Page 1

ISSN 1732-0216 INDEKS 220272

Nr 1/2018 (108)

w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

| www.urzadzeniadlaenergetyki.pl | • Samochody elektryczne - rewolucja czy powtórka z historii? • EVB to seria innowacyjnych stacji produkcji PRE Edward Biel • Wpływ posadowienia na wielkość drgań silników elektrycznych • Efektywny nadzór nad pracą układów napędowych • Przewód Nexans typu ACPR LoSag™ – systemowe podejście producenta. Instalacja w praktyce • Wstęp do systemów magazynowania energii dedykowanych dla energetyki •

108

Specjalistyczny magazyn branżowy


Płytowo-płaszczowy wymiennik ciepła Alfa Laval Duroshell Unikatowe rozwiązanie dla zakładów energetycznych

Przestrzeń należy do bardzo ograniczonych zasobów w większości elektrowni, a płaszczowo-rurowe wymienniki ciepła zajmują bardzo dużo miejsca instalacyjnego jak i serwisowego. Nic więc dziwnego że wiele firm energetycznych od dawna szukało bardziej kompaktowego rozwiązania. Alfa Laval Duroshell to rozwiązanie, które zapewnia niezrównane efekty począwszy od niskociśnieniowego podgrzewu wody użytkowej, poprzez podgrzewacze średniociśnieniowe, a kończąc na skraplaczach i wyparkach procesowych. Dzięki unikalnemu wzorowi wytłoczenia płyt i spawanej laserowo kompaktowej konstrukcji wymienniki Duroshell są średnio od trzech do pięciu razy mniejsze od tradycyjnej konstrukcji płaszczowo-rurowej o tej samej mocy.

Alfa Laval Polska Sp. z o.o. ul. Marynarska 15, 02-674 Warszawa tel. 22 336-64-64, fax: 22 336-64-60

3 powody, dla których warto wybrać Duroshell 1. Unikatowa wytrzymałość - brak nieplanowanych przestojów Specjalna konstrukcja i kształt płyt oraz cało spawany płaszcz odporny na ekstremalne temperatury i ciśnienia (nawet 450°C i 150 bar) posiadający dużą wytrzymałość zmęczeniową. 2. Najwyższa wydajność Opatentowany układ wytłoczeń na płycie zwiększający wymianę ciepła pozwoli na znaczne zmniejszenie wymiennika. 3. Kompaktowa konstrukcja Kompaktowa konstrukcja pozwala zredukować koszty inwestycji oraz instalacji. Brak uszczelek powoduje obniżenie kosztów eksploatacji urządzenia


OFERTA DLA ROZDZIAŁU ENERGII NISKIEGO NAPIĘCIA

ZAKRES : • Bezpieczniki cylindryczne, Modulostar® • Bezpieczniki NH, D0 • Multivert®, Multibloc® • Rozłączniki bezpiecznikowe Linocur® • Ograniczniki przepięć • Rozłączniki izolacyjne • Bloki rozdzielcze FSPDB

E P. M E R S E N .CO M


OD REDAKCJI

Spis treści n WYDARZENIA I INNOWACJE ABB zasili autonomiczne autobusy elektryczne w Singapurze ...........6 Enea Operator rozbudowała strategiczną dla rozwoju

Wydawca Dom Wydawniczy LIDAAN Sp. z o.o. Adres redakcji 00-241 Warszawa, ul. Długa 44/50 lok. 109 tel./fax: 22 760 31 65 e-mail: redakcja@lidaan.com www.lidaan.com Prezes Zarządu Andrzej Kołodziejczyk, tel. kom.: 502 548 476, e-mail: andrzej@lidaan.com

strefy ekonomicznej stację ........................................................................................7

Dyrektor ds. reklamy i marketingu Dariusz Rjatin, tel. kom.: 600 898 082, e-mail: darek@lidaan.com

PGE Ventures inwestuje w pierwsze start-upy ...............................................8

Zespół redakcyjny i współpracownicy Redaktor naczelny: Andrzej Kołodziejczyk, tel. kom.: 502 548 476, e-mail: andrzej@lidaan.com

Nowe, jeszcze efektywniejsze systemy Panasonic GHP GF3 .............. 10

Dr inż. Andrzej Maciej Maciejewski, tel. kom.: 601 991 000, e-mail: andrzej.maciejewski3@neostrada.pl

n NOWOŚCI Beha-Amprobe wprowadza na polski rynek dwa nowe multimetry cyfrowe z linii AM-500-EUR .......................................................... 12 Fluke wprowadza na rynek nowe ulepszone kamery termowizyjne serii PRO.............................................................................................. 13 n TECHNOLOGIE, PRODUKTY, INFORMACJE FIRMOWE Samochody elektryczne - rewolucja czy powtórka z historii? .......... 14 EVB to seria innowacyjnych stacji produkcji PRE Edward Biel ......... 18 Ekologiczny, w pełni elektryczny i cichy: eActros Mercedes-Benz 23 Pracownia Informatyki Numeron ....................................................................... 26 Wpływ posadowienia na wielkość drgań silników elektrycznych .. 32 Przewód Nexans typu ACPR LoSag™ - systemowe podejście producenta. Instalacja w praktyce ...................................................................... 40 Monitoring i kontrola w wytwarzaniu i dystrybucji energii odnawialnej zgodna z Industry 4.0 w Gorenjske Elektrarne ............. 43 Efektywny nadzór nad pracą układów napędowych ............................. 46

Sekretarz redakcji: Agata Marcinkiewicz tel. kom.: 505 135 181, e-mail: agata.marcinkiewicz@gmail.com Prof. dr hab. inż. Wojciech Żurowski, doc. dr Valentin Dimov (Bułgaria), Inż. Armand Kehiaian (Francja), prof. dr hab. inż. Andrzej Krawczyk, prof. dr hab. inż. Krzysztof Krawczyk, dr inż. Jerzy Mukosiej, prof. dr hab. inż. Andrew Nafalski (Australia), prof. dr hab. inż. Andrzej Rusek, prof. dr inż. Wiesław Seruga, prof. dr hab. Jacek Sosnowski, prof. dr hab. inż. Czesław Waszkiewicz, prof. dr hab. inż. Jerzy Ziółko, mgr Anna Bielska Redaktor ds. wydawniczych: Dr hab. inż. Gabriel Borowski Redaktor Techniczny: Robert Lipski, info@studio2000.pl Fotoreporter: Zbigniew Biel Opracowanie graficzne: 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. Prenumerata realizowana przez RUCH S.A: Zamówienia na prenumeratę w wersji papierowej i na e-wydania można składać bezpośrednio na stronie www.prenumerata.ruch.com.pl Ewentualne pytania prosimy kierować na adres e-mail: prenumerata@ruch.com.pl lub kontaktując się z Telefonicznym Biurem Obsługi Klienta pod numerem: 801 800 803 lub 22 717 59 59 – czynne w godzinach 7.00 – 18.00. Koszt połączenia wg taryfy operatora.

Współpraca reklamowa:

Efficor – styczniki do zadań specjalnych......................................................... 50

ENERGOPOMIAR ELEKTRYKA ....................................................I OKŁADKA

Słupy oświetleniowe wykonywane w technologii

ALFA LAVAL ......................................................................................II OKŁADKA

spawania laserem.......................................................................................................... 52

ZEG-ENERGETYKA ....................................................................... III OKŁADKA

Pomiar strat w dystrybucji energii elektrycznej.......................................... 55 Fabryka przyszłości do nowych wyzwań ....................................................... 56

CANTONI ......................................................................................... IV OKŁADKA MERSEN .................................................................................................................. 3 BAKS......................................................................................................................... 5

Wstęp do systemów magazynowania energii

ENERGOPOMIAR ELEKTRYKA ........................................................................ 9

dedykowanych dla energetyki.............................................................................. 58

AMPER ...................................................................................................................11

Nisko-stratne elementy indukcyjne a efektywność

ENERGOELEKTRONIKA.PL .............................................................................38

ekonomiczna kompensacji mocy biernej...................................................... 61 n EKSPLOATACJA I REMONTY Oferta Hitachi Power Tools Polska ..................................................................... 64 n TARGI Targi EXPOPOWER i GreenPOWER ...................................................................... 66

4

NEXANS ................................................................................................................39 HANNOVER MESSSE. .......................................................................................42 INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI......................................................................49 ELEKTROMONTAŻ RZESZÓW ......................................................................53 TRAFECO ..............................................................................................................63 HITACHI.................................................................................................................65

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


SYSTEMY TRAS KABLOWYCH Z POŁĄCZENIEM ZATRZASKOWYM TYPU „KLIK” stabilne I mocne I szybkie E-90

DF... KF... KDSZ...

połączenie zatrzaskowe typu „KLIK” kilkakrotnie zwiększa wydajność układania tras kablowych proste i szybkie połączenie, jednocześnie dokładne i stabilne, WYSTARCZY ZATRZASNĄĆ „KLIK” CIĄGŁOŚĆ ELEKTRYCZNA POTWIERDZONA PRZEZ VDE PRÜF - UND ZERTIFIZIERUNGSINSTITUT GMBH CERTYFIKATEM WG RAPORTU: NR 5018795-5430-0001/219753 NR 5018795-5430-0001/228892

Zapraszamy do odwiedzenia naszego stoiska podczas targów: LIGHT+BUILDING 2018 we FRANKFURCIE w dniach 18-23 marca, HALA 8.0, ST. NR G40 oraz AMPER 2018 w BRNIE w dniach 20-23 marca, HALA P, ST. NR 2.34 gdzie zaprezentujemy nasze nowości.

SYSTEMY SZYBKIEGO MONTAŻU TYPU „KLIK”: KORYTEK; DRABINEK; KORYTEK SIATKOWYCH; CEOWNIKÓW SYSTEM DRABINEK MORSKICH

[W TRAKCIE BADAŃ DOPUSZCZAJĄCYCH DO UŻYCIA NA STATKACH I PLATFORMACH WIERTNICZYCH]

SYSTEM OŚWIETLENIOWY SYSTEM ZASILANIA MASZYN PUSZKI PODŁOGOWE KANAŁY NAŚCIENNE KONSTRUKCJE DO MONTAŻU PANELI FOTOWOLTAICZNYCH

TRASY KABLOWE BAKS SĄ W TRAKCIE BADAŃ DOPUSZCZAJĄCYCH DO UŻYCIA W ŚRODOWISKACH NARAŻONYCH NA TRZĘSIENIA ZIEMI WG NORM EUROCODE 8 I SIA261

27 000 Produktów I Nieograniczone Konfiguracje I Najwyższa Jakość FABRYKA, CENTRALA FIRMY BAKS 05-480 Karczew, ul. Jagodne 5 tel.: +48 22 710 81 00, fax: +48 22 710 81 01, e-mail: baks@baks.com.pl WWW.BAKS.COM.PL


WYDARZENIA I INNOWACJE

ABB zasili autonomiczne autobusy elektryczne w Singapurze Światowy lider w dziedzinie elektromobilności dostarczy szybkie ładowarki w ramach przełomowego projektu autobusów elektrycznych bez kierowców w Singapurze.

A

BB ponownie odgrywa znaczącą rolę w tworzeniu rozwiązań dla zrównoważonego transportu na świecie – wraz z firmą Volvo Buses bierze udział w nowym projekcie, tym razem dla Politechniki Nanyang (Nanyang Technological University, NTU) w Singapurze. ABB zapewni najnowocześniejsze systemy ładowania Heavy Vehicle Charger (HVC) 300P w ramach projektu przewidującego dostawy dwóch autonomicznych autobusów elektrycznych do 2019 roku. Dla ABB jest to kolejny krok w kierunku rozwoju zrównoważonej mobilności. Kilka dni temu ogłoszono, że firma została sponsorem tytularnym Formuły E – pierwszej na świecie serii międzynarodowych wyścigów w pełni elektrycznych bolidów, którą organizuje FIA. System szybkiego ładowania prądu stałego HVC 300P o mocy 300 kW potrafi naładować akumulator w czasie od trzech do sześciu minut. Opiera się on na otwartym standardzie do ładowania autobusów elektrycznych prądem stałym OppCharge, stosowanym obecnie w Singapurze oraz w regionie Azji i Pacyfiku. Pantografy instalowane są na pętlach krańcowych, przez co nie jest zakłócone funkcjonowanie linii. System HVC będzie ładował dwa elektryczne, 12-metrowe autobusy Volvo 7900 Electric. Volvo i Politechnika Nanyang wykonają autonomiczny system kierowania oparty na platformie Volvo. Jest to pierwszy projekt autonomicznego systemu Volvo w transporcie publicznym, a tego rodzaju rozwiązania odniosły już sukces w kopalniach, kamieniołomach i zakładach wywozu odpadów. Håkan Agnevall, prezes Volvo Buses, wyjaśnił: „W miastach na całym świecie obserwujemy rosnące zainteresowanie pojazdami autonomicznymi i elektrycznymi. Wraz z Politechniką Nanyang, zaliczającą się do światowej czołówki uczelni technicznych, firmą ABB i SMRT — głównym operatorem multimodalnego transportu lądowego w Singapurze — mamy możliwość przetestowania różnych rozwiązań

6

w realistycznych warunkach, w dużym mieście o wysokich ambicjach w dziedzinie transportu publicznego”. Jeden z autonomicznych autobusów elektrycznych będzie używany w Centrum Badań i Rozwoju Pojazdów Autonomicznych CETRAN (Centre of Excellence for Testing and Research of Autonomous Vehicles) w Singapurze. W tym nowym, wyposażonym w zaawansowane technologie obiekcie badawczym naukowcy będą testować wprowadzane funkcje oraz badać, jak autobus zachowuje się w obecności innych uczestników ruchu drogowego. Drugi autobus będzie służył do testów w zajezdni autobusowej, przeprowadzanych we współpracy z firmą SMRT. Celem projektu jest zapewnienie, by autonomiczne autobusy przyszłości całkowicie samodzielnie ładowały akumulatory, jechały do myjni oraz parkowały. Politechnika Nanyang szacuje, że do 2050 r. pojazdy elektryczne mogą stanowić aż 50 proc. wszystkich pojazdów w Singapurze. „ABB od dawna zalicza się do liderów w dziedzinie rozwijania proekologicznych rozwiązań. Tym projektem ponownie pokazujemy, że chcemy rozwijać branżę pojazdów elektrycznych w krajach regionu Azji i Pacyfiku”, powiedział Tarak Mehta, dyrektor Dywizji Produktów i Systemów Elektryfikacji w ABB. - „Dzięki wysokiej jakości systemom ładowania pojazdów elektrycznych, połączonych z platformą rozwiązań ABB Ability™, która wykorzystuje technologię chmury obliczeniowej, torujemy drogę pojazdom, które będą bardziej ekologiczne, wydajne i efektywne kosztowo.” ABB dostarczy pierwszą z dwóch szybkich ładowarek HVC 300P pod koniec 2018 r., kiedy rozpocznie się realizacja wspólnego przedsięwzięcia firmy Volvo Buses i Politechniki Nanyang. Autonomiczne autobusy elektryczne zostaną dostarczone na początku 2019 r. Do dzisiaj ABB sprzedała na całym świecie już ponad 6000 połączonych z chmurą stacji szybkiego ładowa-

nia prądem stałym dla elektrycznych samochodów osobowych i pojazdów wykorzystywanych komercyjnie w transporcie drogowym. Jako promotor zrównoważonej mobilności, ABB wspiera zmagania Formuły E — międzynarodowych serii wyścigów pojazdów elektrycznych, organizowanej przez FIA. Nowy system szybkiego ładowania, składający się z ośmiu ładowarek ABB Terra 53 pojawił się również w szwajcarskim Davos. Dzięki swoim stacjom, ABB we współpracy z miastem zasila auta elektryczne jeżdżące po jego ulicach w trakcie Światowego Forum Ekonomicznego, trwającego od 23 do 26 stycznia. Oprócz nowych stacji, w Davos pojawił się całkowicie elektryczny autobus TOSA, który może naładować swoje baterie w 20 sekund. E-bus kursuje na jednej z najbardziej ruchliwych linii autobusowych. To pierwszy raz, kiedy technologia TOSA została zastosowana w regionie alpejskim, w ekstremalnych warunkach zimowych. Autobus TOSA można zobaczyć również na ulicach Genewy, a wkrótce pojawi się we francuskim Nantes. ABB (ABBN: SIX Swiss Ex) jest technologicznym liderem w produktach elektryfikacji, robotyce i systemach napędowych, automatyce przemysłowej i sieciach energetycznych, obsługującym klientów z sektora użyteczności publicznej, przemysłu oraz transportu i infrastruktury na całym świecie. Kontynuując ponad 125-letnią historię innowacji, obecnie ABB tworzy przyszłość cyfryzacji przemysłu odgrywając kluczową rolę w rewolucji energetycznej i czwartej rewolucji przemysłowej. Jako sponsor tytularny i technologiczny partner Formuły E, w której startują wyłącznie sportowe samochody elektryczne, ABB przesuwa granice elektromobilności, wpływając na zrównoważoną przyszłość. Grupa ABB zatrudnia około 136 000 pracowników w ponad 100 krajach świata. n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


WYDARZENIA I INNOWACJE

Enea Operator rozbudowała strategiczną dla rozwoju strefy ekonomicznej stację elektroenergetyczną w Kostrzynie nad Odrą Enea Operator zakończyła kilkuetapową przebudowę Głównego Punktu Zasilającego (GPZ), który zapewnia dostawy energii dla Odbiorców działających na obszarze Kostrzyńsko-Słubickiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej (KSSSE). Inwestycja jest odpowiedzią Enei Operator na dynamiczny rozwój gospodarczy nadgranicznej strefy, który przekłada się na potrzebę przyłączania nowych podmiotów do sieci oraz zwiększające się od kilku lat zapotrzebowanie na moc.

D

ecyzja o gruntownej modernizacji GPZ-u Kostrzyn wynikała z dużych przyrostów mocy przyłączeniowych na terenie Kostrzyńsko-Słubickiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej. Pierwsze etapy rozbudowy zostały rozpoczęte jeszcze w 2001 roku i polegały m.in. na zainstalowaniu kolejnego, trzeciego transformatora o mocy 16 MVA (megawoltoamperów). W związku z rozwojem KSSSE w 2008 roku transformator wymieniono na większą jednostkę o mocy 25 MVA. Kolejne etapy przebudowy dotyczyły już bezpośrednio realizacji umów przyłączeniowych dla dużych Odbiorców energii elektrycznej, w tym podmiotów przyłączanych na wysokim napięciu 110 kV. Nakłady inwestycyjne poniesione na dalszą modernizację i rozbudowę sta-

cji od 2013 roku to ponad 22 mln zł. Ostatni etap, który obejmował m.in. przebudowę rozdzielni wysokiego napięcia do układu dwusystemowego, wymianę rozdzielnicy średniego napięcia 15 kV oraz przebudowę rozdzielni 6 kV, zakończony został pod koniec 2017 roku, a realizowany był przez firmę Mega-Pol S.A. – Sprawna przebudowa i dostosowanie GPZ-u Kostrzyn do rosnącego zapotrzebowania na moc, związanego z rozwojem Kostrzyńsko-Słubickiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej, nie byłaby możliwa bez dobrej współpracy z władzami samorządowymi. Za to chciałbym serdecznie podziękować wszystkim Samorządowcom, z Urzędem Miasta Kostrzyn nad Odrą i Starostwem Powiatowym w Gorzowie Wielkopolskim na czele – powiedział

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

podczas otwarcia Andrzej Kojro, prezes Enei Operator. Prezes Kojro dodał, że dzięki przebudowie stacji Enea Operator zwiększyła bezpieczeństwo energetyczne w regionie i jest gotowa na przyłączenie nowych Odbiorców. Stacja GPZ Kostrzyn została przebudowana z zastosowaniem najnowocześniejszych rozwiązań technicznych, spełniających najwyższe standardy technologiczne. Inwestycja zapewni niezawodność oraz zminimalizuje liczbę koniecznych zabiegów eksploatacyjnych. Prace budowlane były prowadzone w trudnych warunkach, ponieważ stacja przez cały czas zapewniała dostawy energii elektrycznej do istniejących Odbiorców. n

7


WYDARZENIA I INNOWACJE

PGE Ventures inwestuje w pierwsze start-upy Nowatorska technologia pomagająca ograniczyć problem smogu, którego źródłem są domowe paleniska, oraz innowacyjne sposoby monitorowania z powietrza obiektów przemysłowych – to pierwsze dwa projekty, w które zainwestowało PGE Ventures, fundusz z Grupy PGE.

