością podglądu przebiegu sterowanego procesu na panelu HMI oraz z  możliwością zdalnego monitoringu przez system SCADA. Doświadczenie firmy potwierdzają zrealizowane projekty m.in. sterowania stacjami uzdatniania wody, stacjami hydroforowymi, przepompowniami ścieków, biogazownią, odwadniania gruntów. Jednym z ostatnich zrealizowanych projektów było wykonanie układu pomiarowego do zliczania ilości i długości desek w fabryce przemysłu drzewnego.

Wymagania Zadaniem układu pomiarowego jest zliczanie ilości i długości desek w dwóch sztaplarniach. Obliczone wielkości służą do pomiaru kubatury sztapla na którym ułożone są mierzone deski. W sztaplarni deski transportowane są na przenośniku łańcuchowym i  składane są w  sztaple. Układane deski mają określoną szerokość i  grubość, lecz każda deska może być różnej długości. Długość desek obliczana jest za pomocą wyłączników krańcowych umieszczo-

22

Schemat ideowy systemu pomiarowego

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe

nych na całej szerokości przenośnika transportowego. Deski układane są ręcznie. Po złożeniu dostatecznej ilości desek następuje zatrzymanie przenośnika transportowego, zakończenie aktualnego sztapla oraz jego transport do innej części zakładu. Dotychczas zadanie zliczania ilości desek, pomiar ich wymiarów, wyliczenie aktualnej kubatury drewna oraz oznaczenie zakończonego sztapla należało do operatora. W celu przyspieszenia procesu układania desek oraz wyręczenia operatora przed dokonywaniem obliczeń, zdecydowano się na zaprojektowanie systemu pomiarowego. Systemowi temu postawiono następujące wymagania: · Zliczanie ilości desek na dwóch sztaplarniach, · Pomiar długości desek na podstawie zadziałania odpowiednio rozmieszczonych wyłączników krańcowych, · Obliczenie kubatury układanego sztapla, · Na zakończenie pomiaru generowanie unikalnego numeru sztapla, numeru zmiany, ilości desek itp. Dane pomiarowe przesyłane są protokołem TCP/IP na serwer z zainstalowanym systemem zarządzania produkcją. Po przesłaniu danych następuje wydrukowania unikalnej etykietki dołączanej do każdego sztapla, · Automatyczne wykrywanie długich i krótkich desek, sygnalizacja błędów komunikacji z serwerem oraz błędów krańcówek pomiarowych, · Przedstawienie danych pomiarowych oraz możliwość parametryzacji za pomocą panelu operatorskiego HMI, · Praca w trudnych warunkach otoczenia (niskie temperatury, zapylenie).

Projekt i idea systemu pomiarowego Jednym z wymogów była obsługa pomiaru na dwóch oddalonych od siebie sztaplarniach. Zadecydowało to o  zaprojektowaniu dwóch rozdzielnic pomiarowych. W  rozdzielnicy sztaplarni 1 umieszczono panel operatorski HMI z funkcją sterownika PLC, stacje wejść/ wyjść rozproszonych XI/ON, switch ethernetowy oraz pozostałe elementy automatyki. Rozdzielnica sztaplarni 2 zawierała panel operatorski HMI który został połączony za pomocą Ethernetu z  panelem operatorskim sztaplarni 1. Ponieważ cały system obliczeniowy zrealizowany został na panelu HMI z  funkcją PLC sztaplarni 1, połączenie takie umożliwiło przedstawienie danych pomiarowych na sztaplarni 2. Wszystkie sygnały pomiarowe z dwóch

sztaplarni zostały podłączone do stacji XI/ON, a wyposażenie ich w bramę komunikacyjną CANopen umożliwiło udostępnienie stanu wejść/wyjść sterownikowi PLC. W  rozdzielnicy sztaplarni 1 znajduje się switch ethernetowy który umożliwia podłączenie do lokalnej sieci komputerowej zakładu oraz przesyłanie protokołem TCP/IP danych pomiarowych do systemu zarządzania produkcją. Przesłane dane pomiarowe są gromadzone w bazie danych systemu i służyć mogą do analizy stanu pro-

cji z systemem pomiarowym użyto niezawodnych monochromatycznych paneli dotykowych o  przekątnej ekranu 5.7”. Zastosowane panele operatorskie w  połączeniu z  odpowiednio zaprojektowanymi ekranami ułatwiają pracę operatorom. Na rozdzielnicach pomiarowych umieszczono lampkę sygnalizującą awarię systemu oraz przyciski START i  STOP, którym można rozpocząć i zakończyć pomiar sztapla. Z poziomu panelu operatorskiego mamy możliwość parametryzowania m.in. szerokości i grubości desek, wprowadzania korekty do pomiaru, wyboru typu drewna oraz wiele innych. W celu identyfikacji pracowników układających sztaple, rozpoczęcie pomiaru możliwe jest dopiero po poprawnym zalogowaniu się operatora do systemu pomiarowego. Dane z numerem operatora wykonującym dany pomiar trafiają do systemu zarządzania produkcją.

Korzyści

Ekran z danymi pomiarowymi aktualnego sztapla oraz ze stanem zadziałania wyłączników

dukcji. Przesłanie danych pomiarowych umożliwia także rozpoczęcie wydruku etykiety na drukarkach umieszczonych na terenie sztaplarni. Etykietka dołączana jest do każdego zakończonego sztapla i umożliwia późniejszą identyfikację produkcji. Każda deska która znajduje się na przenośniku transportowym musi przejść przez rząd rozmieszczonych krańcówek. Informacje o  zadziałaniu danych krańcówek trafiają do sterownika PLC, który na ich podstawie zlicza liczbę desek i  oblicza ich długość. Mając dane grubość i  szerokość, zmierzoną długość desek oraz ich liczbę, można wyliczyć kubaturę układanego sztapla.

Obsługa systemu pomiarowego Pracownicy firmy EN-TECH dołożyli wszelkich starań, aby zaprojektowany system cechował się niezawodnością oraz łatwością obsługi. Do komunika-

urządzenia dla energetyki 5/2010

Zastosowanie systemu pomiarowego do zliczania długości i  ilości desek na sztaplarniach, niewątpliwie przyczynił się do wzrostu wydajności produkcji. W chwili obecnej operator może zająć się kontrolą transportu desek i nie musi zliczać ilości desek i  kubatury sztapla - od teraz wszystkie te czynności realizuje automatyka. Niepodważalną zaletą systemu pomiarowego jest wysyłanie danych pomiarowych do systemu zarządzania produkcją oraz automatyczne drukowanie etykiet sztapli. Wydrukowana etykieta pozostaje w całkowitej zgodności z parametrami wyprodukowanego sztapla. Z poziomu systemu zarządzania produkcji można analizować zebrane dane w celu optymalizacji produkcji.

Inne produkty Głównym obszarem działalności firmy EN-TECH są produkty energetyczne, takie jak: złącza kablowo-pomiarowe, złącza napowietrzne rozliczeniowe i pomiarowe, szafy oświetlenia ulicznego, szafy kablowe, rozdzielnice stacyjne, tablice mieszkaniowe, obudowy. Ponadto firma EN-TECH posiada doświadczenie w  produkcji rozdzielnic z  układami SZR, bateriami kondensatorów do kompensacji mocy biernej, szaf do sterowania oświetleniem scenicznym, szaf do sterowania urządzeniami basenowymi i  wielu innych. Osoby zainteresowane ofertą firmy EN-TECH prosimy o odwiedzenie strony internetowej: www.entech.pl Arkadiusz Jakusz œ

23


technologie, produkty – informacje firmowe

NH WKŁADKI TOPIKOWE NISKIEGO NAPIĘCIA Użytkownicy oczekują niezawodnego i ekonomicznego dostarczania energii elektrycznej. Stawia to wysokie wymagania bezpiecznikom zabezpieczającym sieci niskich napięć. Stałe ulepszanie sprzętu i urządzeń zabezpieczających sieci, a szczególnie stały rozwój i poprawa jakości bezpieczników niskiego napięcia NH, powoduje, że powinny one być zawsze stosowane tam gdzie potrzebne jest niezawodne i ekonomiczne zabezpieczenie kabli i przewodów.

dpowiednio dobrane bezpieczniki niskiego napięcia NH firmy SIBA zapewniają maksymalną ochronę przed zakłóceniami. Zabezpieczają zarówno przed małymi prądami przeciążeniowymi, jak i dużymi prądami zwarciowymi.

Budowa Firma SIBA oferuje wkładki topikowe niskiego napięcia NH różnych wielkości i w różnych wykonaniach. Główny element wkładki topikowej, topik, jest bezpośrednio połączony ze stykami nożowymi za pomocą zgrzewania punktowego. Korpus izolacyjny wykonany został z  wysokiej jakości ceramiki o dużej wytrzymałości na naprężenia i  odporności na szok termiczny, gwarantując niezawodne działanie wkładki topikowej. Do gaszenia łuku elektrycznego zastosowano zagęszczany piasek kwarcowy o odpowiednio dobranej ziarnistości. Aby uzyskać pewność odczytu zadziałania wkładki, firma SIBA zastosowała podwójny wskaźnik zadziałania, KOMBIMELDER, stanowiący połączenie standardowego i czołowego wskaźnika zadziałania. Wkładki topikowe niskiego napięcia NH firmy SIBA oferowane są w wykonaniu z zaczepami izolowanymi ISOMET oraz z zaczepami nie izolowanymi. Wkładki są odporne na korozję. Charakterystyki czasowo-prądowe wkładek gG firmy SIBA są przedstawione jako wartości średnie. Są one usytuowane w  środku pasm charakterystyk wyłączania podanych w VDE 0636/201. Odchyłki w osi prądów według wymagań tej normy nie powinny przekraczać 7%. Tolerancja ta dla wkładek NH firmy SIBA nie przekracza 5%. Wybiorczość działania (selektywność) pomiędzy dwiema wkładkami topikowymi o  różnych prądach znamionowych jest zachowana przy napięciu roboczym 1,1 × UN/√3 gdy prąd znamionowe wkładek topikowych różnią się w  stosunku 1:1,6. Wybiorczość dla innych napięć roboczych może być wy-

24

znaczona metodą proporcji z wartości I2t podanych w katalogu. Stałość charakterystyki. Wkładki topikowe NH firmy SIBA są ekstremalnie odporne na przeciążenia. Długotrwała próba przeciążeniowa wkładek wg wymagań VDE 0636 wykazała, że obciążenie cykliczne wkładek topikowych w  ciągu 200 godzin prądem 1,15 prądu znamionowego nie wykazuje wystąpienia procesów starzeniowych.

Ograniczanie prądu Wytrzymałość dynamiczna i  termiczna urządzeń elektrycznych jest określana przez wartość szczytową prądu zwarciowego Is. Wielkość zwarciowego prądu szczytowego Is zależy od wartości skutecznej spodziewanego prądu zwarciowego Ip, momentu fazowego załączenia prądu i od składowej stałej prądu zwarciowego. Zastosowanie wkładek topikowych NH firmy SIBA zapobiega wystąpieniu wartości szczytowej prądu spodziewanego Is.

Ograniczanie prądu zaczyna się po czasie przedłukowym mniejszym niż 5ms. Charakterystyki prądów ograniczonych przedstawiają zależność wartości szczytowej prądów ograniczonych od wartości skutecznej spodziewanego prądu zwarciowego Ip. SIBA Polska sp. z o.o. œ

Dane techniczne oferowanych wkładek topikowych spełniają . wymagania następujących norm: dla napięć znamionowych:

dla kategorii użytkowania:

zgodnie z

400/500/690 V

gG

IEC 60269-2

690 V

aM

IEC 60269-2

400 V

gTr

DIN VDE 0636/2011

750 V – 1500 V

gF, gTF

Wszystkie wkładki topikowe na znamionowe napięcia 500 i 690 V mają znamionową zwarciową zdolność wyłączania 120 kA. Więcej informacji na www.siba-bezpieczniki.pl

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe

Bezpieczniki do montażu powierzchniowego (SMD) Wprowadzenie montażu powierzchniowego (SMD) jako dominującej technologii montażu obwodów elektronicznych wymusiło na producentach bezpieczników konieczność opracowania wkładek topikowych dostosowanych do tego sposobu montażu. Firma SIBA będąca jednym z najwszechstronniejszych europejskich producentów bezpieczników, w myśl propagowanej przez siebie zasady „Nasze bezpieczniki – Twoje korzyści”, również zaczęła oferować wkładki topikowe SMD. Dzięki małym wymiarom wkładki topikowe SMD nie zajmują dużo miejsca na płytkach drukowanych ale ich wymiana wymaga użycia lutownicy. Gdy prawdopodobieństwo zadziałania wkładki jest duże, wtedy lepszym rozwiązaniem wydaje się zastosowanie przystosowanego do montażu powierzchniowego gniazda bezpiecznikowego i specjalnych wkładek topikowych miniaturowych 5×20 mm o złoconych stykach. Rodzaje wkładek topikowych SMD Oferowane przez firmę SIBA wkładki topikowe do montażu powierzchniowego są zgodne z wymaganiami normy PN-EN 60127-4 i/lub UL 248-14 (wymagania Underwriter Laboratories dla rynków USA i Kanady), w których określono wymiary wkładek zależne od napięcia znamionowego, rodzaje charakterystyk czasowo-prądowych i  zdolności wyłączania. W  Tablicy 1 podano wymiary i  dane znamionowe wkładek topikowych SMD. Podane w tablicy wymiary to długość i szerokość w podstawie wkładek. We wkładkach o mniejszych wymiarach (do 3,2 × 1,6 mm) i o małej zdolności wyłączania

topik jest naniesiony na powierzchnię ceramicznego podkładu. We wkładkach większych topik jest umieszczony w zamkniętym ceramicznym korpusie izolacyjnym. Wkładki o dużej zdolności wyłączania (1500  A  lub więcej) dodatkowo wypełnione są gasiwem. Wszystkie wkładki topikowe SMD firmy SIBA są przystosowane do lutowania lutami bezołowiowymi. Ich odporność na ciepło lutowania wynosi 260°C przez 10 s (wg PN-EN 60068). Konstrukcja i odstęp izolacyjny między okuciami wkładek o  wymiarach 16 × 4,5 mm spełnia wymagania normy PN -EN 60079-11:2007 Atmosfery wybuchowe. Część 11: Urządzenia przeciwwybuchowe iskrobezpieczne „i”.

Tablica 1. Wymiary i dane znamionowe wkładek topikowych SMD oferowanych przez firmę SIBA Napięcie . znamionowe. [V]

Znamionowa zdolność wyłączania. [A]

Wymiary. [mm]

Prądy . znamionowe. [A]

151000

1 × 0,5

0,5-3,15

32 d.c.

50

FF

152000

1,55 × 0,85

0,5-5

32 d.c.

50

FF

Typ

t-I

153000

2 × 1,25

0,5-5

32 d.c.

50

FF

154000

3,2 × 1,6

0,25-6,3

63 d.c.

50

FF

157000

6,1 × 2,6

0,062-7 10-15

125 a.c./d.c. 65 a.c./d.c.

50

F

158000

6,1 × 2,6

0,25-7

125 a.c./d.c.

50

T

160000

8 × 4,5

0,032-5

250 a.c.

100

T

161000

8 × 4,5

0,5-6,3

250 a.c.

100

F

160016

16 × 4,5

0,05-10

250 a.c. 250 d.c.

4000 1500

T

urządzenia dla energetyki 5/2010

Zdolność wyłączania Zazwyczaj wkładki topikowe SMD mają małą zdolność wyłączania, 50 lub 100  A  przy współczynniku mocy większym niż 0,95 lub stałej czasowej mniejszej niż 1 ms. Sukcesem inżynierów firmy SIBA jest opracowanie wkładek topikowych SMD o  wymiarach w  podstawie 16 × 4,5 mm mogących bezpiecznie wyłączać prądy aż do 4000  A  przy napięciu przemiennym 250 V i współczynniku mocy 0,7÷0,8. Wkładki tego typu na prądy znamionowe nie większe niż 4 A mogą wyłączać prądy do 1500  A  przy napięciu przemiennym aż 305 V. Przy napięciu stałym 250 V zdolność wyłączania wkładek wynosi 1500 A przy stałej czasowej 2,3 ms.

Charakterystyki . czasowo-prądowe Norma 60127-4 przewiduje 4 rodzaje charakterystyk czasowo-prądowych: FF (bardzo szybka), F (szybka), T (zwłoczna) i TT (bardzo zwłoczna). W ostatniej kolumnie Tablicy 1 podano charakterystyki czasowo-prądowe wkładek topikowych SMD oferowanych przez firmę SIBA. Wkładki topikowe SMD oferowane są na taśmie montażowej lub w opakowaniach po 100 szt. Więcej informacji o wkładkach topikowych SMD i innych bezpiecznikach firmy SIBA na www.sibafuses.pl SIBA Polska sp. z o.o. œ

25


technologie, produkty – informacje firmowe

SEN Plus – nowy standard

Niezawodne rozdzielnice niskiego napięcia sercem Twojej firmy GE Industrial Solutions (dział GE Energy Services) jest najwyższej klasy europejskim dostawcą aparatury niskonapięciowej, w skład której wchodzą aparatura łączeniowa, aparatura modułowa i przemysłowa do dystrybucji energii, szeroki zakres aparatury kontrolno-sterowniczej, obudowy i rozdzielnice. W swoje produkty zaopatruje zakłady produkcyjne, hurtownie, instalatorów i zakłady użyteczności publicznej na całym świecie.

odzimy zakład produkcyjny w  Bielsku-Białej wytwarza rozdzielnice niskiego napięcia pod nazwą SEN Plus, które są dostarczane jako w pełni zmontowane i wyposażone zestawy lub jako zestawy do samodzielnego montażu przez licencjonowanych partnerów. Rozdzielnica niskiego napięcia SEN Plus stanowi odzwierciedlenie najnowszych standardów w  dziedzinie rozdziału energii elektrycznej ze szczególnym uwzględnieniem standardu IEC 61439 zastępującego leciwy już IEC 60439. Nowy standard IEC 61439 został przeniesiony do norm krajowych państw europejskich przodujących w  dziedzinie normalizacji takich jak Niemcy, czy Wielka Brytania. Chociaż poprzednia norma EN 60439 wciąż zachowu-

26

je swoją ważność, na rynku europejskim oraz bliskowschodnim obserwuje się już znaczący wzrost liczby zapytań ofertowych wymagających potwierdzenia zgodności dostarczanej rozdzielnicy z  najnowszym dokumentem. Taka tendencja wymusza na producentach podjęcie działań mających na celu przystosowanie istniejącego produktu lub zaprojektowanie i wprowadzenie nowego

dla spełnienia sprecyzowanych wytycznych normy IEC 61439. Firma GE rozszerzając możliwości rozdzielnicy SEN Plus poprzez wprowadzenie nowego wylącznika powietrznego Entelliguard, wykorzystała okazje do przeprowadzenia prób w niezależnych laboratoriach KEMA w pełnym zakresie badań typu potwierdzających zgodność z  IEC 61439. Pozytywny rezultat testów, poparty certyfikatami dla szerokiego zakresu prądowego od 1000A do 7600A, utwierdza inwestorów w przekonaniu, że decydując się na rozdzielnice SEN Plus dokonują właściwego wyboru wspierającego rozwój ich przedsiębiorstw na długie lata. SEN Plus cieszy się zaufaniem klientów potwierdzonym licznymi referencjami w Europie, na Bliskim Wschodzie, w krajach byłego Związku Radzieckiego oraz w Afryce (RPA). Trwa ekspansja te-

urządzenia dla energetyki 5/2010


GE Energy Industrial Solutions

SEN Plus

Niezawodna rozdzielnica nn Sercem Twojej firmy

SEN Plus jest produktem oferującym niepowtarzalną elastyczność i bezpieczeństwo, popartym szerokimi badaniami i będącym wsparciem dla wielu aplikacji w zastosowaniach komercyjnych, w przemyśle oraz w zakładach użyteczności publicznej

GE Power Protection Biura Handlowe Warszawa 03-310, ul. Odrowąża 15 Tel. 22 519 76 00 Fax 22 519 76 02

Bielsko-Biała 43-300 ul. Leszczyńska 6 Tel. 33 828 62 33 Fax 33 828 65 51

Dział Ofertowania

Dział Obsługi Klienta

Tel. 33 828 64 04, 02 Fax 33 828 64 01

Tel. 00 800 36 11 232 Fax 00 800 36 11 234 e-mail: pc.poland@ge.com www.gepc.pl


technologie, produkty – informacje firmowe go produktu na rynkach wschodzących w państwach azjatyckich takich jak Chiny czy Indie. Rozdzielnica firmy GE jest również doskonałą propozycją dla rodzimych klientów bazującą na lokalnej produkcji zestawów oraz części do ich montażu, a  także opierającą się na centrum badawczo-rozwojowym oraz centrum szkoleniowym zlokalizowanym w fabryce w Bielsku-Białej. Klienci wykorzystujący SEN Plus w swoich projektach mogą liczyć na wyczerpujące wsparcie każdego aspektu jego realizacji zarówno ze strony pracowników GE jak i  licencjonowanych partnerów. Współpraca między wszystkimi uczestnikami projektu opiera się na partnerskich relacjach i  nie kończy się w momencie sprzedaży produktu. Szczególną opieką są otoczeni licencjonowani uczestnicy programu zrzeszającego producentów rozdzielnic na licencji GE, którzy mogą liczyć na szeroką pomoc w zakresie pozyskiwania projektów, projektowania rozdzielnic i ich realizacji. GE dysponuje nowoczesnymi centrami szkoleniowymi w fabrykach w Bielsku-Białej i Kłodzku wykorzystywanymi do przekazywania praktycznej wiedzy o budowaniu rozdzielnic SEN Plus i wyposażaniu ich w  podzespoły elektryczne. Zarówno partnerzy, klienci jak i  użytkownicy są tam mile widziani. Eksperci GE posiadający głęboką wiedzę o aplikacjach realizowanych na całym świecie służą swą wiedzą i doświadczeniem. SEN Plus, silnie zakorzeniony w Europie Zachodniej (Niemcy, Wielka Brytania, Szwecja), na Bliskim Wschodzie (Arabia Saudyjska, ZEA, Egipt) i Rosji, zdobywa również rynek polski dzięki prostej

i mocnej konstrukcji eliminującej miejsca wystąpienia potencjalnej awarii i znacznie zmniejszającej koszty produkcji oraz montażu zestawu. Ograniczenie czasu budowy rozdzielnicy znacząco wpływa na skrócenie terminu dostawy. Niewielka, zunifikowana liczba części konstrukcyjnych sprawia, że konserwacja rozdzielnicy spod znaku GE, jej rozbudowa są jednym z najprzyjemniejszych punktów w grafiku zadań służb utrzymania

Informacje techniczne SEN Plus jest rozdzielnicą modułową, ktora w polach odbiorczych może integrować rozwiązania wysuwne, wtykowe i stacjonarne. Zastosowanie modułów wysuwnych jest szeroko rozpowszechnione w przemyśle chemicznym i petrochemicznym. Powinno być brane pod uwagę jednak wszędzie, gdzie bezpieczeństwo personelu, ciągłość procesu produkcyjnego, zapewnienie dostępu do danych grają kluczową rolę, a  ograniczenie czasu przestoju znacząco wpływa na wyniki finansowe. Moduły stacjonarne również zapewniają wysoki stopień bezpieczeństwa dzięki dostępnej formie wygrodzenia 4b i stanowią doskonałą alternatywę w aplikacjach gdzie najważniejsze są koszty początkowe. Moduły wtykowe to rozwiązanie pośrednie łączące dużą elastyczność modułów wysuwnych z niskimi kosztami modułów stacjonarnych przy zapewnieniu równie wysokiego stopnia bezpieczeństwa personelu i systemu.