W

ramach przeprowadzonego programu scoutingowego do PGE Ventures zgłosiło się kilkadziesiąt startupów wpisujących się w obszary zainteresowania funduszu i spełniających kryteria inwestycyjne. Młode przedsiębiorstwa weryfikowane są obecnie w procesie oceny i selekcji inwestycji. Pozytywną ocenę przeszły już dwie spółki, z którymi podpisano

8

umowy inwestycyjne. Pierwszymi spółkami portfelowymi PGE Ventures są PiMerge S.A. oraz Scanway Sp. z o. o. Pierwsze inwestycje kapitałowe PGE Ventures są dowodem konsekwentnie realizowanego planu inwestycyjnego funduszu oraz całej Grupy Kapitałowej PGE, która w swojej strategii biznesowej postawiła na innowacyjność oraz dywersyfikację źródeł przychodu. Inwestycje w dwie

spółki wpisują się w rządową Strategię na rzecz Odpowiedzialnego Rozwoju i świadczą o innowacyjnym podejściu Grupy PGE do wdrażania nowych modeli biznesowych. PGE Ventures wejdzie w posiadanie udziałów spółek, których innowacyjne technologie mogą mieć strategiczne znaczenie dla całego sektora energetycznego w Polsce – mówi Henryk Baranowski, prezes zarządu PGE Polskiej Grupy Energetycznej. Innowacyjna technologia spółki PiMerge może pomóc w skutecznym ograniczeniu problemu niskiej emisji, będącego jedną z głównych przyczyn smogu w dużych aglomeracjach miejskich. Dedykowany temu celowi produkt spółki pod tymczasową nazwą „kompozytowe paliwo węglowe” jest jednocześnie odpowiedzią na ogromne wyzwania związane z zagospodarowaniem rozdrobnionych frakcji węgla kamiennego takich jak muły węglowe i flotokoncetraty. Ta rodzima technologia pozwala skutecznie produkować z tych surowców brykiet węglowy o jakości ekogroszku, idealnie nadający się do spalania w najwyższej klasy kotłach. Spółka Scanway z kolei, oferuje technologię wysoce zaawansowanego monitoringu otoczenia w tym obiektów przemysłowych. Przy zastosowaniu w segmencie energetycznym może ona poprawić zarówno operacyjne zdolności elektrowni i elektrociepłowni do wytwarzania energii elektrycznej, jak i monitorować sieci średnich i niskich napięć. W przypadku ograniczenia awaryjności infrastruktury, którą energia elektryczna przesyłana jest odbiorców końcowych, wzrośnie bezpieczeństwo dostaw do klientów w gospodarstwach domowych i firmach. Potencjał rozwoju rynków dla produktów oferowanych przez PiMerge i Scanway

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


WYDARZENIA I INNOWACJE WYDARZENIA I INNOWACJE był jednym z głównych czynników decydujących o naszym zaangażowaniu kabył jednym z głównych czynników decypitałowym. Obie spółki reprezentowane dujących o naszym zaangażowaniu kasą przez zespołyObie profesjonalistów z wysopitałowym. spółki reprezentowane kimi i odpowiednimz wysodosąkompetencjami przez zespoły profesjonalistów świadczeniem, by zaistnieć nie tylko na kimi kompetencjami i odpowiednim dorynku polskim, alebyi zagranicznym. Bar-na świadczeniem, zaistnieć nie tylko dzorynku pozytywnie cały proces polskim, oceniamy ale i zagranicznym. Barinwestycyjny, który oceniamy przeszliśmycały z PiMerdzo pozytywnie proces ge inwestycyjny, i Scanway. Cieszymy się, że negocjaktóry przeszliśmy z PiMercjege finalnie doprowadziły i Scanway. Cieszymydo się,podpisania że negocjaumów inwestycyjnych – mówi Piotr cje finalnie doprowadziły do podpisania Czak, prezes PGE Ventures. umów inwestycyjnych – mówi Piotr Rozwiązania, którePGE oferujemy, nie zostały Czak, prezes Ventures. dotychczas skomercjalizowane Rozwiązania, które oferujemy,na nieszerozostały ką dotychczas skalę w Polsce i my chcemy tona zmieskomercjalizowane szeronić.kąTechnologia jest iwmy pełni skalowalna skalę w Polsce chcemy to zmiei bez majest charakter nić.wątpienia Technologia w pełnirozwiązaskalowalna niai globalnego. Otrzymujemy jużrozwiązasygnabez wątpienia ma charakter ły zainteresowania tą technologiąjuż ze sygnastronia globalnego. Otrzymujemy ły zainteresowania tą technologią ze strony światowych koncernów m.in. z Austraświatowych koncernów m.in.prezes z Australii -nymówi Sławomir Szafert, lii - mówi Sławomir Szafert, prezes spółki PiMerge. spółki PiMerge. Jako założyciele spółki Scanway, byliJako założycielezaskoczeni spółki Scanway, byliśmy pozytywnie sprawnopozytywnieze zaskoczeni ściąśmy i wsparciem strony PGEsprawnoVentui wsparciem ze inwestycyjnego. strony PGE Venturesścią podczas procesu res podczas procesu da inwestycyjnego. Zawiązana współpraca nam możliZawiązana współpraca da namtechmożliwość implementacji najnowszych wość implementacji najnowszych technologii pomiarowych, co z pewnością nologii pomiarowych, co z pewnością

pozytywnie wpłynie na innowacyjność i rozwój polskiego sektora pozytywnie wpłynie na energetyczneinnowacyjność goi rozwój – mówipolskiego Jędrzej sektora Kowalewski, prezes energetyczneScanway. go – mówi Jędrzej Kowalewski, prezes PiMerge to spółka powstała w celu Scanway. tworzenia i komercjalizacji technoPiMerge to spółka powstała w celu logii scalania różnego typu drobnotworzenia i komercjalizacji technoziarnistych odpadów produkcyjnych logii scalania różnego typu drobnowziarnistych celu ich ponownego wykorzystaodpadów produkcyjnych nia. Aktualnie głównym wykorzystaobszarem w celu ich ponownego działalności spółki jest produkcja nia. Aktualnie głównym obszarem kompozytowego paliwa węglowego działalności spółki jest produkcja z wykorzystaniem i flotokonkompozytowego mułów paliwa węglowego centratów pozostałych przy produkcji z wykorzystaniem mułów i flotokonwęgla kamiennego. centratów pozostałych przy produkcji Scanway to spółka zajmująca się twowęgla kamiennego. rzeniem pomiarowych Scanway systemów to spółka zajmująca się twoi wizyjnych systemów mikroprzerzeniem oraz systemów pomiarowych twarzania laserowego dla przemysłu, i wizyjnych oraz systemów mikroprzenauki i aplikacji kosmicznych. Ponadtwarzania laserowego dla przemysłu, i aplikacji kosmicznych. Ponadtonauki Scanway pracuje nad technologią to Scanway Ziemi, pracuje nadznajdzie technologią obrazowania która zaobrazowania Ziemi, która znajdzie zastosowanie w nanosatelitach oraz drostosowanie w nanosatelitach oraz dronach latających z przeznaczeniem do nach latających z przeznaczeniem do obserwacji z powietrza. Spółka może obserwacji powietrza. Spółka może pochwalić sięzm.in. implementacją kopochwalić się m.in.dla implementacją komory pomiarowej eksperymentu mory pomiarowej dla eksperymentu pracującego w warunkach przestrzewarunkach przestrzenipracującego kosmicznej wwrakiecie suborbitalnej. ni kosmicznej w rakiecie suborbitalnej. Na luty 2018 r. Grupa PGE zaplanowała Na luty 2018 r. Grupa PGE zaplanowała

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI1/2018 1/2018

wydarzenie, podczas którego podsumuje dotychczasowe programu wydarzenie, podczasefekty którego podsuscoutingowego oraz przedstawi plany muje dotychczasowe efekty programu PGE Ventures na nadchodzący rok. scoutingowego oraz przedstawi plany Innowacyjność jednym z rok. filarów PGE Ventures najest nadchodzący strategii biznesowej Grupy PGE. Na Innowacyjność jest jednym z filarów obszar badań, rozwoju i innowacji strategii biznesowej Grupy PGE. Na do 2020 badań, roku Grupa przeznaczy łączobszar rozwoju i innowacji nie 400 mlnGrupa zł, z czego połowa to do ok. 2020 roku przeznaczy łączśrodki nie ok.własne, 400 mln zł, z czego połowa to aśrodki połowa to środki pozyskane w rawłasne, mach finansowania 50 a połowa to środkizewnętrznego. pozyskane w ramln rocznie, które zewnętrznego. Grupa zamierza mach finansowania 50 zainwestować ze środków mln rocznie, które Grupa własnych, zamierza zostanie przeznaczone na rozwój nozainwestować ze środków własnych, wych technologii, produktów i linii zostanie przeznaczone na rozwój nobiznesowych. wych technologii, produktów i linii Wbiznesowych. ramach wspierania innowacyjnych przedsięwzięć PGE działała komplekW ramach wspierania innowacyjnych sowo, dlatego inwestycjami kapitałoprzedsięwzięć PGE działała kompleksowo,wdlatego inwestycjami wymi start-upy zajmuje siękapitałospółka wymi w start-upy zajmuje się spółka PGE Ventures, będąca specjalistyczPGE funduszem Ventures, będąca specjalistycznym CVC, a inkubacją i aknym funduszem CVC,naa najwcześniejinkubacją i akceleracją projektów celeracją projektów na najwcześniejszym etapie rozwoju spółka PGE Nowa szym etapie rozwoju PGE Nowa Energia. Pozwoli to naspółka szybkie i sprawEnergia. Pozwoli to na szybkie i sprawne działanie, a także optymalizację cane działanie, łego procesu.a także optymalizację całego procesu. n n

9


WYDARZENIA I INNOWACJE

Nowe, jeszcze efektywniejsze systemy Panasonic GHP GF3 Panasonic zaprezentował nową generację zasilanych gazem pomp ciepła z serii GF. Modele GF3 zapewniają jednoczesne ogrzewanie lub chłodzenie oraz produkcję ciepłej wody użytkowej (c.w.u.). Oferują zwiększoną wydajność sezonową dzięki nowemu projektowi wymiennika ciepła i są szczególnie opłacalne dla budynków komercyjnych o dużym zapotrzebowaniu na c.w.u., jak np. hotele.

S

eria GF3 została wyposażona w nowy, ulepszony wymiennik ciepła, który gwarantuje produkcję c.w.u. z ciepła odzyskanego z pracy silnika. Dzięki temu systemy GF3 nie wymagają uruchamiania cyklu odszraniana i mogą w sposób ciągły dostarczać 100 proc. wydajności grzewczej, nawet przy temperaturze zewnętrznej wynoszącej -21 stopni Celsjusza. Zaletą modeli GF3 jest wyjątkowa wydajność sezonowa. Wskaźnik efektywności energetycznej (SEER) dla jednostki 16KM wynosi 1,85, co oznacza wzrost do 125 proc. w odniesieniu do serii GF2. Z kolei współczynnik SCOP dla tego samego modelu wynosi 1,40, co stanowi wzrost do 115 proc. w odniesieniu do poprzedniej generacji. Oba parametry pokazują wydajność systemu przy

10

równoległym ogrzewaniu bądź chłodzeniu i produkcji c.w.u. Nowe energooszczędne modele GF3 są wyposażone w szereg innowacyjnych technologii, które podnoszą ich wydajność. Powiększono średnicę koła zamachowego w silniku, co pozwoliło zwiększyć kontrolę nad pracą silnika i zmniejszyć jego obciążenie w momencie rozruchu. W połączeniu z większą średnicą koła pasowego silnika urządzenie gwarantuje lepsze wskaźniki wydajności, szczególnie przy obciążeniu częściowym. Stworzono również nowy, dynamiczny 3-łopatkowy wentylator, który zmniejsza zużycie energii nawet o 30 proc. Z kolei nowy wymiennik ciepła w kształcie litery "L" zwiększa powierzchnię wymiany o 25 proc. w porównaniu z mo-

delem konwencjonalnym. Wreszcie udoskonalono konstrukcję sprężarki rotacyjnej poprzez rozszerzenie ścieżki zasysania i ograniczenie Ilości wycieków wewnętrznych. W rezultacie znacznie poprawiono efektywność jej pracy. Seria GF3 charakteryzuje się również wyjątkowo niską emisją tlenku węgla (CO) dodatkowo obniżoną przez zastosowanie katalizatora. Dzięki temu system jest idealnym rozwiązaniem dla budynków ekologicznych. W ramach linii GF3 dostępne są modele 16KM, 20KM i 25KM. Agregaty dają możliwość podłączenia do 24 jednostek wewnętrznych. www.aircon.panasonic.eu n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


We invite you to the 26th International Trade Fair of Electrotechnics, Electronics, Automation, Communication, Lighting, and Security Technologies

2018 f u t u r e

t e c h n o l o g i e s

20. - 23. 3. 2018 | BRNO THE CZECH REPUBLIC

DOWNLOAD YOUR FREE TICKET FOR AMPER 2018 REGISTER ONLINE

www.amper.cz

www.amper.cz/en/voucher

organized by

Enter control code:

18754-0


NOWOŚCI

Beha-Amprobe wprowadza na polski rynek dwa nowe multimetry cyfrowe z linii AM-500-EUR Wprowadzane właśnie do sprzedaży przyrządy Beha-Amprobe to modele AM-535-EUR i AM-555-EUR: multimetry cyfrowe, które zastąpią modele AM-530-EUR i AM-550-EUR.

S

eria multimetrów cyfrowych AM500-EUR Beha-Amprobe obejmuje pełen asortyment cyfrowych multimetrów, zapewniających funkcje odpowiednie do każdego zastosowania. Te wytrzymałe mierniki zostały zaprojektowane w sposób, który zapewnia niezawodność, funkcjonalność i wyjątkową przystępność. Służą do wykonywania pomiarów o kluczowym znaczeniu w instalacjach elektrycznych oraz HVAC w domach mieszkalnych

12

i obiektach przemysłowych. Nowe mierniki charakteryzują się m.in. zwiększonymi możliwościami pomiarowymi (np. pomiar rzeczywistej wartości skutecznej - True RMS, czy zwiększony maksymalny czas trwania pomiaru).

Główne funkcje i cechy multimetra AM-555-EUR:

y Pomiar napięcia, prądu i rezystancji y Pomiar pojemności i częstotliwości y Test diody i akustyczny tester ciągłości

y y y y y y y y y y

Pomiar temperatury Prawdziwy pomiar RMS (TRMS) Bezdotykowe wykrywanie napięcia Wbudowana latarka LED Dwa wejścia temperatury Funkcja cyklu roboczego Automatyczny i ręczny wybór zakresu Filtr dolnoprzepustowy Pomiar wartości szczytowej Kategoria pomiaru CAT IV / 600V, CAT III / 1000V www.beha-amprobe.com n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


NOWOŚCI

Fluke wprowadza na rynek nowe ulepszone kamery termowizyjne serii PRO Fluke wprowadza do sprzedaży nowe kamery Ti480 i Ti450 z serii PRO, zapewniające jeszcze wyższą jakość obrazów w podczerwieni. Zwiększona czułość czujnika wewnętrznego nowych kamer pomaga rejestrować mniejsze różnice temperatur powierzchni, dzięki czemu można znacznie łatwiej wizualizować wyniki.

K

amery termowizyjne Fluke Ti480 i Ti450 z serii PRO zostały zoptymalizowane, aby ułatwić technikom, inżynierom i elektrykom szybsze znajdowanie źródłowych przyczyn problemów, poprzez wykrywanie gorących i zimnych punktów oraz różnic pozornych temperatur powierzchni z większą dozą pewności. Główne ulepszone funkcje nowych kamer termowizyjnych Fluke z serii profesjonalnej to m.in.:

Większa czułość czujnika

Zwiększona czułość czujnika wewnętrznego kamery pomaga rejestrować mniejsze różnice temperatur powierzchni, dzięki czemu można łatwiej wizualizować wyniki. Dzięki większej dokładności pomiarowej i szerszemu zakresowi dynamicznemu temperatur kamery Ti450 PRO (do 1500°C przy czułości termicznej wynoszącej zaledwie 25 mK) można zbierać precyzyjne informacje umożliwiające podejmowanie świadomych decyzji, które zapewniają firmie większy zwrot z inwestycji.

Ostrzejsze obrazy ułatwiające diagnozowanie problemów

Usprawnienia w oprogramowaniu sprzętowym kamer Fluke Ti480 i Ti450 z serii PRO pozwalają na wyświetlanie na ekranie ostrzejszych obrazów w podczerwieni, z wyraźniejszym zróżnicowaniem kolorów, dzięki czemu lepiej widać różnice temperatur. Kamery termowizyjne z serii PRO pokazują odchylenia od standardowych temperatur i przekazują informacje o problemach zespołowi za pomocą wielu znaczników Delta-T (ΔT). Pozwala to wykrywać i analizować problemy związane z temperaturą z większą pewnością.

Zmodernizowany interfejs użytkownika

Ulepszony, sprawdzony interfejs ekranu dotykowego kamer Fluke Ti480 i Ti450 z serii PRO jest teraz jeszcze szybszy i łatwiejszy w obsłudze. Wyświetlacz ma nowoczesny wygląd i umożliwia pokazywanie wielu znaczników prostokątnych w ramach wbudowanych funkcji kamery. Ułatwia on zespołowi szybkie określanie temperatur minimalnych/ maksymalnych dla obszaru, w którym znajduje się urządzenie lub zespół urządzeń. Aby zapewnić jeszcze lepszą jakość wyświetlania, kamery mają nową paletę kolorów oraz szerszą gamę odcieni koloru żółtego i zielonego, co ułatwia rozpoznawanie różnic temperatur.

Większa elastyczność w zakresie wizualizacji obiektów dzięki obiektywom inteligentnym

Kamery termowizyjne Fluke Ti480 i Ti450 z serii PRO są teraz zgodne z większą liczbą inteligentnych obiektywów na podczerwień Fluke. Jeśli podczas inspekcji termograficznej zachodzi potrzeba zastosowania obiektywu makro, teleobiektywu lub obiektywu szerokokątnego, można założyć odpowied-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

ni obiektyw, aby uzyskać lepsze ujęcie analizowanego obiektu. Inteligentne obiektywy Fluke można stosować wymiennie do różnych kamer bez potrzeby kalibracji.

Udostępnianie obrazów termograficznych za pomocą oprogramowania SmartView i Fluke Connect.

Dzięki usprawnieniom w zakresie oprogramowania sprzętowego i czułości termicznej kamer termowizyjnych Fluke Ti480 i Ti450 z serii PRO uzyskuje się większe możliwości tworzenia kompleksowych, profesjonalnych raportów z inspekcji termograficznych. Oprogramowanie SmartView® zapewnia specjalistom od badań w podczerwieni proste rozwiązanie do przeglądania obrazów termograficznych na urządzeniach mobilnych i komputerach stacjonarnych. Oprogramowanie Fluke Connect stanowi łatwy sposób na udostępnianie obrazów termograficznych, aby członkowie zespołu mogli je wyświetlać na smartfonach lub tabletach w celu współpracy i przeprowadzania analizy stanu urządzeń w czasie rzeczywistym. www.fluke.pl n

13


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Samochody elektryczne - rewolucja czy powtórka z historii? Wszyscy słyszeliśmy hasła o nadchodzącej rewolucji w motoryzacji – szybkim zastąpieniu samochodów z napędem spalinowym przez samochody elektryczne. Jednak konfrontacja tych doniesień z rzeczywistością – w 2016 samochody elektryczne i hybrydowe stanowiły jedynie 1,1% wszystkich sprzedanych na świecie samochodów osobowych – nie napawa optymizmem. Historia

Dla wielu niespodzianką może być fakt, że początek rozwoju motoryzacji to właśnie samochody elektryczne. Już w latach 30-tych XIX wieku –

tak, to nie pomyłka – zaczęły powstawać pierwsze samochody elektryczne. Pierwszym z nich był zbudowany przez szkockiego biznesmena Roberta Andersona powóz elektryczny. Brako-

wało wówczas jednak odpowiedniej technologii, która sprawiłaby, że warto byłoby w nie inwestować. Niezbędne technologie pojawiły się dopiero w latach 1859 – akumulator kwasowo-oło-

Flocken Elektrowagen (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:1888_Flocken_Elektrowagen_offen_sw.jpg)

14

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE wiowy oraz w 1871 – silnik napędzany prądem stałym. Dzięki tym wynalazkom w roku 1884 do produkcji wszedł w pełni elektryczny pojazd: Flocken Electrowagen. Przełom XIX i XX wieku był w Stanach Zjednoczonych złotym okresem dla samochodów elektrycznych – poruszało się ich po drogach więcej niż samochodów z silnikami spalinowymi. Podstawową ich zaletą było łatwe uruchomienie – nie wymagały korby do odpalenia, jak w przypadku samochodów spalinowych czy długotrwałych przygotowań jak pojazdy z silnikami parowymi. Łatwiej było też je obsługiwać i były ciche i czystsze. Wadą natomiast była ich cena i mały zasięg. Mimo tych wad na początku XX wieku w Nowym Jorku jeździło ok. 2000 elektrycznych taksówek, autobusów i ciężarówek produkowanych przez firmę Electric Vehicle Company. Pojazdy te konkurowały z konnymi zaprzęgami. Już wtedy pojawiały się pomysły zwiększenia zasięgu pojazdów elektrycznych. Jednym z nich był pomysł wymiany całego pakietu rozładowanych akumulatorów na naładowane. Pomysł ten próbowała wcielić w życie nowojorska firma taksówkowa czy firma Hartford Electric Company. W tym systemie klient kupował samochód bez akumulatora a płacił każdorazowo za wymianę rozładowanego akumulatora na naładowany. Jednak klienci nie byli zbytnio zainteresowani taką formą zakupu pojazdów elektrycznych. Warto także wiedzieć, że pierwszym pojazdem, który przekroczył prędkość 100 km/h był samochód elektryczny – dokonał tego 29 kwietnia 1899 roku Camille Jenatzy, belgijski kierowca wyścigowy, w pojeździe La Jamais Contente (maksymalna zmierzona prędkość wyniosła 105,88 km/h). Na początku XX wieku udało się także przebyć pojazdem elektrycznym bez dodatkowego ładowania 300 km. Samochody elektryczne, choć bardzo popularne, nie mogły się jednak poszczycić największym udziałem w rynku. W 1900 roku w Stanach Zjednoczonych 40% pojazdów napędzane było parą, 38% energią elektryczną, a 22% silnikiem spalinowym. Mimo wielu zalet samochodów elektrycznych, w kolejnych latach popyt na nie zaczął drastycznie spadać. Wiązało się to z rozwojem techniki: w 1913 roku Cadillac wprowadził do samochodów spalinowych rozrusznik elektryczny, który znakomicie ułatwił codzienną eksploatację tych pojazdów. Zastosowanie chłodnicy, opracowa-

nej w 1895 roku przez Panharda & Levassora, umożliwiło zwiększenie czasu pracy silnika co przełożyło się na większy zasięg pojazdów z silnikiem spalinowym. Kolejnym przyczynkiem do zaprzestania budowy samochodów elektrycznych był gwałtowny rozwój sieci dróg i jednoczesny rozwój koncernów paliwowych, a co za tym idzie stacji benzynowych, co przełożyło się wprost na nieograniczony zasięg samochodów z silnikiem spalinowym. Brak odpowiednich technologii oraz rozwijające się lobby naftowe doprowadziły do prawie całkowitego upadku koncepcji samochodów z napędem elektrycznym. Powrót do koncepcji samochodów elektrycznych nastąpił w latach 80. XX wieku w USA. California Air Resources Board uznał samochody z napędem elektrycznym za nieemitujące zanieczyszczeń, i wprowadził wymóg produkowania corocznie określonej minimalnej liczby takich pojazdów. Niestety, rozporządzenie zostało dosyć szybko zawieszone. Mimo tego producenci zdążyli wprowadzić na rynek kilka tego typu samochodów, m.in.: GM EV1, Honda EV Plus, czy Toyota RAV4 EV.Sposób ich dystrybucji budził jednak bardzo wiele zastrzeżeń: samochody nie mogły być kupione a jedynie leasingowane. Dodatkowo GM usunął w roku 2003 z rynku wszystkie istniejące egzemplarze modelu EV1 (ok. 1000 sztuk). Szkoda, bo jak na ówczesne czasy model

ten oferował bardzo dobre parametry eksploatacyjne: zasięg do 240 km, a ładowanie do 80% pojemności akumulatora zajmowało nie więcej niż 90 minut. GM argumentował wówczas, że samochody elektryczne to nisza, w którą nie warto inwestować, zwolennicy samochodów elektrycznych uważali natomiast, że w przypadku pojazdów tego typu koncern nie zarobi tyle na serwisie co w przypadku samochodów spalinowych. W późniejszych latach wielokrotnie wracał temat samochodów elektrycznych. Jednak najbardziej przełomowym wydarzeniem było wprowadzenie na rynek w roku 2012 Modelu S Tesli. Po raz pierwszy producentowi udało się połączyć dwa, niezwykle ważne z punktu widzenia użytkownika, elementy: duży zasięg z wyglądem samochodu.

Teraźniejszość

Przez sześć miesięcy 2016 r. w 27 państwach Unii Europejskiej (dane dla Malty są niedostępne) i trzech krajach EFTA (Szwajcaria, Norwegia, Islandia) zarejestrowano łącznie 8.090.870 nowych samochodów osobowych. Z tej liczby 44.381 to auta elektryczne (0,55%), a 50.855 szt. to hybrydy plug-in, czyli z możliwością ładowania akumulatorów z gniazdka, oraz auta zasilane wodorem (0,63%). Kolejne 1,8% rynku należy do hybryd, których zarejestrowano w pół roku blisko 145.000 sztuk.

Modele samochodów elektrycznych dostępne w USA na początku XX wieku (lowtechmagazine.com)

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

15


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE W Polsce trendy są odmienne. Z racji wysokich cen i kiepskiej infrastruktury pozwalającej na ładowanie akumulatorów, auta elektryczne praktycznie się nie sprzedają. W pierwszym półroczu 2016 r. zarejestrowano ich jedynie 33 sztuki, a hybrydy typu plug-in znalazły 170 nabywców. Popularność zyskały za to hybrydy – rejestracja 4.510 sztuk stawia nas na 9. miejscu w Europie w kategorii hybryd. Z uwagi na wykorzystaną technologię, samochody elektryczne cechuje wiele zalet: y pojazdy elektryczne w trakcie eksploatacji praktycznie nie emitują CO2, y stosunkowo niski koszt eksploatacji w porównaniu do samochodów spalinowych, wynikający z niższych cen energii elektrycznej niż paliw płynnych oraz większej sprawności silników elektrycznych, y silnik elektryczny jest łatwo sterowalny, posiada najwyższą efektywność konwersji energii na ruch oraz

jest o wiele prostszy w konstrukcji, y silnik elektryczny posiada wysoki moment obrotowy w całym zakresie obrotów, co umożliwia wyeliminowanie niezbędnej w tradycyjnych pojazdach skrzyni biegów, y są to pojazdy cichsze i czyste ekologicznie, a przez to nawet w dużej liczbie bardziej znośne dla otoczenia, y silnik elektryczny jest w stanie odzyskiwać prąd w czasie hamowania (zachowując się wówczas jako prądnica), co pozwala na zwiększenie wydajności pojazdu, y w przypadku sytuacji ekstremalnych (wypadek, zderzenie) zmniejszają ryzyko eksplozji lub pożaru pojazdu, y koszt energii elektrycznej jest bardziej przewidywalny w stosunku do ceny paliw płynnych, y istnieje, przynajmniej teoretycznie, możliwość współpracy samochodów elektrycznych z systemem elektroenergetycznym w celu

zmniejszenia kosztów eksploatacji tego ostatniego, co może przynieść wiele korzyści dla gospodarki (ładowanie samochodów w dolinie nocnej, wykorzystanie prądu z baterii w szczytach zapotrzebowania na moc). Jak każdy produkt zaawansowany technologicznie, posiadają też sporo wad, wynikających głównie z zastosowanej technologii: y niewielki zasięg, y długi czas potrzebny do naładowania baterii (w porównaniu z tankowaniem samochodu spalinowego), y komplet akumulatorów starcza na około 200 tys. km lub 10 lat eksploatacji, y wysoki koszt zakupu nowych akumulatorów, y bardzo duża utrata wartości samochodu po 6-7 latach eksploatacji, y skracanie się zasięgu wraz z zużywaniem się akumulatorów, y po włączeniu ogrzewania lub klimatyzacji zasięg samochodu elek-

La Jamais Contente (https://pl.wikipedia.org/wiki/La_Jamais_Contente)

16

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE trycznego drastycznie spada, y zależność pojemności baterii od temperatury (przy -20 °C pojemność akumulatorów spada do 50%), y samochody elektryczne są bardzo ciche i przez to łatwiej o kolizję z pieszym lub rowerzystą, y mniejszy bagażnik i ładowność (miejsce zajmują ciężkie akumulatory). y wysoka cena zakupu samochodu elektrycznego. Powszechnie lansowana teza, że samochody elektryczne są zero emisyjne, jest bardzo kontrowersyjna. Z punktu widzenia ochrony środowiska pojazdy elektryczne nie emitują zanieczyszczeń w trakcie eksploatacji ale ze względu na wciąż stosunkowo młodą technologię oraz duże wykorzystanie metali ziem rzadkich, proces produkcji emituje znacznie więcej zanieczyszczeń niż w przypadku samochodów spalinowych. Samochód elektryczny w momencie wypuszczenia na rynek jest odpowiedzialny za emisję ok. 14 ton CO2, samochód spalinowy - 6 ton. W krajach, w których większość elektryczności pochodzi z węgla (w Polsce jest to ok. 88% produkcji energii) w całym okresie użytkowania samochód elektryczny będzie odpowiedzialny za emisję porównywalnej ilości CO2 jak samochód benzynowy. W krajach korzystających w większości z energii jądrowej lub odnawialnej samochód elektryczny wyemituje znacznie mniej CO2 niż samochód spalinowy. Wszystkie te uwarunkowania powodują, że przy zastosowaniu dzisiejszej technologii i modelu biznesowego, era pojazdów elektrycznych może się odwlec w czasie. Jednak i tutaj z pomocą może przyjść historia.

Przyszłość

Aktualnie samochody elektryczne są, generalnie, zintegrowane z baterią. Wydaje się, iż przyczyną takiego stanu rzeczy jest przede wszystkim to, iż bateria stanowi największą część kosztów produkcji samochodu elektrycznego, i koncerny motoryzacyjne nie są szczególnie zainteresowane oddzieleniem od siebie tych dwóch elementów, co wiązałoby się ze zmniejszeniem ich potencjalnych zysków. Na pewno kolejnym powodem jest problem standaryzacji: jak powinna być zbudowana standardowa bateria, jakie mieć parametry eksploatacyjne, jak dokonać jej wymiany w różnych markach samochodów? Te wszystkie pytania i możliwość utraty części dochodów powodują, że temat ten, mimo że znany od początku

XX wieku, nie jest specjalnie głośny w mediach. A wydaje się, że oddzielenie od siebie tych dwóch elementów mogłoby znakomicie wpłynąć na rozwój samochodów elektrycznych. Oczywiście nie mówimy tu o samochodach elektrycznych klasy Premium czy sportowych, gdzie bateria jest często integralnym elementem konstrukcji takich samochodów: zmiana jej parametrów, wymiarów, umiejscowienia, wpływałaby na pewno na właściwości jezdne tych pojazdów a zapewne także i na bezpieczeństwo. Jednak w tym asortymencie pojazdów cena nie gra istotnej roli, więc zawsze znajdą się na nie nabywcy. Wydaje się, iż wymienna bateria miałaby zastosowanie w dużo powszechniejszych samochodach wykorzystywanych codziennie, dla których nabywców najistotniejsze są dwa parametry: koszt zakupu i eksploatacji samochodu. Czy możliwe jest wyobrażenie sobie sytuacji, gdy koncerny motoryzacyjne odpowiadają za produkcję samochodów i ich standaryzację pod kątem wykorzystania dostępnych na rynku modeli baterii, a produkcją, utylizacją i dzierżawą akumulatorów zajmują się np. koncerny paliwowe? Jeśli rewolucja w wykorzystaniu samochodów elektrycznych nadejdzie, to koncerny naftowe będą pierwszymi, które utracą znaczną część swoich dochodów. Czy nie byłoby mądrze spróbować zdywersyfikować swoje przychody pod tym kątem? Wyobraźmy sobie sytuację, gdy na każdej stacji benzynowej czy pętli autobusowej, znajduje się nie stacja ładowania (o dużych mocach, z koniecznością zbudowania kosztownej stacji transformatorowej SN/nn lub WN/ nn, z dużym negatywnym wpływem na funkcjonowanie sieci energetycznej, której koszt budowy nigdy się nie zwróci) a jedynie niewielkie pomieszczenie, w którym przechowywane jest kilka standardowych baterii podlegających ładowaniu w parametrach optymalnych pod kątem żywotności baterii (dużo mniejsza moc ładowania, możliwość natychmiastowego wykorzystania naładowanych baterii, bezpieczeństwo systemu elektroenergetycznego). Takie rozwiązanie niesie ze sobą dużo zalet: y drastycznie spada koszt zakupu samochodu elektrycznego (akumulator jest najdroższym elementem takiego samochodu), y spadek wartości samochodu następuje dużo wolniej niż samochodu z zabudowanym akumulatorem,

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

a nawet wolniej niż samochodu spalinowego z uwagi na jego dużo mniejsze zużycie (silnik elektryczny jest bardzo trwały), y nie ma problemu z bardzo kosztownym zakupem nowych akumulatorów, gdyż płacimy nie za akumulatory, a jedynie za prąd wykorzystany do ich naładowania oraz fakt ich „wypożyczenia”, y nie tracimy czasu na naładowanie „pustej” baterii bo wymieniamy ją na już naładowaną, y nie ma problemu związanego ze zmniejszeniem zasięgu, gdyż akumulatory o małej pojemności są automatycznie utylizowane, y z uwagi na optymalne warunki ładowania baterii zmniejsza się koszt dla środowiska z uwagi na ich większą żywotność i mniejsze koszty utylizacji, y nie trzeba ponosić wysokich kosztów budowy stacji ładowania pojazdów elektrycznych o dużych mocach, wymagających inwestycji w stacje i sieć energetyczną (kto ma te nakłady ponosić?), y dużo łatwiej „zaprząc” takie samochody do współpracy z systemem elektroenergetycznym: skoro to nie właściciel pojazdu jest właścicielem baterii to nie on musi się przejmować jej utratą pojemności przy ewentualnym wykorzystaniem do regulacji systemu elektroenergetycznego, co także przekłada się na korzyści dla środowiska naturalnego. Oczywiście pojawią się także problemy, jak choćby ten, gdy ktoś ładuje swój samochód z gniazdka w domu – jak wtedy pobrać opłatę za „wypożyczenie” baterii? I oczywiście koszty eksploatacji takiego samochodu wzrastają – do kosztu energii elektrycznej dochodzi koszt baterii – jednak rozłożony w czasie. Problemów zapewne byłoby znacznie więcej – pytanie, czy korzyści z tego tytułu nie wywołałyby rzeczywiście szybszego rozwoju rynku samochodów elektrycznych? Wydaje się jednak, iż pomysł rozdzielenia samochodu elektrycznego od baterii znalazłby sporo zwolenników, pytanie brzmi, jak przekonać do tego odpowiednio duży kapitał? Ale jeśli nabywcy chcą kupować nawet drogie samochody elektryczne, to czy nie chętniej kupią je za dużo niższą cenę?

n

17


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

EVB to seria innowacyjnych stacji produkcji PRE Edward Biel EVB to seria innowacyjnych stacji produkcji PRE Edward Biel przeznaczonych do ładowania pojazdów elektrycznych. Stacje są produkowane w całości w Polsce i stanowią alternatywę dla stacji zagranicznych producentów. Stacje cechuje wytrzymałość, 25-letnie doświadczenie firmy oraz gwarancja bezpieczeństwa użytkowanych urządzeń poprzez stosowanie obudów metalowych w II klasie ochronności.

O

dpowiadając na rosnące zainteresowanie rynkiem e-mobility przedstawiamy Państwu rodzinę ładowarek elektrycznych Electric Vihicle Biel czyli EVB.

Silnik elektryczny zamiast spalinowego

Pojazdy elektryczne są korzystne dla środowiska ponieważ nie emitują spalin, podczas gdy wykorzystywanie

18

pojazdów konwencjonalnych wpływa na zwiększenie poziomu zanieczyszczenia powietrza, szczególnie w większych aglomeracjach miejskich. Ze względu na możliwość produkcji energii elektrycznej z różnorodnych źródeł stosowanie tego rodzaju napędu jest najbardziej elastyczne i bezpieczne w kontekście wyczerpywania się zasobów surowcowych. Pojazdy elektryczne gwarantują cichą oraz płyn-

ną jazdę, generując mniej wibracji, co zdecydowanie poprawia komfort jazdy. „Elektryki” mają również liczne zalety mechaniczne. Wyróżniają się nieskomplikowaną konstrukcją oraz sięgającej 90% sprawności układu napędowego. Dodatkowo umożliwiają przekształcenie energii kinetycznej z powrotem w energię elektryczną (wykorzystanie procesu hamowania ze zwrotem energii) – hamowanie odzyskowe. Umoż-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE liwiają także precyzyjną kontrolę nad generowaną mocą. Taki rodzaj napędu umożliwia rezygnację z wielu dodatkowych części mechanicznych będących składową samochodu spalinowego (silnik, osprzęt).

Ustawa o elektromobilności motorem dla e-mobility

Ministerstwo energii przygotowało ustawę o elektromobliności i paliwach alternatywnych. Ustawa weszła w życie w lutym bieżącego roku i bezpośrednio wprowadza Polskę na innowacyjną drogę alternatywnych środków transportu i źródeł energii. Ustawa narzuca m.in: y zasady rozwoju i funkcjonowania infrastruktury służącej do wykorzystania paliw alternatywnych w transporcie, zwanej dalej „infrastrukturą paliw alternatywnych”, w tym wymagania techniczne, jakie ma spełniać ta infrastruktura; y obowiązki podmiotów publicznych w zakresie rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych; y obowiązki informacyjne w zakresie paliw alternatywnych; y warunki funkcjonowania stref czystego transportu; y krajowe ramy polityki rozwoju infrastruktury paliw alternatywnych oraz sposób ich realizacji. Ładowarki produkcji PRE Edward Biel spełniają wymagania ustawy dotyczące ogólnodostępnych stacji ładowania. Najważniejszymi z nich to: y podłączenie i ładowanie pojazdu elektrycznego i pojazdu hybrydowego, y możliwość przekazywania danych np.: do Ewidencji Infrastruktury Paliw Alternatywnych lub do innej instytucji monitorującej pracę ładowarki informującej o dostępności punktów lub punktu ładowania oraz cenie za usługę ładowania, y dostęp danych dotyczących ilości zużytej energii elektrycznej w zależności od: - potrzeb własnych stacji ładowania – możliwość rozliczenia strat energii wynikające z funkcjonowania stacji, - potrzeb ładowania podłączonego pojazdu. y dedykowane gniazda lub wtyczki zapewniają, że energia dostarczana do ogólnodostępnej stacji będzie wykorzystywana wyłącznie w celu ładowania pojazdu, y stacje mają przygotowaną dodatkową komorę licznikową przystosowaną do rozliczenia z zakładem energetycznym.

Ustawa o elektromobliności mówi również o wymaganym udziale procentowym pojazdów elektrycznych w organach administracji rządowej Art. 68., o liczbie autobusów we flocie pojazdów komunikacji miejskiej Art. 36., oraz o minimalnej liczbie ogólnodostępnych stacji ładowania w zależności od liczby mieszkańców w gminie do 31 grudnia 2020 r., Art. 60. Kary pieniężne jakie będą spowodowane niedostosowaniem się do ustawy znajdziemy w Rozdziale 6 Ustawy o elektromobliności i paliwach alternatywnych.

Ładowarki PRE Edward Biel normalnej i dużej mocy

Ładowarki PRE Edward Biel to urządzenia wiszące lub wolnostojące które umożliwiają usługę ładowania wraz

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

z wymaganym oprogramowaniem. Podłączenie ładowania do istniejącego systemu przyłącza elektroenergetycznego jest proste i szybkie, co skraca znacząco czas instalacji ładowarki. Zgodnie z ustawą punkty ładowania możemy podzielić na dwie główne kategorie: y punkt ładowania o normalnej mocy – od 3,7 kW do 22 kW, y punkt ładowania dużej mocy – od 22 kW. W naszej ofercie znajdują się ładowarki: y z jednym punktem ładownia (Wallbox mini) y z dwoma punktami ładownia (Wallbox 2M, EVB, EVBmax) y z trzema punktami ładowania (EVB, EVBmax) y lub większą ilością punktów w jednym urządzeniu na życzenie Klienta

19


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Ogólne informacje o ładowarkach normalnej mocy AC – Wallbox mini, Wallbox 2M, EVB

Do każdej stacji dołączana jest dokumentacja techniczna oraz instrukcja obsługi dla właściciela w której są zawarte wszystkie potrzebne informacje na temat prawidłowego eksploatowania urządzenia. y stacje produkcji PRE Edward Biel posiadają zabezpieczenia nadprądowe, różnicowo- prądowe czułe na prąd stały oraz zabezpieczenie przepięciowe, y standardy: - gniazdo typ-2. IEC 62196-2 - przewód ładowania AC z wtykiem ładowania pojazdu typ-1 SAE J1772 - przewód ładowania AC z wtykiem ładowania pojazdu typ-2 IEC 62196-2 - przewód ładowania DC z wtykiem ładowania pojazdu CCS-2 IEC 62196-3 - przewód ładowania DC z wtykiem ładowania pojazdu CHAdeMO / JEVS G105 - standard OCPP y nie ma potrzeby instalowania przed stacją dodatkowej rozdzielnicy lub szafy zabezpieczeniowej, y rozłącznik główny w stacji odłącza-

20

y

y y y

y

y

jący napięcie umożliwia bezpieczne wykonywanie prac serwisowych II klasa ochronności stacji EVB zapewnia pełne bezpieczeństwo użytkowania oraz ochronę na długie lata układ chłodzenia/ogrzewania stacji (grzałka-wentylator), solidna i wytrzymała obudowa aluminiowa, każdy punkt działa niezależnie, osobny licznik do każdego punktu, wyłączenie/włączenie pierwszego punktu nie wpływa na drugie, szyba hartowana frontowa wykonana ze specjalnego szkła bezpiecznego pokrytego indywidualną grafiką, przedział licznikowy do instalacji licznika do rozliczenia z zakładem energetycznym.

Wallbox mini/smart

Stacje EVB Wallbox mini to małe ładowarki wiszące do prywatnego lub ogólnodostępnego przeznaczenia, wyposażone w jeden punkt ładowania. Moc punktu w zależności od wymagań: 3,7 kW; 7,4 kW; 11 kW; 22 kW. Możliwość wyboru typu punktu ładowania: gniazdo AC typ-2, przewód

ładowania AC z wtykiem ładowania pojazdu typ-1 lub typ-2. Długość przewodu ładowania do 5 m.