Normy Badania typu IEC 61439-1,2; EN 60439-1 DIN EN 61439-1,2, DIN EN 60439-1, VDE 0660-600-2, VDE 0660-500, BS EN 61439-1,2; BS EN 60439-1 Łukoochronność IEC/TR 61641 Wytrzymałość sejsmiczna UBC

ruchu. Niskie koszty implementacji rozdzielnicy SEN Plus w  porównaniu z  jej realną wartością decydują o doskonałej konkurencyjności tego rozwiązania nie tylko w kwestiach cenowych.

Michał Sroczyński œ Kierownik Programu Rozwoju Współpracy z Producentami Rozdzielnic GE Energy Industrial Solutions

SEN Plus - Parametry elektryczne Znamionowe napięcie pracy Ue

690V AC / 600V DC

Częstotliwość znamionowa f

50 / 60Hz

Znamionowe napięcie izolacji / Kategoria przepięcia

8kV / III

Prąd znamionowy szyn zbiorczych poziomych

do 7600A

Prąd impulsowy wytrzymywany szyn zbiorczych Ipk

do 220kA

Prąd zwarciowy krótkotrwały wytrzymywany szyn zbiorczych Icw

do 100kA

Prąd znamionowy szyn dystrybucyjnych pionowych

850 / 1200 / 1550 / 1900A

SEN Plus - Parametry mechaniczne Podziałka bloków funkcjonalnych

1 E = 25mm

Maksymalna przestrzeń dostępna do zabudowy

80E

Wysokość

2000 / 2200mm

Glębokość

600 / 800 / 1200mm

Szerokość

400 / 500 / 600 / 800 / 1000 / 1200mm

Stopień ochrony

IP30 do IP54

Forma separacji wewnętrznej

do Formy 4B

Kolor Pokrycie

28

RAL 7035 epoksyd - poliester

4b

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe

Pomiarowe przekładniki prądowe w klasie dokładności 0,2S oraz 0,5S Zakłady POLCONTACT WARSZAWA Sp. z o. o. to największy w Polsce producent przekładników prądowych i napięciowych, a także przetworników i przekształtników niskiego napięcia. Z roku na rok w firmie powstają nowe konstrukcje aparatów energetycznych. Obecnie są prowadzone badania nad rozszerzeniem asortymentu przekładników z  klasą dokładności 0,2S i 0,5S. omiar energii elektrycznej w systemie elektroenergetycznym jest jednym z  ważniejszych pomiarów. Na jego podstawie regulowane są rozliczenia pomiędzy odbiorcą i  dostawcą energii elektrycznej. Dlatego też ważną kwestią jest to, aby był on jak najdokładniejszy. W  skład układu pomiarowego energii elektrycznej wchodzą przekładniki oraz liczniki połączone z przekładnikami przewodami elektrycznymi. Obecnie bardzo często wykorzystywane są liczniki elektroniczne.

O niewłaściwie dobranych parametrach przekładników prądowych zasilających tory prądowe liczników świadczy zbyt duża różnica pomiędzy ilością energii wskazanej przez układ pomiarowy a  rzeczywistym poborem energii elektrycznej. Jedną z przyczyn zawyżonych

dza do pomiaru prądu, wynikający z tego, że rzeczywista przekładnia nie jest równa przekładni znamionowej. Błąd kątowy jest to kąt fazowy między wektorami prądu pierwotnego i wtórnego. W  idealnym przekładniku kąt ten jest równy zeru.

2 ∆i [%]

1,5

1 0,75 0,5 0,2

Ipn [%]

0 -0,2

0

5

20

40

60

80

100

120

-0,5 -0,75

Przekładniki typu „ELA 1” oraz „ELA 1 W20"

Budowane są one w  różnych klasach dokładności, np. 0,1; 0,5; 1; 2. Dokonując oceny dokładności pomiaru energii, należy zwrócić uwagę nie tylko na licznik, ale także na inne elementy układu, które mają równie istotny wpływ na dokładność pomiaru. W  wielu przypadkach błąd, którego źródłem są przekładniki, może mieć wartość znacznie większą od błędu wprowadzanego przez licznik.

Przekładniki typu „ISN 3”

30

-1

granice klasy dokładności 0,5S granice klasy dokładności 0,2S

-1,5

granice klasy dokładności 0,5 -2 -∆i [%]

Rys. 1.

opłat nieodpowiadającym rzeczywistemu poborowi energii może być dobór przekładnika o  nieodpowiedniej klasie dokładności do charakterystyki obciążenia obwodu. Dokładność pomiaru energii czynnej zależy m.in. od odpowiedniej klasy dokładności przekładnika prądowego. W układach pomiarowo-rozliczeniowych należy stosować przekładniki o  klasie dokładności co najmniej 0,5. Przekładnik prądowy powinien możliwie dokładnie transformować prąd pierwotny na stronę wtórną. Jednak nie jest możliwa idealna transformacja, występują więc błędy. W pomiarowym przekładniku prądowym wyróżnia się błędy prądowe oraz kątowe. Błąd prądowy przekładnika prądowego jest to błąd przekładni, który przekładnik wprowa-

Moc znamionowa przekładników prądowych jest ściśle związana z  klasą dokładności. Przekładnik pomiarowy obciążony niezgodnie z  podanym obciążeniem znamionowym nie zapewnia przyjętej klasy dokładności. W  pomiarowych przekładnikach prądowych klasa dokładności oznaczana jest przez największy dopuszczalny procentowy błąd prądowy przy prądzie znamionowym przypisanym tej klasie. Przekładniki prądowe w klasach dokładności 0,5; 0,2; 0,5S i 0,2S mają określone dopuszczalne błędy prądowe i kątowe w przedziale znamionowego prądu pierwotnego Ipn.. W  klasie dokładności 0,5 oraz 0,2 określa się je w  przedziale od 5% do 120% znamionowego prądu pierwotnego, natomiast w klasie dokładności 0,5S i 0,2S – od 1% do 120%.

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe Rysunek 1. przedstawia dopuszczalne granice błędów prądowych dla przekładników prądowych w klasie 0,5 oraz w klasach 0,5S i 0,2S. Analizując charakterystyki dopuszczalnych błędów prądowych dla przekładników prądowych w  klasach dokładności 0,5 i  0,5S, można zauważyć, że w klasie dokładności 0,5 błąd prądowy ± 0,5% gwarantowany jest jedynie w zakresie od 100% do 120% znamionowego prądu pierwotnego, natomiast dla klasy dokładności 0,5S błąd ten zagwarantowany jest w szerszym przedziale – od 20% do 120%. Jeśli użytkownik zmniejszy pobór mocy tak, że prąd w  obwodzie będzie mniejszy o  20% od znamionowego prądu pierwotnego przekładnika, to zakład energetyczny nakłada karę, żą-

dając opłaty za pełne obciążenie, motywując to wzrostem błędu przekładnika prądowego. Wówczas te przekładniki zazwyczaj wymieniane są na przekładniki o  mniejszej przekładni. Jednakże ze zmniejszeniem przekładni proporcjonalnie maleje wytrzymałość zwarciowa przekładnika i wtedy trzeba stosować przekładniki o  większej wytrzymałości zwarciowej, które są znacznie droższe. W tej sytuacji najdogodniej jest od razu instalować przekładniki z klasą dokładności S np. 0,5S. Takie przekładniki nawet przy spadku prądu pierwotnego o 80% nie przekraczają błędu prądowego, jaki jest określony w warunkach 100% pierwotnego prądu znamionowego. Jeżeli konieczne jest zachowanie błędu prądowego w granicach ± 0,2% w sze-

rokim zakresie znamionowego prądu pierwotnego wynikającego ze zmiennego obciążenia obwodu elektrycznego, należy zamiast klasy 0,2 zastosować klasę 0,2S. Podobnie, w przypadku gdy istnieje potrzeba zachowania błędu prądowego w  granicach ± 0,5 w szerokim zakresie prądu pierwotnego, powinno się zastosować zamiast przekładnika o  klasie dokładności 0,5 przekładnik w klasie 0,5S. Przekładniki prądowe niskiego napięcia klasy 0,5S oraz 0,2S znajdują się w ofercie Zakładów POLCONTACT WARSZAWA. Obecnie prowadzone są prace nad dalszym poszerzaniem oferty tego typu konstrukcji. mgr inż. Jakub Strużyna œ Zakłady POLCONTACT WARSZAWA Sp. z o.o.

Producent aparatów i aparatury przemysłowo-energetycznej

ZAKŁADY POLCONTACT WARSZAWA Sp. z o.o. ul. Goździków 26, 04-231 Warszawa

Oferujemy kompletny asortyment przekładników niskiego napięcia, w tym: u u u u u u u u

przekładniki przekładniki przekładniki przekładniki przekładniki przekładniki przekładniki przekładniki

prądowe do pomiarów i zabezpieczeń prądowe o prądzie wtórnym 20 mA i 25 mA prądowe z dzielonym rdzeniem prądowe sumujące prądowe nakładane na kabel średniego napięcia (do 24 kV) prądowe miniaturowe prądowe i napięciowe do pracy w paśmie częstotliwości od 16 Hz do 300 kHz napięciowe

Jesteśmy również producentami: u u u

przetworników prądowo-napięciowych AC/AC przekształtników prądowo-napięciowych AC/DC przekształtników prądowych AC/DC

DZIAŁ SPRZEDAŻY: tel./faks: 022 815 93 38 (39); e-mail: zbyt@polcontact-warszawa.pl DZIAŁ TECHNICZNY: tel./faks: 022 815 67 17; e-mail: ju@polcontact-warszawa.pl

www.polcontact-warszawa.pl

urządzenia dla energetyki 5/2010

31


technologie, produkty – informacje firmowe

Rozporządzenie REACH Rozporządzenie parlamentu i Rady Europy (WE nr 1907/2006) dotyczące systemu REACH weszło w życie w dniu 1 czerwca 2007 roku. System REACH opiera się na trzech filarach : Registration, Evaluation, Authorisation of CHemicals (Rejestracja, Ocena, Udzielanie Zezwoleń dla Chemikaliów). Zakres rozporządzenia REACH jest bardzo szeroki i obejmuje wszystkie substancje produkowane i importowane do krajów Unii Europejskiej. Uczestników tego systemu można podzielić na dwie grupy – producentów/importerów chemikaliów i dalszych użytkowników. ozporządzenia REACH ma na celu zapewnienie wysokiego poziomu ochrony zdrowia ludzkiego i  środowiska przed zagrożeniami stwarzanymi przez chemikalia. Zapewnia również skuteczne zarządzanie ryzykiem związanym ze stosowaniem substancji i preparatów chemicznych w środowisku pracy. Trzeci filar tego rozporządzenia zachęca do docelowego zastępowania substancji wzbudzających duże obawy, substancjami mniej niebezpiecznymi, a także technologii niebezpiecznych mniej niebezpiecznymi, o  ile odpowiednie rozwiązania alternatywne są dostępne i możliwe do zastosowania. REACH przeniósł ciężar zapewnienia bezpieczeństwa substancji chemicznych, będących w  obrocie rynkowym, z organów władzy publicznej na przedsiębiorców. Fundamentalnym obowiązkiem producentów i importerów substancji w ilości powyżej 1 tony rocznie jest jej rejestracja w Europejskiej Agencji Chemikaliów (ECHA). Zgodnie z art. 5 rozporządzenia REACH brak rejestracji substancji chemicznej wiąże się z  brakiem obrotu tą substancją na rynku wspólnotowym. Terminy rejestracji i rodzaj dokumentacji rejestracyjnej zależą od wielkości rocznej produkcji lub importu. Jednakże wszyscy producenci i importerzy mieli obowiązek do dnia 1 grudnia 2008 r. dokonać tzw. rejestracji wstępnej substancji chemicznych. Rejestracja wstępna w powyższym terminie dawała firmom profity, a mianowicie wcześniej wspomniane, zależne od tonażu rozłożenie w  czasie rejestracji właściwej. Obecnie można już tylko dokonać tzw. późnej rejestracji wstępnej. Ten rodzaj rejestracji jest zastrzeżony dla substancji które są produkowane/importowane po raz pierwszy po dniu 1 grudnia 2008. Zatem producenci i importerzy substancji( powyżej 1 tony rocznie), którzy kontynuują produkcję lub import sprzed 1 grudnia 2008 roku, a nie skorzystali z rejestracji wstępnej muszą obecnie dokonać rejestracji właściwej. W  tabeli nr 1 zestawiono terminy rejestracji właściwych różnego rodzaju substancji. Zgodnie z Rozporządzeniem REACH substancja oznacza pierwiastek chemiczny lub jego związki w stanie, w jakim występują w przyrodzie albo są otrzymywane w procesie produkcyjnym, wraz z wszelkimi dodatkami koniecznymi w celu za-

32

chowania ich trwałości oraz wszelkimi zanieczyszczeniami powstałymi w  wyniku zastosowanego procesu produkcyjnego, z wyłączeniem rozpuszczalników, których odseparowanie bez wpływu na stabilność i skład substancji nie jest możliwe. Produktami spalania węgla oprócz spalin są produkty stałe – żużel i popiół. Proces odsiarczania spalin daje jeszcze jeden uboczny produkt – gips. Czy zatem te substancje podlegają rozporządzeniu REACH, czy należy je zarejestrować w ECHA? Uzależnione jest to od tego czy substancje te zostaną uznane za produkt

artykułu dyrektywy odpadowej informują o utracie statusu odpadu. Ma to miejsce wówczas, gdy dana substancja jest powszechnie stosowana a) do konkretnych celów; b) istnieje rynek takich substancji lub przedmiotów bądź popyt na nie; c) dana substancja lub przedmiot spełniają wymagania techniczne dla konkretnych celów oraz wymagania obowiązujących przepisów i norm mających zastosowanie do produktów; oraz d) zastosowanie danej substancji lub przedmiotu nie prowadzi do ogólnych niekorzystnych skutków dla środowiska lub zdrowia ludzkiego.

Tabela 1. Terminy rejestracji właściwej Klasyfikacja substancji

Ilość substancji

Okres przejściowy

100 ton/ rok

do 1.12.2010 r.

1 tona/ rok

do 1.12.2010 r.

1000 ton/r 100 ton/r 1 tona/r

do 1.12.2010 r. do 1.6.2013 r. do 1.6.2018 r.

Działające bardzo toksycznie na organizmy wodne, mogące powodować długo utrzymujące się niekorzystne zmiany w środowisku wodnym (R50/53), Rakotwórcze, mutagenne lub działające szkodliwie na rozrodczość, kategorii 1 lub 2 Pozostałe substancje Pozostałe substancje Pozostałe substancje uboczny reakcji czy też odpad powstały w wyniku reakcji. Pomocnym w definiowaniu tych substancji jest art. 5 Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i  Rady (2008/98/WE) z dnia 19 listopada 2008 r. w sprawie odpadów oraz uchylająca niektóre dyrektywy. Zgodnie z nim produkty uboczne są to substancje lub przedmioty, powstające w wyniku procesu produkcyjnego, którego podstawowym celem nie jest ich produkowanie. Mogą być one uznane za produkt uboczny, a nie za odpady, wyłącznie jeżeli spełnione są następujące warunki: a) dalsze wykorzystywanie danej substancji lub tego przedmiotu jest pewne; b) dana substancja lub przedmiot mogą być wykorzystywane bezpośrednio bez jakiegokolwiek dalszego przetwarzania innego niż normalna praktyka przemysłowa; c) dana substancja lub przedmiot są produkowane jako integralna część procesu produkcyjnego; oraz d) dalsze wykorzystywanie jest zgodne z prawem, tzn. dana substancja lub przedmiot spełniają wszelkie istotne wymagania dla określonego zastosowania w  zakresie produktu, ochrony środowiska i zdrowia ludzkiego, i nie doprowadzi do ogólnych niekorzystnych oddziaływań na środowisko lub zdrowie ludzkie. Ustępy kolejnego

Popioły, żużle czy gips znajdują szerokie zastosowanie, miedzy innymi w produkcji materiałów budowlanych ( beton komórkowy, cement), budownictwie drogowym, oczyszczalniach ścieków czy rekultywacji nieczynnych wyrobisk poeksploatacyjnych. W  momencie wprowadzenia do obrotu (na zasadzie odpłatnego lub nieodpłatnego przekazania stronie trzeciej) ubocznych produktów spalania, tracą one statut odpadu i wymagają procesu rejestracji. Proces ten wymaga: dostarczenia dokumentacji rejestracyjnej, zawierającej charakterystyczne informacje o substancji chemicznej, w  szczególności o  toksycznych i  ekotoksycznych właściwościach substancji opisu zastosowania substancji, dostarczenia karty charakterystyki przeprowadzenia oceny bezpieczeństwa chemicznego (chemical safety assessment- CSA) w  przypadku substancji produkowanych w  ilościach przekraczających 10 ton rocznie, jak również ustalenia i  zalecenia środków ograniczenia ryzyka i dołączenia do wniosku o  rejestrację raportu bezpieczeństwa chemicznego zawierającego dokumentację CSA.

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe W celu zmniejszenia kosztów rejestracji oraz ograniczenia wykonywania zbędnych badań, w szczególności badań na kręgowcach, rozporządzenie umożliwia, a wręcz nakłania do wspólnego zgłoszenia rejestracyjnego przez kilku producentów tej samej substancji. Z uwagi na fakt, że rejestracja nakłada na rejestrujących obowiązek uzyskania wielu informacji o  substancji, bardzo ważną rolę w procesie rejestracji, w tym rejestracji wspólnej stanowią fora SIEF( Substance Information Exchange Forum). Termin „dalszy użytkownik” oznacza osobę fizyczną lub prawną mającą siedzibę na terytorium Wspólnoty niebędącą producentem ani importerem, która używa substancji w  jej postaci własnej lub jako składnika preparatu podczas prowadzonej przez siebie działalności przemysłowej lub innej działalności zawodowej. Dalszymi użytkownikami są więc producenci mieszanin ( np. farb, lakierów, środków czyszczących), producenci wyrobów (np. wszelkich urządzeń elektrycznych i elektronicznych, kotłów, kabli). Nie muszą oni rejestrować substancji używanych w  produkcji, jednakże musza mieć absolutną pewność, że ta substancja została zarejestrowana dla ich konkretnego zastosowania. Stosowanie niektórych substancji może podlegać wymogowi autoryzacji. Są to substancje wzbudzające szczególne obawy (SVHC – Substancje Wzbudzających Szczególnie Duże Obawy), o właściwościach rakotwórczych, mutagennych, substancje działające szkodliwie na rozrodczość, sub-

stancje trwałe, wykazujące zdolność do bioakumulacji i toksyczne. Docelowo substancje te będą umieszczane w załączniku XIV rozporządzenia REACH i każdy producent lub importer tych substancji będzie musiał występować o  zezwolenie dla ich określonych zastosowań. ECHA opublikowała listę substancji kandydujących do tego załącznika, na której obecnie znajduje się 38 takich substancji. Wśród nich znajdują się substancje stosowane w produkcji urządzeń elektrycznych czy elektronicznych i kabli. Cyklobromododekan stosuje się w produkcji obudowy gotowych wyrobów elektrycznych i elektronicznych jako środek zmniejszający palność. Polichlorek winylu (PCV) stosowany do produkcji otulin kabli zawiera od 30% do 70% plastyfikatorów(głównie ftalan dibutylu i ftalan bis(2etyloheksylu). Umieszczenie substancji na liście kandydackiej nakłada na producentów wyrobów( zawierających substancje SVHC w stężeniu większym od 0,1% wag. i w ilości większej od 1tony rocznie) obowiązek informowania Agencji. Zgłoszenia substancji zawartych w wyrobach do Europejskiej Agencji Chemikaliów należy dokonać najpóźniej sześć miesięcy od momentu włączenia substancji na listę kandydacką, lecz nie wcześniej niż od dnia 1 czerwca 2011 r. Ponadto każdy dostawca wyrobów zawierających substancje z listy kandydackiej w stężeniu większym od 0,1% wag. musi dostarczyć odbiorcom wyrobu wystarczających informacji na temat bezpiecznego stosowania wyrobu w terminie 45 dni od daty otrzymania żądania.

urządzenia dla energetyki 5/2010

REACH nakłada na producentów/importerów i dalszych użytkowników obowiązek przekazywania informacji dotyczących niebezpiecznych właściwości substancji, zagrożeń dla zdrowia lub środowiska oraz stosowanych środków redukcji ryzyka. Przekazywanie tych informacji powinno mieć miejsce zarówno w dół, jak i w górę łańcucha dostaw. Najważniejszym dokumentem służący temu celowi jest karta charakterystyki. Rozporządzenie REACH nakłada szereg obowiązków na przemysł nie tylko chemiczny. Obecny rok jest szczególny. Termin pierwszej rejestracji właściwej mija za trzy miesiące. 1 grudnia załącznik II do rozporządzenia REACH przyjmie treść załącznika I  do rozporządzenia zmieniającego (453/2010). Od tej daty przy sporządzaniu karty charakterystyki dla substancji uwzględnić należy przepisy dotyczące klasyfikacji i oznakowania zawarte w rozporządzeniu CLP (Classification, Labelling and Packaging - klasyfikacja oznakowanie i pakowanie substancji i mieszanin chemicznych). Dochodzą do naszej firmy sygnały, że wiele małych i średnich przedsiębiorstw nie radzi sobie z  przepisami, a  niektóre nawet nie zdają sobie sprawy, że one również tym przepisom podlegają. Firma Karat Elektro-Recykling Sp. z o.o. pomaga klientom w rozwiązywaniu ich problemów. dr Maria Żeliazkow œ specjalista d/s REACH Karat Elektro-Recykling Sp. z o.o.

33


technologie, produkty – informacje firmowe

Rejestracja zakłóceń elektrycznych Zakłócenia elektryczne mają, jak sama nazwa wskazuje, charakter krótkotrwały i sporadyczny. Czasem przez wiele miesięcy wszystkie parametry elektryczne obwodu energetycznego są stabilne i zgodne z oczekiwaniami, po czym, w ciągu ułamka sekundy, pojawiają się przepięcia lub przetężenia, które angażują urządzenia zabezpieczające. Nieskuteczne działanie zabezpieczeń w elektrowni może doprowadzić do uszkodzenia jej bloku energetycznego, linii przesyłowych lub urządzeń odbiorcy. To najbardziej spektakularny przypadek zakłóceń elektrycznych. est jednak wiele innych sytuacji, kiedy stabilność sygnału elektrycznego jest istotna i  powinna być kontrolowana, choć konsekwencje nieprawidłowości nie są aż tak poważne. Wyobraźmy sobie transformator energetyczny i  zestaw czujników, kontrolujących prądy i  napięcia na jego wejściach i wyjściach, ale również temperaturę obudowy, poziom oleju, czy jego skład chemiczny. Do tego należy dodać wiele urządzeń związanych z  transformatorem. Różnego typu przekaźniki, wyłączniki itp. sterują przełączaniem odczepów, czy odcinaniem odbiorów. W  takim układzie, pewne zmiany sygnałów są związane z  normalną pracą obwodu, a zakłóceniem są stany nietypowe, wskazujące na błędne działanie automatyki, przeciążenie, lub awarię samego transformatora. W  firmach produkujących, instalujących lub remontujących transformatory, przed oddaniem urządzenia do eksploatacji powinno być ono przez pewien czas obserwowane, aby potwierdzić prawidłowość wykonania, czy naprawy. Dotyczy to również wielu innych urządzeń elektrycznych. Wiele usterek ujawnia się w  początkowym okresie eksploatacji i procedura starzenia może zapewnić dłuższą, bezawaryjną pracę w normalnych warunkach. Jeszcze innym przypadkiem sygnałów, których stabilność powinna być kontrolowana, są sygnały czujników, kontrolujących zanieczyszczenie powietrza lub wody. Miesiącami sygnały mogą być prawidłowe, a  wystarczy jeden „nocny zrzut”, żeby zachwiać równowagę środowiska. W połączeniu z sygnałami z różnych zasuw i mierników przepływu gazów / cieczy, uzyskamy łatwo informacje kiedy i w jaki sposób doszło do skażenia. Również w  budynkach mieszkalnych i przemysłowych instaluje się coraz więcej automatyki i  układów nadzorujących, a odpowiednie urządzenia monitorują sygnały z wielu czujników czy to analogowych, czy to dwustanowych. Czasem niestabilność sygnałów nie jest oznaką niesprawności urządzeń, ale występuje podczas ich normalnej pra-

34

Rys. 1. Przykład zakłóceń. Na wykres zostały naniesione znaczniki wartości skutecznych i różnicy czasu między wskazanymi punktami.

cy. Tak jest na przykład podczas rozruchu silników elektrycznych, czy podczas pracy różnych pras, wytłaczarek, spawarek, obrabiarek itp. Takie procesy również powinny być monitorowane, aby wykryć usterki, zanim doprowadzą do poważnej awarii. Przedstawione powyżej sytuacje są naturalnymi dziedzinami zastosowań rejestratorów zakłóceń elektrycznych. Urządzenia te mogą przez wiele miesięcy pracować „w  tle”, nie wykonując żadnych rejestracji, gdyż kontrolowane przez nie sygnały utrzymują się w  założonych granicach. Wystarczy jednak nawet krótki impuls, przekraczający dopuszczalną wartość, aby zarejestrowane zostały wszystkie wybrane sygnały. Na tej podstawie użytkownik może znaleźć przyczynę powstania zakłócenia. Może się okazać, że nawet niewielkie przekroczenie dopuszczalnej wartości zostało wywołane przez usterkę w  urządzeniu lub w obwodach z jego otoczenia. Z  powyższych rozważań wynika również, że potrzebne są rejestratory różnych wielkości. Czasem wystarczy rejestrator na kilka sygnałów, który będzie można łatwo przenosić i podłączać na pewien czas, aby stwierdzić stabilność

obwodu energetycznego w danym miejscu. Innym razem bardziej korzystne jest rozmieszczenie niewielkich rejestratorów w pobliżu źródeł sygnałów i podłączenie ich do zakładowej sieci Ethernet. Są również sytuacje, kiedy optymalne jest doprowadzenie wielu sygnałów w  jedno miejsce, dzięki czemu są rejestrowane jednocześnie i  mogą być przedstawiane na wspólnym wykresie, bez czasochłonnych konwersji. We wszystkich tych przypadkach można zastosować rejestratory COMPACT firmy TRONIA Sp. z o.o. Ich modułowa konstrukcja umożliwia łatwe uzyskanie najbardziej optymalnej konfiguracji. W najmniejszej wersji, rejestrator mieści się w jednej kasecie standardu 19”, o wysokości 3U (ok. 13 cm). Można do niego podłączyć 8 sygnałów analogowych i 8 dwustanowych i pozostawić na dowolny okres czasu. Ewentualne rejestracje są zapisywane na dysku twardym, a jeśli rejestrator zostanie podłączony do sieci zakładowej, to również we wskazanym katalogu serwera sieciowego. Po pewnym czasie można rejestrator przenieść w inne miejsce. W konstrukcji stacjonarnej, jedna kaseta jest przeznaczana na zasilanie, koncen-

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 2. Przykład rejestratora przenośnego; w jednej kasecie standardu 19” mieści się komputer PC, zasilanie i rejestrator dla 8 sygnałów analogowych i 8 dwustanowych.

trator i układy nadzoru i sygnalizacji, a do niej dodawane są kasety z kolejnymi modułami rejestrującymi. Każdy moduł rejestrujący ma do 8 wejść analogowych. W wersji SRZ-AMP, można dołączyć do niego również do 16 sygnałów dwustanowych. W pewnych przypadkach trzeba rejestrować znacznie więcej sygnałów dwustanowych niż analogowych. Proponujemy wówczas wersję AMP96, w której każdy moduł może mieć do 72 wejść dwustanowych. W  maksymalnej wersji, z 16 modułami, umożliwia to zatem rejestrowanie do 1152 sygnałów dwustanowych i do 128 sygnałów analogowych! Jak widać, nasza oferta jest elastyczna i możemy zaspokoić potrzeby wielu użytkowników z różnych branż. Nasze rejestratory są wyposażone w  rozbudowane oprogramowanie, służące zarówno do nadzorowania pracy urządzeń, jak i do przetwarzania wykonanych rejestracji. Program WinTro kon-

Użytkownik może podłączyć do rejestratora monitor i klawiaturę i wywoływać podgląd dla poszczególnych modułów rejestrujących. Dzięki temu, nawet bez wykonywania rejestracji, może mierzyć wartości amplitud lub kontrolować obecność i  kształt przebiegów czasowych sygnałów. Program może automatycznie drukować przebiegi czasowe na podstawie odbieranych rejestracji lub tylko krótkie informacje o ich wykonaniu. Może również tworzyć chronologiczne zestawienie zmian sygnałów dwustanowych na podstawie wszystkich rejestracji. Dzięki temu, użytkownik uzyska w  jednym miejscu zbiorczą informację. Jeszcze więcej możliwości daje program do przetwarzania rejestracji. Wykresy i  wydruki z  wieloma opcjami konfiguracyjnymi, wykonywanie automatycznych analiz rejestracji (np. badanie, czy są w nich zarejestrowane zmiany sygnałów dwustanowych), tworzenie plików z sygnałami z różnych zapisów, wyliczanie przebiegów mocy czynnej, mocy biernej, składowych symetrycznych, wartości skutecznej, różnicy fazy, okresu sygnału, impedancji i wiele innych. Analiza częstotliwościowa obejmuje analizę pełnego widma, jak również harmonicznych, przy czym na wykresie mogą być przedstawione harmoniczne jednego sygnału lub dwóch. Program

Rys. 4 Przykład wykresu harmonicznych dla dwóch sygnałów jednocześnie.

troluje dołączone moduły rejestrujące, sprawdza poprawność ich konfiguracji (w przypadku utraty może ją odtworzyć na podstawie pliku dyskowego), odbiera rejestracje, zapisując je na swoim twardym dysku i, ewentualnie, wysyłając do serwera sieci zakładowej. Można również podłączyć koncentrator do modemu i odbierać rejestracje liniami telefonicznymi nawet z dużych odległości.

wskazuje wartości amplitud i  faz poszczególnych harmonicznych. W  prezentacji dynamicznej („film”) widać, że w przypadku prądu i napięcia tej samej fazy, ich zakłócenia harmoniczne zmieniają się w różny sposób (te same harmoniczne mogą dla prądu maleć, a dla napięcia rosnąć i vice versa). Program może przetwarzać zarówno rejestracje zapisane według standar-

urządzenia dla energetyki 5/2010

Rys. 3. Przykład stacjonarnego, rozbudowanego rejestratora zakłóceń, zainstalowanego w szafie z ramą uchylną.

du SRZ-AMP, jak również według standardu COMTRADE. Dzięki temu można analizować zapisy z  rejestratorów lub zabezpieczeń różnych producentów. Na planszy wizualizacji obwodu energetycznego użytkownik wskazuje źródła interesujących go sygnałów, a  następnie ustala przedział czasu, obejmujący dane zakłócenie. Program wyszukuje wśród zgromadzonych w danym katalogu zapisów COMTRADE takie, które zawierają rejestracje wskazanych sygnałów z interesującego przedziału czasu i tworzy z nich automatycznie nowy zapis, w którym wszystkie sygnały będą miały wspólną oś czasu. W operacji tej nie są przeszkodą różne częstotliwości próbkowania, czy inne parametry wybranych rejestracji. Przedstawione powyżej, wybrane cechy produkowanych przez nas rejestratorów zakłóceń COMPACT wskazują, że mogą być stosowane w  wielu różnych sytuacjach, w których kontrolowana jest stabilność sygnałów elektrycznych. Mogą również służyć do rejestracji ulotnych stanów niestabilnych, które co prawda występują podczas normalnej pracy urządzeń, ale ich przebiegi czasowe mogą wskazywać na usterki, grożące w  bliższej lub dalszej przyszłości poważnymi awariami. At last, but not at least należy wspomnieć o  niezawodności naszych rejestratorów, w  przypadku których czas między awariami sięga czasem wielu lat (w  jednym przypadku do pierwszego serwisu doszło po 14 latach od zainstalowania rejestratora)! Janusz Proniewicz œ TRONIA Sp. z o.o. tel. (+48) 781 991 168, faks: (+48) 22 846 41 97 e-mail: tronia@poczta.onet.pl strona: www.tronia.pl

35


technologie, produkty – informacje firmowe

Kamera termowizyjna KT-160 firmy Sonel S.A. W trakcie eksploatacji urządzeń bardzo często spotykamy się usterkami, których wcześniejsze przewidzenie i zdiagnozowanie pozwoliłoby zaoszczędzić czas i pieniądze wydawane niejednokrotnie na kosztowne naprawy. Wielu awariom można byłoby zapobiec, gdyby udało się w porę dostrzec to, co gołym okiem niedostrzegalne – przegrzewające się urządzenia i instalacje, przekroczone temperatury obiektów, których nie można dotykać w trakcie normalnej eksploatacji.

ównież zlokalizowanie niewidocznych gołym okiem miejsc ucieczki ciepła, związanych z  usterkami ocieplenia budynków i  błędami popełnionymi podczas budowy – na przykład mostkami cieplnymi - może przynieść wymierne oszczędności, dla których opłaci się ponieść koszty inwestycji w urządzenie, pozwalające zobaczyć to, co niewidoczne. Termografia jest techniką pozwalającą przetworzyć promieniowanie podczerwone, czyli ciepło emitowane przez obiekty, na obraz widzialny. Dzięki temu można oceniać rozkład temperatury na powierzchni obserwowanego obiektu w sposób bezkontaktowy. Jest to istotne wszędzie tam, gdzie istnieje konieczność zmierzenia temperatury w  miejscach niedostępnych, niebezpiecznych, ale również pozwala na szybki pomiar temperatury na dowolnej wielkości powierzchniach.

Termowizja znajduje zastosowanie praktycznie w każdej dziedzinie życia – najczęściej w energetyce i budownictwie, a  upowszechnienie urządzeń termowizyjnych sprawiło, że przestały być drogie i niedostępne. W analizie termograficznej wykorzystany jest bezkontaktowy pomiar w widmie podczerwieni dla ustalenia z odległości temperatury powierzchni. Obrazy termograficzne pokazują odmienne temperatury jako różne kolory. Profesjonalna kamera termowizyjna to kamera radiometryczna - pozwalająca na odczytanie temperatury w  dowolnym punkcie obrazu. W przypadku kamery o rozdzielczości 160 x 120 temperatura jest rejestrowana jednocześnie dla każdego z 19200 punktów. Pozwala to dokonać szczegółowej analizy zapisanego obrazu termicznego; w przeciwieństwie do kamer, gdzie wykorzystuje się interpolację.

W wielu przypadkach wykonanie jednego termografu pozwala ocenić, czy pojawia się jakiś problem z  instalacją lub urządzeniem. Można szybko sprawdzić, czy naprawa lub przebudowa została wykonana prawidłowo, zaś dzięki wcześniejszej ocenie urządzeń serwisowanie może być zaplanowane.

Kamera termowizyjna KT-160 - najnowszy produkt oferowany przez firmę Sonel S.A., polskiego producenta sprzętu pomiarowego – to poręczne i  ergonomiczne urządzenie pozwalające rejestrować obrazy termiczne (termogramy) we

36

wbudowanej pamięci lub na standardowej karcie SD dużej pojemności. Kamera może również pracować w trybie wideo, po podłączeniu przez cyfrowe wyjście USB do komputera – dzięki temu czas rejestracji nie jest ograniczony pamięcią kamery. Podczas nagrywania wideo w podczerwieni można przechwytywać w  dowolnej chwili zatrzymane obrazy statyczne. Natomiast analogowe wyjście wideo (PAL lub NTSC) pozwala na podłączenie kamery np. do zewnętrznego monitora lub analogowego urządzenia rejestrującego. W  kamerze zastosowano rozwiązania, zapewniające prostą obsługę przy jednocześnie dużych możliwościach pomiarowych. Ochronę elementów optycznych zapewnia zastosowanie technologii AGT (Auto Gate Technology) – obiektyw kamery chroniony jest dodatkową migawką, otwierającą się tylko podczas wykonywania pomiarów. W trakcie wykonywania zdjęć termicznych kamera wykonuje również zdjęcia rzeczywiste w rozdzielczości 2Megapikseli, co jest niezwykle pomocne w opisywaniu badanych obiektów; w przeciwieństwie do wielu kamer występujących na rynku nie ma tutaj problemów z  ostrością zdjęć rzeczywistych. Przydatną funkcją oferowaną przez KT-160 jest tryb połączonych obrazów zwany InfraFusion. Tryb ten pozwala połączyć obraz rzeczywisty z  obrazem termicznym, wyświetlając je w taki sposób, że obraz termiczny przenika się z obrazem rzeczywistym – powstaje kombinacja; gdzie część obrazu jest termogramem, łatwym do umiejscowienia w  miejscu prowadzenia pomiarów. Poziom przenikania obrazów może być dowolnie wybrany przez użytkownika. Duży ekran LCD 3,6 cala zapewnia dobry i  przejrzysty widok, co jest szczególnie ważne

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty podczas korzystania z  funkcji łączenia obrazów.

Kamera odświeża i analizuje obraz z szybkością 30 klatek/sekundę. Rejestracja obrazu polega na zatrzymaniu obrazu po naciśnięciu przycisku spustowego; przed ostatecznym zapisem można podejrzeć także zarejestrowany obraz rzeczywisty oraz dograć notatkę głosową. Nastawienie ostrości odbywa się automatycznie, można również użyć trybu ręcznego. W każdym momencie na ekranie wyświetlana jest temperatura zaznaczonego punktu o maksymalnej temperaturze, wyświetlana jest również wartość temperatury w centralnym punkcie ekranu. Kamera KT-160, mimo prostej budowy i  obsługi ma możliwość regulacji wielu parametrów. Wywoływane na ekranie menu zawiera szereg opcji, pozwalając na regulację wszystkich parametrów związanych z pomiarami oraz ustawień typu język, jednostki temperatury, data i czas wbudowanego zegara, itp. Użytkownik ma do wyboru przedstawienie obrazu termicznego w kolorach jednej z ośmiu dostępnych palet kolorystycznych.

Sterowanie funkcjami kamery jest intuicyjne, odbywa się za pomocą przycisku spustowego oraz 3 klawiszy funkcyjnych.

Menu kamery pozwala na przeglądanie zapisanych obrazów zarówno w trybie podczerwieni, jak i obrazu widzialnego; odsłuchanie notatek głosowych zarejestrowanych w plikach termogramów, jak również usuwanie plików z pamięci kamery lub karty. Dodatkową pomocą jest wskaźnik laserowy, który może być pomocny w ustaleniu położenia na jednolitych płaszczyznach lub w ciemnych pomieszczeniach. Niewątpliwym plusem jest zasilanie urządzenia - akumulatorki standardowej wielkości (AA – w zestawie 2 komplety), których ładowanie odbywa się poprzez wbudowana ładowarkę. Urządzenie może również pracować w trakcie ładowania akumulatorów, podłączone do zasilacza sieciowego; lub być zasilane ze zwykłych baterii. Oprogramowanie dołączone do kamery pozwala na prowadzenie analizy zapisanych obrazów termicznych. Program umożliwia między innymi dokonanie korekcji uzyskanych obrazów, przeprowadzenie analizy całości termogramu lub jego części, doboru najwłaściwszej palety kolorów odzwierciedlających poszczególne zakresy temperatur, odczyt temperatur w dowolnym punkcie termogramu. Użytkownik może wybrać zakresy temperatur i barwy je odzwierciedlające. Funkcja łączenia obrazu termicznego i rzeczywistego działa podobnie, jak na ekranie kamery; użytkownik ma możliwość ustawienia stopnia przezroczystości obrazu, co pozwala na dokładne lokalizowanie miejsc o określonej temperaturze. Paleta kolorów, w  której zarejestrowany został termogram, może być zmieniona na dowolną z ośmiu dostępnych. Można analizować cały termogram, lub dla jego części, po zaznaczeniu obszarów dowolnego kształtu - automatycznie będą oznaczone punkty – najcieplejszy i najzimniejszy, określana temperatura – minimalna, średnia lub maksymalna; wykonać rozkłady temperatur w formie histogramów; automatycznie nanosić izotermy. Program pozwala również na obsługę kamery w trybie wideo w podczerwieni. Analizę można przeprowadzać w czasie rzeczywistym, lub na podstawie zarejestrowanego filmu, co pozwala zobrazować zmiany temperatury danego obiektu w czasie. Analiza kończy się wykonaniem raportu z badań, według własnego lub na podstawie dostarczonych szablonów. Kamera KT-160 to uniwersalne rozwiązanie dla wielu użytkowników w różnych branżach, może być stosowana wszędzie tam, gdzie konieczne jest poznanie rozkładu temperatur, a  jednocześnie, dzięki swojej prostocie i  łatwości obsługi może być wykorzystywana nawet przez osoby o niewielkim doświadczeniu. Jednocześnie oferuje bardzo bogate możliwości za niewielką cenę.

urządzenia dla energetyki 5/2010

Sonel SA œ


technologie, produkty – informacje firmowe

Ogrzewanie i kontrola wilgotności w szafach elektrycznych Rezultatem postępującej miniaturyzacji podzespołów elektronicznych jest ich duże upako­ wanie w szafach sterowniczych. Prowadzi to do wzrostu temperatury w obudowach - zwłasz­ cza, gdy temperatura otoczenia również wzrasta. Dlatego instalowanie systemów obniżają­cych temperaturę wewnątrz szaf stało się dziś standardem. Rzadko dostrzeganym proble­mem są też usterki powodowane formowaniem się wilgoci. W określonych warunkach klima­tycznych wilgoć może tworzyć się nawet w dobrze chronionych i bardzo szczelnych szafach sterowniczych. . W artykule przedstawione zostały ogrzewacze firmy Stego. ilgoć, szczególnie zmiesza­ na z agresywnymi gazami czy kurzem, powoduje korozję i może prowadzić do usterek takich kom­ponentów elektronicznych jak wyłączniki, przekaźniki, zabezpieczenia, podzespoły elektroniczne itp. Największym zagroże­niem dla podzespołów elektronicznych jest praca w warunkach wysokiej wilgotności powietrza, znaczne wahania temperatury w rytmie dobowym (dzień - noc) czy in­stalacja na zewnątrz. W takich przypad­kach najczęstszą przyczyną usterek jest zmiana rezystancji zestyku, przeskok iskry, prądy upływowe czy zmniejszenie właściwości izolacyjnych.

Wilgotność względna W przypadku, gdy wilgotność powietrza nie przekracza 60%, wilgoć i korozja nie stanowią dużego zagrożenia. Jednak

pary mierzonej w najczęściej występującej temperaturze danego miejsca (wyrażony w procentach).

Kondensacja Im wyższa temperatura powietrza tym więcej pary wodnej jest absorbowanej. Nawet, gdy zawartość pary wodnej nie zmienia się powietrze nasyci się nią w przypadku spadku temperatury. W momencie, gdy para znajdująca się w powietrzu zaczyna się skraplać, oznacza to, że został osiągnięty punkt rosy. Obserwator zauważy delikatne krople wody formujące się na powierzchniach. Kondensacja może w bardzo destrukcyjny sposób wpływać na podzespoły elektroniczne znajdujące się w szafach sterowniczych. Wyposażenie montowane na zewnątrz jest szczególnie narażone na zjawisko kondensacji gdyż podlega bezpośredniemu działaniu wahań temperatury w

Wpływ podwyższonej wilgotności na żywotność podzespołów elektronicznych (test trwający 45 dni, wilgotność względna 80%)

nenty w szafie sterowniczej ulegają nagłemu ochłodzeniu po ich wyłączeniu. Utrzymanie stałej temperatury gwarantuje optymalne warunki pracy podzespołów. Ciągłe zmiany temperatur nie tylko powodują zjawisko kondensacji, ale także znacznie skracają żywotność komponentów elektrycznych i elektronicznych. Chłodzenie podczas dnia i ogrzewanie w ciągu nocy znacznie polepsza poziom ochrony tych podzespołów.

Ogrzewacze PTC firmy Stego

Ogrzewacze PTC firmy Stego

już wzrost tych czynników do około 65% zwiększa zagrożenie w znacznym stopniu. Tego typu problemy mogą być znacząco zredukowane dzięki utrzymywaniu wewnątrz szafy rozdzielczej temperatury o około 5°C wyższej niż temperatura otoczenia. Do oszacowania poziomu szkodliwej kondensacji służy wskaźnik wilgotności względnej. Wskaźnik ten wskazuje zależność pomiędzy aktualną zawartością pary wodnej w powietrzu a maksymalnym poziomem zawartości

38

rytmie dobowym. Większe szkody mogą być powodowane przez sezonowe zmiany warunków klimatycznych czy nagłe spadki temperatury podczas letnich burz. Nawet systemy zainstalowane wewnątrz są narażone na kondensację spowodowaną zmianą Wpływ podwyższonej wilgotności na żywotność podzespołów elektronicznych (test trwający 45 dni, wilgotność względna 80%) temperatury, np. gdy rozgrzane kompo-

Nowoczesne ogrzewacze zostały zaprojektowane z myślą o ochronie przed procesem kondensacji. Ogrzewają powietrze wewnątrz szafy sterowniczej, co zapobiega osadzaniu się pary wodnej na komponentach. Gwarantują dobrą cyrkulację powietrza, zużywając przy tym niewiele energii. Wysoka wydajność osiągnięta została przez zastosowanie specjalnego kształtu np. komina, który pozwala na efektywną dystrybucję ciepłego powietrza. Zaprojektowany do wysokich i wąskich szaf rozdzielczych funkcjonuje najefektywniej, gdy jest zamontowany na dnie szafy z termostatem ulokowanym w górnej części szafy. Technologia PTC zastosowana w pro-

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe dukcji elementu grzejącego została ulepszona. Pozwoliło to na wydłużenie czasu pracy ogrzewacza, jak również zmniejszenie poboru energii. Ogrzewacze PTC charakteryzują się solidną konstrukcją (udoskonaloną elementami ceramicznymi), szybkością nagrzewania oraz wysokim poziomem bezpieczeństwa. Największą zaletą ogrzewacza PTC jest rezystencja tempe-raturowa elementu PTC - redukuje zagro-żenie związane z możliwością przegrzania się urządzenia. Nowe typy ogrzewaczy są także integrowane w jednej obudowie z termostatami.