Wallbox 2M/smart

Stacje EVB Wallbox 2M to ładowarki wiszące o przeznaczeniu prywatnym lub ogólnodostępnym z dwoma punktami ładowania. Moc punktu w zależności od wymagań: 3,7 kW; 7,4 kW; 11 kW; 22 kW. Możliwość wyboru typu punktu ładowania: gniazdo AC typ-2, przewód ładowania AC z wtykiem ładowania pojazdu typ-1 lub typ-2. Długość przewodu ładowania do 5 m. Przykładowe konfiguracje: y dwa punkty z gniazdem typ-2 o mocy 22 kW każde; y dwa punkty ładowania - przewód ładowania AC z wtykiem ładowania pojazdu typ-1 o mocy 7,4 kW i przewód ładowania AC z wtykiem ładowania pojazdu typ-2 o mocy 11 kW.

EVB smart

Stacje EVB to ładowarki wolnostojące montowane na fundamencie o przeznaczeniu prywatnym lub ogólnodostępnym z dwoma punktami ładowania. Moc punktu w zależności od wymagań: 11 kW; 22 kW. Możliwość wy-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE boru typu punktu ładowania: gniazdo AC typ-2, przewód ładowania AC z wtykiem ładowania pojazdu typ-1 lub typ-2. Długość przewodu ładowania do 5 m.

EVBmax – stacja ładowania dużej mocy DC

Wolnostojąca EVBmax na prąd AC i DC to superszybka stacja ładowania pojazdów elektrycznych. Przeznaczone dla miejsc gdzie jest planowany szybki postój do 30 min. Stacje EVBmax to ładowarki wolnostojące montowane na dedykowanym fundamencie zbrojeniowym o przeznaczeniu prywatnym lub ogólnodostępnym z jednym, dwoma lub trzeba punktami ładowania w zależności od konfiguracji. Możliwość wyboru typu punktu ładowania: y gniazdo AC typ-2, moc: 22 kW; 43 kW, y przewód ładowania AC z wtykiem ładowania pojazdu typ-2. Długość przewodu ładowania do 5 m. Moc: 22 kW; 43 kW, y przewód ładowania DC z wtykiem ładowania pojazdu CCS-2. Długość przewodu ładowania do 5 m. Moc: 50 kW, y przewód ładowania DC z wtykiem ładowania pojazdu CHAdeMO. Długość przewodu ładowania do 5 m. Moc: 50 kW.

Gdzie warto zamontować stację ładowania pojazdów?

steruję maksymalnym prądem obciążenia w zależności od pojazdu. Stanowiska DC posiadają regulację napięcia i prądu na wyjściu układu prostowniczego pozwalający na bezpieczne ładowanie samochodów elektrycznych. Stacja podsiada zabezpieczania nadprądowe, różnicowo-nadprądowe, przepięciowe, termiczne. Wyłącznik awaryjny na elewacji w celu szybkiego odłączenia zasilania w stacji EVB max.

Komunikacja i zarządzanie stacją ładowania

Załączenie układu ładowania stacji odbywa się poprzez, m.in.: Karty RFID, Aplikacja Bluetooth, Kod na Panelu dotykowym, Kartę płatniczą – terminal płatniczy oraz karty RFID wraz z oprogramowaniem do rozliczania użytkowników i implementowaniem nowych użytkowników. Stacja może komunikować się poprzez, m.in.: aplikacją Bluetooth – Android, przygotowane 3 porty: LAN, modem GPRS/3G/4G, spełnianie wymagań OCPP. Stacja umożliwia pełne zarządzanie energią w zakresie tymczasowego ograniczenia prądu ładowania w godzinach szczytu oraz daje możliwości zdalnego ograniczenia mocy czy rzeczywistego pomiaru energii ładowania, każdego stanowiska z osobna oraz przesyłu danych do jednostki zarządzającej stacją (operator stacji).

Stacje ładowania pojazdów elektrycznych są przeznaczone dla garaży prywatnych i osiedlowych, publicznych i prywatnych parkingów podziemnych, galerii handlowych, Park&Ride, lotnisk, postojów, parkingów przy firmach/korporacjach, hoteli, miejsc postojowych przy drogach szybkiego ruchu, ekspresowych, autostradach i stacji benzynowych

Akcesoria stacji ładowania

EVB przyjazne użytkownikowi

EVB dodatkowe możliwości

Prosta obsługa, każda stacja jest wyposażona w podświetlaną instrukcję obsługi znajdującej się na panelu frontowym, wyświetlaczu lub panelu dotykowym w zależności od konfiguracji. Aby przerwać ładowanie należy otworzyć samochód ręczenie lub z pilota. Automatyczne ryglowanie gniazda/ wtyczki w momencie rozpoczęcia ładowania zapobiega przed ingerencją w ładowanie osób trzecich. Automatyczne odryglowanie w momencie zaniku napięcia po stronie sieci. Każde stanowisko posiada dynamiczny układ kontroli prądu ładowania. Stanowiska AC posiadają układ który

PRE Edward Biel posiada w swojej ofercie produkcyjnej akcesoria oraz elementy montażowe dedykowane do stacji ładowania EVB ,są to m.in.: betonowe fundamenty prefabrykowane FB100, kable ładujące, pionowe oraz poziome słupki i bariery ochronne SO oraz dedykowane konstrukcje montażowe dla stacji Wallbox Dzięki zastosowanie w stacjach EVB elementów modułowych, możemy uzyskać wiele nowych funkcji, takich jak: lokalizator GPS, kamera bezpieczeństwa, ekran multimedialny LCD do wyświetlania reklam, punkt dostępu WiFi, komunikacja z numerem alarmowym 112 lub jako totem reklamowy. Stacje ładowania samochodów elektrycznych EVB to niezwykle ciekawa propozycja na rynku e-mobility.

Gwarancja i parametry techniczne

PRE Edward Biel uwzględnił dla swoich ładowarek nawet do 60 miesięcy gwa-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

rancji na całą stację oraz do 15 lat na samą obudowę. Stacje ładowania pojazdów elektrycznych EVB posiadają następujące parametry techniczne: Parametry techniczne Napięcie znamionowe łączeniowe:

230/400 [V]

Napięcie znamionowe izolacji:

500/690 [V]

Częstotliwość znamionowa:

50 [Hz]

Napięcie udarowe wytrzymywane:

8 [kV]

Moc przyłączeniowa:

60-86 [kVA]

Zakres napięć wyjściowych:

50-500 [VDC]

Prąd wyjściowy:

125 [ADC]

Temperatura pracy:

-30°C do +40°C

Stopień ochrony IP:

54-65

Stopień odporności mechanicznej IK:

10

Układ sieci:

TT, TN-S, TNC-S

Normy/standardy

Stacje EVB spełnia następujące normy i standardy: IEC62196 Type- 2, IEC621963 Typ-2, SAE J1772 Type- 1, CHAdeMO / JEVS G105, Combo-2 (CCS-2), PN-EN61851-1_2011E, PN-EN-62196-2_201706E, PN-EN 61439-1:2011, PN-EN 614393:2012

II klasa ochronności

Dla zachowania pełnego bezpieczeństwa dla użytkowników obudowa stacji EVB jest wykonana z aluminiowych profili o grubości od 2 do 6 mm w trzech wariantach: y nie lakierowana, y pokryta powłoką lakieru proszkowego, y pokryta powłoką materiału izolacyjnego – II klasa ochronności. Stacja połączona ze specjalnie wykonanym bezpiecznym hartowanym lakierowanym szkłem o grubości do 6 mm. Nowatorska II klasa ochronności jest osiągnięta poprzez całkowite dwustronne (wewnętrzne i zewnętrzne) pokrycie materiałem izolacyjnym w trwały i nierozerwalny sposób z aluminiowym rdzeniem. Bez konieczności pokrywania dodatkowymi lakierami. Elementy konstrukcji łączone są ze so-

21


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE bą w bardzo staranny sposób w celu zapewnienia wysokiej szczelności. Szeroki wachlarz kolorystyczny umożliwia dowolność przy projektowaniu i pozwala na dowolną aranżację stacji ładowania. Ponad to obudowa stacji spełnia najwyższe wymagania jakościowe oraz następujące normy: PN-EN 614391:2011, PN-EN 61439-5:2011, PN-EN 50274:2004, PN-EN 62208:2006, PN-E 05163, PN-EN 60695-11-10:2014 , PN-EN ISO 14040:2009, PN-EN ISO 14044:2009. Obudowa odporna na oddziaływanie środowiska, w szczególności na promieniowanie UV (wskaźnik 0) oraz kwaśne deszcze, wysokie temperatury i żar wykonane zgodnie z normą na badania starzeniowe PN-EN 61439-1:2011.

Usługi PRE Edward Biel w zakresie ładowarek i infrastruktury

PRE Edward Bel zajmuje się wykonaniem infrastuktury ładowania pod klucz na zasadach zaprojektuj wybuduj z jednoczesną dostawą stacji EVB. Współpracuje z wieloma firmami wy-

22

konawczymi oraz prowadzi działania w zakresie rozbudowy sieci Autoryzowanych Partnerów. Firma PRE Edward Biel prezentuje ładowarki inne niż wszystkie. Jeśli pojawi się pomysł na swój projekt lub wymagania małej architektury nie pozwalają na wykonanie standardowej ładowarki firma zaproponuje rozwiązanie które na pewno spotka się z aprobatą zamawiającego oraz wymagań postawionych stacji. PRE Edward Biel umożliwia swobodę przy doborze kolorów oraz design stacji. Zamawiający może zamówić stację w swoich firmowych kolorach oraz znakach graficznych. Nasze zaplecze inżynierów i grafików jest zawsze do dyspozycji Zapraszamy na stronę: www.prebiel. pl oraz na www.evb24.pl w celu pobrania dalszych informacji i być na bieżąco z produktami PRE Edward Biel. Mgr inż. Paweł Kusiak

n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Ekologiczny, w pełni elektryczny i cichy: eActros Mercedes-Benz w 2018 roku wejdzie do eksploatacji testowej u klientów W roku 2016 Mercedes-Benz Trucks stał się pierwszym na świecie producentem ciężkiego elektrycznego samochodu ciężarowego. Teraz niemiecki lider technologiczny konsekwentnie stawia kolejny krok: elektryczny Mercedes-Benz eActros wyjedzie na drogi eksploatowany przez klientów. Dziesięć pojazdów w dwóch wariantach (o dopuszczalnej masie całkowitej 18 i 25 ton) w najbliższych tygodniach trafi do klientów, którzy przetestują jego użyteczność w codziennej pracy oraz ekonomiczność eksploatacji w rzeczywistych warunkach. Długoterminowy cel: lokalnie bezemisyjne i ciche poruszanie się po miastach seryjnie produkowanymi ciężarówkami.

J

uż na Międzynarodowych Targach Pojazdów Użytkowych IAA 2016 w Hanowerze Mercedes-Benz pokazał koncepcyjną wersję elektrycznego samochodu ciężarowego do ciężkiego transportu dystrybucyjnego na obszarach zurbanizowanych. Reakcja opinii publicznej, polityków, ale również klientów na istniejące możliwości techniczne budowy takiego pojazdu była jak najbardziej pozytywna. W samych tylko Niemczech odnotowano

około 150 bardzo konkretnych zapytań. Interdyscyplinarny zespół Daimler Trucks, korzystając z know-how koncernu Daimler, zaprojektował elektryczny samochód ciężarowy, który powinien poradzić sobie z realną, codzienną eksploatacją i jeszcze w 2018 roku w niewielkiej liczbie egzemplarzy zostanie przekazany w ręce wybranych klientów. Do rozwiązania są przy tym jeszcze liczne kwestie natury technicznej oraz ekonomicznej – chodzi przede

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

wszystkim o zasięg i koszty akumulatorów, ale również konieczną infrastrukturę, umożliwiającą regularną eksploatację we flotach klientów. Daimler Trucks chce być liderem innowacji, ale w połączeniu z realizmem i pragmatyzmem. Dotyczy to również sfery elektromobilności. Współpracując z naszymi klientami, chcemy szybko rozwinąć naszego eActrosa Mercedes-Benz zarówno pod względem technicznym, jak i ekonomicznym, tak aby

23


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE dobrze radził sobie w trudnej, codziennej eksploatacji w warunkach rzeczywistych. Dlatego najpierw budujemy innowacyjną flotę, której będziemy się przyglądać podczas codziennej testowej eksploatacji u naszych klientów. Na tej podstawie będziemy mogli wskazać, co jeszcze trzeba poprawić pod względem technicznym, infrastrukturalnym i serwisowym, aby uczynić naszego eActrosa Mercedes-Benz konkurencyjnym na rynku – wyjaśnia Martin Daum, który w zarządzie Daimler AG odpowiada za dział Daimler Trucks and Buses. Mercedes-Benz eActros to ciężki elektryczny samochód ciężarowy, który w wersji dwu- i trzyosiowej przekazujemy w ręce wybranych klientów. Najpierw skupiamy się przy tym na dostawach towarów i transporcie dystrybucyjnym w miastach – zasięg naszego eActrosa bardzo dobrze odpowiada wymaganiom w tych obszarach – uzupełnia Stefan Buchner, szef Mercedes-Benz Trucks.

zabudowa chłodnicza, zabudowa kontenerowa do transportu ładunków suchych, cysterna lub plandeka. Kierowcy eActrosa przechodzą specjalne szkolenie z obsługi/prowadzenia pojazdu. Klienci pilotażowi będą testować pojazdy w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych przez dwanaście miesięcy, a potem ciężarówki na kolejne dwanaście miesięcy trafią do drugiej grupy klientów. Dzięki temu uda nam się odpowiedzieć na zapytania wielu chętnych klientów i jednocześnie pozyskać jeszcze więcej cennych uwag oraz doświadczeń – twierdzi Stefan Buchner. Naszym celem jest osiągnięcie gotowości do seryjnej produkcji i wprowadzenia na rynek konkurencyjnych ekonomicznie, elektrycznych samochodów ciężarowych do ciężkiego miejskiego transportu dystrybucyjnego w roku 2021.

Innowacyjna flota dziesięciu elektrycznych ciężarówek zostanie przekazana klientom pilotażowym

W eActrosie wykorzystywana jest rama zwykłego Actrosa. Poza tym mamy tu do czynienia z zupełnie nową, zaprojektowaną z myślą o napędzie elektrycznym architekturą z dużym udziałem specyficznych części i komponentów. Przykładowo, oś napędowa bazuje na osi typu ZF AVE 130, która jako niskopodłogowa oś portalowa sprawdziła się w autobusach Mercedes-Benz z napędem hybrydowym lub ogniwami paliwowymi, a teraz została poddana istotnym modyfikacjom na potrzeby eActrosa. Korpus osi zaprojektowano zupełnie od nowa – jest położony

Opracowaliśmy samochód ciężarowy, zaprojektowany w całości pod kątem elektromobilności. W porównaniu z naszym prototypem pojawiło się trochę ulepszeń technicznych. Zasilanie zapewnia teraz łącznie jedenaście pakietów akumulatorowych, a tam, gdzie to możliwe, stosujemy komponenty gotowe lub prawie gotowe do seryjnej produkcji, które już się sprawdziły w innych pojazdach – wyjaśnia Stefan Buchner, szef Mercedes-Benz Trucks. W teście flotowym weźmie udział dziesięciu klientów, reprezentujących różne branże w Niemczech i Szwajcarii. Chodzi o następujące firmy: y Dachser, Edeka, Hermes, Kraftverkehr Nagel, Ludwig Meyer, Pfenning Logistics, TBS Rhein-Neckar oraz Rigterink z Niemiec. y Camion Transport i Migros ze Szwajcarii Wszyscy ci klienci zajmują się dystrybucją towarów w obszarach miejskich, ale w zupełnie różnych branżach i kategoriach. Spektrum rozciąga się od żywności aż po surowce i materiały budowlane. U wszystkich klientów pojazdy będą wykorzystywane do zadań, które do tej pory realizowane były przy użyciu konwencjonalnych napędów wysokoprężnych. Ze względu na rozmaite wymagania pojazdy wyposażone są w różne zabudowy. W zależności od zapotrzebowania do dyspozycji są

24

Nawet 200 km zasięgu przy dotychczasowych osiągach i ładowności

wyraźnie wyżej, co zwiększa prześwit podwozia do ponad 200 mm. Napęd realizowany jest przez dwa silniki elektryczne, umiejscowione w pobliżu piast kół osi tylnej. Te trójfazowe silniki asynchroniczne chłodzone są cieczą i zasilane napięciem znamionowym 400 V. Moc każdego z nich wynosi 125 kW, a maksymalny moment obrotowy silnika to 485 Nm. Po zastosowaniu przełożenia uzyskuje się z tego po 11 000 Nm na każdy silnik. Oznacza to, że osiągi są porównywalne do konwencjonalnej ciężarówki z silnikiem wysokoprężnym. Maksymalny dopuszczalny nacisk na osie wynosi standardowo 11,5 tony. Zapewniająca nawet 200 kilometrów zasięgu energia elektryczna pochodzi z akumulatorów litowo-jonowych o pojemności 240 kWh. Sprawdziły się one wcześniej w pojazdach EvoBus – nie są już więc prototypami. Dzięki tym wewnątrz koncernowym synergiom możemy dzielić ze sobą doświadczenia, skracać czasy opracowywania komponentów i oczywiście również oszczędzać pieniądze – wyjaśnia Stefan Buchner. Akumulatory rozmieszczone są w jedenastu pakietach: trzy z nich znajdują się w obrębie ramy, a pozostałe osiem pod nią. Dla zapewnienia bezpieczeństwa pakiety akumulatorowe chronione są stalowymi obudowami. W przypadku zderzenia ich uchwyty uginają się i deformują, kierując energię uderzenia obok akumulatorów, nie uszkadzając ich. Akumulatory wysokonapięciowe zasilają energią nie tylko napęd elektryczny, ale też cały pojazd. Przykładowo podzespoły pomocnicze ta-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE kie jak sprężarka układu hamulcowego, pompa wspomagania układu kierowniczego, sprężarka układu klimatyzacji kabiny kierowcy oraz ewentualna zabudowa chłodnicza również zasilane są elektrycznie. Przy założeniu realistycznej mocy stosowanych we flocie mobilnych stacji ładowania (od 20 do 80 kW) rozładowane akumulatory mogą zostać w pełni naładowane w przeciągu 3-11 godzin. Zastosowany standard ładowania to Combined Charging System (CCS). Dwa konwencjonalne akumulatory 12 V sieci pokładowej niskiego napięcia ładowane są za pośrednictwem przetwornicy DC/DC z akumulatorów wysokonapięciowych. Dzięki temu w przypadku awarii lub wyłączenia sieci wysokiego napięcia możliwe jest utrzymanie wszystkich istotnych funkcji pojazdu, takich jak oświetlenie, kierunkowskazy, układy hamulcowy i zawieszenia pneumatycznego, a także układy w kabinie kierowcy. Sieć wysokiego napięcia daje się uruchomić tylko wtedy, gdy oba akumulatory niskonapięciowe są naładowane.

Fundusze wsparcia pomagają w rozwoju ekologicznych technologii

Rozwój i testowanie elektrycznych samochodów ciężarowych do ciężkiego transportu dystrybucyjnego odbywa się w ramach projektu „Concept ELV²”, który dofinansowywany jest w różnych czę-

ściach łączną kwotą około 10 milionów euro przez niemieckie Federalne Ministerstwo Środowiska (BMUB) oraz Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii (BMWi). Częścią tego programu wsparcia jest badanie złożonych problemów oraz wyzwań związanych z rozwojem, budową i eksploatacją elektrycznych samochodów ciężarowych. Chodzi między innymi o stosowanie wysokich napięć (> 400 V) i dużych prądów (do 1000 A), technologie związane z akumulatorami (cena, masa, trwałość, żywotność, czas ładowania), zasięg i zapotrzebowanie na energię, infrastrukturę do ładowania i koncepcje logistyczne, przydatność w okresach letnim i zimowym, a także kwestie akceptacji takich pojazdów przez klientów. Innowacyjna flota będzie w eksploatacji u klientów co najmniej do połowy 2020 roku. Powinna ona między innymi dać odpowiedzi na pytania o zapotrzebowanie na energię przy różnych scenariuszach eksploatacji oraz o ekonomiczność elektrycznych ciężarówek. Powinna też umożliwić porównanie bilansu ekologicznego elektrycznych pojazdów ciężarowych z tym właściwym dla ciężarówek z konwencjonalnym silnikiem Diesla na przestrzeni całego cyklu życia. Pozyskana podczas badań wiedza przyczyni się do optymalizacji elektrycznych pojazdów jeszcze w trakcie ich testów, a wyniki będą publikowane i zapewnią potencjalnym użytkownikom moż-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

liwość optymalizacji planowania tras przejazdu i opracowywania nowych modeli biznesowych w logistyce.

Daimler światowym liderem w dziedzinie elektrycznych pojazdów użytkowych

Pionierem pośród lekkich, w pełni elektrycznych ciężarówek jest model eCanter azjatyckiej marki FUSO, który zadebiutował już jesienią zeszłego roku jako pierwsza na świecie seryjnie produkowana ciężarówka elektryczna. Od listopada 2017 można także zamawiać elektryczny model eVito marki Mercedes-Benz, przy czym dostawy do klientów rozpoczną się w drugiej połowie tego roku. Następne w kolejce są w pełni elektryczny autobus miejski Mercedes Citaro oraz dostawczy eSprinter. Tym samym pojazdy elektryczne Daimler Trucks, Daimler Buses i Mercedes-Benz Vans pokryją całe zapotrzebowanie na ekologiczny transport miejski. Oprócz ładowności i pojemności ładunkowej na rynku poszukiwane są także ekologiczność oraz cicha praca. I dokładnie tutaj, przy częstym zatrzymywaniu, hamowaniu i przyspieszaniu, akumulatorowo-elektryczna technika napędowa może w pełni pokazać swoje zalety. Mieszkańcy miast skorzystają na czystszym powietrzu i mniejszym hałasie. I jeszcze jedna korzyść: elektrycznych ciężarówek w ogromnej większości nie dotyczą zakazy wjazdu do centrów miast. n

25


26


27


28


Gromadzenie, przetwarzanie i udostępnianie danych za pośrednictwem wbudowanego środowiska Node-RED.