Ogrzewacze kompaktowe z wentylatorami

Ogrzewacze kompaktowe . z wentylatorami Jednak specjalna konstrukcja, lepsza technologia nie zawsze są wystarczające, gdy w grę wchodzą ogrzewacze wysokiej mocy. Z powodu wzrostu mocy wyjściowej radiator używany do rozpraszania ciepła musi być również większy. W pewnym momencie rozmiar radiatora staje się zbyt duży, z praktycznego punktu widzenia. Dlatego wentylatory dodawane do tego typu ogrzewaczy wydają się lepszym rozwiązaniem. Ogrzewacze z wentylatorami mogą być również używane w przypadkach występowania wyższych temperatur lub tam gdzie wymagana jest zwiększona cyrkulacja powietrza. Szczególnie w zastosowaniach zewnętrznych lub w szafach o dużym upakowaniu komponentów elektrycznych i elektronicznych.

Termostaty i higrostaty W celu zapewnienia optymalnej kontroli temperatury i wilgotności powietrza w szafach sterowniczych, należy stosować termostaty, higrostaty lub kombinację tych dwóch urządzeń. Regulatory te za-

Termostaty i higrostaty firmy STEGO

pewniają efektywną i wydajną kontrolę. Stanowią najlepsze rozwiązanie w przypadku występowania wilgoci, szczególnie w miejscach gdzie duże wahania temperatury są częste lub stale utrzymuje się wysoka wilgotność powietrza.

Podsumowanie Ogrzewacze do szaf sterowniczych zapobiegają problemom związanym z czę stymi zmianami temperatury lub wynikają¬cej z tego kondensacji. Biorąc pod

urządzenia dla energetyki 5/2010

uwagę wysokie koszty napraw czułych urządzeń elektronicznych, które w takich warunkach często ulegają awariom, instalacja ogrze-waczy do szaf sterowniczych wydaje się rozsądnym rozwiązaniem. Piotr Żurek œ Autor jest pracownikiem firmy Stego STEGO Polska sp. z o.o. ul. Banacha 11, 41-200 Sosnowiec tel. (32) 263 22 42 fax (32) 263 22 68 e-mail: biuro@stego.pl www.stego.pl

39


technologie, produkty – informacje firmowe

Izolatory kompozytowe Pfisterer - fakty, technologia, innowacje Firma PFISTERER od ponad trzydziestu lat produkuje izolatory kompozytowe do różnych zastosowań. Od samego początku PFISTERER używa wyłącznie komponentów z gumy silikonowej jako materiału do osłon izolatorów kompozytowych. Szerokie doświadczenie w tej dziedzinie zapewniło firmie PFISTERER ważną pozycję wśród liderów rynku w zakresie przystosowania i wykorzystania kompozytowych materiałów izolacyjnych jako alternatywa dla takich materiałów jak szkło i porcelana.  chwili obecnej na bazie zdobytych doświadczeń firma PFISTERER produkuje izolatory na potrzeby większości aplikacji energetycznych, takich jak: linie przesyłowe , linie dystrybucyjne, stacje energetyczne, systemy kablowe. Izolatory kompozytowe Pfisterer można spotkać na wszystkich kontynentach. Pfisterer jest także mocno zaangażowany w  pracach grup roboczych CIGRE i IEC – głównie w zakresie linii napowietrznych i kablowych. Także w Polsce Pfisterer posiada szereg referencji zarówno na liniach SN, WN jak i NN. Jedyna w Polsce linia 400kV, gdzie wykorzystane zostały izolatory kompozytowe, relacji Tarnów-Krosno należąca do PSE Operator , została zbudowana przy użyciu izolatorów kompozytowych Pfisterer. Co więcej, znaczna większość linii kablowych 110 i 220 kV w Polsce jest wyposażona w głowice kablowe Pfisterer, gdzie wykorzystywane są izolatory osłonowe wykonane z  gumy silikonowej HTV.

To właśnie guma silikonowa HTV ze względu na swoje właściwości jest głównym materiałem wykorzystywanym przez firmę Pfisterer do produkcji izolatorów. Pfisterer na bazie doświadczeń z  różnymi typami gumy silikonowej (RTV, LSR, HTV) zdecydował, iż na potrzeby wykonania osłon izolatorów, odciągowych, wsporczych, osłonowych, najbardziej właściwym jest zastosowanie gumy silikonowej HTV. Jest to metoda znacznie droższa od pozostałych, LSR i RTV, jednak zastosowanie gumy silikonowej HTV jako osłony izolatorów zapewnia znacznie większą odporność na występowanie pleśni, oraz tzw. wyładowania powierzchniowe, które w dłuższym okresie czasu mogą prowadzić do utraty efektu hydrofobowości. Guma silikonowa HTV w porównaniu do pozostałych typów osłon (LSR, RTV) charakteryzuje się znacznie wyższą gęstością, wyższą mechaniczną wytrzymałością na rozciąganie, większym wskaźnikiem wydłużenia względnego, większą wytrzymałością na przedarcie,

znacznie większym wskaźnikiem twardości Shora. Im wyższe jest napięcie (pow. 72,5 kV) tym bardziej uzasadnione jest stosowanie gumy HTV jako materiału na osłonę izolatorów. Standardy techniczne większości operatorów sieci przesyłowych na świecie (<220kV) w  przypadku izolatorów kompozytowych wskazują na wymóg stosowania technologii HTV. Pfisterer do budowy izolatorów kompozytowych stosuje dwie technologie formowania. W  przypadku produkcji masowej ,głównie wykorzystywana jest technologia jednokrotnego wtrysku gumy HTV. W  przypadku izolatorów osłonowych, prototypów lub wymagań Klienta ,stosowana jest także metoda modularna. Pfisterer ponadto,

40

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe opracował i  opatentował sposób formowania wtryskowego w tzw. automatycznym trybie ciągłym – ACIM. Metoda ta jest efektem pionierskich prac prowadzonych w  dziedzinie wieloetapowego formowania wtryskowego pod wysokim ciśnieniem z  gumy silikonowej HTV. Pozwala to na nieograniczone możliwości w zakresie długości izolatora kompozytowego. Ważnym elementem w budowie izolatora kompozytowego jest właściwe wykonanie uszczelnienia w tzw. punkcie potrójnym ; rdzeń – osłona – okucie. Istnieją dwie metody uszczelniania: 1. Uszczelnienie bezpośrednie z zastosowaniem osłony z gumy silikonowej

2. Uszczelnienie przy okuciu z użyciem silikonu metastabilnego

PFISTERER stosuje obie te techniki uszczelniania. Wyniki prac laboratoryjnych i  doświadczenia praktyczne potwierdziły ponad wszelką wątpliwość, że obie techniki uszczelniania doskonale się sprawdzają, jeżeli etap projektowania i produkcji ma prawidłowy przebieg. Końcowym etapem produkcji jest wykonanie odpowiednich prób rutynowych. Wszystkie te testy odbywają się w zakładowych laboratoriach. Firma posiada także własne laboratorium wysokonapięciowe. Nowe technologia i zastosowanie izolatorów kompozytowych w  sieciach NN

pozwoliły na opracowanie nowego modelu sieci; tzw. przesyłowych linii kompaktowych . Linia kompaktowa to znacznie mniejsze gabaryty w  porównaniu z  dotychczas stosowanymi systemami opartymi na izolacji szklanej czy porcelanowej. Linie 400kV tradycyjną i kompaktową przedstawia rys poniżej. Porównując obie te linie widać iż ze względów estetycznych, ale także ekonomicznych linie kompaktowe wykorzystujące izolatory kompozytowe, będą w przyszłości dominować w nowych projektach linii przesyłowych. Pfisterer jako lider w tej dziedzinie, wspólnie z uznanymi Instytutami, dla linii kompaktowych opracował własne rozwiązania całych łańcuchów izolatorów. Firma Pfisterer jako jedyna na świecie dostarcza kompletne systemy dla takich linii; kompletne łańcuchy izolatorów wraz z odpowiednim osprzętem (uchwyty, łączniki, odstępniki samotłumiące, odstępniki międzyfazowe, tłumiki drgań, kule ostrzegawcze, itp.). PFISTERER Sp. z o.o. œ ul. Poznańska 258, 05-850 Ożarów Maz. tel. +48 733 90 80, +48 733 90 70 fax +48 22 721 27 81

W obu przypadkach jest to dwutorowa linia 400kV – z lewej tradycyjna ,z prawej kompaktowa.

urządzenia dla energetyki 5/2010

41


technologie, produkty – informacje firmowe

Energoelektronika w układach napędowych – problematyka aplikacji i eksploatacji 1. Wstęp Różnorodne zastosowania silników elektrycznych narzucają potrzebę regulacji prędkości obrotowej, często w  bardzo szerokim zakresie. Z  uwagi na trudności związane z  praktyczną realizacją regulacji prędkości, tanie i  proste w  eksploatacji klatkowe silniki asynchroniczne nie znajdowały szerokiego zastosowania w układach wymagających zmiennej prędkości. Najczęściej w  takich aplikacjach wykorzystywano silniki prądu stałego. Dynamiczny rozwój elektroniki sprawił jednak, że częstotliwościowa regulacja prędkości obrotowej silników asynchronicznych przestała być tylko możliwością teoretyczną. Dostępne obecnie przemienniki częstotliwości pozwalają już na realizację układów napędowych, których właściwości dynamiczne dorównują układom napędowym z  silnikami prądu stałego. Nie stanowi też problemu napęd falownikowy na napięciu 6kV. Jednocześnie wraz z  pojawieniem się nowych możliwości technicznych pojawiły się nowe zagrożenia i problemy eksploatacyjne.

2. Sposoby regulacji prędkości obrotowej silników asynchronicznych Jednym ze sposobów regulacji prędkości obrotowej silników asynchronicznych jest wtrącenie rezystancji w obwód wirnika. Rozwiązanie to jest możliwe do realizacji tylko w  silnikach pierścienio-

wych. Zwiększenie rezystancji w  obwodzie wirnika powoduje zwiększenie poślizgu krytycznego przy zachowaniu momentu maksymalnego (Rys. 1). Ze względu na nieuniknione straty mocy w rezystorach regulacja taka jest mało ekonomiczna, a sam silnik pierścieniowy jest bardziej kłopotliwy w eksploatacji. Ponadto przy mniejszych prędkościach obrotowych charakterystyka silnika staje się coraz bardziej miękka, co w wielu aplikacjach może stanowić wadę. Kolejną możliwość stanowi zmiana napięcia zasilania stojana. Ze względu na następującą zależność momentu obrotowego silnika asynchronicznego od napięcia i częstotliwości:

U2 M≈ 2 f

(1)

,dla poślizgu s=const. przy niezmiennych parametrach RL obwodu silnika, moment obrotowy M2 przy napięciu U2 wynosi:

M2 = Mn

2

U2 2 Un

(2)

Jak widać z charakterystyki (Rys. 2) uzyskany w ten sposób zakres regulacji jest niewielki, a  spadek momentu maksymalnego zgodnie z zależnością (1) jest znaczny. Dodatkowo przy stałym momencie występuje wzrost strat w uzwo-

Rys. 1. Regulacja prędkości obrotowej przez zmianę rezystancji w obwodzie wirnika

42

jeniach, który uniemożliwia ciągłą pracę przy obciążeniu znamionowym. Ten sposób regulacji nie znajduje zastosowania praktycznego. Z zależności (1) wynika też, że utrzymując stały stosunek napięcia do częstotliwości (U/f = const.) zmiana prędkości (n ≈ f) odbywa się z zachowaniem momentu maksymalnego. Charakterystyka silnika ulega przesunięciu, ale przy mniejszych prędkościach pozostaje niezmiennie sztywna (Rys. 3). Ten rodzaj regulacji jest jednocześnie najbardziej ekonomiczny i stał się punktem wyjścia do realizacji przemienników częstotliwości. Istnieje także możliwość regulacji prędkości obrotowej przez zmianę liczby par biegunów. Regulacja taka jest jednak skokowa i  wymaga zastosowania specjalnego silnika o  przełączanej liczbie par biegunów, jak również dodatkowych kabli i pola w rozdzielni. Ten sposób regulacji nie powoduje dodatkowych strat energii. Rozwiązania takie można jeszcze spotkać w elektrowniach np. w układach silników wentylatorów spalin czy powietrza.

3. Rodzaje i budowa pośrednich przemienników częstotliwości Pośredni przemiennik częstotliwości jest energoelektroniczną przetwornicą AC/AC w  której przetwarzanie energii odbywa się dwustopniowo, z pośrednim udziałem obwodu napięcia bądź prądu stałego DC.

Rys. 2. Regulacja prędkości obrotowej przez zmianę napięcia zasilania

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe Obwód silnoprądowy pośredniego przemiennika częstotliwości składa się z prostownika, obwodu pośredniczącego napięcia (lub prądu) stałego oraz falownika. Prostownik zapewnia prostowanie trójfazowego napięcia przemiennego, którym zasilany jest przemiennik. Prostownik może być niesterowany (diodowy) lub sterowany (tyrystorowy lub tranzystorowy). Najczęściej jest to mostek 6 pulsowy, ale przy wyższych napięciach i mocach spotyka się też mostki 12, 18, a nawet 36 pulsowe. Umieszczenie w  obwodzie pośredniczącym przemiennika zespołu kondensatorów zapewnia napięciowe zasilanie falownika. Napięcie wyjściowe falownika jest więc ciągiem impulsów prostokątnych, które powstają z cyklicznego łączenia faz wyjściowych z  dodatnim i  ujemnym biegunem (falownik dwupoziomowy) obwodu pośredniczącego. Większość oferowanych obecnie przemienników częstotliwości wyposażonych jest właśnie w  falownik napięcia. Dla prawidłowej pracy falownika niezbędne są diody zwrotne, które są wpięte przeciwrównolegle do każdego z  zaworów falownika. Prostownik nie musi być sterowany i wystarczy zastosowanie prostownika diodowego. Regulacja parametrów wyjściowych (napięcie i  częstotliwość) odbywa się wyłącznie w  układzie sterowania falownika. Jeżeli przemiennik pracujący z  falownikiem napięcia zostanie wyposażony w  prostownik nawrotny, uzyskujemy dodatkową możliwość zwrotu energii do sieci podczas hamowania. Jeżeli w  obwodzie pośredniczącym zamiast zespołu kondensatorów znajdzie się dławik, falownik zasilany będzie ze źródła prądowego. Cykliczne łączenie faz wyjściowych z  biegunami obwodu pośredniego powoduje, że w  tym przypadku to prąd wyjściowy jest ciągiem impulsów prostokątnych. Falownik prądowy nie wymaga stosowania diód przeciwrównoległych, co upraszcza jego strukturę. Konieczne jest jednak zastosowanie w pełni sterowanego prostownika tyrystorowego (lub tranzystorowego), ponieważ regulacja wartości prądu wyjściowego odbywa się w układzie sterowania prostownika. W  układzie sterowania falownika odbywa się tylko regulacja częstotliwości. W  przemienniku z  falownikiem prądu zwrot energii do sieci następuje przy zmianie biegunowości napięcia na wyjściu prostownika, przy zachowaniu stałego kierunku przepływu prądu. Nie ma potrzeby stosowania prostownika nawrotnego. Ze względu na algorytmy sterowania rozróżnia się falowniki ze sterowaniem skalarnym lub wektorowym. W  sterowaniu skalarnym wielkościami kontro-

Rys. 3. Regulacja prędkości obrotowej przez jednoczesną zmianę napięcia i częstotliwości

Rys. 4. Przemiennik częstotliwości z falownikiem napięcia

Rys. 5. Przemiennik częstotliwości z falownikiem prądu

lowanymi są wartości napięcia, prądu i  częstotliwości. Właściwości dynamiczne napędów ze sterowaniem skalarnym nie są najlepsze, a  uzyskanie znamionowego momentu obrotowego przy małych prędkościach nie jest możliwe. W  przypadku sterowania wektorowego wielkościami kontrolowanymi są wektory prądów, napięć i  strumieni. Przemienniki ze sterowaniem wektorowym posługują się parametrami schematu zastępczego silnika, które są określane podczas automatycznych procedur identyfikacyjnych na podstawie wprowadzonych parametrów znamionowych silnika. Sterowanie wektorowe pozwala na uzy-

urządzenia dla energetyki 5/2010

skanie znacznie lepszych parametrów dynamicznych napędów, jak również znamionowego momentu obrotowego w całym zakresie prędkości, w tym również przy prędkości zerowej. Producenci przemienników posiadają indywidualne algorytmy sterowania wektorowego funkcjonujące pod firmowymi nazwami (VVC – Voltage Vector Control, DTC – Direct Torque Control, DVC – Direct Vector Control).

4. Zabezpieczenia przemiennika i silnika Od strony zasilania przemiennika niezbędne jest zastosowanie bezpieczników ultraszybkich o  niepełnozakre-

43


technologie, produkty – informacje firmowe W  przypadku zasilania kilku silników z jednego przemiennika wymagane jest dodatkowe zastosowanie niezależnych zabezpieczeń przeciążeniowych dla każdego z silników osobno.

5. Oddziaływanie przemiennika częstotliwości na sieć zasilającą Od strony sieci zasilającej przemiennik widziany jest jako prostownik i jako taki stanowi obciążenie nieliniowe. W prądzie zasilania obecne są harmoniczne:

n = 6k ± 1, gdzie k=1, 2, 3, ......

(3)

Rys. 6. Elementy zabezpieczeń układu napędowego z przemiennikiem częstotliwości

sowej zdolności wyłączania (aG, aR). Bezpieczniki te mają za zadanie zabezpieczyć mostek prostowniczy przemiennika jedynie przed skutkami zwarć w obwodach wejściowych. Stąd warunkiem skuteczności zabezpieczenia jest aby całka cieplna wyłączania bezpiecznika (I2t) była mniejsza od całki cieplnej diod/tyrystorów mostka prostowniczego przemiennika. Z reguły dokumentacja przemiennika poza informacjami o  wielkościach i  typach wymaganych bezpieczników zawiera także informacje o dopuszczalnych wartościach całki cieplnej wyłączania bezpieczników, co pozwala na ewentualny dobór zamienników. Bezpieczniki te zapewniają także szybkie samoczynne wyłączenie zasilania jako środek dodatkowej ochrony przeciwporażeniowej przy uszkodzeniu w  obwodach wejściowych przemiennika. Zagadnienia samej ochrony przeciwporażeniowej przedstawiono poniżej. W  obwodach wyjściowych przemiennika znajdują się programowalne zabezpieczenia mikroprocesorowe, które mają za zadanie ochronę przemiennika jak i samego silnika. Zabezpieczenia te korzystają z pomiarów prądów i napięć na wyjściu falownika, a  także napięcia w obwodzie pośrednim DC.

Jako zabezpieczenie przemiennika zapewniają ochronę całego przemiennika przed przeciążeniem, a  tranzystorów/ tyrystorów falownika również przed zwarciem w  obwodach wyjściowych, a więc w kablu silnikowym czy samym silniku. Zabezpieczenie podnapięciowe w obwodzie DC powoduje ponadto odstawienie całego napędu w przypadku obniżenia napięcia w obwodzie DC poniżej poziomu niezbędnego do prawidłowej pracy przemiennika. Analogicznie działa zabezpieczenie nadnapięciowe w obwodzie DC. Przy zapewnieniu ciągłości przewodów ochronnych ograniczniki prądu zapewniają też ograniczenie napięcia dotyku na silniku do wartości bezpiecznej. Niezależnie od zabezpieczeń przemiennika uzyskujemy komplet zabezpieczeń silnikowych. Są to więc przede wszystkim zabezpieczenia: · przed zwarciami międzyfazowymi i doziemnymi · przed przeciążeniem (wyliczana wartość efektu cieplnego I2t) i niedociążeniem · przed utykiem · przed asymetrią prądów i napięć · podnapięciowe · termiczne (współpracujące z progowym czujnikiem PTC w silniku)

Sprzęgło Wirnik Przemiennik Obciążenie

Rys. 7. Rozpływ prądów pojemnościowych w silniku i jego obciążeniu

44

,a więc najbardziej znaczące są harmoniczne o numerach 5, 7, 11, 13. Miarą odkształcenia prądu jest współczynnik odkształcenia zdefiniowany następująco: ∞

THDi =

∑I n=2

I1

2 n

(4)

,gdzie I1 jest wartością skuteczną harmonicznej podstawowej. Sposoby ograniczania harmonicznych można podzielić na metody pasywne i aktywne. Wśród metod pasywnych można wyróżnić zastosowanie prostowników o większej liczbie pulsów (np. prostownik 12 pulsowy zasilany z transformatora trójuzwojeniowego w którym jedno z uzwojeń wtórnych jest połączone w trójkąt, a drugie w gwiazdę) czy umieszczenie dodatkowych dławików po stronie zasilania (AC) lub w obwodzie pośredniczącym (DC). Metodą aktywną jest eliminacja harmonicznych za pomocą prostownika aktywnego (sterowanego, z  modulacją PWM). W tabeli poniżej przedstawiono porównanie poziomu harmonicznych prądu i  współczynników odkształcenia THDi dla prostownika 6 pulsowego, 6 pulsowego z dławikiem, 12 pulsowego zasilanego z transformatora trójuzwojeniowego oraz prostownika aktywnego. Wartości zamieszczone w tabelach odnoszą się do pracy z obciążeniem znamionowym. Przy obciążeniach mniejszych od znamionowego poziom harmonicznych znacznie wzrasta. Harmoniczne napięcia są konsekwencją harmonicznych prądu, ale zależą już od impedancji zasilania, czyli od sztywności sieci. W  kierunku sieci zasilającej przewodzone są także zakłócenia związane z modulacją PWM falownika, a opisane w  części związanej z  problemami jakich można się spodziewać na wyjściu przemiennika. Ochronę przed ty-