OPOMIAROWANI E ISTOTNYCH ZASOBÓW

WIELE LOKALIZACJI

ŹRÓDŁA DANYCH. ROZPROSZONE LICZNIKI  REJESTRUJĄCE ISTOTNE DANE POMIAROWE

ENERGIA ELEKTRYCZNA

CIEPŁO

TEMPERATURA

/numeron/device/meter/current

BROKER

SERWER FTP. E-MAIL WWW URZĄDZENIA

DRGANIA

IMPULSY I INNE

AUTOMATYCZNY ODCZYT I TRANSMISJA DANYCH

GSM, ETHERNET

UDOSTĘPNIANIE DANYCH

SPRĘŻONE POWIETRZE

ftp

SCADA

WIZUALIZACJ ADANYCH ON-LINE

BMS

INNE

KONFIGUROWALNY PULPIT NAWIGACYJNY

numeron.pl 29


INTELIGENTNE URZĄDZENIA DO INTELIGENTNE URZĄDZENIA DO TRANSMISJI DANYCH POMIAROWYCH TRANSMISJI DANYCH POMIAROWYCH Urządzenia NUMERON są inteligentne, ponieważ mogąmogą przeprowadzić samodzielnie transmisję danych z licznika, w w Urządzenia NUMERON są inteligentne, ponieważ przeprowadzić samodzielnie transmisję danych z licznika, sposób całkowicie automatyczny, nie potrzebując do tego żadnych zewnętrznych aplikacji. sposób całkowicie automatyczny, nie potrzebując do tego żadnych zewnętrznych aplikacji.  Odczytywany zdalnie liczniklicznik energii, jest wyposażony w interfejs komunikacyjny oraz moduł komunikacyjny. ModułModuł Odczytywany zdalnie energii, jest wyposażony w interfejs komunikacyjny oraz moduł komunikacyjny. MBusMBus lub CLO.  lub CLO.  komunikacji zdalnej jest połączony z licznikiem za pomocą interfejsu szeregowego tj. RS485, RS232, komunikacji zdalnej jest połączony z licznikiem za pomocą interfejsu szeregowego tj. RS485, RS232,

RYS. 1 RYS. 1

RYS. 2RYS. 2

ODCZYT BEZPOŚREDNI. ODCZYT BEZPOŚREDNI. Większość układów zdalnejzdalnej transmisji danychdanych z liczników energiienergii opiera opiera się na się na Większość układów transmisji z liczników - Medium Transmisyjne - Odbiorca - Medium Transmisyjne - Odbiorca modelu:modelu: LicznikLicznik - Moduł- Moduł Komunikacyjny Komunikacyjny danych.danych. Model ten zwany jest odczytem bezpośrednim Rys. 1. Rys. 1. Model ten zwany jest odczytem bezpośrednim Oprogramowanie zainstalowane na komputerze odczytowym, łączy się z się z Oprogramowanie zainstalowane na komputerze odczytowym, łączy modułem komunikacyjnym licznikalicznika energii,energii, po czym odczytuje modułem komunikacyjnym poautomatycznie czym automatycznie odczytuje i interpretuje dane nadane swoje OdczytOdczyt z wieluzliczników, niestety odbywaodbywa i interpretuje na potrzeby. swoje potrzeby. wielu liczników, niestety się po kolei, pozostali klienci klienci chcącychcący równieżrównież pozyskać dane nie mają nichdo nich się poakolei, a pozostali pozyskać dane niedomają Wymagane jest wypracowanie harmonogramu dostępu do licznika. Wymagane jest wypracowanie harmonogramu dostępu do licznika. dostępu. dostępu. Istotnym ograniczeniem takiegotakiego układuukładu jest także prędkość przesyłu Istotnym ograniczeniem jest efektywna także efektywna prędkość przesyłu nie przekraczająca 9600 b/s. Zaletą trybu bezpośredniego jest jego nie przekraczająca 9600 b/s. Zaletą trybu bezpośredniego jestprostota. jego prostota. Zakładając, że mamy do odczytania jeden licznik, układ wymaga Zakładając, że codziennie mamy codziennie do odczytania jeden licznik, układ wymaga około 30-120 sek. nasek. pozyskanie danych,danych, w zależności od zakresu około 30-120 na pozyskanie w zależności od zakresu odczytywanych parametrów.  odczytywanych parametrów. 

ODCZYT AUTOMATYCZNY. ODCZYT AUTOMATYCZNY.

RYS. 3RYS. 3

NUMERON stosuje model odczytuodczytu liczników, nazywany „inteligencją rozproszoną” NUMERON stosuje model liczników, nazywany „inteligencją rozproszoną” Rys. 2, Rys. gdzie2,ciężar licznikalicznika przeniesiono na inteligentny procesor, gdzie odczytu ciężar odczytu przeniesiono na inteligentny procesor, znajdujący się w module komunikacyjnym, który po odczycie automatycznie wysyławysyła znajdujący się w module komunikacyjnym, który po odczycie automatycznie dane "w świat" lub umożliwia dostępdostęp do nich,doz nich, prędkością większąwiększą niż 4800b/s. dane "w świat" lub umożliwia z prędkością niż 4800b/s. Ten model wyposażenia modułumodułu komunikacyjnego w dyskwflash Ten wymaga model wymaga wyposażenia komunikacyjnego dyski flash i zadań konfigurowany przez www. zadań konfigurowany przez Po www. Po mechanizm harmonogramowania mechanizm harmonogramowania zaprogramowaniu (wpisanie typów typów i numerów liczników), moduł moduł odczytuje wybrane zaprogramowaniu (wpisanie i numerów liczników), odczytuje wybrane licznikiliczniki z zadaną częstotliwością i zapisuje dane nadane swoim wewnętrznym dysku. dysku. Są z zadaną częstotliwością i zapisuje na swoim wewnętrznym Są także dostępne na witrynie www urządzenia, skąd można je pobrać, jako plik. także dostępne na witrynie www urządzenia, skąd można je pobrać, jako plik. Urządzenie odczytowe wykorzystuje swoje porty (1-3). Po zakupie Urządzenie odczytowe wykorzystuje swojeszeregowe porty szeregowe (1-3). Po zakupie dodatkowego modułumodułu programowego, możliwe jest również stworzenie dodatkowego programowego, możliwe jest również stworzenie wirtualnych portówportów szeregowych, przez które może odczytywać wirtualnych szeregowych, przezurządzenie które urządzenie może odczytywać licznikiliczniki podłączone fizycznie do innych urządzeń oraz rozmieszczone w różnych podłączone fizycznie do innych urządzeń oraz rozmieszczone w różnych lokalizacjach. Rys. 3 Rys. 3 lokalizacjach. Urządzenie cyklicznie buforuje w swojej pamięcipamięci dane zedane wszystkich odczytów. Urządzenie cyklicznie buforuje w swojej ze wszystkich odczytów. awarii licznika lub przerw w transmisji, uzupełnienie brakujących awarii licznika lub przerw w transmisji, uzupełnienie brakujących  W przypadku  W przypadku danychdanych jest bardzo szybkie.szybkie. jest bardzo Dane zarchiwizowane na wewnętrznym dysku urządzenia, mogą być Dane zarchiwizowane na wewnętrznym dysku urządzenia, mogą być dystrybuowane dalej nadalej kilkanasposobów.  dystrybuowane kilka sposobów. 

30


RYS. 4RYS. 4

UDOSTĘPNIANIE DANYCH. UDOSTĘPNIANIE DANYCH. Na rys.Na 4 pokazano połączenie z urządzeniem i odczytanie plików plików danychdanych rys. 4 pokazano połączenie z urządzeniem i odczytanie zgromadzonych na dysku. Dane sąDane pobierane z dysku, więc ich wysyłka jest jest zgromadzonych na dysku. są pobierane z dysku, więc ich wysyłka przeprowadzana z maksymalną prędkością, jaką daje transmisyjne. przeprowadzana z maksymalną prędkością, jakąmedium daje medium transmisyjne.  W przypadku sieci Ethernet trwa totrwa maksymalnie kilka sekund. Aplikacja na W przypadku sieci Ethernet to maksymalnie kilka sekund. Aplikacja na komputerze nie musi i kontrolować protokołu licznika,licznika, otrzymuje komputerze nieoczekiwać musi oczekiwać i kontrolować protokołu otrzymuje Ten tryb jest wykorzystywany Tentransmisji tryb transmisji jest wykorzystywany gotowygotowy plik w oryginalnym formacie. plik w oryginalnym formacie. do odczytów wielkości bieżących licznikalicznika (tryb online). Zawartość pliku danych do odczytów wielkości bieżących (tryb online). Zawartość pliku danych dla tego konfigurowana oddzielnie. dlatrybu tegojest trybu jest konfigurowana oddzielnie.

RYS. 5 RYS. 5

Rys. 5 przedstawia całkowicie automatyczny dostępdostęp do danych. Rys. 5 przedstawia całkowicie automatyczny do danych. Ten tryb wymaga aplikacjiaplikacji akwizycyjnej na komputerze. Dane sąDane umieszczane Tennietryb nie wymaga akwizycyjnej na komputerze. są umieszczane przez moduł komunikacyjny, wprostwprost na serwerze ftp lubftp wysyłane jako jako przez moduł komunikacyjny, na serwerze lub wysyłane załącznik e-mail.e-mail. Pliki danych mogą być umieszczane na serwerach w stanie załącznik Pliki danych mogą być umieszczane na serwerach w stanie oryginalnym lub przetworzonym np. w formacie PTPiREE, powszechnie oryginalnym lub przetworzonym np. w formacie PTPiREE, powszechnie w Polsce. w Polsce. wykorzystywanym w wymianie danychdanych na rynku wykorzystywanym w wymianie na energii rynku energii Z serwerów pocztowych lub ftp,lub pliki mogą pobrane przez aplikacje tj. Z serwerów pocztowych ftp, plikibyć mogą być pobrane przez aplikacje tj. systemsystem ENERGIA4 NUMERON, który archiwizuje i interpretuje dane pomiarowe. ENERGIA4 NUMERON, który archiwizuje i interpretuje dane pomiarowe. 

RYS. 6RYS. 6

Na rys.Na 6 pokazano układ, układ, w którym występuje typowytypowy konwerter protokołów, rys. 6 pokazano w którym występuje konwerter protokołów, dopasowujący dane pochodzące z liczników energiienergii do protokołu Modbus. dopasowujący dane pochodzące z liczników do protokołu Modbus. W tym W celu powstała mapa rejestrów Modbus, którychktórych zawartość po każdym tym celu powstała mapa rejestrów Modbus, zawartość po każdym cyklu odczytu licznikalicznika jest aktualizowana. cyklu odczytu jest aktualizowana.

Nic nieNic stoinie nastoi przeszkodzie aby urządzenie pracowało jednocześnie we we na przeszkodzie aby urządzenie pracowało jednocześnie wszystkich opisanych trybach. wszystkich opisanych trybach.

Autor: Autor: Grzegorz Płoński,Płoński, PI NUMERON, www.numeron.pl Grzegorz PI NUMERON, www.numeron.pl 

PRZEMYSŁOWA PLATFORMA INTERNETU RZECZY PRZEMYSŁOWA PLATFORMA INTERNETU RZECZY

Gromadzenie, przetwarzanie i udostępnianie danych Gromadzenie, przetwarzanie i udostępnianie danych za pośrednictwem wbudowanego środowiska Node-RED. za pośrednictwem wbudowanego środowiska Node-RED. TWORZENIE STRUKTUR TWORZENIE STRUKTUR LOGICZNYCH. LOGICZNYCH. ZAPISYWANIE DANYCH. ZAPISYWANIE DANYCH. WIZUALIZACJA. WIZUALIZACJA.

31


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Wpływ posadowienia na wielkość drgań silników elektrycznych Na wielkość drgań silników elektrycznych na stanowiskach pracy mają wpływ: 1. Dokładność wyważenia wirnika silnika i zamontowanego sprzęgła na końcówce napędowej wału silnika. 2. Rodzaj sprzęgła i dokładność sprzęgnięcia silnika z maszyną napędzaną. 3. Posadowienie silnika.

D

okładność wyważenia wirnika silnika oraz osadzonego na końcówce wału sprzęgła jak również dokładność wyosiowania silnika z maszyną napędzaną mają podstawowy wpływ na poziom drgań silnika na stanowisku pracy. Jak bardzo ważne jest wyważenie wirnika szczególnie silnika ns=3000 obr/min jest obszernie przedstawione w wydrukowanym w Wiadomościach Elektrotechnicznych wyd listopad 2015 r. artykule z grudnia 2014r p.t. „Problemy nadmiernych drgań silników elektrycznych dwubiegunowych”. Również ważne jest dokładne wyosiowanie silnika z maszyną napędzaną, które jest coraz bardziej doceniane i wykonywane najczęściej metodą laserową. Mniej znany jest wpływ posadowienia na wielkość drgań silnika o czym będzie traktował niniejszy artykuł. Decydującym tutaj jest odpowiednia sztywność posadowienia zapewniająca uniknięcie zwiększenia drgań silnika wskutek rezonansu drganiowego. Aby to osiągnąć częstotliwość drgań własnych układu silnik - posadowienie musi różnić się

Wykres nr 1

32

o odpowiednią wartość od częstotliwości obrotów silnika. Opisane będą w dalszej części przykłady gdzie częstotliwość drgań własnych pokrywa się z częstotliwością obrotów silnika i jaki to ma wpływ na zwiększenie poziomu drgań. Będzie również opisane jaki wpływ na zmniejszanie się poziomu drgań ma odsunięcie częstotliwości drgań własnych układu od częstotliwości obrotowej silnika. Pomiary przedstawione w przykładach 1-4 zostały wykonane miernikiem VIBXpert II firmy Pruftechnik. Częstotliwości drgań własnych układu silnik-posadowienie zostały wykonane metodą testu udarowego na zatrzymanych silnikach.

Przykład 1

Silnik dwubiegunowy dSh400H2Fs napędzał ssawę gazu w zakładzie koksowniczym. Silnik został zareklamowany z powodu dużego poziomu drgań. Silnik był zasilany falownikowo głównie z częstotliwością 38Hz i właśnie przy

Wykres nr 2

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE tej częstotliwości zasilania poziom drgań był największy. Na wykresie nr 1 przedstawiającym prędkość drgań widać zdecydowanie dominującą składową o częstotliwości 38Hz, co przy prędkości 2280 obr/min odpowiada pierwszej obrotowej. Jej amplituda 0-p wynosiła 5,82 mm/s. Jednocześnie pomierzona skuteczna prędkość drgań RMS wynosiła 4,25 mm/s. Po zatrzymaniu silnika zastała pomierzona częstotliwość drgań własnych układu silnik-rama pod silnikiem-posadowienie metodą testu udarowego. Jak wynika z wykresu nr 2 częstotliwość drgań własnych wynosiła 38Hz czyli dokładnie pokrywała się z częstotliwością obrotów silnika i duże drgania podczas zasilania silnika z częstotliwością 38 Hz spowodowane były rezonansem (wzmacniaczem ) drgań. Należało wyjść rezonansu z poprzez zmianę sztywności posadowienia pod silnikiem. Reklamacja nie została uznana. Zaleceniem dla użytkownika było objęcie podkładkami całość powierzchni pod łapami silnika i usztywnienie ramy pod silnikiem poprzez wspawanie pionowych żeber usztywniających ramę w miejscach pod łapami silnika (zdj. nr 1).

Po podłożeniu podkładek tylko pod część końcówek łap wystających poza korpus silnika (jak na zdjęciu nr 2) poziom drgań wzrósł 3 krotnie do wartości RMS 6,57 mm/s co obrazuje wykres nr 3. Zmniejszenie sztywności posadowienia silnika spowodowało 3-krotne zwiększenie poziomu drgań wskutek rezonansu drganiowego. Zaleceniem dla użytkownika silnika było zapewnienie właściwego posadowienia silnika na stanowisku pracy (podparcie podkładkami łap pod korpusem silnika powinno być sprawdzone szczelinomierzem).

Przykład 2

Na jednym z silników SCDdm134sE napędzających w elektrociepłowni pompy wody poprzez sprzęgła VOITHA występowały nadmierne drgania. W tych silnikach łapy wystają poza korpus silnika i ważne jest, żeby podkładki pod łapami obejmowały całą powierzchnię łapy ,a najważniejsze aby sięgały do końca części łapy znajdującej się pod korpusem silnika. Na fotografii nr 2 pokazane jest niewłaściwe posadowienie silnika poprzez podłożenie podkładek tylko pod część łapy wystającą poza korpus silnika (za krótkie). Silnik nr fabr. 79670 prod. 1974 r. został w obecności klienta poddany sprawdzeniu poziomu drgań na stacji prób EMIT. Na końcówce napędowej silnika była zamocowana czasza sprzęgła VOITHA i należało sprawność poprawność wyważenia wirnika silnika wraz z czaszą. Poziom drgań silnika ustawionego na sztywnej płycie był w granicach normy i nie przekraczał wartości RMS 2,2 mm/s.

Wykres nr 3

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

Zdjęcie nr 1

Zdjęcie nr 2

Wykres nr 4

33


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Przykład 3

Silnik dwubiegunowy Sh450H2B rok produkcji 2009 napędzał sprężarkę agregatu chłodniczego w kopalni węgla kamiennego. Wspólnie ze sprężarką silnik zamocowany był na ramie o wysokości około 0,9m podpartej na amortyzatorach. Największe drgania występowały na silniku od strony napędu w kierunku pionowym V (Vertical), które wynosiły RMS 23,47 mm/s. W przedstawionym widmie prędkości drgań (wykres nr 4) dominowała pierwsza obrotowa o częstotliwości 49,81 Hz i amplitudzie 0-p 31,6 mm/s. Od strony przeciwnapędowej drgania na silniku w kierunku pionowym V były 4-krotnie mniejsze. Rama z ceowników i kątowników od strony napędowej miała mniejszą sztywność ponieważ nie posiadała takich usztywnień jakie miała na końcu ramy od strony przeciwnapędowej. Po zatrzymaniu silnika został wykonany test metodą impulsu udarowego w kierunku pionowym V od strony napędu. Z niżej przedstawionego testu wynika, że częstotliwość drgań własnych wynosiła 50 Hz i pokrywała się z częstotliwością obrotów silnika co tym samym dowodzi, że bardzo duży poziom drgań był spowodowany rezonansem drganiowym. (wykres nr 5) Zmniejszenie poziomu tak dużych drgań wymagało zmiany częstotliwości drgań własnych układu silnik-posadowienie. Zostało zaproponowane zwiększenie sztywności amortyzatorów pod silnikiem od strony napędu z ewentualnym dosztywnieniem ramy przez dospawanie ceowników.

Przykład 4

Silniki pionowe 4-biegunowe SVh400H4Cs mocy 450kW rok produkcji 2007 napędzały 3 pompy wody w zakładzie wodociągowym. We wrześniu 2014r. użytkownik zwrócił się do EMIT o rozwiązanie problemu nadmiernych drgań na silniku pompy nr 3. Poziom drgań na górnym łożysku silnika był bardzo duży sięgając RMS 32 mm/s. Przeprowadzony test udarowy na niepracującym silniku pompy nr 3 wykazał, że częstotliwość drgań własnych układu silnik-posadowienie pod silnikiem w płaszczyźnie rurociągu wynosi 24,5Hz co przedstawia wykres nr 6.

Zdjęcie nr 3

Mała częstotliwość drgań własnych wynika z dużej wysokości posadowienia pod silnikiem (prawie 2m) i dużymi wybraniami pod rurociągi w korpusie o kształcie walca. (zdj. nr 3) Przy zasilaniu silnika 50Hz pod obciążeniem znamionowym prędkość obrotowa silnika wynosi 1490 obr/min co odpowiada częstotliwości 24,83Hz i prawie dokładnie pokrywa się z częstotliwością drgań własnych układu. Prowadzi to do bardzo dużego wzrostu drgań wskutek rezonansu. W celu wyjścia z rezonansu i zmniejszenia drgań należałoby zmienić sztywność posadowienia w nieznacznych granicach z uwagi na wąską szerokość dzwonu rezonansowego widocznego na wykresie nr 6.