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe mi zakłóceniami stanowią instalowane od strony zasilania pasywne filtry przeciwzakłóceniowe LC o  indukcyjnościach wzdłużnych i pojemnościach poprzecznych. Problemy na wyjściu przemiennika Od strony wyjścia przemiennik jest źródłem przebiegów o  częstotliwości modulacji falownika, a  więc 2¸12kHz. Dodatkowo, dzięki dużym szybkościom przełączania dostępnych obecnie tranzystorów, przebiegi te posiadają bardzo strome zbocza, o  stromości 1500¸1800V/us. Strome zbocza są przyczyną emisji z  kabla silnikowego zakłóceń elektromagnetycznych na poziomie MHz, a  także impulsowych przepięć na silniku, których wartość może sięgać podwójnej wartości napięcia w obwodzie pośredniczącym. Najlepszą ochronę przed emisją zakłóceń elektromagnetycznych zapewnia ekranowanie kabla pomiędzy przemiennikiem i  silnikiem. Skuteczne ekranowanie stanowi ekran podwójny w postaci oplotu drutowego i ekranu foliowego. Ponadto kabel powinien być zbudowany w sposób symetryczny, co oznacza, że żyła ochronna powinna być dzielona i rozmieszczona równomiernie pomiędzy żyłami fazowymi. Ochronę przed przepięciami na zaciskach silnika może zapewnić odpowiedni poziom napięcia izolacji silnika, a  jeszcze lepiej filtr du/dt na wyjściu falownika bądź przy silniku. Filtr du/ dt ogranicza przepięcia i jednocześnie znacznie zwiększa dopuszczalną długość kabla silnikowego. Ekranowany kabel posiada jednak pojemność, która przy częstotliwości przełączania zaworów stanowi na tyle małą impedancję, że „zużywa” część prądu wyjściowego falownika i  podłączony silnik może pobierać prąd o wartości mniejszej od znamionowego prądu wyjściowego falownika. Z tego względu istotny jest dobór kabla o  możliwie najmniejszej pojemności pasożytniczej. Podobne pojemności występują także w  silniku i  maszynie stanowiącej jego obciążenie. Podobnie też obecność tych pojemności przy zasilaniu bezpośrednim z  sieci jest pomijalna i  zaczyna mieć znaczenie przy częstotliwości przełączania zaworów przekształtnika. Ze względu na to, że wartości chwilowe napięć na wyjściu falownika są asymetryczne, w  punkcie zerowym silnika występuje napięcie impulsowe pod wpływem którego płyną prądy pojemnościowe. Z  jednej strony istnieje pojemność pomiędzy zasilanym przez nas uzwojeniem w  stojanie i  metalową konstrukcją stojana, a  z  drugiej pomiędzy uzwojeniem w  stojanie i  wirnikiem. Pierwsza z  tych pojemności stwarza drogę przepływu prądu do stojana i dalej do

przewodu ochronnego PE. Druga pojemność stwarza drogę dla przepływu prądu przez wirnik, jego powrót przez łożyska silnika do stojana i  podobnie do przewodu ochronnego PE. I ten właśnie przepływ prądu przez łożyska jest przyczyną ich nagrzewania, a w skrajnych przypadkach uszkodzeń bieżni łożysk. Efekt ten jest znaczący w silnikach większej mocy. Rozwiązanie problemu stanowi izolowanie łożysk silnika, jak również zapewnienie dobrego systemu uziemień całego układu napędowego i  obustronne podłączenie ekranu kabla silnikowego, w sposób zapewniający najmniejsze indukcyjności. Połączenie to nie może być realizowane przez przykręcenie do zacisku PE skręconych żył ekranu kabla. Wymaga zastosowania obejm lub dławików spełniających warunki kompatybilności elektromagnetycznej EMC. Działania te utrudniają przepływ prądu przez łożyska (izolowanie) i powodują utworzenie

6. Wymagania dotyczące silników Silniki pracujące w  układach z  przemiennikami częstotliwości narażone są na zjawiska związane z  zasilaniem napięciem odkształconym jak również na pogorszenie chłodzenia przy małych prędkościach obrotowych. Pierwszy z  tych problemów można ograniczać po stronie przemiennika poprzez zastosowanie filtrów wygładzających napięcie wyjściowe z falownika. Pozwala to na zastosowanie przemiennika do silnika zwykłej konstrukcji (np. już istniejącego). Z  kolei producenci silników oferują silniki o  konstrukcji specjalnie przystosowanej do zasilania z  przemienników częstotliwości. Przystosowanie to sprowadza się do zwiększonego poziomu napięcia izolacji oraz izolowania łożysk. Pogorszenie chłodzenia przy małych prędkościach jest z kolei zależne od stopnia obciążenia silnika i w przypadku apli-

Tabela 1 * Rodzaj prostownika

Numer harmonicznej 5

7

11

Prostownik 6 pulsowy bez dławika

63%

54%

10%

Prostownik 6 pulsowy z dławikiem

30%

12%

8,9%

Prostownik 12 pulsowy

3,6%

2,6%

7,5%

Prostownik aktywny PWM

2,6%

3,4%

3,0%

17

19

Współczynnik THDi

6,1%

6,7%

4,8%

0,84

5,6%

4,4%

4,1%

0,34

5,2%

1,2%

1,3%

0,10

0,1%

2,1%

2,2%

0,06

13

* - w/g. [8]

Rys. 8. Przepływ prądów zakłóceniowych w układzie napędowym z przemiennikiem częstotliwości

najkorzystniejszej drogi powrotu prądów zakłóceniowych przez przewody PE i ekran kabla silnikowego do przemiennika. Ułatwiamy powrót prądów zakłóceniowych do przemiennika ale jednocześnie dzięki indukcyjnościom filtru przeciwzakłóceniowego utrudniamy przepływ tych prądów do sieci zasilającej. Aby nie dopuścić do przedostawania się prądów zakłóceniowych do sieci zasilającej, na wejściu przemiennika stosuje się filtry przeciwzakłóceniowe RFI. Są to pasywne filtry LC o indukcyjnościach wzdłużnych i pojemnościach poprzecznych. Zastosowanie wspomnianego wcześniej filtru du/dt na wyjściu przemiennika ogranicza również prądy pojemnościowe w kablu silnikowym i prądy łożyskowe w silniku.

urządzenia dla energetyki 5/2010

kacji zmiennomomentowych (pompy, wentylatory) może nie stanowić problemu. W aplikacjach stałomomentowych (np. taśmociągi) może być konieczne zastosowanie dodatkowego chłodzenia. Chłodzenie to jest realizowane przez dodatkowy, zasilany bezpośrednio z  sieci silnik umieszczony w  jednej osi z silnikiem regulowanym i napędzający wentylator chłodzący ze stałą prędkością, niezależną od prędkości silnika regulowanego.

7. Ciągłość pracy przy krótkotrwałych zanikach napięcia W  układach zasilania przemienników mogą się zdarzyć zaniki zasilania, które dzięki funkcjonowaniu automatyki

45


technologie, produkty – informacje firmowe SZR mogą być krótkotrwałe. Z punktu widzenia możliwości utrzymania ciągłości pracy przemiennika decydujący jest poziom obniżenia napięcia w  obwodzie DC jaki takim zanikom towarzyszy. Okazuje się, że duże znaczenie ma tutaj samo obciążenie przemiennika, a  właściwie obciążenie silnika. I  to zarówno jeżeli chodzi o  wielkość tego obciążenia jak i jego charakter. Przy bardziej obciążonym silniku ubytek napięcia w obwodzie DC jest szybszy i czas zadziałania SZR-u  może być zbyt długi aby zapewnić ciągłość pracy. Z kolei przy obciążeniach o dużym momencie bezwładności (np. duże wentylatory) istnieje tendencja do podtrzymywania napięcia w obwodzie DC właśnie przez obciążenie. I  wtedy mamy do dyspozycji więcej czasu, wystarczająco dużo aby zdążyła zadziałać automatyka SZR. Po powrocie napięcia zasilania

kie elektroniczne zabezpieczenie nadprądowe, które musi zapewnić ochronę tranzystorów falownika i jednocześnie nie daje szansy zadziałania bezpiecznikom. Poziom zadziałania tego zabezpieczenia jest programowalny i zwykle nie przekracza 2,5In przemiennika. Wyłączenie impulsów sterujących tranzystory nie stanowi jednak galwanicznej przerwy w obwodzie i mimo swej szybkości nie może być uważane za wyłączenie zasilania w sensie ochrony przeciwporażeniowej. Nie można jednak temu zabezpieczeniu odebrać funkcji ograniczania prądu na zaprogramowanym poziomie. Przy zachowaniu ciągłości połączeń ochronnych i  wyrównawczych zapewnia to ograniczenie napięcia dotyku do poziomu dopuszczalnego (50VAC). Napięcie dotyku na rezystancji przewodu ochronnego wywołane prądem rzędu 2,5In jest bo-

Rys. 9. Ochrona przeciwporażeniowa w układzie napędowym z przemiennikiem częstotliwości

napęd kontynuuje pracę, a dzięki funkcji „lotnego startu” powrót do obrotów sprzed zakłócenia może się odbywać w sposób płynny.

8. Ochrona przeciwporażeniowa Ochronę przeciwporażeniową przed dotykiem bezpośrednim (ochronę podstawową) zapewnia izolacja części czynnych oraz obudowy urządzeń. Działanie środków ochrony przeciwporażeniowej przed dotykiem pośrednim (ochrony dodatkowej) polega albo na szybkim samoczynnym wyłączeniu zasilania albo na obniżeniu napięcia dotykowego na dostępnych przewodzących częściach urządzenia do wartości bezpiecznej. Wymaga to osobnego rozpatrzenia dla obwodów wejściowych i wyjściowych przemiennika. W obwodach wejściowych ochronę dodatkową można zapewnić przez samoczynne wyłączenie zasilania za pośrednictwem bezpieczników ultraszybkich (aR, gR), które są niezbędne dla ochrony zwarciowej mostka prostowniczego przemiennika. W obwodach wyjściowych przemienniki są wyposażone w nadzwyczaj szyb-

46

wiem tego rzędu, co spadek napięcia na przewodach czynnych podczas normalnej pracy. Aktualne przepisy nie wymagają skuteczności ochrony przeciwporażeniowej w  sytuacji podwójnego uszkodzenia ale sprawdzenie napięcia dotyku na silniku w pętli zwarcia z pominięciem przemiennika pozwala dodatkowo sprawdzić warunki ochrony przy założeniu niezadziałania ogranicznika (jednoczesne uszkodzenie izolacji doziemnej i ogranicznika prądu). Najistotniejszym więc warunkiem zapewnienia ochrony dodatkowej (ochrony przy uszkodzeniu) jest zapewnienie ciągłości przewodów ochronnych i  wyrównawczych. Przewód ochronny łączący silnik z  przekształtnikiem jest jednocześnie przewodem wyrównawczym. Występujące w  aplikacjach przemienników częstotliwości prądy doziemne (prąd doziemny filtru RFI oraz prądy doziemne wynikające z  pojemności kabla silnikowego i samego silnika) uniemożliwiają stosowanie w  charakterze uzupełnienia ochrony podstawowej wyłączników różnicowoprądowych o  prądzie zadziałania 30mA. Możliwe jest użycie wyłączników

o  prądzie zadziałania 100 lub 300mA i  charakterystyce B lub U. Będzie to jednak środek ochrony dodatkowej, a nie uzupełnienie ochrony podstawowej. Z uwagi na możliwość przypadkowych zadziałań zastosowanie wyłącznika różnicowoprądowego wymaga indywidualnego podejścia do każdej aplikacji.

9. Oszczędności energii w aplikacjach pompowych i wentylatorowych Jednym z  wymagań stawianym większości aplikacji pomp i  wentylatorów jest możliwość regulacji wydajności tych maszyn. Regulacja ta pozwala na dostosowanie ilości tłoczonego czynnika do wymagań procesu technologicznego. Regulację wydajności można zrealizować przez: – dławienie przepływu – zmianę prędkości obrotowej Decyzja o wyborze jednej z tych metod przekłada się bezpośrednio na zużycie energii. Rysunek 9 przedstawia charakterystyki pompy wraz charakterystyką instalacji w układzie współrzędnych H=f(Q). Można jednocześnie założyć, że dla pomp i wentylatorów obowiązują następujące zależności podstawowe:

Moment:

n M = M n    nn 

Wydajność:

Q = Qn

Ciśnienie:

 n H = H n   nn

   3

Moc:

 n P = Pn   nn

n nn

2

  

(5)

(6)

2

(7)

(8)

Na rysunku 10 przedstawiono charakterystykę instalacji oraz rodzinę charakterystyk pompy dla różnych prędkości obrotowych (n2 < n1 < nn). W warunkach znamionowych przy znamionowej prędkości nn i ciśnieniu Hn osiągana jest wydajność znamionowa Qn (punkt 1). Zmniejszenie wydajności pompy do wartości Q2 można osiągnąć dwoma sposobami. Pierwszym sposobem jest zmiana charakterystyki instalacji z  „A” na „B” realizowana przez dławienie. Następuje przejście z punktu pracy 1 do 2. Przy niezmienionej prędkości obrotowej odpowiada temu tylko niewielkie zmniejszenie mocy pobieranej przez silnik. Część energii tracona jest bowiem w pompie i na dławionym zaworze.

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe Podobny cel można osiągnąć także w inny sposób. Wystarczy bowiem zmniejszyć prędkość obrotową z wartości nn na n2 , a przy niezmienionej charakterystyce instalacji nastąpi przejście z punktu 1 do 3. Osiągamy więc założone zmniejszenie wydajności do wartości Q2 przy ciśnieniu H2 znacznie niższym od Hn. Zgodnie z zależnością (8) w tym punkcie moc pobierana przez silnik wynosi:

n  P2 = Pn  2   nn 

3

(9)

,a  więc jest znacznie niższa od mocy znamionowej Pn. Analiza ta jest dość uproszczona, gdyż nie uwzględnia zmian sprawności pompy i  silnika, ale z  dużym przybliżeniem odzwierciedla zasadę osiągania oszczędności energii. Posiadając informacje o  parametrach znamionowych pompy i silnika, a także o osiąganych na przestrzeni czasu wydajnościach można oszacować oszczędności w kWh wynikające z modernizacji napędu i  zastosowania przemiennika częstotliwości do regulacji prędkości obrotowej. Można też obliczyć czas zwrotu takiej inwestycji. Wielu producentów przemienników częstotliwości zamieszcza na swoich stronach internetowych proste programy dedykowane do kalkulacji takich oszczędności. Podobne zależności występują również w aplikacjach wentylatorowych.

W przypadku falowników napięciowych odbywa się to za pomocą prostownika nawrotnego, a  w  falownikach prądowych zwrot energii do sieci jest cechą naturalną konfiguracji podstawowej. Mając na uwadze zmniejszenie awaryjności napędów najczęściej urządzenia te skonstruowane są w sposób pozwalający na łatwą wymianę fragmentów gałęzi mostków i  kontynuację pracy z  mniejszą mocą w  przypadku awarii pojedynczego fragmentu. Na wyjściu standardem jest stosowanie falowników wielopoziomowych (w  przypadku falowników napięciowych) lub filtrów wyjściowych, co z kolei zapewnia niską emisję zakłóceń od strony kabla silnikowego. Nie jest konieczne stosowanie kabli ekranowanych, a  ich długość ogranicza tylko występowanie spadków napięcia.

ka pozwala bowiem na instalacje w miejscach o małej sztywności sieci bez obawy o nadmierne obniżenie napięcia. mgr inż. Piotr Duda Energotest sp. z o.o.

11. Literatura [1] Nowak M., Barlik R.: Poradnik inżyniera – energoelektronika. Warszawa, WNT 1998. [2] Musiał E.: Badanie stanu ochrony przeciwporażeniowej w obwodach urządzeń energoelektronicznych. INPE Nr 80-81 2006. [3] Pytlak A., Świątek H.: Ochrona przeciwporażeniowa w układach energoelektronicznych. Warszawa, COSiW SEP 2002 [4] Zientek P.: Wpływ parametrów wyjściowych falowników PWM i kabla

10. Przemienniki częstotliwości średniego napięcia Przedstawione oszczędności energii nabierają znaczenia w napędach dużej mocy, a więc szczególnie w napędach średniego napięcia. W  połowie lat 90 granicą opłacalności stosowania przemienników częstotliwości na średnim napięciu była moc 3¸5MW. Przy niższych mocach tańszym rozwiązaniem była przebudowa całego układu napędowego wraz z silnikiem na niskie napięcie. Obecnie granica ta jest już na poziomie 500kW. W  przypadku produkowanych obecnie przemienników średniego napięcia standardem jest szczególna (wyższa niż na niskim napięciu) dbałość o minimalizację wszystkich szkodliwych zjawisk związanych pracą przekształtnika, jak również o zwiększenie niezawodności urządzeń. Oferowane są rozwiązania z falownikami napięcia jak i z falownikami prądu. Od strony zasilania standardem jest więc prostownik o liczbie pulsów co najmniej 12, lub mostek aktywny, co przekłada się na niską zawartość harmonicznych wprowadzanych do sieci, a w przypadku mostka aktywnego na możliwość uzyskania współczynnika mocy bliskiego jedności w pełnym zakresie obciążenia. Najczęściej też przewidziana jest możliwość zwrotu energii do sieci.

Rys. 10. Regulacja wydajności w aplikacjach pompowych

Nie ma też tak wysokich wymagań co do zwiększonego napięcia izolacji silników czy izolowania łożysk. Z  tego względu możliwa jest modernizacja starszych napędów, bez konieczności wymiany silnika czy kabli. Oprogramowanie przemienników średniego napięcia często przewiduje możliwość synchronizowanego przełączenia na sieć (tzw. transfer synchroniczny). W  aplikacjach w  których jeden przemiennik służy do sekwencyjnej pracy z  wieloma silnikami (np. układy wielopompowe) synchronizowane przełączenie na sieć zapewnia minimalizację udarów prądowych podczas przełączania. Istnieją też aplikacje, w  których zastosowanie przemiennika podyktowane jest tylko warunkami rozruchu silników, a regulacja prędkości nie jest potrzebna. Rozruch z  pobieranym z  sieci prądem na poziomie prądu znamionowego silni-

urządzenia dla energetyki 5/2010

zasilającego na zjawiska pasożytnicze w silnikach indukcyjnych. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne Nr 71/2005. Katedra Maszyn i Urządzeń Elektrycznych Pol. Śl. [5] PowerFlex 7000 Medium Voltage AC Drive (Air-Cooled) User Manual – Rockwell Automation Publication 7000-UM150D-EN-P – July 2002 [6] Drives&Motion Controllers Catalog – Allen Bradley Publication D104 – April 1991 [7] Pump Save 4.1. Energy Savings Calculator for Pump Drives. User’s Manual. ABB 2008. [8] Guide to Harmonics with AC Drives – ABB [9] PN-HD 60364-4-41:2007 Instalacje elektryczne niskiego napięcia – Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa – Ochrona przeciwporażeniowa.

47


technologie, produkty – informacje firmowe

Układ sterowania silnikiem prądu stałego dużej mocy W referacie przedstawiono nawrotny układ regulacji prędkości obrotowej silnika prądu stałego 2040kW do napędu walcarki. Omówiono zasadę działania, pokazano schemat funkcjonalny, rejestrację przebiegów w czasie uruchamiania oraz symulacje. 1. Wstęp Rozwój maszyn elektrycznych rozpoczął się od maszyn prądu stałego, które w dzisiejszych czasach utraciły swoją hegemonię na rzecz maszyn prądu przemiennego. Z  uwagi jednak na doskonałe własności regulacyjne również obecnie są szeroko stosowane. Maszyna prądu stałego ma dwa podstawowe uzwojenia – wzbudzenia i twornika, przy czym uzwojenie wzbudzenia jest uzwojeniem skupionym, umieszczonym na pieńkach biegunów głównych, natomiast uzwojenie twornika jest uzwojeniem rozmieszczonym w  żłobkach na obwodzie wirnika. Maszyny prądu stałego wyposaża się w bieguny pomocnicze dla poprawienia komutacji oraz w uzwojenia kompensacyjne dla zmniejszenia oddziaływania twornika. Podstawowe zalety tych silników są następujące: 8 możliwość nastawiania prędkości obrotowej w bardzo szerokim zakresie, 8 duży moment obrotowy przy rozruchu; 8 duża przeciążalność momentem obrotowym oraz prądem; 8 szerokie możliwości kształtowania charakterystyki mechanicznej n = f(M); 8 możliwość pracy ze zmianą kierunku wirowania oraz ze zmianą kierunku przetwarzania energii, tj. pracy dwukwadrantowej oraz czterokwadrantowej, przedstawiono to na rys. 1. Wymienione właściwości powodują, że silniki prądu stałego są powszechnie stosowane do napędzania urządzeń, które ze względów technologicznych są często uruchamiane, zatrzymywane i poddawane rewersji. Dla przykładu można wymienić maszyny walcownicze, maszyny wyciągowe, trakcję elektryczną i  spalinową. Parametrami wejściowymi (wymuszanymi) silników są: moment obciążenia, napięcie zasilania i  prąd wzbudzenia; parametrami wyjściowymi, dopasowującymi się jest prędkość obrotowa i  prąd twornika. Praca silnika prądu stałego w  zakresie prędkości obrotowej 0 ≤ n ≤ nn jest realizowana przy stałym prądzie wzbudzenia i nastawianym napięciu twornika. Praca

48

Rys. 1. Przedziały pracy napędu prądu stałego

Rys. 2. Napęd nawrotny ze zmianą kierunku prądu wzbudzenia

Rys. 3. Załączenie prądu wzbudzenia i jego rewersja (przebieg rzeczywisty)

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe w zakresie n > nn jest realizowana przy stałym napięciu twornika i  nastawianym prądzie wzbudzenia.

2. Silnik prądu stałego jako napęd walcarki Schemat funkcjonalny układu, w  którym nawrót silnika napędowego uzyskuje się przez rewersję prądu wzbudzenia, przedstawiono na rys. 2. Twornik silnika 1 zasilany jest przez zespół przekształtników tyrystorowych 5 i  6, dławik wygładzający 3 oraz szybki wyłącznik zwarciowy 4, który jest zamknięty przez cały czas pracy napędu. W układzie zastosowany jest regulator obrotów 10, regulator prądu twornika 11 i regulator 12 siły elektromotorycznej twornika. Regulator prądu, który oddziaływuje na układ wyzwalania prostowników, sterowany jest uchybem sygnału wartości zadanej prądu i wartości mierzonej prądu twornika. Do pomiaru prądu twornika służy przetwornik 8. Sygnał wartości zadanej prądu doprowadzany jest do członu 11 z  regulatora prędkości obrotowej. Regulator 10 jest z kolei sterowany uchybem sygnału wartości zadanej i  mierzonej prędkości obrotowej. Maksymalną dopuszczalna wartość prądu twornika wyznacza ściśle ograniczenie sygnału wyjściowego regulatora prędkości obrotowej. Sygnał prędkościowego sprzężenia zwrotnego jest doprowadzany do regulatora 10 z prądnicy tachometrycznej 22 sprzęgniętej z wałem silnika. Dla prędkości obrotowej mniejszej od znamionowej prąd wzbudzenia ma stałą wartość znamionową. Gdy wielkość siły elektromotorycznej SEM wyliczonej w  regulatorze 12 na podstawie pomiaru napięcia twornika 9 i  prądu twornika 8, przewyższa sygnał wartości zadanej, wtedy regulator 12 wpływa poprzez regulator prądu wzbudzenia 13 na zmniejszenie prądu wzbudzenia, a  przez to zmniejsza SEM. Przypadek ten ma miejsce, gdy prędkość obrotowa jest większa od znamionowej, w wyniku wysterowania regulatora 10, zwiększenia napięcia wyjściowego prostowników 5 i 6 ponad wartość nominalną lub, gdy w wyniku skokowego obniżenia sygnału wartości zadanej prędkości obrotowej, wzrasta zbyt szybko prąd wzbudzenia silnika. Zmianę kierunku obrotów realizuje się w kilku etapach. Najpierw ustawia się prostowniki 5 i  6 do pracy rewersyjnej w celu szybkiego obniżenia prądu twornika a przez to sprowadzenie momentu obrotowego do zera z  jednoczesnym wysterowaniem mostka tranzystorowego 15 do pracy rewersyjnej. Prąd wzbudzenia poprzez diody mostka 15 podnosi napięcie na kondensatorze 17 do wartości dopuszczalnej Ud po przekroczeniu której następuje załączenie układu „hamującego” 16

Rys. 4. Załączenie prądu wzbudzenia i jego rewersja (przebieg obliczeniowy)

Rys. 5. Skokowa zmiana obciążenia (przebieg rzeczywisty)

Rys. 6. Skokowa zmiana obciążenia (przebieg obliczeniowy)

urządzenia dla energetyki 5/2010

49


technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 7. Zmiany prędkości obrotowej silnika

i  rozładowanie energii zgromadzonej w  obwodzie wzbudzenia silnika. Gdy prąd wzbudzenia przejdzie przez zero prostowniki 5 i  6 zostaną przesterowane do pracy, wzrośnie prąd twornika a  wzrastający prąd wzbudzenia w przeciwną stronę zwiększy moment hamujący napędu, co doprowadzi do szybszego zatrzymania i  zmiany kierunku wirowania. Powyższe rozwiązanie zostało zrealizowane przez Energotest do napędu walcarki charakteryzującej się głównie pracą silnika w  jednym kierunku. Kierunek nawrotny wykorzystywany jest jedynie w przypadku zaklinowania się wsadu i  służy do jego uwolnienia. W  związku z  tym nie jest wymagana szybka zmiana kierunku obrotów i dlatego zrealizowano ją przez rewersję prądu wzbudzenia. Pozwoliło to na znaczne uproszczenie układu w stosunku do takiego w którym zmiana kierunku wirowania realizowana jest przez zmianę kierunku przepływu prądu twornika.

3. Badania modelowe i pomiary w warunkach rzeczywistych

Rys. 8. Rewersja obrotów

W celu właściwego doboru parametrów regulatorów zastosowanych w  mawianym układzie opracowano jego model matematyczny. Przeprowadzone symulacje pozwoliły na optymalny dobór parametrów układu. Przeprowadzone na rzeczywistym napędzie pomiary (rys. 3 i 5) w pełni potwierdziły wyniki uzyskane w  wyniku obliczeń (rys. 4 i 6). Ostatecznym potwierdzeniem prawidłowego doboru parametrów układu były kompleksowe próby ruchowe, których wyniki przedstawiono na rys. 7, 8, 9 i 10. Na pierwszych trzech przedstawiono przebieg rozruchu i zmiany prędkości obrotowej, rewersji obrotów i hamowania, a na ostatnim przebiegi paramterów w trakcie walcowania.

Rys. 9. Zatrzymanie silnika

4. Podsumowanie W  dobie powszechnego stosowania silników indukcyjnych prądu przemiennego z falownikami do regulacji prędkości obrotowej, opisane rozwiązanie stanowi uzasadnioną ekonomicznie alternatywę i może być nadal stosowane w  maszynach walcowniczych i  wyciągowych. Prawidłowe zamodelowanie ułatwia dobór parametrów układu oraz znacznie skraca czas uruchomienia i nastawiania parametrów napędu. œ mgr inż. Włodzimierz Garski mgr inż. Władysław Przytocki Energotest sp. z o.o.

Rys. 10. Przebiegi w trakcie walcowania

50

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe

„Oplotowe złączki mostkujące BELOS-PLP PREFORMEDTM Splice Shunt – sprawdzony sposób na stare połączenia prasowane w liniach elektroenergetycznych.”

roblemy techniczne ze starymi złączkami i  uchwytami odciągowymi zaprasowanymi nie od dziś spędzają sen z  powiek osób odpowiedzialnych za eksploatację linii elektroenergetycznych. Jednak w  ostatnim okresie daje się zauważyć wzrost częstotliwości występowania tych problemów. Rozpoczyna się bowiem okres, w  którym elementy zaprasowywane, montowane w  latach 60-tych w  budowanych liniach elektroenergetycznych, wykazują znacznie większą awaryjność, po ponad półwiecznym okresie eksploatacji. W  latach dynamicznej elektryfikacji kraju, kiedy jak grzyby po deszczu

wyrastały nowe linie przesyłowe, wykonawcy często borykali się z problemami materiałowymi. Jednym z  nich był problem z  dostępnością przewodów elektroenergetycznych. Gdy udało się załatwić odcinek kilku kilometrów przewodu, to należało go zużyć do końca. Niejednokrotnie koniec przewodu wypadał w  środku przęsła, dlatego odcinki przewodu trzeba było w jakiś sposób połączyć. Firma BELOS już wtedy oferowała złączki zaprasowane, więc z połączeniami nie było problemu. Złączki te na liniach przeżyły niejednego montera. Jednak, jak zwykło się mawiać – „nic nie trwa wiecznie” i „wszystko ma swój ko-

Fot. 2. Oplotowa złączka mostkująca PREFORMEDTM Splice Shunt wykonana w postaci pojedynczych drutów ze stopu aluminium.

52

niec”. Oby nie był on zbyt spektakularny. Nawet właściwie zaprasowana złączka lub uchwyt odciągowy po kilkudziesięciu latach pracy na przewodzie traci

Fot. 1. Zaprasowane złączki śródprzęsłowe – widok stanu wewnętrznego złączki i przewodu po kilkudziesięciu latach eksploatacji.

Fot. 3. Oplotowa złączka mostkująca PREFORMEDTM Splice Shunt wykonana w postaci taśm sklejonych drutów ze stopu aluminium.

urządzenia dla energetyki 6/2010


technologie, produkty – informacje firmowe

Fot. 4. Oplot spiralny złączki mostkującej PREFORMEDTM Splice Shunt.

swoje właściwości elektryczne i mechaniczne. Za taki stan rzeczy odpowiada dobrze znane zjawisko utleniania powierzchni stykowych aluminium. Zjawisko to powodują postępujące w czasie pogorszenie rezystancji elektrycznej na styku złączka-przewód (fot. 1). Przepływający przez złączkę prąd powoduje silne wydzielanie się ciepła na skutek tej rezystancji. Nagrzewanie się elementów prasowanych takich jak złączki i uchwyty odciągowe powoduje nie tylko straty energii elektrycznej, ale również niebezpieczeństwo mechanicznego uszkodzenia połączenia, co w przypadku linii przesyłowych WN może być katastrofalne w skutkach – przerwa w dostawie energii elektrycznej to tylko niewielki dodatek innych „widowiskowych” skutków zerwania połączenia mechanicznego przewodu w linii wysokiego napięcia. Jak zatem radzić sobie z  problemami nadmiernie grzejących się połączeń? Wymienić przewód czy tylko samą złączkę? Musimy pamiętać, że wymiana złączki wiąże się z jej wycięciem, a zatem konieczne jest przedłużenie przewodu (wstawka). Wymiana przewodu w  sekcji jest długotrwała i kosztowna, co przy obecnych możliwościach czasowych wyłączeń linii w  przeciążonych obszarach systemu jest często niemożliwe (prasowania nie da się wykonać pod napięciem przy pracy linii). Okazuje się jednak, że można znaleźć rozwiązanie tego proble-

Fot. 5. Część środkowa oplotowej złączki mostkującej PREFORMEDTM Splice Shunt.

mu. Firma BELOS-PLP zaproponowała złączki mostkowanej, średnicy przewodu w tym roku nowatorskie na polskim ryn- oraz kierunku jego skrętu (kierunek skręku rozwiązanie mostkowania uszkodzo- tu oplotu złączki oplotowej musi być taki nych połączeń zaprasowywanych za po- sam jak kierunek skrętu oplotu przewomocą oplotowych złączek mostkujących du). Na podstawie tych informacji złączki PREFORMEDTM Splice Shunt. dobiera się i produkuje na indywidualne Oplotowe złączki mostkujące zbudo- zamówienie klienta. Złączki te mogą być wane są z drutów ze sprężystego stopu montowane na uchwytach odciągowych aluminium, pojedynczych (fot. 2) lub połączonych w taśmy za pomocą klejenia (fot. 3), uformowanych w  prefabrykowane spirale (fot. 4). Zaplatane na przewodzie AFL i  złączce tworzą jednolity pancerz z częścią środkową na złączce prasowanej (fot. 5), przenoszący 100% obciążenia elektrycznego złączki zaprasowywanej śródprzęsłowej oraz 100% obciążenia mechanicznego war- Rys. 1. Oplotowa złączka mostkująca PREFORMEDTM stwy aluminiowej przewodu. Po- Splice Shunt zamontowana na uszkodzonym uchwydobne właściwości ma Splice cie odciągowym zaprasowywanym. Shunt w przypadku montażu na uchwycie odciągowym zaprasowywa- i  złączkach również w  technologii prac nym (rys. 1). Złączka Splice Shunt pozwa- pod napięciem. la więc na zachowanie istniejącej wytrzy- Podczas pilotażowej instalacji oplotomałości mechanicznej elementu prasowa- wych złączek mostkujących udało się nego na przewodzie AFL. W przypadku rozwiązać techniczny problem nagrzemontażu na przewodach jednorodnych wania się złączek zaprasowywanych (np. stopowych AAL) Splice Shunt prze- w linii elektroenergetycznej 220kV Włonosi pełne obciążenie elektryczne i me- cławek Azoty-Pątnów, eksploatowanej chaniczne elementu prasowanego. przez spółkę Polskie Sieci ElektroenerZłączki Splice Shunt dobiera się w zależ- getyczne Północ S.A. Na linii tej w marności od: długości i średnicy uszkodzonej cu 2010 operator wykonał badania ter-

Fot. 6. Montaż oplotowej złączki mostkującej PREFORMEDTM Splice Shunt na uszkodzonej złączce zaprasowanej.

urządzenia dla energetyki 6/2010

Fot. 7. Zakończenie montażu oplotu złączki mostkującej PREFORMEDTM Splice Shunt na przewodzie za uszkodzoną złączką zaprasowaną.

53


technologie, produkty – informacje firmowe mowizyjne złączek zaprasowywanych, w wyniku których wykazano znaczne nagrzewanie się badanych złączek. Temperatura niektórych złączek przekraczała 100oC w stosunku do temperatury przewodu (przy temperaturze otoczenia -4oC i dość dużym, 85%-owym obciążeniu linii). We wszystkich tych przypadkach standardowa diagnoza była tylko jedna – wymienić złączkę na nową. Na bazie doświadczeń zdobytych na rynku amerykańskim, BELOS-PLP zaproponował operatorowi zastosowanie oplotowych złączek mostkujących. Złączki Splice Shunt zostały zamontowane w lipcu tego roku przez firmę SAG Elbud Gdańsk Holding S.A. na uszkodzonych złączkach zaprasowywanych (nadmiernie grzejących się) stanowiących

największe zagrożenie dla poprawnej pracy linii 220kV Włocławek Azoty-Pątnów. Do każdego stanowiska konieczny był dojazd podnośnikiem koszowym, ponieważ ze względu na długość oplotu dla przewodu na wspomnianej linii AFL 8-400mm2 (wynoszącą około 4,30m) nie był możliwy montaż z wózka na przewodzie. Taka długość oplotu jest determinowana odpowiednią powierzchnią styku pojedynczych drutów z przewodem. Pierwszy etap instalacji to dokładne oczyszczenie przewodu i  złączki z  zabrudzeń za pomocą szczotki drucianej na długości montażu oplotów złączki mostkującej. Następnie przewód należy posmarować załączoną do zestawu pastą – inhibitorem wilgoci. Dopiero na tak przygotowany przewód i  złączkę moż-

Zestawienie 1. Różnica temperatur – przed: 90,7°C; po: 1,6°C

Zestawienie 2. Różnica temperatur – przed: 118°C; po: 15°C

Zestawienie 3. Różnica temperatur – przed: 37,9°C; po: 9,8°C

Piotr Rudzki, BELOS-PLP S.A. œ

Wyniki porównawcze badań termowizyjnych na linii 220kV Włocławek Azoty - Pątnów. Z lewej strony znajdują się obrazy termowizji złączek przed mostkowaniem, z prawej obrazy badań wykonanych po założeniu złączek PREFORMEDTM Splice Shunt.

54

na w odpowiedniej kolejności montować oploty złączki mostkującej. (fot. 6) (fot. 7) Czas operacji, liczony od wjazdu monterów w pobliże złączki aż do zakończenia instalacji Splice Shunt, wynosi około 1 godziny. Założone zostało 10 złączek mostkujących Splice Shunt na różnych odcinkach trasy linii. W  sierpniu operator wykonał kontrolne badania termowizyjne złączek zaprasowywanych, na których zostały założone oplotowe złączki mostkujące. Wyniki badań okazały się w  pełni zadowalające. Złączki oplotowe mostkujące przejęły obciążenie prądowe uszkodzonych złączek zaprasowywanych, co zredukowało nagrzewanie się złączek. Przykładowow przęśle pomiędzy słupami 59 i 60 linii, temperatura uszkodzonej złączki zaprasowywanej wynosiła ponad 118,4°C, zaś po montażu oplotowej złączki mostkującej została zredukowana do 15°C. Podobne wyniki uzyskano w innych, naprawionych punktach połączeń przewodu. Wyniki pomiarów zestawione zostały w  porównaniu z  poprzednimi wartościami na fotografiach z lewej strony (zestawienia 1, 2, 3). Przy okazji pierwszej instalacji ujawniono jeszcze jeden pozytywny aspekt stosowania oplotowych złączek mostkujących PREFORMEDTM Splice Shunt, mianowicie znaczne ograniczenie kosztów odtworzenia właściwości modernizowanej linii. Koszt założenia 10 oplotowych złączek Splice Shunt, odtwarzających właściwości elektryczne i  mechaniczne złączek zaprasowywanych okazał się porównywalny z kosztem wymiany jednej uszkodzonej złączki zaprasowanej na linii. Pod uwagę należy tutaj brać całkowite nakłady związane z montażem – koszt zakupu, usługę montażu wraz z odszkodowaniami za wjazd pod linię. Dla zarządzającego siecią ważnym aspektem jest także znacznie krótszy czas montażu złączek Splice Shunt w  stosunku do czasu ewentualnej wymiany jednej uszkodzonej złączki zaprasowywanej lub odcinka przewodu. Jest to ważne zwłaszcza gdy modernizowana linia jest newralgicznym punktem systemu elektroenergetycznego. Wydaje się że firma BELOS-PLP S.A. znalazła prosty i pewny sposób na przywrócenie pierwotnych właściwości uszkodzonych uchwytów i  złączek zaprasowywanych. Potwierdza to pozytywna rekomendacja pierwszego użytkownika oplotowych złączek mostkujących PREFORMEDTM Splice Shunt, Polskich Sieci Elektroenergetycznych Północ S.A. Sprawdzą się one zwłaszcza tam, gdzie poprawa jakości i pewności zasilania leży we wspólnym interesie operatorów i użytkowników sieci elektroenergetycznych.

Zapraszamy do odwiedzenia naszego stoiska na targach ENERGETAB 2010 w Bielsku - hala A, stoisko nr 29.

urządzenia dla energetyki 6/2010


technologie, produkty – informacje firmowe

Modernizacja generatora TWW-320-2Y3 W artykule przedstawiono modernizację generatora typu TWW‑320‑2Y3 w celu zwiększenia mocy znamionowej. W generatorze tym zastosowano nowe o zmienionej konstrukcji uzwojenia wirnika i stojana oraz nowe wentylatory o zwiększonej wydajności. . Zamieszczono wyniki obliczeń cieplnych uzwojeń wirnika i stojana przed i po modernizacji generatora. 1. WSTĘP urboCare Poland S.A. (dawniej ENERGOSERWIS  S.A. Lubliniec) wykonał w  2007 roku modernizację generatora typu TWW‑320‑2Y3 z  elektrowni w  Grecji w  celu podwyższenia mocy znamionowej. Rozpatrywany generator wyprodukowany został przez zakłady ELEKTROSIŁA w 1984 roku i miał następujące dane znamionowe: Moc czynna: 310 MW, Napięcie stojana: 20000 V, Prąd stojana: 9940 A, Prąd wzbudzenia: 2774 A, Współczynnik mocy: 0,90; Prędkość obrotowa: 3000 obr/min, Częstotliwość: 50 Hz. Wyniki pomiarów cieplnych dostarczonych przez klienta i  wykonane wstępne obliczenia cieplne generatora [2] wykazały, że powyższy generator przed modernizacją w warunkach klimatycznych Grecji i  aktualnym stanie technicznym nie mógł generować znamionowej mocy przy znamionowym współczynniku mocy, z  zachowaniem dopuszczalnego przyrostu temperatury wirnika generatora. W  wyniku ostatecznych ustaleń technicznych klient określił następujące wymagania odnośnie dopuszczalnych obciążeń generatora po modernizacji: znamionową moc czynną 313,3  MW oraz moc doraźną 325  MW przy zachowaniu znamionowego współczynnika mocy cosφn=0,9 i dotychczasowych dopuszczalnych przyrostów temperaa)

tury elementów generatora podanych w Dokumentacji Techniczno - Ruchowej wytwórcy. W  celu osiągnięcia żądanych parametrów konieczne było wykonanie modernizacji generatora. W  artykule przedstawiono zakres modernizacji generatora TWW-320-2Y3 oraz wyniki obliczeń cieplnych generatora w wersji fabrycznej (przed modernizacją) i  zmodernizowanej. Wprowadzono następujące oznaczenia wersji konstrukcyjnych generatora: a) TWW-320-2Y3 – wersja fabryczna generatora wyprodukowanego w ELEKTROSILE, b) TWW-320-2/M – generator po modernizacji wykonanej w TurboCare Poland S.A.

2. Zakres modernizacji generatora TWW‑320‑2Y3 Celem modernizacji generatora TWW320-2Y3 było zwiększenie mocy znamionowej do 313,3 MW oraz mocy doraźnej do 325 MW. Zakres modernizacji obejmował modernizację wirnika i stojana generatora. W wirniku rozpatrywanego generatora w  wersji fabrycznej zastosowano zabierakowy system chłodzenia (rys.  1a) uzwojenia wzbudzenia. Kanały chłodzące znajdujące się w przewodach uzwojenia po obu stronach żłobków (rys. 1b) połączone są za pośrednictwem odpowiednio ukształtowanych wstawek izolacyjnych umieszczonych na dnie żłobków wirnika. Zaproponowana przez TurboCare Poland S.A. modernizacja wirnika generab)

Rys. 1. Schemat rozmieszczenia kanałów chłodzących w uzwojeniu wzbudzenia w przypadku zabierakowego systemu chłodzenia (a) oraz przekrój poprzeczny żłobka wirnika (b)

56

tora obejmowała wprowadzenie następujących zmian: - zwiększenie liczby zwojów uzwojenia wzbudzenia poprzez zastąpienie wstawek izolacyjnych (rys. 1b) znajdujących się na dnie żłobków wirnika dodatkowymi profilowanymi przewodami miedzianymi [3], - zastosowanie w wirniku izolacji wyższej klasy (izolacja klasy B występująca w wirniku w wersji fabrycznej generatora zastąpiona została izolacją klasy F). - wymianę wentylatorów na nowe o zwiększonej wydajności [4] (rys. 16). W wyniku przeprowadzonej modernizacji generatora zmieniono również konstrukcję uzwojenia stojana. Uzwojenie to zarówno w wersji fabrycznej, jak i po modernizacji jest chłodzone bezpośrednio destylatem. Oba uzwojenia różnią się jednak konstrukcją prętów. Przekrój prętów uzwojenia stojana generatora w  wersji fabrycznej przedstawiono na rys. 2a, zaś po modernizacji na rys. 2b. Rozwiązania te różnią się zarówno wymiarami przewodów elementarnych, jak i liczbą przewodów pełnych i wydrążonych. W zmodernizowanym stojanie generatora dokonano również zmian w  strefach skrajnych pakietu rdzenia stojana oraz zastosowano nowe sprężyste pierścienie dociskowe.

3. Obliczenia cieplne generatora TWW‑320‑2Y3 W  artykule przedstawiono obliczenia cieplne uzwojeń wirnika i stojana generatora TWW‑320‑2Y3 w wersji fabrycznej. Uzyskane wyniki obliczeń porównano z  wynikami pomiarów cieplnych generatora wykonanymi w  elektrowni w Grecji w 2008 roku. Weryfikacja pomiarowa wyników obliczeń cieplnych umożliwiła określenie dokładności sporządzonych modeli cieplnych uzwojeń wirnika i stojana generatora. Następnie wykorzystując zweryfikowany pomiarowo model cieplny uzwojenia wirnika generatora TWW‑320‑2Y3 przeprowadzono obliczenia mające na celu wyznaczenie maksymalnego prądu wzbudzenia, przy którym średni

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 2. Przekroje poprzeczne prętów uzwojenia stojana generatora TWW-320-2Y3 w wersjach: a) fabrycznej, b) po modernizacji.

przyrost temperatury uzwojenia wirnika osiąga wartość dopuszczalną określoną przez producenta (71 K). Za pomocą modelu elektromagnetycznego generatora określono odpowiadającą temu prądowi wzbudzenia znamionową moc czynną wydawaną przez generator do systemu elektroenergetycznego przy znamionowym współczynniku mocy cosjn=0,9. Dla prądu stojana odpowiadającego temu stanowi pracy generatora obliczono rozkład temperatury w  prętach uzwojenia stojana. Wykorzystując utworzone modele matematyczne wykonano obliczenia cieplne uzwojeń wirnika i stojana zmodernizowanego generatora TWW‑320‑2/M. Modele te przy wykorzystaniu wyników

Rys. 3. Schemat rozmieszczenia kanałów chłodzących w uzwojeniu wzbudzenia w przypadku zabierakowego systemu chłodzenia: a) kanały w częściach czołowej i żłobkowej uzwojenia, b) kanały aksjalno - radialne na lewej powierzchni boku cewki, c) kanały aksjalno - radialne na prawej powierzchni boku cewki

urządzenia dla energetyki 5/2010

pomiarów cieplnych przeprowadzonych w  elektrowni umożliwiły wyznaczenie prędkości wodoru w  kanałach wentylacyjnych wirnika po zastosowaniu nowych wentylatorów o zwiększonej wydajności. Następnie stosując zweryfikowany pomiarowo model cieplny uzwojenia wirnika generatora TWW‑320‑2/M przeprowadzono obliczenia mające na celu wyznaczenie maksymalnego prądu wzbudzenia zmodernizowanego generatora, przy którym średni przyrost temperatury uzwojenia wzbudzenia osiąga wartość dopuszczalną określoną przez producenta (71 K). Wykorzystując model elektromagnetyczny generatora wyznaczono odpowiadającą temu prądowi wzbudzenia znamionową moc czynną wydawaną przez generator do systemu elektroenergetycznego przy znamionowym współczynniku mocy cosjn=0,90. Dla prądu stojana odpowiadającego temu stanowi pracy generatora obliczono rozkład temperatury w prętach uzwojenia stojana. Wykonana analiza wyników pomiarów i obliczeń cieplnych generatora w wersji fabrycznej i  zmodernizowanej umożliwiła określenie możliwości wzrostu mocy po wprowadzeniu zmian konstrukcji uzwojeń wirnika i stojana oraz zmianie wentylatorów na nowe o  zwiększonej wydajności [4,5]. 3.1. Model do obliczeń pola temperatury w uzwojeniu wzbudzenia przy zabierakowym systemie chłodzenia Przekrój poprzeczny żłobka wirnika z  zabierakowym systemem chłodzenia uzwojenia wzbudzenia przedstawiono na rys.  1b. Przewody umieszczone w  żłobku ponumerowano w  kierunku dna żłobka poczynając od przewodu leżącego bezpośrednio pod klinem. Przewody uzwojenia wzbudzenia chłodzone są w  sposób bezpośredni wodorem. W  części czołowej uzwojenia wzbudzenia znajdują się aksjalne kanały chłodzące (rys. 3), zaś w części żłobkowej kanały aksjalno – radialne, w których ruch wodoru wymuszony jest za pomocą klinów żłobkowych ukształtowanych w formie zabieraków. Poszczególne przewody uzwojenia wzbudzenia zostały wzdłuż długości podzielone na odcinki związane z wyodrębnionymi strefami chłodzenia (rys. 4), a  następnie w  obrębie tych odcinków (rys. 5) dokonano podziału przewodów na obszary różnicowe. Obszarom różnicowym przyporządkowano węzły schematu cieplnego reprezentujące ich średnie temperatury. Węzły te połączono przewodnościami cieplnymi związanymi z wymianą ciepła pomiędzy obszarami różnicowymi, tworząc tym sposobem sieć cieplno – elektryczną (rys.  6) do obliczeń pola temperatury w uzwojeniu wzbudzenia [7,8]. Wykorzystując sporządzone modele matematyczne opracowano algoryt-

57


technologie, produkty – informacje firmowe my, a  następnie programy komputerowe do obliczeń cieplnych uzwojenia wzbudzenia z  zabierakowym systemem chłodzenia dla wirników w wersji fabrycznej oraz po modernizacji generatora.