EMIT S.A. EMIT S.A. Żychlin 99-320 ul. Narutowicza 72 Data/Czas

19.09.2014 11:19:18

Strona 1 z 1

Data i czas pomiarów:15.09.2014 10:40:01 EMIT\silnik pompy nr 3\Nowa maszyna\test udarem 1\w1.sr__bt v op [mm/s] 2,0 1,9 1,8

M

1,7

RPM : 1490 (24,83Hz) M(x) : 24,50 Hz (0,99 Harmoniczne) M(y) : 1,70 mm/s

1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0

10

20

30

Główny kursor

X [Hz]

= 24,50

Kursor delta

Y [mm/s] X [Hz] Y [mm/s]

= 1,70 = Nie aktywne = Nie aktywne = 1490

RPM

40

50

60

70

80

90

100 f [Hz]

Załącznik nr 1

Wykres nr 5

34

Wykres nr 6

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Zostały również pomierzone drgania silnika pompy nr 1. Silnik był zasilany z falownika z częstotliwością około 42Hz i pracował z prędkością 1200 obr/min odpowiadającą częstotliwości obrotowej 20Hz co przedstawia poniższe widmo prędkości drgań. (wykres nr 7) Skuteczna prędkość drgań wynosiła RMS 3,87mm/s, a składowa obrotowa o-p wynosiła 5,1 mm/s. Po zatrzymaniu silnika sprawdzono testem udarowym częstotliwość drgań własnych układu silnik-posadowienie pod silnikiem. Test wykazał, że częstotliwość drgań własnych wynosi tutaj 22Hz co pokazuje wykres nr 8. Różnica częstotliwości wynosi tylko 2 Hz, jednak z uwagi na dość wąski dzwon rezonansowy przy obrotach silnika 20Hz prawie wychodzi poza dzwon rezonansowy (stąd stosunkowo nieduży poziom drgań RMS 3,87 mm/s). Jak wynika z otrzymanych wykresów zwiększenie obrotów silnika do 22Hz mogłoby spowodować około sześciokrotny wzrost poziomu drgań. Zaproponowano klientowi wyjście z rezonansu na stanowisku pompy nr 3 poprzez zmianę sztywności posadowienia pod silnikiem (np. użebrowanie dodatkowe płaszcza korpusu walca lub zejście sztywnością w dół poprzez podłożenie na stożkowej podstawie pod silnikiem elastycznej podkładki). Innym wariantem rozwiązania problemu drgań było zaproponowane wyjście z rezonansu przez zasilanie z falownika z częstotliwością około 42Hz silnika na stanowisku pompowym nr 3, a zasilanie z sieci z częstotliwością 50Hz silnika na stanowisku pompy nr 1. W celu sprawdzenia czy problem bardzo dużych drgań silnika na stanowisku pompy nr 3 nie wynika (przynajmniej w jakimś stopniu) z niewyważenia wirnika silnika, użytkownik zwrócił się do EMIT w lutym 2015r o sprawdzenie silnika na stacji prób. Silnik został zamontowany na stożkowej podstawie przywiezionej ze stanowiska pracy co przedstawia zdj nr 4. W dniu 27.02.2015r. przeprowadzone zostały pomiary prędkości drgań przy zasilaniu z sieci 50Hz oraz częstotliwości drgań własnych układu silnik – stożkowa podstawa

Wykres nr 7

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

Zdjęcie nr 4

metodą testu udarowego na zatrzymanym silniku. Pomiary zostały wykonane w górnej części silnika (strona NDE) w płaszczyźnie otworów w stożkowej podstawie (kierunek pomiaru V) i w płaszczyźnie prostopadłej do otworów (kierunek pomiaru H). W płaszczyźnie pomiaru V częstotliwość drgań własnych układu wynosiła 31 Hz (wykres nr 9), a skuteczna prędkość drgań RMS 1,2 mm/s. W płaszczyźnie pomiaru H częstotliwość drgań własnych wynosiła 37Hz (wykres nr 10), a skuteczna prędkość drgań RMS 0,6 mm/s.

Wykres nr 8

35


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Wyniki tych pomiarów udowodniły, że wyważenie wirnika silnika jest prawidłowe, a bardzo duże drgania silnika na stanowisku pracy spowodowane są niewłaściwą sztywnością układu silnik-posadowienie pod silnikiem i wynikłym z tego powodu rezonansem drganiowym. Pomiary wykazały, że im dalsze jest odsunięcie częstotliwości drgań własnych układu od częstotliwości obrotowej 25 Hz tym niższy jest poziom drgań 31Hz - RMS 1,2 mm/s i 37Hz – RMS 0,6 mm/s. Mniejsza sztywność stożkowej podstawy w kierunku V spowodowana jest otworami służącymi do montażu sprzęgła. Zaleceniem dla użytkownika na stanowisku pracy silnika było odsunięcie się od częstotliwości obrotowej w dół poprzez podłożenie pod silnik elastycznej podkładki o grubości 5mm.

Przykład 5

Za zgodą właściciela łódzkiej firmy diagnostycznej DIAGMAK zostały tutaj zamieszczone z obszernego sprawozdania jedynie niektóre wykresy i tabele wartości drgań bezwzględnych

EMIT S.A. EMIT S.A. Żychlin 99-320 ul. Narutowicza 72 Data/Czas

02.03.2015 14:46:20

Strona 1 z 1

Data i czas pomiarów:27.02.2015 10:49:34 EMIT\wodociągi w-awa silnik pompy nr 3\wafapomp\płyta + kołnierz NDE V\WND22.sr__bt v op [mm/s] 1,2 1,1 1,0 0,9

RPM : 1500 (25,00Hz) M(x) : 31,00 Hz (1,24 Harmoniczne) M(y) : 0,83 mm/s

M 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0

20

40

60

Główny kursor

X [Hz]

= 31,00

Kursor delta

Y [mm/s] X [Hz] Y [mm/s]

= 0,83 = Nie aktywne = Nie aktywne = 1500

RPM

80

100

120

140

160

180

f [Hz]

Wykres nr 9 EMIT S.A. EMIT S.A. Żychlin 99-320 ul. Narutowicza 72 Data/Czas

02.03.2015 14:45:30

Strona 1 z 1

Data i czas pomiarów:27.02.2015 10:47:54

Protokół nr 1

EMIT\wodociągi w-awa silnik pompy nr 3\wafapomp\płyta + kołnierz NDE H\WND11.sr__bt v op [mm/s] 0,80 0,75 0,70

M

0,65

OMNITREND 2.72 0,60

RPM : 1500 (25,00Hz) M(x) : 37,00 Hz (1,48 Harmoniczne) M(y) : 0,67 mm/s

0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 0

20

40

60

Główny kursor

X [Hz]

= 37,00

Kursor delta

Y [mm/s] X [Hz] Y [mm/s]

= 0,67 = Nie aktywne = Nie aktywne = 1500

RPM

Wykres nr 10

36

80

100

120

140

160

180

f [Hz]

Wykres nr 11

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE silnika zamontowanego wraz z kruszarką na wspólnej ramie podpartej amortyzatorami na betonowym fundamencie. Problemem użytkownika były nadmierne drgania silnika jak również kruszarki. Jak wynika z protokółu nr 1 największe drgania były na łożysku nr 1 silnika w kierunku pionowym V i wynosiły RMS 11 mm/s. Na wykresie nr 11 przedstawiona jest charakterystyka amplitudowo-częstościowa drgań łoż. 1 silnika wykonana na swobodnym wybiegu w stanie zastanym. Poniższe tabele obrazują jak zmieniały się wartości drgań

bezwzględnych wraz ze zmianą sposobu i sztywności podparcia ramy nośnej zespołu napędowego kruszarki. W tym przypadku w celach eksperymentalnych, zmian sztywności podparcia dokonywano przez montowanie między ramą a fundamentem betonowym podnośników hydraulicznych. Warunki podparcia i odpowiadające im drgania bezwzględne silnika przedstawione są poniżej. y Dodatkowe podparcie 6 szt. podnośników hydraulicznych montowanych pod ramę po 3 z każdej strony. Poziom drgań zmniejszył się, lecz w stopniu niewystarczającym (protokół nr 2). y Dodatkowe podparcie 1 szt. podnośnika hydraulicznego montowanego centralnie w miejscu pod łożyskiem nr 1 silnika (protokół nr 3 i wykres nr 12). Z przeprowadzonego eksperymentu wynikło, że najmniejsze drgania silnika osiągnięte zostały dla powyższego sposobu podparcia 1 szt. podpory montowanej centralnie pod ramą w miejscu łożyska nr 1 silnika. Wyjście z rezonansu drganiowego pozwalało zmniejszyć drgania wielokrotnie. Drgania na łożysku nr 1 silnika w kierunku pionowym V spadły z wartości 11 mm/s do 0,73 mm/s. Jednak zakłóca to zasadę pełnej separacji drgań zespołu napędowego kruszarki od fundamentu i budynku. Dlatego konstruktor podjął działania odstrojenia się od rezonansu występującego tylko dla pionowego kierunku pomiaru przez dołożenie masy 840 kg do ramy nośnej pod silnikiem. Uzyskano w ten sposób nieco większe , lecz akceptowalne wartości drgań przedstawione w poniższej tabeli z zachowaniem jednocześnie pełnej separacji drgań ramy nośnej od fundamentu i budynku (protokół nr 4).

Protokoł nr 2

Wykres nr 12

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

Protokół nr 3

37


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Protokół nr 4

Celem artykułu jest wykazanie jak bardzo ważne jest właściwe posadowienie pod silnikiem jak bardzo duże drgania mogą powstawać wskutek rezonansu drganiowego i jak ważne jest maksymalne oddalenie częstotliwości drgań własnych układu silnik-posadowienie od częstotliwości wymuszeń jaki generuje silnik lub maszyna, najczęściej jest to częstotliwość obrotowej silnika co pozwala uzyskać wielokrotne zmniejszenie poziomu drgań silnika. n

DRUKOWANY BIULETYN BRANŻOWY WORTAL

eminaria techniczne 22.02.2018 Lublin edycja 59 Utrzymanie Ruchu 13.03.2018 Toruń edycja 60 Utrzymanie Ruchu 17.04.2018 Koszalin edycja 61 Utrzymanie Ruchu 17.05.2018 Mrągowo edycja 62 Utrzymanie Ruchu 20.09.2018 Mielec edycja 63 Utrzymanie Ruchu 18.10.2018 Opole edycja 64 Utrzymanie Ruchu 15.11.2018 Kalisz edycja 65 Utrzymanie Ruchu

Darmo wy wpis p o d s t aw ow y

6-7.06.2018 Bielsko-Biała (2-dni) edycja IX Ex ATEX 13.12.2018 Łódź edycja X Ex ATEX

- nowości z branży - porady specjalistów - przegląd prasy branżowej - katalogi irm i producentów - opisy urządzeń i podzespołów - kalendarium ważnych wydarzeń - słownik techniczny angielsko-polski i polsko-angielski

38

NEWSLETTER (11.000 ODBIORCÓW)

PRAKTYCZNE SZKOLENIA Programowanie sterowników PLC Siemens S7-1200

Energoelektronika.pl tel. (+48) 22 70 35 290/291, fax (+48) 22 70 35 101 URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018 marketing@energoelektronika.pl, www.energoelektronika.pl


NEXANS WNOSI ENERGIĘ DO ŻYCIA Nexans wnosi energię do życia poprzez szeroki zakres oferowanych kabli i systemów kablowych, które podnoszą jakość i wydajność klientów na całym świecie. Nexans wspiera klientów w czterech głównych obszarach biznesowych: Dystrybucja i przesył mocy w sieciach energetycznych, Wytwarzanie energii, Transport i Budownictwo.

www.nexans.pl


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Przewód Nexans typu ACPR LoSag™ - systemowe podejście producenta. Instalacja w praktyce Przewody z rdzeniem kompozytowym są w niektórych kręgach owiane mistycyzmem i tajemniczością. Krążą mity, plotki i anegdoty. Metodologiczne podejście producenta przewodu LoSag sprawia że produkt staje się przyjazny zarówno dla ekip montażowych jak i dla samego inwestora, który otrzymuje produkt bezawaryjny w eksploatacji.

N

exans Polska wraz z Centrum Elektrycznym Ania modelowo pokazuje jak powinna wyglądać współpraca przy wdrażaniu produktu. Za punkt wyjściowy przyjęto założenie że dotyczasowe sposób działania przy wprowadzaniu produktu na rynek powinien być inny niż w przypadku pozostałych innowacyjnych rozwiązań. Szczególną uwagę zwrócono na jakość i bezpieczeństwo. Przed realizacją projektu przyjęto że Nexans powinien zaangażować się i kontrolować technologię poprzez: 1) Pełną nazdór produkcyjny rdzenia kompozytowego i oplotu aluminiowego. 2) Techniczne szkolenie dla ekip montażowych przed instalacją 3) Nadzór technologiczny wraz z asystą podczas instalacji pierwszych odcinków 4) Certyfikat dla wykonawcy uprawniający do samodzielnego montażu przewodu. Rezultatem powyższych założeń była pierwsza komercyjna instalacja przwodu LoSag wraz z Elektrotim S.A. Aby zapewnić najwyższą jakość Belos PLP zaprojektował nową konstrukcję uchwytu odciągowego i przeprowadził testy wraz z dostarczonym przewodem LoSag. Badania laboratoryjne wprost pokazały że wartość sił zrywających rdzenia kompozytowego jest lepsza o ponad 20% wartości deklarowane (51,9kN vs 42,3kN) Ponadto Nexans wraz z Belos PLP w czasie istalacji przeprowadził szkolenie praktyczne odnośnie zaprasowania uchwytów na rdzeniu kompozyowym jak i na całym przewodzie. Przewód LoSag jest prosty w instalacji przy założeniu kilku zasad wynikających ze zrozumienia technologi prze-

40

wodu z rdzeniem kompozytowym. Podstawa to mały kąt wejściowy do hamownika, odpowiednia średnica rolek dostosowana do średnicy przewodu, dbanie o to by przewód był rozwijany jednostajnie unikając szarpnięć z kontrolą naciągu. Koncepcją Nexans w przewodzie ACPR LoSag jest rozłożenie sił pomiędzy rdzeń i oplot aluminiowy oraz skuteczne zabezpieczenie rdzenia kompozytowego za pomocą tubki aluminiowej.

Przewód LoSag™ typu ACPR: Aluminum Conductor Polimermatrix Reinforced LoSag Zalety instalowania przewodów LoSag przy wymianie przewodów lub budowie nowych linii przesyłowych WN: • Możliwość podwojenia obciążenia w porównaniu z przewodami AFL • Niezawodność sieci dystrybucyjnej lub przesyłowej w stanach N-1

Fot. Instalacja przewodu LoSag przez Elektrotim S.A.– styczeń 2018

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE • Mniejszy zwis w czasie pracy przy wyższych temperaturach • Możliwość zwiększenia odstępu między przęsłami w przypadku budowy nowych linii (redukcja kosztów budowy) • Mniejsza masa przewodu – minimalizowanie oddziaływania na konstrukcje słupowe, poprzeczniki • Aerodynamiczna, kompaktowa i zwarta budowa – mniejszy opór powietrza

• Przewód nie rozwarstwia się na skutek działania uderzenia pioruna minimalizując tym samym ryzyko powstania zwarcia • Gładka powierzchnia zewnętrzna i wyższa sztywność na skręcanie zmniejszają skłonność do oblodzenia

Fot. Rozciąganie przewodu ACPR LoSag z zaprasowanym uchwytem odciągowym Belos PLP

Obladzanie przewodu AFL

Fot. Zaprasowywanie uchtytu odciągowego Belos PLP na przewodzie ACPR LoSag Obladzanie przewodu z drutami profilowanymi w kształcie litery Z (np. LoSag™)

Wsparcie techniczne Nexans pozwala na dobór rozwiązań dopasowanych do potrzeb inwestora. Poniżej pokazano przykład doboru przewodu, gdzie najważniejszym kryterium było zwiększenie obciążenia nie przekraczając średnicy zewnętrznej istniejącego przewodu

Rdzeń kompozytowy składa się z włókien węglowych osadzonych w matrycy żywicy epoksydowej. Wykonanie wg IEC 62818 (norma w przygotowaniu). Niska rozszerzalność cieplna: 0,2x10-6/oC Moduł elastyczności : >165Gpa; Tg>185oC Niska masa: 1650kG/m3.

Technologa PLUS - rozwiązania dla poszukujących innowacji

Ośrodek badawczo rozwojowy Nexans wdrożył do produkcji nowy sposób obróbki zewnętrznej części przewodu tak, aby uzyskać: y większą odporność aluminium na korozję (dłuższa żywotność przewodu), y zmniejszenie efektu korony (hałas pracującego przewodu jest zmniejszony o połowę), y zwiększenie obciążalności przewodu poprzez zmianę współczynnika absorpcyjności,

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

Druty profilowe „Z” AT1 zapewniają kompaktową konstrukcję redukując średnicę zachowując ten sam przekrój w porównaniu z drutami okrągłymi Rdzeń osłonięty jest za pomocą szczelnie zamkniętej rury aluminiowej, która zapewnia: - ochronę przeciwko utlenianiu termicznemu (czynnik degradujący rdzeń), - ochronę mechaniczną rdzenia, - ochronę chemiczna (przeciw ozonowi, zanieczyszczeniom, wilgoci, promieniowaniu UV, korozji galwanicznej.

41


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Przewód z zielonym pigmentem

y możliwe jest dodanie pigmentu w celu zmiany barwy przewodu (ukrycie w krajobrazie).

Podsumowanie

Nexans jest właścicielem patentu, technologi i kontroluje w 100% proces produkcyjny przewodu (rdzeń kompozytowy i oplot aluminiowy). Dzięki opatentowanej metodzie ochrony rdzenia poprzez rurę aluminiową oraz dzięki unikalnym pakiecie obsługi i nadzoru do tej pory we wszystkich światowych instalacjach nie doszło do żadnego nawet najmniejszego uszkodzenia przewodu. Dzięki temu użytkownik może być pewny jakości produktu. Obecnie Nexans realizuje umowę na najdłuższy przewód z rdzeniem kompozytowym w Europie – 300km. Marcin Mróz - Nexans Polska n

Przekazanie certyfikatu. z odbytego szkolenia teoretycznego i praktycznego. (Od Lewej: Sławomir Cieśla - członek zarządu Elektrotim S.A, Marcin Mróz - Manager Sprzedaży Nexans Polska Sp. z o.o.)

Równolegle z HANNOVER MESSE 2018

Człowiek. Maszyna. Potencjał. 23-27 kwietnia 2018 Hanower ▪ Niemcy hannovermesse.com #hm18 wo P ań s t Niech f r ow a y c ą , jak z c a b nia zo zemie gia pr lo o n te c h c yjne, r o duk p y s e zne pro c g e t yc y ener ę s y s te m c ra . aszą p o r az n

Get new technology first

42

Targi Hanowerskie s.c. ▪ tel.: 0048 22 465 66 22 ▪ e-mail: info@targihanowerskie.com.pl


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Monitoring i kontrola w wytwarzaniu i dystrybucji energii odnawialnej zgodna z Industry 4.0 w Gorenjske Elektrarne dzięki rozwiązaniu zenon i chmurze Microsoft Azure Zdalne zarządzanie elektrowniami zlokalizowanymi w kilkunastu, odległych od siebie lokalizacjach to nie lada wyzwanie, zwłaszcza jeśli chodzi o skuteczne monitorowanie poszczególnych operacji. Słoweński producent energii odnawialnej Gorenjske Elektrarne rozwiązał te problemy, korzystając z nowatorskiego i zaawansowanego technologicznie rozwiązania zgodnego z IoT (Internet of Things), które łączy możliwości jakie daje oprogramowanie zenon firmy COPA-DATA z usługami chmury Azure firmy Microsoft

I

nżynierowie Gorenskje Elektrarne po raz pierwszy wykorzystali oprogramowanie SCADA, zenon, firmy COPA-DATA w 2006 roku, podczas prac remontowo-inwestycyjnych w elektrowni wodnej należącej do Gorenjske Elektrarne zlokalizowanej w malowniczej słoweńskiej miejscowości Soteska. Pan Jurij Čadež, Project Manager w Gorenjske Elektrarne, mówi: ,,zenon jest intuicyjnym i prostym narzędziem do wdrożenia a jednocześnie bardzo stabilnym w działaniu. Zaufanie i pełne przekonanie do wysokiej jakości oprogramowania to dwa główne powody, dla których zdecydowaliśmy się wybrać zenon jako SCADA standard". Kolejny projekt wykonany w obiektach zlokalizowanych w miejscowości Sorica zrodził inicjatywę zmierzającą do ulepszenia scentralizowanego i zdecentralizowanego monitoringu wszystkich operacji w elektrowniach wodnych. Prace nad tym projektem trwały od 2010 do 2015 r. Do centralnego systemu SCADA Gorenskje Elektrarne dołączono dodatkowe 23 elektrownie fotowoltaiczne a system zenon został wdrożony we wszystkich obiektach, aby umożliwić wyświetlanie informacji o parametrach operacyjnych, zarządzanie alarmami a także podgląd z kamer dający możliwość bezpośredniej obserwacji na żywo w centrum sterowania mieszczącego

się w hydroelektrowni w Kranj. Korzystając z web serwera zenon oraz web clienta zenon, informacje te można również przeglądać w dowolnej lokalizacji dysponującej połączeniem internetowym.

Wyzwania związane z komunikacją wymagają twórczych rozwiązań

W ostatnich latach Gorenjske Elektrarne znacząco zwiększyła możliwości produkcji energii. Obecnie posiada

Zdjęcie 1: zenon integruje obrazy z kamer rozmieszczonych w poszczególnych obiektach, pozwalając na obserwację i analizę. Na przedstawionym zdjęciu podgląd z kamery obiektu elektrowni wodnej Soteska a poniżej cztery obrazy szczegółowych części tego samego zakładu.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

43


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Azure Remote Service

cloud-based

zenon Runtime real-time Client

Azure DynDNS

Azure Virtual Network

SHPP1

SHPP2

SHPPn

PVPP1

PVPPn

...

on premise

zenon Project Architecture

Control Center

GEK

CCPP3

Virtual Private Network

zenon SHPP 1

...