4. Modele do obliczeń pola temperatury w uzwojeniach stojana chłodzonych bezpośrednio destylatem

Rys. 4. Wymiary wyodrębnionych odcinków w obrębie j-tego przewodu uzwojenia wzbudzenia związanych ze strefami chłodzenia

Rys. 5. Podział wyodrębnionych odcinków j-tego przewodu uzwojenia wzbudzenia na obszary różnicowe

Wloty i  wyloty destylatu z  prętów w rozpatrywanych uzwojeniach stojana znajdują się po jednej stronie generatora. Pojedyncze zwoje uzwojenia stojana stanowią dwa pręty odległe o  poskok połączone szeregowo. Rozkłady temperatury powtarzają się w poszczególnych zwojach uzwojenia. Model cieplny wystarczy więc sporządzić dla jednego zwoju uzwojenia stojana. Opracowany model uwzględnia straty dodatkowe wytwarzane w prętach uzwojenia. W  prętach uzwojenia stojana generatora TWW‑320‑2Y3 można wydzielić wielokrotnie powtarzający się wzdłuż wysokości fragment zawierający jeden przewód pełny oraz połowę przewodu wydrążonego - rys. 7. Fragment ten podzielono wzdłuż długości przewodów na obszary różnicowe, a następnie przyporządkowano mu sieć cieplną [8] do obliczeń rozkładu przyrostu temperatury – rys. 8. W  prętach uzwojenia stojana generatora TWW‑320‑2/M można wydzielić wielokrotnie powtarzający się wzdłuż wysokości fragment zawierający dwa przewody pełne oraz połowę przewodu wydrążonego - rys. 9. Fragment ten podzielono wzdłuż długości przewodów na obszary różnicowe, a następnie przyporządkowano mu sieć cieplną [8] do obliczeń rozkładu przyrostu temperatury – rys. 10.

5. Wyznaczenie prędkości wodoru w kanałach wentylacyjnych wirnika po modernizacji generatora

Rys. 6. Sieć cieplna dla uzwojenia wzbudzenia z zabierakowym systemem chłodzenia

58

Wzrost prędkości wodoru w  kanałach wentylacyjnych wirnika uzyskany w wyniku modernizacji generatora określono wykorzystując wyniki pomiaru cieplnego generatora przy obciążeniu mocą czynną 308  MW przeprowadzonego w  elektrowni w  Grecji. W  rozpatrywanym stanie pracy generatora przy prądzie wzbudzenia IW=2253 A i temperaturze zimnego destylatu Jzd=31°C, średni przyrost temperatury uzwojenia wzbudzenia wynosi 42,7 K. Wykorzystując utworzony model uzwojenia wzbudzenia wykonano serię obliczeń cieplnych, zwiększając stopniowo prędkości wodoru w  kanałach wentylacyjnych wirnika. Przy prędkościach zwiększonych o 24% w odniesieniu do wersji fabrycznej generatora uzyskano zgodność pomiędzy średnim przyro-

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe stem temperatury wyznaczonym z obliczeń oraz z  pomiarów. Biorąc pod uwagę fakt, że wprowadzone zmiany konstrukcyjne w wirniku generatora nie zmieniły kształtu i  wymiarów kanałów chłodzących, podany wzrost prędkości wodoru jest wywołany wyłącznie zastosowaniem nowych wentylatorów o zwiększonej wydajności. Należy w tym miejscu wspomnieć, że badania modelowe zmodernizowanego wentylatora wykonane w  tunelu aerodynamicznym wykazały wzrost wydatku medium chłodzącego o około 20% w porównaniu do wersji fabrycznej wentylatora. Pomiary te potwierdziły zatem poprawność wykonanych obliczeń wzrostu prędkości medium w kanałach wirnika przy wykorzystaniu modelu cieplnego po zmianie wentylatorów. Kilkuprocentowa różnica pomiędzy wynikami pomiarów i  obliczeń wynika zarówno z niedokładności przeprowadzonych badań modelowych w tunelu aerodynamicznym, jak i niedokładności utworzonego modelu cieplnego. Na rys. 11 przedstawiono rozkłady przyrostu temperatury w  przewodach uzwojenia wzbudzenia zmodernizowanego generatora dla prędkości wodoru w kanałach wentylacyjnych wirnika wyznaczonych opisaną metodą.

6. Określenie możliwości zwiększenia mocy generatora po modernizacji

Rys. 7. Wydzielony fragment pręta uzwojenia stojana generatora TWW‑320‑2Y3

Rys. 8. Sieć cieplna dla uzwojenia stojana generatora TWW‑320‑2Y3

Celem przeprowadzonych obliczeń było określenie możliwości zwiększenia mocy generatora w  wyniku modernizacji wykonanej w TurboCare Poland S.A.

6.1. Wyznaczenie mocy znamionowej generatora TWW‑320‑2Y3 Moc znamionowa generatora TWW‑320‑2Y3 (wersja fabryczna) podana przez producenta wynosi 310 MW przy znamionowym współczynniku mocy cosjn=0,9. Prąd wzbudzenia w tym stanie pracy generatora według danych producenta wynosi IW=2774 A. Z wykonanych pomiarów i  obliczeń cieplnych wynika, że średni przyrost temperatury uzwojenia wirnika przed modernizacją generatora przy znamionowym prądzie wzbudzenia znacznie przekracza wartość dopuszczalną podaną przez producenta (71 K), co jest spowodowane częściową niedrożnością kanałów wentylacyjnych wirnika. Dla generatora TWW‑320‑2Y3 wykonano serię obliczeń cieplnych celem których było określenie maksymalnego prądu wzbudzenia, który płynąc w uzwojeniu wzbudzenia spowoduje jego nagrzanie do temperatury dopuszczalnej - średni przyrost temperatury uzwojenia wzbudzenia będzie wynosił 71 K. Na rys. 12 przedstawiono obliczone rozkłady przyrostu temperatury w  przewodach uzwojenia wzbudzenia odpowiadające wyznaczonemu prądo-

Rys. 9. Wydzielony fragment pręta uzwojenia stojana generatora TWW‑320‑2/M

Rys. 10. Sieć cieplna dla uzwojenia stojana generatora TWW‑320‑2/M

urządzenia dla energetyki 5/2010

59


technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 11. Rozkłady przyrostu temperatury wzdłuż długości przewodów uzwojenia wzbudzenia dla zmodernizowanego generatora TWW‑320‑2/M przy mocy czynnej P=308 MW i współczynniku mocy cosj=0,943 (IW=2253 A, IS=9000 A)

Rys. 12. Rozkłady przyrostu temperatury wzdłuż długości przewodów uzwojenia wzbudzenia dla generatora TWW‑320‑2Y3 przy mocy czynnej P=275 MW i współczynniku mocy cosj=0,90 (IW=2575 A, IS=8820 A)

wi wzbudzenia IW=2575 A, przy którym generator pracujący ze znamionowym współczynnikiem mocy cosjn=0,90 wydaje do systemu moc czynną P=275 MW. Na rys. 13 zamieszczono obliczone rozkłady przyrostu temperatury w przewodach elementarnych prętów uzwojenia stojana w tym stanie pracy generatora. Przyrost temperatury destylatu w  rozpatrywanym stanie pracy generatora wynosi 15,4 K. Przy maksymalnej temperaturze zimnego destylatu 45°C oznacza to, że temperatura gorącego destylatu wynosi 60,4°C i  jest mniejsza od dopuszczalnej (85 K) o 24,6 K. Maksymalny przyrost temperatury uzwojenia stojana wynosi 17,9 K i jest mniejszy od dopuszczalnego (60 K) o 42,1 K.

6.2. Wyznaczenie mocy znamionowej generatora TWW‑320‑2/M Celem przeprowadzonych obliczeń było określenie możliwości zwiększenia mocy znamionowej generatora po zastosowaniu nowej konstrukcji uzwojeń wirnika i stojana oraz wymianie wentylatorów na nowe o zwiększonej wydajności. Dla generatora TWW‑320‑2/M wykonano serię obliczeń cieplnych celem

60

których było określenie maksymalnego prądu wzbudzenia, który płynąc w uzwojeniu wzbudzenia spowoduje jego nagrzanie do temperatury dopuszczalnej - średni przyrost temperatury uzwojenia wzbudzenia będzie wynosił 71 K. Na rys. 15 przedstawiono odpowiadające temu stanowi pracy generatora rozkłady przyrostu temperatury w przewodach uzwojenia wzbudzenia. Wykorzystując sporządzony model elektromagnetyczny obliczono moc czynną wydawaną przez generator pracujący przy określonym wcześniej prądzie wzbudzenia oraz współczynniku mocy obciążenia cosjn=0,9. Na rys.15 zamieszczono obliczone rozkłady przyrostu temperatury w  przewodach elementarnych prętów uzwojenia stojana w tym stanie pracy generatora. Przyrost temperatury destylatu w rozpatrywanym stanie pracy zmodernizowanego generatora wynosi 21,2 K. Przy maksymalnej temperaturze zimnego destylatu 45°C oznacza to, że temperatura gorącego destylatu wynosi 66,2°C i jest mniejsza od dopuszczalnej (85 K) o 18,8 K. Maksymalny przyrost temperatury uzwojenia stojana wynosi 27,9 K i jest mniejszy od dopuszczalnego (60 K) o 32,1 K.

7. WNIOSKI KOŃCOWE 1. Z przeprowadzonych obliczeń wykonanych na bazie pomiarów cieplnych dostarczonych przez klienta wynika, że powyższy generator w warunkach klimatycznych Grecji i w stanie technicznym przed modernizacją (częściowo przytkane kanały wentylacyjne wirnika) nie miał możliwości generacji znamionowej mocy przy znamionowym współczynniku mocy, nie przekraczając dopuszczalnego przyrostu temperatury wirnika generatora. 2. Po wykonanej modernizacji generator może wydawać do systemu moc czynną P=340 MW przy cosjn=0,9, czyli o około 10% większą niż fabryczna, nie przekraczając przy tym dopuszczalnych przyrostów temperatury elementów aktywnych i mediów chłodzących. 3. Przeprowadzone pomiary cieplne zmodernizowanego generatora typu TWW‑320‑2Y3 w elektrowni w Grecji w sierpniu 2010 r. przez Energopomiar Gliwice ostatecznie w pełni potwierdziły spełnienie przez generator wymagań określonych przez klienta oraz poprawność wykonanych obliczeń cieplnych.

urządzenia dla energetyki 5/2010


technologie, produkty – informacje firmowe

Rys. 13. Rozkłady przyrostu temperatury wzdłuż długości przewodów ele‑ mentarnych prętów uzwojenia stojana dla generatora TWW‑320‑2Y3 przy mocy czynnej P=275 MW i współczynniku mocy cosj=0,90 (IW=2575 A, IS=8820 A)

Rys. 15. Rozkłady przyrostu temperatury wzdłuż długości przewodów ele‑ mentarnych prętów uzwojenia stojana dla generatora TWW‑320‑2/M przy mocy czynnej P=340 MW i współczynniku mocy cosj=0,90 (IW=2820 A, IS=10905 A)

Rys. 14. Rozkłady przyrostu temperatury wzdłuż długości przewodów uzwojenia wzbudzenia dla generatora TWW‑320‑2/M przy mocy czynnej P=340 MW i współczynniku mocy cosj=0,90 (IW=2820 A, IS=10905 A)

4. Na rys. 16 zamieszczono zdjęcie zmodernizowanego wirnika generatora TWW‑320‑2/M z widocznymi nowymi wentylatorami osiowymi. œ Stefan Sieradzki, Jan Adamek, Damian Kardas TurboCare Poland S.A., Lubliniec Roman Krok, Jan Kapinos Politechnika Śląska, Gliwice

9. Literatura 1. Latek W. Turbogeneratory. WNT 1973. 2. Kapinos.J, Krok R.: Wstępna ocena wpływu modernizacji wentylatorów i konstrukcji uzwojeń na wzrost mocy generatora TWW-320-2Y3. Opracowanie wykonane na zlecenie Energoserwis S.A., Lubliniec 2005. 3. Adamek J. ,Kuboś E. ,Osadnik J. Sieradzki S.: „Uzwojenie wirnika turbogeneratora o szczelinowym systemie chłodzenia” patent nr 174 625 TurboCare Poland S.A. 4. Sieradzki S. ,Prysok E., Otte J., Adamek J. ,Kardas D., Olkis J.: „Łopatki wentylatora osiowego, zwłaszcza wentylatora do generatorów” patent

Rys. 16. Zmodernizowany wirnik generatora TWW-320-2/M

nr 203577 TurboCare Poland S.A. 5. Sieradzki S., Prysok E., Adamek J., Otte J., Dziuba J., Kardas D., Olkis J.: Modernizacja wentylatorów do generatorów dużej mocy. XV Konferencja Energetyki, Ryn 2007. 6. Adamek J., Kuboś E., Osadnik J., Sieradzki S.: Modernizacje wirników generatorów w ENERGOSERWIS S.A. Lubliniec. IX Konferencja Energetyki, Szczyrk 1995.

urządzenia dla energetyki 5/2010

7. Krok R., Miksiewicz R.: Modelowanie pól temperatur w wirnikach turbogeneratorów z zabierakowym systemem wentylacji w stanach zakłóceniowych układu chłodzenia. „Energetyka” Z.3, marzec 2002. 8. Krok R.: Sieci cieplne w modelowaniu pola temperatury w maszynach elektrycznych prądu przemiennego. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010.

61


eksploatacja i remonty

Nowa wiertarko-wkrętarka GSR 10,8-2-LI Professional oraz wkrętarka GSR 10,8-LI Professional firmy Bosch

Najbardziej kompaktowe narzędzia w klasie 10,8 V

owe narzędzia firmy Bosch dla profesjonalistów (wiertarkowkrętarka GSR 10,8-2-LI oraz wkrętarka GSR 10,8-LI) charakteryzują się niewielkim rozmiarem, który znacznie ułatwia pracę w  miejscach trudno dostępnych oraz gdy wymagane jest trzymanie urządzenia w górze. Obie nowości zasilane są ogniwami litowo-jonowymi z technologią Bosch Premium wydłużającą żywotność akumulatora nawet o  400%. Cechą charakterystyczną narzędzi jest również 2-biegowa przekładnia osiągająca moment obrotowy 30 Nm. Model GSR 10,8-2-LI (w walizace L-BOXX) będzie dostępny od maja, natomiast model GSR 10,8-LI (w kartonie) pojawi się w sprzedaży w czerwcu. Każdy profesjonalista zainteresowany samodzielnym przetestowaniem możliwości nowej wiertarko-wkrętarki GSR 10,8-2-LI Professional może poprzez stronę www.bosch-pro-team.com przystąpić do programu „Bosch ProTeam” i zgłosić swoją kandydaturę. Optymalne manewrowanie urządzeniami możliwe jest dzięki ich niewielkim wymiarom: model GSR 10,8-2-LI Professional ma długość 169 mm a GSR 10,8-LI Professional mierzy 143 mm. Kompaktowość

62

jednak nie jest ich jedyną zaletą. Wydajna, 2-biegowa przekładnia gwarantuje optymalne przeniesienie siły napędu oraz wysoki moment obrotowy dochodzący do 30 Nm. Umożliwia to wkręcanie wkrętów o maks. średnicy 7 mm. Jednak nowe narzędzia Bosch są przeznaczone zwłaszcza do wkręcania małych wkrętów (3,5 x 3,5 mm i 4 x 40 mm) w płytach wiórowych, miękkim i twardym drewnie oraz tworzywie sztucznym.

Komfort pracy „Wypróbowałem już oba modele nowych wkrętarek Bosch w  klasie 10,8 V i  muszę przyznać, że w  znaczny sposób ułatwiają one moją codzienną pracę. Byłem początkowo nieufny wobec tak malych rozmiarów tej wkrętarki, ale okazała się zaskakująco silna i mogę nią swobodnie wykonać wszystkie prace, które przewidywałem dla tego narzędzia. Istotną cechą narzędzi jest przede wszystkim hamulec silnika, który bezzwłocznie zatrzymuje urządzenie po wkręceniu wkrętu. Zapewnia to dokładność pracy, zwłaszcza w  momencie, gdy wkręca się szereg wkrętów pod rząd. Duże ułatwienie pracy, szczególnie w ciemnych i trudnodostępnych za-

kamarkach, gwarantuje również zintegrowana lampa LED, która doskonale oświetla miejsce pracy.” – mówi Cezary Wiśniewski, właściciel firmy remontowo-budowlanej. Wiertarko-wkrętarka akumulatorowa Bosch GSR 10,8-2-LI Professional posiada uchwyt wiertarski 10 mm z systemem Auto-Lock, który umożliwia łatwą wymianę wierteł z chwytem cylindrycznym. Można nimi bez trudu wiercić otwory o  maks. średnicy 19 mm, w różnego rodzaju materiałach. Wkrętarka akumulatorowa Bosch GSR 10,8LI Professional jest natomiast wyposażona w  uchwyt uniwersalny, w którym można bez problemu mocować wszystkie popularne wiertła i końcówki wkręcające z  chwytem sześciokątnym 1/4”.

Akumulator litowo-jonowy Premium o długiej żywotności Długą żywotność akumulatora litowo-jonowego Premium zapewnia system elektronicznej ochrony ogniw ECP (Electronic Cell Protection) firmy Bosch. Niezawodnie chroni on akumulator przed przeciążeniem, przegrzaniem

urządzenia dla energetyki 5/2010


eksploatacja i remonty

Dane techniczne

Bosch GSR 10,8-2-LI Professional

Bosch GSR 10,8-LI Professional

10,8 V

10,8 V

Napięcie akumulatora Pojemność akumulatora

1,3 Ah

1,3 Ah

0,95 kg

0,8 kg

10 mm Auto-Lock

sześciokątny ¼”

Moment obrotowy (wkręcanie twarde)

30 Nm

30 Nm

Moment obrotowy (wkręcanie miękkie)

13 Nm

13 Nm

Ilość zakresów momentu obrotowego

20+1

20+1

Maks. średnica wiercenia (drewno/stal)

19 mm /10 mm

19 mm /10 mm

7 mm

7 mm

Prędkość obrotowa, 1. bieg

0-350 obr./min

0-350 obr./min

Prędkość obrotowa, 2. bieg

0-1 300 obr./min

0-1 300 obr./min

Ciężar System montażu narzędzi

Maks. średnica wkrętu

Sugerowana cena detaliczna brutto (od maja 2010): - GSR 10,8-2-LI Professional - 731 zł (w walizce L-BOXX) - GSR 10,8-LI Professional - 572 zł (w kartonie)

i całkowitym rozładowaniem ogniw. Akumulatory nie wykazują przy tym efektu pamięci ani samorozładowania, dzięki czemu są gotowe do użycia nawet po kilku miesiącach przechowywania. W wyposażeniu seryjnym wiertarko-wkrętarek znajduje się 45-minutowa ładowarka. Dzięki technologii szybkiego ładowania Hyper Charge firmy Bosch akumulatory są naładowane w 75 % już po upływie połowy czasu ładowania. W trakcie pracy praktyczny wskaźnik stanu naładowania akumulatora z trzema diodami LED, umieszczony na akumulatorze litowojonowym obu urządzeń informuje o dostępnych rezerwach energii.

L-Boxx: doskonałe rozwiązanie dla transportu i przechowywania Modele GSR 10,8-2-LI Professional oraz GSR 10,8-LI Professional mogą być dostępne w kartonach lub w nowych opakowaniach systemowych o nazwie L-BOXX. L-BOXX jest prostym systemem łączenia i  odłączania poszczególnych walizek, który zapewnia komfortowy transport kilku elektronarzędzi jednocześnie. Można go dowolnie skonfigurować w zależności od potrzeb w celu przechowywania w porządku urządzeń, osprzętu i materiałów eksploatacyjnych. Tym samym L-BOXX jest bardziej kom-

urządzenia dla energetyki 5/2010

fortowym rozwiązaniem, niż wszystkie konwencjonalne walizki. Zapewnia utrzymanie porządku oraz wygodny transport, a  jego solidna konstrukcja bez problemu wytrzyma obciążenie do 100 kg. Koncepcja L-BOXX powstała we współpracy z firmą Sortimo, wiodącym na rynku producentem wyposażenia pojazdów specjalistycznych. Jest to także jedyny system walizek systemowych, który w  zabudowie pojazdu z  sukcesem przeszedł testy kolizji samochodu z przeszkodą, okazując się bezpieczny dla kierowcy i wnętrza pojazdu. OnBoard œ

63


konferencje i seminaria

Polska na Konferencji Globalnej Inicjatywy na rzecz Gazu Łupkowego W Waszyngtonie, w dniach 23-24 sierpnia br., odbyła się 1. wielostronna konferencja Globalnej Inicjatywy na rzecz Gazu Łupkowego (GSGI). W spotkaniu, zorganizowanym przez koordynatora ds. międzynarodowej energetyki Davida L. Goldwyna z Departamentu Stanu, uczestniczyli przedstawiciele siedemnastu krajów. Polska delegacja znalazła się wśród piątki wyróżnionych, najważniejszych gości, w tym Chin, Indii, Jordanii i RPA.

brady poświęcone były znaczeniu gazu łupkowego jako paliwa, którego stosowanie może znacząco obniżyć emisję dwutlenku węgla, przyczyniając się jednocześnie do wzrostu bezpieczeństwa energetycznego i rozwoju gospodarczego na miarę szybko zmieniających się warunków gospodarczo-cywilizacyjnych. Przedsięwzięcie GSGI ma pomóc uczestnikom w osiągnięciu ważnej pozycji w zakresie importu gazu, czym żywo zainteresowane są Stany Zjednoczone, gdzie 10 procent produkcji gazu ziemnego pochodzi z łupków bitumiczych. Eksport tego surowca możliwy będzie przy oczekiwanym wzroście jego udziału do poziomu 30 procent.

Państwa uczestniczące w  konferencji podzielone zostały na dwie grupy: Klasę I i Klasę II. Do Klasy pierwszej weszły kraje o  najwyższym potencjale wydobywczym, rynkowym i geopolitycznym. W Klasie drugiej znalazło się natomiast szersze grono krajów zainteresowanych uczestnictwem w GSGI i spełniających stosowne kryteria. Jak poinformował na wstępie obrad ambasador USA Lee Feinstein, to właśnie Polska, przodująca wśród krajów zaliczonych do Klasy I, ma największą szansę na uzyskanie pozycji lidera w  dziedzinie pozyskiwania gazu niekonwencjonalnymi metodami. Inicjatywy zmierzające do osiągnięcia tego ce-

lu podjęło już Ministerstwo Środowiska, przyznając 70 koncesji na poszukiwanie gazu łupkowego. Przeprowadzono też pierwsze próbne odwierty w okolicach Elbląga. Wysiłkom obu krajów – Polski i USA – zmierzającym do uruchomienia procesu wydobycia tego surowca służyć ma też powołana w kwietniu br. dwustronna grupa robocza ds. gazu łupkowego. Rządy obu państw współpracują za jej pośrednictwem na rzecz bezpiecznego i skutecznego wdrażania w Polsce amerykańskiej technologii wydobycia gazu. œ

Co z tą energią? Zamęt w zakresie produkcji, promocji i dystrybucji energii odnawialnej spowodował, że zrodziła się potrzeba wyczerpującego omówienia powyższych kwestii. Będą im poświęcone Warsztaty Energetyczne, przygotowane we współpracy z wybitnymi ekspertami. iele firm przeznacza ogromne środki finansowe na rozwój energetyki odnawialnej. Jednocześnie Polska nie wywiązuje się z terminów wdrażania unijnej dyrektywy 2009/28/WE w  sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych. Konsekwencjami niezrealizowania celów dotyczących energetyki odna-

64

wialnej będą sankcje, głównie w postaci kar finansowych (źródło:  wnp.pl).  W związku z tym przygotowaliśmy praktyczne spotkanie, na którym doświadczeni eksperci (m. in.  Waldemar Gochnio, PGE Electra, Ewa Gasiorowska Vattenfall Polska) odpowiedzą na Państwa najbardziej problematyczne pytania. Serdecznie zapraszamy do udziału

w WARSZTATACH ENERGETYCZNYCH: „Zmiany w zakresie kolorowych certyfikatów. Nowe zadania i  obowiązki Wytwórców, OSP i OSD. Udogodnienia dla odbiorców końcowych”. WARSZTATY ENERGETYCZNE odbędą się w dniach 5-6 października w Warszawie w hotelu Polonia Palace.

urządzenia dla energetyki 5/2010


targi

Zielone technologie Schneider Electric na EXPO 2010 Międzynarodowa wystawa EXPO 2010 w Szanghaju to przełom pod względem skali promowania budownictwa ekologicznego. Architekci, odnosząc się bezpośrednio . do głównego hasła EXPO 2010: „Lepsze miasto, lepsze życie”, potraktowali problem zielonej architektury priorytetowo. Schneider Electric prezentuje nowoczesne rozwiązania ściśle korespondujące z ekologiczną ideą ekspozycji. chneider Electric swoje umiejętności, doświadczenie i innowacyjne technologie prezentuje w czterech pawilonach EXPO 2010: Shanghai Corporate Pavilon, Rhône-Alpes Pavilion, Belgium-European Union Pavilion oraz Paris Ile-de-France Pavilion. W pawilonie Shanghai Corporate Pavilion Schneider Electric opracował zainstalowany w  ekologicznym domu EcoHome system zarządzania budynkiem – BMS (Building Management System). EcoHome zaprojektowany przez Shanghai Research Institute of Building Sciences jest prototypem budynku przyszłości, który łączy na powierzchni prawie 5 000 m2 najnowsze energooszczędne technologie i wykorzystuje odnawialne źródła energii. Dla ekspozycji Rhône-Alpes Pavilion firma opracowała natomiast inteligentne rozwiązania, które pozwalają m.in. na stałą kontrolę i  monitoring zużycia energii, regulację natężenia oświetlenia oraz sterowanie temperaturą i  elektryką znajdującą się w budynku. Schneider Electric jest także partnerem Paris Ilede-France Pavilion, w którym prezentowane są nowoczesne rozwiązania pozwalające na realizowanie idei zrównoważonego rozwoju w regionie. W  belgijskim Belgium-European Union Pavilion Schneider Electric i International Polar Foundation (IPF) zaprezentowały Princess Elisabeth, pierwszą zainstalowaną na Antarktyce stację badawczą Zero Emission. Innowacyjna technologia zastosowana w projekcie pozwala na pozyskanie energii wyłącznie z odnawialnych źródeł, m.in. ze światła słonecznego, za pośrednictwem paneli fotowoltaicznych, oraz z siły wiatru. Proces ten całkowicie eliminuje emisję CO2 oraz innych gazów odpowiedzialnych za efekt cieplarniany. Schneider Electric jest również zaangażowany w  część wydarzeń towarzyszących szanghajskiej wystawie, m.in. w Tydzień Innowacji oraz Tydzień Zrównoważonego Rozwoju w pawilonie Rhône-Alpes Pavilion. Firma była również sponsorem niedawno rozstrzygniętego konkursu Shanghaj 2010 Award, który wygrał projekt Solar Change zaprojektowany przez drużynę UCD Michael Smurfit Graduate Business School z Irandii. Celem tego projektu było rozwiązanie problemu dostarczania ener-

66

gii elektrycznej w slumsach. Zwycięski, innowacyjny system SCTree jest bezpieczny, niedrogi, ekologiczny i prospołeczny. Model biznesowy oferuje wsparcie lokalnych przedsiębiorców z mikrofinansowania zakupu SCTree i pokrycie kosztów ze sprzedaży energii elektrycznej dla mieszkańców w oparciu o miesięczny abonament. Jednym z  czynników, który zadecydował o wygranej Solar Change, była ponadto bezpośrednia korelacja projektu z programem BipBop (Business, Investment and People at the

Bottom of the Pyramid) zainicjowanego przez Schneider Electric. – Jesteśmy niezwykle dumni z naszego udziału w Shanghaj 2010 Award i zwycięstwa projektu Solar Change” – powiedział Claude Breining, Schneider Electric. – Poprzez wspieranie tego typu projektów chcemy umacniać relacje między Schneider Electric i nowym pokoleniem młodych, utalentowanych przedsiębiorców oraz zachęcać ich do podejmowania wyzwań oraz wdrażania innowacyjnych rozwiązań. œ

Nagrodzony Team Tineke Franssen, Kai Hermsen and Karel Vanacker z UCD Michael Smurfit Graduate Business School in Ireland next to Noel Girard Vice President Strategy and Business Deve

urządzenia dla energetyki 5/2010


targi

ENERGETAB 2010 Tegoroczna, 23. już edycja Międzynarodowych Energetycznych Targów Bielskich ENERGETAB 2010 przypada na dni 14-16 września. Weźmie w niej udział ok. 600 firm z Polski oraz kilkunastu krajów Europy i Azji w tym także firmy zgrupowane w sektorach hiszpańskim i szwajcarskim. koło 90 ekspozycji zlokalizowanych zostanie w  nowo otwartej hali wielofunkcyjnej. Wśród wystawców nie zabraknie wiodących przedstawicieli branży elektrotechnicznej i   energetycznej, m.in. ABB, Apator Control, Areva, Belos-PLP, Cantoni, Elektrobudowa, Elektromontaż, Elkomtech, Eltel Networks, Energoaparatura, Energopomiar, Europoles, Jean Mueller, Medcom, Mikronika, Nexans, Phoenix Contact, PKP Energetyka, PSE – Operator, Relpol, Siemens, Schreder, Tauron, Tele-Fonika, ZPUE. Zaprezentują oni swoje najnowsze aparaty, urządzenia i technologie dla energetyki, w której planowane są w najbliższych latach znaczne inwestycje, zarówno w sektorze wytwarzania, jak i w sieciach przesyłowych, czy dystrybucyjnych. Do tak licznego udziału w  targach ENERGETAB skłania wystawców nie tylko wysoka frekwencja odwiedzających bielskie targi, ale też bogata oferta imprez towarzyszących, które dają znakomitą okazję do osobistych spotkań z ich

klientami. Sporym atutem jest również silna reprezentacja branżowych czasopism i portali internetowych. Targom towarzyszyły będą konferencje i  seminaria, wśród których warto wymienić min. konferencję organizowaną przez PGE Energia Odnawialna i  PSE– Operator nt. odnawialnych źródeł energii i warunków włączenia ich do systemu elektroenergetycznego. Dużym prestiżem cieszy się konkurs targowy na najnowocześniejsze produkty prezentowane na targach. Za szczególne wyróżnienie jest uważany puchar Ministra Gospodarki, choć również pozostałe nagrody są bardzo wysoko cenione w referencjach wystawców. Tradycyjnie już rozstrzygnięcie konkursu zostanie zaprezentowane pierwszego dnia targów o godz. 15.00 w sali konferencyjnej hali A. W drugim dniu targów w godzinach popołudniowych odbędzie się w uroczysta konferencja z  okazji 50-lecia Bielsko– Bialskiego Oddziału Stowarzyszenia Elektryków Polskich.

Teren targów to ponad 25 tys. m2 powierzchni ekspozycyjnej, obejmującej przestrzeń hali wielofunkcyjnej, pawilony namiotowe i otwarte obiekty, na których wystawcy mają możliwość ekspozycji wielkogabarytowych i  prezentacji ciężkich eksponatów, jak np. słupy energetyczne, oświetleniowe, stacje transformatorowe, czy specjalistyczne pojazdy. Targom ENERGETAB  patronują Minister Gospodarki, Prezes Stowarzyszenia Elektryków Polskich, Prezes Polskiego Towarzystwa Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej oraz Prezydent Miasta Bielsko–Biała. Partnerem Generalnym targów ENERGETAB  2010 jest natomiast Grupa Tauron S.A. Międzynarodowe targi ENERGETAB 2010 kolejny raz potwierdzają swoją pozycję najważniejszej imprezy tego typu w  Polsce, podczas której istnieje niepowtarzalna okazja i  atmosfera do prezentacji najnowszych osiągnięć światowych z zakresu wytwarzania, przesyłu i rozdziału energii elektrycznej. œ

Ul. Karbowa

U L8.3

E

L8

L8.2

L8.1

L8

L8.2

L8.2

J

F

Z W

L1 L4.4 L2 L3.1

L9

L8.4

K

L4.1

M

L3.2

L4.2

N

L4.3 L3.3

G

A

O L4.6

L3.4

T

Ul. Młodzieżowa

urządzenia dla energetyki 5/2010

67


6 października 2010

Kyriad Prestige · Warszawa

Wdrożenie technologii CCS w przedsiębiorstwie Analiza poszczególnych etapów realizacji inwestycji Podstawy prawne wdrożenia CCS w przedsiębiorstwie oraz proces implementacji dyrektywy CCS do polskiego systemu prawnego Model finansowania projektów CCS Przykłady demonstracyjnych instalacji CCS Perspektywy wydajności ekonomicznej dla inwestujących wytwórców energii oraz koszty funkcjonowania instalacji CCS Kształtowanie sie cen energii elektrycznej wytwarzanej przy wdrożeniu CCS

www.scc.com.pl organizator:

patron honorowy:

www.powermeetings.pl patroni medialni:


felieton

Ewaluacja strategii energetycznej potrzebna od zaraz okrocznie na Ziemi przybywa około 80 mln ludzi. Wszystkim trzeba zapewnić dostęp do energii w  warunkach kurczących się zasobów. Współczesne konflikty dyplomatyczne oraz interwencje zbrojne są – między innymi - wynikiem niezwykle ostrej rywalizacji państw pragnących zagwarantować dla siebie stały dostęp do źródeł energii. Raporty ostrzegają, że jeśli nie nastąpi potężny wzrost produkcji ropy może nawet dojść do wojny o  nośniki energii. Tymczasem sytuację dodatkowo komplikuje nie tylko wyczerpywanie się złóż ropy, której niedobory w roku 2015 prognozuje się na dziesięć milionów baryłek dziennie, ale też i gazu, niezależnie od nowo odkrytych złóż tzw. gazu łupkowego. Obecnie w  skali świata, aż 86 procent energii pochodzi z  paliw kopalnych, a  przy przy prognozowanym wzroście zapotrzebowania na energię - w tempie tylko 2 procent rocznie - zasobów ropy naftowej wystarczą na ok. 40 lat, gazu ziemnego na ok. 70 lat, węgla na ok. 130 – 220 lat. Przy czym warunki techniczne eksploatacji złóż będą z roku na rok coraz trudniejsze technicznie.

Trudno dziwić się rządom niektórych krajom, że aktualnie decydują się na rozbudowywanie energetyki jądrowej, traktując ten rodzaj pozyskiwania energii, jako swoistą polisą ubezpieczeniowa na wypadek dalszego, niekontrolowanego pogłębienia się kryzysu energetycznego. Nawet w  państwach gdzie energetyka jądrowa jest przedmiotem ostrej gry partii opozycyjnych, wywoływanej najczęściej przez „partię zielonych”, rządy próbują wypracować modus vivendi w tej delikatnej materii politycznej. (Koncepcja kanclerz Niemiec Angeli Merkel związana z  realizacją „niemieckiej rewolucji energetycznej”, gdzie technologie jądrowe oraz węglowe, są traktowane, jako tzw. technologie pomostowe, aż do momentu osiągnięcia odpowiedniego poziomu zaspokojenia potrzeb energetycznych państwa, wskutek rozwoju odnawialnych źródeł energii). Rozwój energetyki jądrowej nie jest jednak w stanie być jedynym panaceum na globalny kryzys energetyczny, acz wg specjalistów może w sposób istotny odsunąć w czasie najbardziej negatywne jego skutki, związane z wyczerpywaniem się klasycznych geopaliw.

urządzenia dla energetyki 5/2010

Ludzkość stojąc przed dylematem dalszego rozwoju musi podjąć decyzje, które skutkować będą autentycznym poszanowaniem energii, co wiąże się z  nową jakościową polityką gospodarcza i  społeczną. Tu bardziej niż modus videndi, potrzebny jest modus operandi. Dlatego, biorąc pod uwagę powyższe uwarunkowania surowcowe niezbędna jest dokonanie ewaluacji pojęć w  obszarze strategii dotyczących wytwarzania i  użytkowania energii w  każdej postaci, zarówno przez przemysł, jak i indywidualnych konsumentów. Efektywność energetyczna pozostawała przez wiele dziesiątki lat domeną wyłącznie techników, realizujących zadania unowocześniania technologii oraz produkcji (tj. wytwarzania energii elektrycznej lub cieplnej) w  celu permanentnej obniżki kosztów. W  obecnej bardzo skomplikowanej sytuacji energetycznej związanej z wciąż rosnącym zapotrzebowaniem na energię - co dotyczy wszystkich państwa świata - efektywność energetyczna stała się wyzwaniem nie tylko o  charakterze technicznym i  ekonomicznym, ale również strate-

69


felieton gicznym, logistycznym, edukacyjnym i moralnym. Stopień skomplikowania sytuacji uwarunkowany jest wyczerpywaniem się złóż paliw kopalnych oraz nieprzerwanie rosnącym zanieczyszczeniem środowiska. Do tej pory sprawdzała się teoria, że coraz szybszy rozwój cywilizacji technicznej związany jest z posiadanymi nadwyżkami energii ( zasoby materialne i ludzkie). Ich sprawne zagospodarowanie jest głównym motorem postępu cywilizacyjnego i  poprawy komfortu egzystencji. Aktualnie trzeba z  uwagą przyjrzeć się oryginalnej tezie, stawianej przez antropologa kultury Josepha Taintera. Otóż sugeruje on, że nasza złożona i  coraz bardziej komplikująca się sieciowa struktura społeczna w  warunkach globalizacji, narażona jest na postępująca marginalizację zysków z inwestycji m.in. w produkcję energii, wdrażanie innowacji technologicznych, korzystania z  dorobku wiedzy. Dlatego między innymi spada – dotychczas zazwyczaj dość wysoka - stopa zwrotu nakładów z  inwestycji badawczo-rozwojowych. Podobnie rzecz się ma w  dziedzinie poszukiwania nowych złóż. Wciąż lawinowo rosną koszty. Jeszcze pól wieku temu energia zużytkowana na poszukiwania jednej baryłki ropy generowała średnio 100 baryłek w  postaci ropy pozyskanej. Dziś trudno o  taką rentowność, a  jedna katastrofa ekologiczna platformy wiertniczej może być podzwonnym dla nawet największego światowego koncernu. Co obserwujemy od kilku już miesięcy w związku z pożarem i utonięciem platformy wiertniczej oraz trudnym do opanowania wyciekiem ropy. Aktualnie w  świecie wydatnie rosną nie tylko koszty pozyskiwania energii, ale też transportu, utrzymania łączności, funkcjonowania biurokracji w  tym urzędów i  służb centralnych i  lokalnych, wojska, policji, straży granicznej, resortów zdrowia, oświaty i kultury etc. Posiłkując się teorią Josepha Taintera zaryzykuje postawienie hipotezy, iż właśnie w efekcie postępującej złożoności – opartej na odkryciach naukowych i  wynalazkach technicznych współczesna cywilizacja, co było dotychczas źródłem jej ogromnych sukcesów – obecnie do utrzymania swej cywilizacyjnej spójności i  operatywnej funkcjonalności, przy malejącej wciąż rentowności wszystkich przedsięwzięć właśnie sama cywilizacja wymusza jednocześnie coraz większą produkcję energii. Wymusza większą produkcję za pomocą zwiększonych nakładów energetycznych. A  energetyka odpowiadając na gospodarcze wyzwania wyczerpuje źródła energetyczne, a zatem większa produkcja narusza jej fundamenty, jakim są zasoby paliw kopalnych. Tymczasem korzystanie ze źródeł tzw. odnawialnych nadal jest z  punktu widzenia ekonomii nieopłacalne. Globalizacja napędzająca rozwój gospodarki, wyraźnie też zwiększa koszty kosz-

70

ty jej funkcjonowania, w tym w znacznym stopniu koszty wyprodukowania energii. Strategiczne decyzje w  tak skomplikowanej sieciowej złożoności nie zawsze podlegają racjonalnym wyborom i  obiektywnym ocenom. Znamiennym jest też fakt, iż w tworzeniu PKB wielu państwach jedna z wiodących ról ogrywa... sektor finansowy. W  USA w  wyniku działalności właśnie sektora finansowego tworzy się ok. 40 procent PKB. Co przy porównaniu z  innymi działami gospodarki,, tzw. produkcyjnymi, w  tym energetyką musi budzić zdumienie. I dodajmy, iż na pewno także nie może napawać zbytnim optymizmem. Gdyby więc tezy stawiane przez Josepha Taintera okazały się w  całej rozciągłości słuszne, przewartościowaniu musi ulec strategia i polityka w dziedzinie nie tylko użytkowania energii. W  celu konieczności jej poszanowania w tym względzie potrzebna byłaby wręcz rewolucja energetyczna. Sama jednak nawet najbardziej radykalna zmiana oblicza energetyki także by nie wystarczyła. Musiałaby nastąpić równolegle zmiana całej hierarchii wartości cywilizacyjnych włącznie ze sposobem pracy i  wypoczynku społeczeństw. Skoro postęp cywilizacyjny generowany i oceniany wyłącznie przez pryzmat wielkości PKB oraz konsumpcjonizm budowany w oparciu o agresywną reklamę i marketing się nie sprawdza się w praktyce, sama cywilizacja powinna ulec daleko idącym modyfikacjom. Znaczącą rolę w procesie racjonalizacji trendów konsumpcyjnych powinna odegrać nowa jakościowo strategia efektywności energetycznej oparta na splotowej ewaluacji wszystkich obszarów gospodarczej i bytowej aktywności społeczeństw. Dzieje naszej cywilizacji są odzwierciedleniem tendencji do coraz większej zależności społeczeństw od modelu funkcjonowania... elektroenergetyki. Dlatego najważniejszym zagadnieniem jest problem związany z  wyborem nowego modelu funkcjonowania światowej energetyki w oparciu o  autentyczne innowacje w  obszarze wytwarzania i  przesyłu energii elektrycznej i cieplnej. Nie rezygnując z energetyki wielkoskalowej będziemy musieli realizować model energetyki rozproszonej i  dokonywać tego poprzez uniwersalizację technologiczną i funkcjonalną. Można oczywiście też mieć nadzieję, że nowe rozwiązania techniczne i technologie w najbliższej przyszłości będą o wiele bardziej przyjazne naturze, dużo bardziej efektywne i  będą charakteryzowały się większą niezawodnością niż dotychczasowe. Jednak skoro analizuje stan zastany, to w  tym wypadku optymizm - parafrazując Woltera - byłby chyba niczym innym jednak, jak zwykłym błędem dowodu. Marek Bielski œ

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 Prezes Zarządu Andrzej Kołodziejczyk tel. kom.: 502 548 476 andrzej@lidaan.com Dyrektor kreatywny Marek Bielski tel. kom.: 500 258 433 marek.w.bielski@o2.pl Dyr. ds. reklamy i marketingu Dariusz Rjatin tel. kom.: 600 898 082 d.rjatin@lidaan.com Zespół redakcyjny i współpracownicy Redaktor naczelny: Mgr inż. Marek Bielski, Z-ca redaktora naczelnego: Doc. dr inż. Witold Bobrowski Dr inż. Mariusz Andrzejczak, Anna Bielska, Doc. dr Valentin Dimov (Bułgaria), Sławomir Dolecki, Doc. dr inż. Marek Gonera, Prof. dr inż. Stanisław Gubański (Szwecja), Prof. dr hab. inż. Marek T. Hartman, Inż. Armand Kehiaian (Francja), Doc. dr inż. Jerzy Kern, Dr inż. Witold Kornacki, Prof. dr hab. inż. Andrzej Krawczyk, Prof. dr hab. inż. Krzysztof Krawczyk, Dr Stanisław Latek, Doc. dr inż. Jerzy Mukosiej, Prof. dr hab. inż. Andrew Nafalski (Australia), Mgr Bogusława Piątkowska, Prof. dr hab. inż. Aleksandra Rakowska, Prof. dr inż. Wiesław Seruga, Prof. dr hab. Jacek Sosnowski, Prof. dr inż. Jan Sykulski (W. Brytania), Prof. Mitsuhiko Toho (Japonia), Mgr inż. Leon Wołos, Prof. dr hab. inż. Andrzej Wac-Włodarczyk Mgr inż. Wacław Wasiak Prof. dr hab. inż. Czesław Waszkiewicz Prof. dr hab. inż. Jerzy Ziółko Dr inż. Wojciech Żurowski Redaktor Techniczny Robert Lipski, info@studio2000.pl Fotoreporter: Zbigniew Biel Projekt szaty graficznej Piotr Wachowski Opracowanie graficzne: Robert Lipski, Piotr Wachowski www.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.

urządzenia dla energetyki 5/2010


Pomiarowe kamery termowizyjne

CAŁA FLOTA W JEDNYM MIEJSCU ZAPRASZAMY na targi ENERGETAB 2010 14-16 września 2010 r. Bielsko-Biała stoisko G29

Przedstawiciel Handlowy FLIR Paweł Rutkowski tel.: +48(22) 849 71 90, e-mail: rutkowski@flir.com.pl, www.flir.com.pl



Urządzenia dla energetyki nr 5 2010