SHPP 15

15 Small Hydro Power Plants

PVPP 1

...

PVPP 23

23 Photovoltaic Power Plants

CCPP 1

...

CCPP 3

3 Combined Cycle Power Plants

Zdjęcie 2: Zintegrowane w zenon raporty mogą korystać zarówno z danych uzyskiwanych w czasie rzeczywistym jak i z danych historycznych pozwalając na szybkie analizy kluczowych parametrów.

w Słowenii: 15 elektrowni wodnych, 23 elektrownie fotowoltaiczne i trzy elektrownie kombinowane. Oprogramowanie zenon zostało wdrożone we wszystkich elektrowniach wodnych, aby odczytywać dane procesowe i wskazania ze sterowników PLC po to aby zapewnić niezbędną kontrolę i ochronę stacji energetycznych. Kluczową rolę w monitorowaniu sieci i bezpieczeństwie urządzeń komunikacyjnych przejął również zenon. Aby osiągnąć rzetelny i elastyczny podgląd działań z każdego miejsca Gorenjske Elektrarne zdecydowało o wykorzystaniu możliwości oprogramowania zenon w połączeniu z platformą Microsoft Cloud Azure, w tym pakietem Azure IoT. Dzięki temu rozwiązaniu wszystkie informacje z centrum sterowania Gorenjske Elektrarne można bezzwłocznie wizualizować bezpośrednio na urządzeniach mobilnych. Pracownicy po prostu instalują zdalnie klientów zenon na komputerach, tabletach lub smartfonach podłączonych do Internetu, i od razu mogą bez-

44

Zdjecie 3: Gorenjske Elektrarne posiada obecnie 15 elektrowni wodnych, 23 elektrownie fotowoltaiczne i trzy zakłady kombinowane w Słowenii. Oprogramowanie zenon zostało wdrożone w celu odczytu danych ze sterowników PLC i zapewnienia niezbędnej kontroli i ochrony elektrowni. Ponadto zenon jest w pełni zintegrowany z usługami chmury Azure firmy Microsoft.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE nitorowaniem sieci piecznie uzyskać dostęp do aplikacji, piecznie uzyskać dostęp pracownido aplikacji, y Integracja nitorowaniem sieci z platformą Microsoft która zapewnia każdemu piecznie uzyskaćkażdemu dostęp dopracowniaplikacji, y nitorowaniem sieci która zapewnia Integracja z platformą Microsoft Azure zapewnia szybki, łatwy dokowi, pełny podgląd danych w czasie która zapewnia każdemu pracowniy Integracja z platformą Microsoft kowi, pełny podgląd danych w czasie Azure zapewnia szybki, łatwy dostęp do informacji o całej firmie rzeczywistym w formie czytelnego kowi, pełny podgląd danych w czasie Azuredozapewnia szybki, dorzeczywistym w przedstawia formie czytelnego stęp informacji o całej łatwy firmie do y Zdalny dostęp użytkowników dashboardu, który całą rzeczywistym w formie czytelnego stęp do informacji o całej firmie do dashboardu, który przedstawia całą y Zdalny dostęp użytkowników zenon użytkowników na smartfonach infrastrukturę toprzedstawia jest 36 obiekdashboardu,firmy, który całą yaplikacji Zdalny do firmy, to jest 36lokaliobiekaplikacjidostęp zenon na smartfonach z systemem Android tówinfrastrukturę rozproszonych w różnych infrastrukturę firmy, to jest 36 obiekaplikacji zenon na smartfonach tów rozproszonych w różnych lokaliz systemem Android y Prosty, natychmiastowy do zacjach.Pozwala to zespołowi na szybtów rozproszonych w różnych z systemem Android dostęp zacjach.Pozwala to zespołowi nalokaliszyb- y Prosty, natychmiastowy dostęp do alarmów, zdarzeń, trendówdostęp i raporkiezacjach.Pozwala reagowanie w sytuacjach kryzysoto zespołowi na szyby Prosty, natychmiastowy do kie reagowanie w sytuacjach kryzysoalarmów, zdarzeń, trendów i raportów, gdziekolwiek i kiedykolwiek jest wych i podejmowanie najlepszych kie reagowanie w sytuacjach kryzysoalarmów, zdarzeń, trendów i raporwych i podejmowanie najlepszych tów, gdziekolwiek i kiedykolwiek jest totów, potrzebne decyzji opartych na wiarygodnych wych podejmowanie najlepszych gdziekolwiek i kiedykolwiek jest decyzjii opartych na wiarygodnych to potrzebne danych uzyskiwanych online. decyzji uzyskiwanych opartych na online. wiarygodnych to potrzebne danych danych uzyskiwanych online. Ing Podsumowanie benefitów Podsumowanie benefitów IngPunzenberger PunzenbergerGmbH GmbH dlaPodsumowanie Gorenskje Elektrarne: (Opracowanie tekstu benefitów Ing Punzenberger GmbH dla Gorenskje Elektrarne: (Opracowanie tekstuprzez: przez: y dla monitoring i kontrola dzięki Urszula Gorenskje Elektrarne: (Opracowanie tekstu przez: yLokalny Lokalny monitoring i kontrola dzięki UrszulaBizoń-Żaba) Bizoń-Żaba) danym yrzetelnym Lokalny monitoring Urszula Bizoń-Żaba) rzetelnym danym i kontrola dzięki y yScentralizowane centrum sterowarzetelnym danym Scentralizowane centrum sterowaz pełną integracją danych proceyniaScentralizowane centrum sterowania z pełną integracją danych procenn sowych, podglądem nana żywo i procemonia z pełną integracją danych sowych, podglądem żywo i mosowych, podglądem na żywo i mon

[Zdjęcie 4]: 4]: Widok nana obiekt Gorenjske Elektrarne [Zdjęcie Widok obiekt Gorenjske Elektrarne [Zdjęcie 4]: Widok na obiekt Gorenjske Elektrarne

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018 URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI1/2018 1/2018

45 45 45


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Efektywny nadzór nad pracą układów napędowych Silniki elektryczne w porównaniu z innego rodzaju napędów (hydrauliczne, spalinowe) cechują się szeregiem zalet takich jak np. prostota budowy, powszechny dostęp do źródła zasilania, możliwość odzyskiwania energii w momencie hamowania, czy duża sprawność. Nic więc dziwnego, że wiodą one prym we wszelkich aplikacjach przemysłowych. Niestety są one dosyć drogie i bardzo wrażliwe na jakość energii dostarczanej do nich, co sprawia, że muszą być nieustannie monitorowane pod kątem dostarczanej do nich mocy elektrycznej.

Kontrola napięcia zasilania Przez ostatnie kilkadziesiąt lat nastąpił znaczny rozwój aplikacji wykorzystujących jako układy wykonawcze silniki prądu przemiennego. Ze względu na prostotę budowy dominują silniki asynchroniczne klatkowe. Generacja momentu w tego typu maszynie opiera się o wzbudzenie pola wirującego w pakiecie blach stojana. W skutek działania tego pola zgodnie z prawem indukcji w klatce wirnika z powodu zaindukowania siły elektromotorycznej zaczyna płynąć prąd. Pole od prądu wirnika zaczyna „gonić” pole stojana co powoduje co raz szybsze obroty wału maszynowego. W momencie synchronizacji strumieni od stojana i wirnika, prąd w klatce przestaje płynąć, powodując zmniejszenie prędkości i ponowne rozsynchronizowanie pól delikatne, co z kolei spowoduje ponowny przepływ prądu. Silnik będzie zatem oscylował pomiędzy stanem synchronizacji i rozsynchronizowania (stąd nazwa asynchroniczne). Oczywiście jest to duże uproszczenie i dotyczy jedynie idealnego biegu jałowego, nie mniej jednak dobrze oddaje fizyczną zasadę działania takiego układu. Aby zapewnić wzbudzenie pola wirującego w maszynie

należy zapewnić symetryczność trzech faz napięcia zasilania. Jeśli się tego nie zapewni, pole przejdzie w kształt eliptyczny (superpozycja składowej wirującej i pulsującej) co może spowodować nierównomierną pracę, zwiększenie strat cieplnych w żelazie, a nawet w skrajnych przypadkach zniszczenie maszyny. Dlatego należy zapewnić maszynie jakieś zabezpieczenie przed asymetriami i zanikami napięć w fazach. Dodatkowo należy zapewnić prawidłowe następstwo faz tak aby maszyna wirowała w odpowiednią stronę. Dla samej maszyny nieprawidłowe następstwo nie jest szkodliwe, nie mniej jednak istnieją aplikacje, w których nieprawidłowy kierunek obrotu może spowodować nieprawidłową pracę układu wykonawczego lub nawet jego zniszczenie (np. wszelkiego rodzaju układu pompujące). O ile w układach sterowanych przemiennikami częstotliwości, często takie zabezpieczenie stanowi sam przemiennik, tak jeśli maszyna jest zasilana z sieci (często koszt zakupu przekształtnika znacznie przewyższa ewentualne korzyści płynące z jego użycia), to świetnie w takich aplikacjach sprawdzają się przekaźniki kontroli napięcia i faz. Przykładem

Rysunek 1.1. Schemat blokowy elektrycznego układu napędowego.

46

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE takiego urządzenia może być E1PF400VSY01 austriackiej firmy Tele-Haase. Urządzenie mierzy napięcia we wszystkich fazach i porównuje je ze sobą. W przypadku pojawienia się asymetrii większych niż zadeklarowane przez użytkownika, lub całkowitego zaniku jednej fazy, urządzenie zaalarmuje o tym przełączając wbudowany weń łącznik. Może to zostać wykorzystane do wyzwolenia zabezpieczenia, uruchomienia sygnału alarmowego itp. W przypadku gdy silnik jest zasilany przez przekształtnik kontrola napięcia w dużej mierze zależy od możliwości i architektury samego przemiennika częstotliwości. Generalnie, jeśli przekształtnik jest dwustopniowy (a jest tak najczęściej) to nawet w przypadku braku jednej fazy po stronie zasilania, uda mu się wyprodukować na wyjściu napięcie trójfazowe. Może natomiast pojawić się problem ze zrównoważeniem prądów pobieranych z sieci, a także z utrzymaniem napięcia obwodu pośredniczącego na odpowiednim poziomie, co jest niezbędne jeżeli chce się utrzymać na wyjściu napięcie sinusoidalne o odpowiedniej amplitudzie. Przekształtniki zazwyczaj są wyposażone w funkcje monitoringu faz, jednakże nawet w takim przypadku warto rozważyć dodatkowe zabezpieczenie. Koszt takiego przekaźnika wacha się w granicach 100-150zł. W porównaniu z cenami rynkowymi przekształtników to niewielkie pieniądze, a wydanie ich pozwala zwiększyć odporność układu napędowego na uszkodzenia i zaoszczędzić kilkanaście tysięcy w związku z koniecznością naprawy oraz długotrwałymi postojami. Dobrze jest też zastosować coś co będzie kontrolowało fazy i przekazywało informacje o wszelkich stanach anormalnych do sterowania nadrzędnego (PLC, komputer itp.), np. wyżej wymieniony przekaźnik monitorujący.

Rys. 1.2. Przykład aplikacji wybitnie wrażliwej na jakość napięcia zasilania – nowoczesny układ pompowy

O ile na sieć elektroenergetyczną odbiorca nie ma wpływu, tak prąd pobierany przez maszynę jest zależny od momentu przyłożonego do wału maszyny. Należy pamiętać jednak, że przepływ prądu elektrycznego powoduje wydzielenie

się w materiale wiodącym prąd ciepła Joule’a, co powoduje wzrost temperatury. Zbyt duże zwiększenie temperatury może spowodować zniszczenie izolacji uzwojeń, przez co wymagana będzie jego wymiana, co jest poważnym i drogim przedsięwzięciem. Standardowo funkcje zabezpieczenia w układach napędowych stanowią bezpieczniki topikowe, lub wyzwalacze termiczne, jednakże muszą one zapewnić stosowną zwłokę celem zapewnienia ciągłości przepływu prądu przy rozruchu maszyny. Jako że aparaty te swoją zasadę działania opierają o proste zjawiska fizyczne, nie mają one możliwości rozpoznania czy zwiększony prąd pobierany jest skutkiem rozruchu czy przeciążenia maszyny. Sytuacja ma się trochę inaczej w przypadku zastosowania przemiennika częstotliwości. Tutaj też wiele zależy od samego przekształtnika i oczywiście większe możliwości wiążą się z wyższą ceną. Przekształtniki są również zazwyczaj wyposażone w bezpieczniki wejściowe pracujące jako zabezpieczenia ostateczne, wyłączające prąd, w sytuacji gdy układ kontrolno-pomiarowy zawiedzie. Nie mniej jednak z powodu wcześniej opisanego zwłocznego charakteru wkładki, warto zastosować inne zabezpieczenie, które będzie w stanie roz-

Rys. 1.3. Tele-Haase E1PF400VSY01 – przykład przekaźnika kontroli faz napięcia zasilającego.

Rys 1.4. Rodzina charakterystyk obciążenia silnika asynchronicznego klatkowego.

Nadzór nad prądami

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

47


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 1.5. Tele-Haase G2IM5AL20 – przykład przekaźnika monitorującego prąd jednej fazy.

Rys. 1.6. Tele-Haase G4BM400V12ADTL20 – przykład rozbudowanego przekaźnika monitorującego moc czynną.

poznać kiedy następuje rozruch maszyny, a kiedy jest ona przeciążona. Pozwala to znacznie zwiększyć żywotność izolacji. W tym przypadku również nasuwają się przekaźniki monitorujące, tym razem prąd. Przykładem może być tutaj również produkt firmy Tele-Haase – E1IM10AACL10. Zasada działania jest tutaj taka sama jak w poprzednim przypadku, z tą różnicą oczywiście, że nadzorowi podlega prąd fazy odbiornika. Oczywiście można je wykorzystać również do nadzoru prądów odbiorników pomocniczych (obwody oświetleniowe, zasilające elektronikę itp.), a nawet sygnałów analogowych z przetworników pomiarowych, co może się okazać przydatne jeśli np. nastąpi uszkodzenie przewodu łączącego przetwornik dający sygnał 4-20mA z układem sterowania.

Doskonale obrazuje to rysunek 1.4. Dla stanów pracy przy niskim obciążeniu, charakterystyka prądowa wypłaszacza się znacznie szybciej niż zależność mocy czynnej. W skrajnych przypadkach prąd pobierany przy zmniejszaniu obciążenia może rosnąć, co może spowodować, że urządzenie monitorujące zinterpretuje to jako zwiększenie obciążenia i nie zareaguje. Dzieje się tak w przypadku gdy napięcie zasilania zmniejszy się na tyle, że nawet w stanie jałowym maszyna jest bliska utyku. Z tego powodu bardziej opłaca się monitorowanie mocy czynnej, która dla całego zakresu pracy jest liniowa, niezależnie od warunków zasilania. Niestety urządzenia, monitorujące moc czynną z samej natury dokonywania pomiaru (jednoczesny pomiar napięcia, prądu i przesunięcia fazowego między nimi) są droższe niż układy nadzoru prądu czy współczynnika mocy. Wszystko zatem zależy od aplikacji.

Kontrola innych wielkości elektrycznych

Oczywiście prąd i napięcie to nie jedyne wielkości elektryczne, na podstawie których można określić stan maszyny. Istnieje np. możliwość monitorowania współczynnika mocy pobieranej przez maszynę. Wartość tego parametru jest ściśle powiązana z momentem obciążenia maszyny, jednakże ze względu na dość nieliniowy charakter tej zależności sprawdza się to jedynie w aplikacjach, w których kluczowe jest wykrywanie biegu jałowego maszyny, a więc np. we wszelkiego rodzaju układach pompowych. Inną ciekawą aplikacją jest nadzorowanie mocy czynnej pobieranej przez układ. Ze względu na fakt, że moc czynna pobierana przez maszynę z sieci i moc mechaniczna na wale są powiązane ze sobą w przybliżeniu zależnością liniową. W skrócie, moc czynna pobierana przez maszynę elektryczną to nic innego jak suma mocy mechanicznej na wale, mocy strat związanej z wydzielaniem ciepła Joule’a, mocy strat histerezowych i wiroprądowych w pakiecie blach stojana oraz mocy strat mechanicznych związanych z tarciem w łożyskach i o powietrze. Dla dużego zakresu pracy zależność ta wykazuje przebieg o wiele bardziej zbliżony do liniowego, niż np. prąd pobierany, co sprawia, że aplikacja tego typu zdaje się być skuteczniejsza niż monitorowanie prądu.

48

Podsumowanie

Monitorowanie wielkości elektrycznych przez dedykowane układy elektroniczne ma w porównaniu z klasycznymi zabezpieczeniami bardzo dużo zalet i warto rozważyć stosowanie takich układów, nawet w aplikacjach napędzanych za pośrednictwem przemiennika częstotliwości. Na rynku jest wiele firm oferujących tego typu urządzenia. Nie mniej jednak warto zwrócić uwagę na austriacką firmę Tele-Haase. Jest to firma stosunkowo mało znana na polskim rynku, dopiero wchodząca i budująca swoją reputację w naszym kraju, jednakże jako producent wyspecjalizowany w produkcji tego typu osprzętu mogą zapewnić wysoką jakość, a fakt, że dopiero budują swój rynek zbytu, sprawia, że są w stanie zaproponować swoje rozwiązania za ceny znacznie niższe niż krajowi potentaci. Oczywiście układy napędowe to tylko przykład. Urządzenia te sprawdzają się świetnie wszędzie tam gdzie duże znaczenie ma jakość energii elektrycznej. www.dacpol.eu n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


Badania EMC w Instytucie Elektrotechniki

Instytut Elektrotechniki ul. Mieczysława Pożaryskiego 28, 04-703 Warszawa mobile: +48 601 960 244 email: badania@iel.waw.pl

Laboratorium Badawcze i Wzorcujące Instytutu Elektrotechniki w Warszawie od lat 90. przeprowadza badania w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej (EMC). Posiada certyfikat akredytacji nr AB 022, wydany przez Polskie Centrum Akredytacji, potwierdzający spełnienie wymagań normy PN-EN ISO/IEC 17025:2005. Po gruntownej modernizacji w 2017 roku laboratorium wyposażone jest w nowoczesne, samodzielne stanowiska badawcze światowych producentów aparatury badawczej i pomiarowej oraz posiada kompetentny zespół, zapewniający wysoką jakość usług dla firm zainteresowanych wykonaniem badań typu lub badań inżynierskich urządzeń elektrycznych, elektroenergetycznych lub elektronicznych. Oferta badań laboratorium EMC obejmuje m.in.:  badania odporności na zaburzenia elektromagnetyczne, w tym: na promieniowane pole elektromagnetyczne o częstotliwościach radiowych w zakresie 30 MHz - 3 GHz i natężeniu do 10 V/m, na zaburzenia przewodzone, indukowane przez pola o częstotliwości radiowej, na wyładowania elektrostatyczne (ESD), na serie szybkich elektrycznych stanów przejściowych (BURST), na udary (SURGE), na zapady napięcia i krótkie przerwy, na pole magnetyczne impulsowe oraz o częstotliwości sieci elektroenergetycznej, na obecność składowej zmiennej w stałym napięciu zasilającym, na wahania napięcia, na tłumiony przebieg oscylacyjny, na asymetryczne zaburzenia przewodzone w zakresie 0 Hz - 150 kHz,  badania emisji wahań napięcia i migotania światła oraz emisji harmonicznych prądu,  pomiary emisji przewodzonej i promieniowanej, w tym: napięcia zaburzeń przewodzonych w zakresie częstotliwości 9 kHz - 30 MHz, natężenia pola zaburzeń promieniowanych w zakresie częstotliwości 30 MHz - 3 GHz. Przed rozpoczęciem badań każdorazowo ustalamy ze zleceniodawcą ich zakres, wielkości narażeń, określamy przybliżony czas ich wykonania oraz koszt. Proponujemy różne wersje przeprowadzania badań:  wykonanie pełnych badań zakończonych certyfikatem Instytutu Elektrotechniki,  ekspertyzy techniczne zakończone sprawozdaniem z badań,  godziny inżynierskie zakończone wynikami pomiarów. Oferowana przez nas możliwość prowadzenia badań inżynierskich stanowi istotny element procesu projektowania, weryfikacji konstrukcji oraz uruchamiania nowych wyrobów umożliwiając tym samym spełnienie wymagań w zakresie unijnej Dyrektywy 2014/30/UE (poprzednio 2004/108/WE). Pozytywny wynik badan jest podstawą procesu certyfikacji i oceny zgodności w myśl Ustawy z dnia 13 kwietnia 2007r. o kompatybilności elektromagnetycznej (Dz.U. 2007 nr 82 poz. 556). Akredytowane przez PCA badania z zakresu EMC Emisja zaburzeń przewodzonych:  emisja zaburzeń przewodzonych ciągłych 9kHz– 30MHz  moc zaburzeń 30MHz – 300MHz  migotanie światła  harmoniczne prądu do 39 harmonicznej  emisja zaburzeń promieniowanych 30MHz – 2,75GHz (w komorze GTEM 1750)  promieniowane zaburzenia elektromagnetyczne sprzętu oświetleniowego w zakresie 9kHz – 30MHz

PN-CISPR 16-2:1999 PN-EN 61000-6-3:2008 PN-EN 61000-6-3:2008/A1:2012 PN-EN 61000-6-4:2008 PN-EN 61000-6-4:2008/A1:2012 PN-EN 55014-1:2012 PN-EN 55015:2013-10 PN-EN 55015:2013-10/A1:2015-08 PN-EN 55011:2016-05 PN-EN 50561-1:2013-12 PN-EN 50121-1:2015-10 PN-EN 50121-2:2015-10 PN-EN 50121-3-2:2015-10 PN-EN 50121-4:2015-10 PN-EN 50121-5:2015-10 PN-EN 61000-3-3:2013-10 PN-EN 61000-3-2:2014-10

Członek rzeczywisty Klubu POLLAB nr 027

AB 022

Odporność na zaburzenia elektromagnetyczne:  wyładowania elektrostatyczne(ESD) kontaktowe i powietrzu ± 30kV  serie szybkich elektrycznych stanów przejściowych (BURST)  udary (SURGE)  odporność na zaburzenia indukowane o częstotliwości radiowej  zapady, krótkie przerwy i zmiany napięcia  odporność na pole elektromagnetyczne o częstotliwościach radiowych z modulacją AM i PM, badanie w komorze GTEM  odporność zapady i zmiany napięcia na przyłączu zasilania  odporność na pole magnetyczne o częstotliwości sieci elektroenergetycznej  odporność na impulsowe pole magnetyczne  odporność na tłumiony przebieg oscylacyjny  badanie odporności na asymetryczne zaburzenia przewodzone o częstotliwości od 0 Hz do 150 kHz

PN-EN 61000-4-2:2011 PN-EN 55014-2:2015-06 PN-EN 55024:2011 PN-EN 55024:2011/A1:2015-08 PN-EN 61000-6-1:2008 PN-EN 61000-6-2:2008 PN-EN 61547:2009 PN-EN 50121-1:2015-10 PN-EN 50121-3-2:2017-04 PN-EN 50121-4:2015-10 PN-EN 50121-5:2015-10 PN-EN 61000-4-2:2011 PN-EN 61000-4-4:2013-05 PN-EN 61000-4-5:2014-10 PN-EN 61000-4-6:2014-04 PN-EN 61000-4-11:2007 PN-EN 61000-4-3:2007 PN-EN 61000-4-3:2007/A1:2008 PN-EN 61000-4-3:2007/IS1:2009 PN-EN 61000-4-3:2007/A2:2011 PN-EN 61000-4-29:2004 PN-EN 61000-4-8:2010 PN-EN 61000-4-9:2016-11 PN-EN 61000-4-18:2009 PN-EN 61000-4-18:2009/A1:2011 PN-EN 61000-4-16:2016-05


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Efficor – styczniki do zadań specjalnych Efficor to kompletna seria styczników i układów rozruchowych zaprojektowanych do pracy w najbardziej wymagających aplikacjach. Oferta obejmuje aparaty w wykonaniu 3P i 4P (także 2+2) na zakres: In= 9 do 105A; Pn= 4 do 55kW (AC 3), które produkowane są w fabryce GE Industrial Solution w Kłodzku

S

tyczniki serii EC (9 do 40A) dostępne już wcześniej na rynku zostały rozbudowane o nową serię EF na prądy od 50 do 105 A (AC 3). Tak więc Efficor pokrywa się z serią styczników CL oferowanych na rynku od wielu lat, jest jednak specjalnie dedykowany do układów rozruchowych nowej generacji silników (IE3) oraz do specjalnych zastosowań. Wszędzie tam, gdzie jest duże zapylenie, wysoka lub niska temperatura, wstrząsy i wibracje oraz ryzyko pojawienia się ognia (przemysł ciężki, pojazdy trakcyjne, statki..) gwarantuje pewne i niezawodne rozwiązanie.

Niezawodna technologia

Efficor to seria styczników o najwyższej niezawodności w klasie B10d wg europejskiej dyrektywy maszynowej. Podwyższenie trwałości i ulepszenie parametrów technicznych wpływają znacząco na obniżenie kosztów serwisowania. Dodatkowo uzyskano doskonałą wytrzymałość elektryczną na poziomie > 1,7 miliona operacji przy In w kategorii AC3 (zgodnie z normą EN ISO 13849). Wysokiej trwałości towarzyszą wyjątkowe walory użytkowe. Niski poziom hałasu, nieprzekraczający 32 dBA sprawia, że mogą być stosowane np. do aplikacji w windach

osobowych w budownictwie mieszkaniowym czy szpitalach. Charakteryzują się także dużą tolerancją na ekstremalne temperatury w zakresie od -40 do +55 °C (bez obniżania parametrów znamionowych).

Kompaktowa konstrukcja

Styczniki do 25A wyposażone są standardowo w 2 zintegrowane styki pomocnicze, a wszystkie styczniki typu EC w zakresie do 18,5 kW mają jednakową szerokość 45 mm. Jeden rozmiar pokrywa zakres prądowy od 9 do 40A. Dzięki nowej konstrukcji rdzenia styczniki zasilane napięciem stałym (DC) mają zredukowaną o 10% głębokość. Styczniki typu EF na wyższe moce (od 22 do 55kW) dla wykonania AC oraz AC/ DC charakteryzują się kompaktowymi wymiarami.

Szczelna konstrukcja

Doskonałe zabezpieczenie przed wnikaniem pyłu uzyskano dzięki eliminacji otworów w podstawie, a przezroczysta pokrywa czołowa, przesłaniająca otwory na opcjonalne akcesoria dodatkowe, stanowi dodatkowe zabezpieczenie. Zastosowana konstrukcja chroni, ale także wydłuża żywotność stycznika oraz zabezpiecza przed agresywnym pyłem

Zdj 1 Stycznik EC – montaż akcesoriów na zatrzask bez dodatkowych narzędzi

50

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE pełny dostęp do szybkiej konfiguracji układów rozruchowych i nawrotnych. Cecha ta jest także bardzo przydatna przy wymianie starych styczników innych producentów.

Ekologia

Styczniki Efficor są produktami przyjaznymi środowisku. Dzięki optymalizacji działania poprzez unikalną kombinację elektromagnesu i magnesu stałego, z odpowiednio dobraną cewką i sprężyną, uzyskaliśmy wyjątkowo niskie zużycie energii. Tworzywa sztuczne nowej generacji zastosowane do produkcji styczników Efficor są odporne na wysokie temperatury oraz płomienie, ograniczają toksyczność i są zgodne z wymogami normy EN 45545-2 dlatego mogą być stosowane w pojazdach trakcyjnych.

Styczniki Efficor gwarantują:

Zdj 2 Stycznik EF – podwójne zaciski klatkowe, zasilenie cewki w 4 punktach (2 góra / 2 dół)

ceramicznym. Ciężkie aplikacje przemysłowe i środowisko o dużym zapyleniu nie stanowią żadnej przeszkody dla stosowania styczników Efficor.

Kompaktowy układ rozruchowy

Styczniki Efficor są szczególnie dedykowane do współpracy z wyłącznikami silnikowymi serii Surion w układach rozruchowych. Przyjazna dla użytkownika konstrukcja modułu połączeniowego oraz zintegrowanej podstawy ułatwiają montaż, a także szybką podmianę aparatu w razie konieczności. Dodatkowo cewki styczników typu EC i EF mają po 2 zaciski podłączeniowe od góry i dołu, zapewniając

Zdj 3 Układ rozruchowy gwiazda - trójkąt

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

y najwyższą niezawodność w klasie B10d, ponad 1.7 mln operacji y niskie zużycie energii – specjalna kombinacja rdzenia i magnesu stałego y bezpieczne podłączenie – podwójne zaciski skrzynkowe y inteligentne układy rozruchowe i nawrotne do szybkiego montażu / wymiany y niski poziom hałasu do 32 dBA i ochronę przed wnikaniem pyłu y pracę w dowolnej pozycji montażowej, zasilenie cewki w 4 punktach y zachowanie parametrów znamionowych w przedziale temperatur -40 do +55 °C y cewki szerokozakresowe dla wykonań EF – 4 typy pokrywają napięcie od 24 do 500V AC/DC

n

Zdj 4 Układ nawrotny z wyłącznikiem silnikowym Surion

51


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Słupy oświetleniowe wykonywane w technologii spawania laserem Elektromontaż Rzeszów S.A. od kilku lat realizuje produkcję nowych słupów oświetleniowych, wykorzystując do tego w procesie produkcji technologie laserowe.

S

łupy wykonywane są z blach stalowych klasy S235. Proces produkcji jest w pełni zautomatyzowany – zarówno na etapie rozkroju blach jak i łączenia uformowanych słupów wykorzystywany jest laser. Spawanie laserowe słupów odbywa się bez dodatku spoiwa. Łączone elementy stykają się ze sobą a skupiona energia lasera topi łączone krawędzie metalu, tworząc wąską spoinę. Dzięki czemu występuje mała szerokość strefy ciepła, co skutkuje minimalnymi naprężeniami cieplnymi w obszarze spawania, oraz niewielkimi zmianami w strukturze materiału. Trzon słupa nie wyginą się, a ocynkowana powierzchnia słupa jest jednorodna nawet w rejonie spoiny. Brak tlenków, zanieczyszczeń, porowatości, daje nam wysoką

52

jakość spoiny, otrzymujemy spoinę gładką, której nie trzeba poddawać już obróbce korygującej. Cały proces ogranicza również emisję szkodliwych substancji do środowiska, oraz gwarantuje stabilność i powtarzalność parametrów geometrycznych i wytrzymałościowych wyrobu. Metoda spawania laserem stawia jednak dodatkowe wymagania przed producentem: tj wyższy koszt urządzeń technologicznych, bardzo wysokie kwalifikacje personelu obsługi, utrzymania ruchu, oraz wysokie wymagania jakościowe spawanych materiałów i przygotowania krawędzi. Otrzymujemy tzw. „słup bezszwowy” – spoina jest minimalna i praktycznie niewidoczna, a stosowany proces technologiczny zapewnia

powtarzalność geometryczną. Słupy oświetleniowe produkowane w technologii laserowej pozwoliły stworzyć nową ofertę- dotychczasowe produkty o cieńszych ściankach są stopniowo zastępowana przez słupy oświetleniowe w grubościach ścianki 3 i 4 mm. W stopach słupów z nowej oferty zastosowano sprawdzone rozwiązanie, w którym konstrukcja węzła mocującego do fundamentu zapewnia całkowite ukrycie śrub mocujących. Stopa słupa oraz dolna część korpusu słupa na wysokość np. 600 mm może być dodatkowo zabezpieczona aplikowaną na gorąco powłoką z elastomeru poliuretanowego. Zastosowanie blach 3 i 4 mm w produkcji laserowej zapewnia

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

53


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

grubość 3mm

grubość 4mm

Słupy sześciokątne bez-wwysięgnikowe

3

S-30C-3

-

S-30/6-3

4

S-40C-3

S-40PC-4

S-40/6-3

5

S-50C-3

S-50PC-4

S-50/6-3

6

S-60PC-3

S-60PC-4

S-60P/6-3

S-60C-3

S-60C-4/ø70

S-60/6-3

7

S-70PC-3

S-70PC-4

S-70P/6-3

S-70C-3

S-70C-4/ø70

S-70/6-3

8

S-80PC-3

S-80PC-4

S-80P/6-3

S-80C-3

S-80C-4/ø70

S-80/6-3

9

S-90PC-3

S-90PC-4

S-90P/6-3

S-90C-3

S-90C-4/ø70

S-90/6-3

10

S-100PC-3

S-100PC-4

S-100P/6-3

S-100C-3

S-100C-4/ø70

S-100/6-3

11

S-110PC-3

S-110PC-4

S-110P/6-3

S-110C-3

S-110C-4/ø70

S-110/6-3

12

S-120PC-3

S-120PC-4

S-120P/6-3

S-120C-3

S-120C-4/ø70

S-120/6-3

13

-

S-130PC-4

-

-

S-130C-4/ø70

-

14

-

S-140PC-4

-

-

S-140C-4/ø70

-

15

-

-

-

-

S-150C-4/ø70

-

16

-

-

-

-

S-160C-4/ø70

-

Wysokość [m]

Słupy okrągłe bez-wysięgnikowe

Słupy okrągłe wysięgnikowe grubość 3mm

grubość 4mm

Słupy sześciokątne wysięgnikowe

W konfiguracji z dodatkowymi koronami do słupów parkowych

Zestawienie: Słupy produkowane w technologii laserowej

Wysokość [m]

Słupy uliczne wysięgnikowe

Fundament

10

S-100CN-3PS

F-150/200-PS

11

S-110CN-3PS

F-150/200-PS

12

S-120CN-3PS

F-150/200-PS

Klasa bezpieczeństwa biernego 100LE1

Zestawienie: Słupy uliczne o ściance grubości 3 mm z cechami bezpieczeństwa biernego

grubszą warstwę ochronną cynku. Wg normy PN-EN ISO 1461 grubość warstwy cynku na słupach 3 mm wynosi średnio 70 mikrometrów. Dodatkowym zabezpieczeniem słupów ocynkowanych może być tzw. system DUPLEX- wielowarstwowe zabezpieczenie stali z wykorzystaniem powłoki cynkowej jako bariery elektrochemicznej, i powłoki malarskiej jako ochronno-dekoracyjnej. Zabezpieczenie w tym systemie realizujemy w nowo uruchomionej malarni proszkowej, specjalnie przygotowanej do malowania 11 metrowych elementów słupów oświetleniowych. Ciekawą propozycją jaką daje malowanie proszkowe w systemie DUPLEX jest stosowanie farb proszkowych które imitują powłoki anodowe dostępne dotychczas w procesie tradycyjnego anodowania, przy zachowaniu wszystkich znanych zalet malowania proszkowego. W efekcie otrzymujemy słup stalowy ocynkowany, z powłoką ochronną cynkową, oraz powłokę malarską

54

ochronno-dekoracyjną, których łączna średnia grubość powłok ochronnych wynosi ok. 150 mikrometrów. Obydwie powłoki współdziałają ze sobą wydłużając okresy ochrony więcej niż dwukrotnie. Wykorzystując doświadczenie w pracach nad bezpieczeństwem biernym słupów oświetleniowych, również słupy w nowej technologii opracowano w tzw. wersji bezpiecznej, które poddano certyfikacji na zgodność z normą PN-EN 12767, w wyniku czego również słupy uliczne wysięgnikowe o ściance grubości 3mm mają cechy bezpieczeństwa biernego w klasie 100LE1. (tab.2.) Elektromontaż Rzeszów S.A. Zakład Produkcji Urządzeń ul. Przemysłowa 8, 35-105 Rzeszów tel. 17 864 18 00, fax 17 862 16 47 produkcja@elektromontaz.com.pl; www.bezpieczneslupy.eu, www.elmont.eu n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Pomiar strat w dystrybucji energii elektrycznej Dystrybucja energii elektrycznej nieodłącznie związania jest ze stratami, które występują w transformatorach, kablach, przewodach napowietrznych i aparatach elektrycznych. Do precyzyjnego określenia strat dystrybucyjnych w czasie można wykorzystać sieć analizatorów jakości energii elektrycznej z synchronizacją czasową, które jednocześnie umożliwiają przesyłanie danych do zainstalowanego w oddziale serwera lub chmury danych.

W

ten sposób możliwe jest dokładne określenie różnic we wskazaniach poszczególnych składników energii elektrycznej czy też propagacji zaburzeń w sieci dystrybucyjnej. Ponadto aplikację tą wykorzystać można do identyfikacji obwodów, w których dochodzić może do kradzieży energii elektrycznej. W niniejszym opracowaniu zostanie zaprezentowana metoda konfiguracji, instalacji oraz analizy danych na podstawie aplikacji u jednego z operatorów sieci dystrybucyjnej w Polsce.

z możliwością cyfrowej korekty. W przypadku pomiarów w sieciach średniego bądź wysokiego napięcia pomiary przeprowadzane są w układach wtórnych przekładników napięciowych i prądowych. Dołączone w zestawach z analizatorem cewki rogowskiego w pomiarach niskich wartości natężenia prądu, które występują w układach wtórnych, mogą wprowadzać do pomiaru duży błąd amplitudowy i kątowy. W aplikacji tej warto zastosować dedykowane cęgi do pomiarów prądów w zakresie 0-5A.

Konfiguracja i instalacja analizatorów sieci do wyznaczania strat w dystrybucji energii elektrycznej

Dane z analizatorów sieci rejestrowane są bezpośrednio w ich wewnętrznej pamięci i następnie mogą być przetwarzane w oprogramowania EnergyAnalyze[1], które pozwala na otwarcie wielu pików (w oprogramowaniu nie ma limitu ilości plików) z danymi pochodzą-

Do analizatorów z opcją synchronizacji czasu zaliczają się urządzenia serii Fluke 174x (klasa pomiarowa A) oraz Fluke 173x (klasa pomiarowa S). Analizatory w klasie A pozwalają na synchronizację czasową poprzez dodatkową antenę i odbiornik GPS z dokładnością do +-20ms, natomiast w przypadku klasy pomiarowej S opóźnienie w synchronizacji czasu z zegarem komputera może wynieść +-1sek, co z punktu widzenia lokalizacji miejsca generacji szybkozmiennych zaburzeń w sieci może okazać się ograniczeniem. Analizatory obu serii mogą zostać bezpiecznie zainstalowane bezpośrednio na słupach sieci napowietrznej w obudowach z tworzywa sztucznego nie powodując tym samym zainteresowania potencjalnych złotej. W obudowie poza analizatorem można zainstalować dodatkowy router z kartą GSM. Połączenie analizatora poprzez sieci WiFi z routerem umożliwi zdalny odczyt danych bez przerywania rejestracji, czy też sprawdzenie poprawności podłączenia sond napięciowych i prądowych

Rejestracja i analiza danych

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

cych z wielu analizatorów. Straty w sieci dystrybucyjnej mogą być rozpatrywane jako różnice między wskazaniami pomiędzy poszczególnymi analizatorami w zależności od ich lokalizacji w systemie elektroenergetycznym. Straty mogą być kalkulowane w przedziałach czasowych takich jak pierwotnie ustawiony interwał pomiarowy lub też w uśrednionych okresach: 10 min, 15 min, 20 min, 30 min, 60 min. Po wprowadzeniu danych do oprogramowania na temat ilości taryf i wysokości opłaty za kWh, zużycie energii elektrycznej może zostać wskazane w wartości pieniężnej i w ten sam sposób możemy określić wielkość strat. Oprogramowanie ponadto daje możliwość korelowania dowolnych parametrów ze sobą, a co za tym idzie możliwe, jest określenie kierunku propagacji zaburzeń lub nawet precyzyjną lokalizację ich źródła. n

55


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Fabryka przyszłości. Już dziś warto przygotować się do nowych wyzwań Jak będzie wyglądać fabryka przyszłości? Czy ma to znaczenie dla podejmowanych obecnie decyzji inwestycyjnych? Które rozwiązania są przyszłościowe? Jak można dostosować nowoczesne procesy produkcyjne do obecnych potrzeb rynku? W jaki sposób automatyzacja może się przyczynić do rozwoju rynku? Pytania te są obecnie przedmiotem ożywionej dyskusji w branżach produkcyjnych oraz budowy narzędzi i maszyn do produkcji.

P

raktycy zgadzają się co do jednego: w dziedzinie produkcji masowej presja na obniżenie kosztów będzie nadal rosnąć, podobnie jak wymagania dotyczące jakości. Zwiększa się zapotrzebowanie na rozwiązania, które umożliwiają wytwarzanie produktów dostosowanych do indywidualnych wymagań klienta, w niewielkich partiach - liczących nawet jedną sztukę,

56

po konkurencyjnych cenach rynkowych, z zachowaniem szybkiego czasu dostarczenia produktu. Aby wyobrazić sobie zakres czekających nas zmian, spróbujmy odpowiedzieć na inaczej sformułowane pytanie. Co w fabryce przyszłości – za około 10 czy 15 lat – pozostanie bez zmian w stosunku do typowej fabryki z 2018 roku? Zapewne niewiele, m.in.: podłoga, ściany i dach. Cała reszta - maszyny,

automatyzacja, sprzęt, sposoby komunikacji, a nawet pracownicy i sposób, w jaki będą oni współpracować i komunikować z całą infrastrukturą - zmieni się diametralnie. W jaki sposób przewidywane scenariusze wpłyną na technologię automatyzacji? Zdaniem firmy Bosch Rexroth można określić wyraźne kierunki jej rozwoju: w przyszłości wykorzystywane będą zdecentralizowane systemy zarządza-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE nia produkcją, a architektura automatyzacji będzie jeszcze bardziej zależna od rozproszonej inteligencji oraz łączności między wszystkimi urządzeniami uczestniczącymi w procesie produkcji. Takie rozwiązanie wymaga zapewnienia zgodności sprzętowej i programowej na wszystkich poziomach klasycznej piramidy środowiska automatyzacji, do systemu informatycznego przedsiębiorstwa i aplikacji chmurowych włącznie. Branża inżynierii mechanicznej potrzebuje nowych platform automatyzacji, które zapewnią nieograniczoną łączność oraz maksymalną elastyczność podczas konfigurowania urządzeń. Ułatwi to analizę olbrzymich ilości danych napływających z linii produkcyjnej. Zbudowany w ten sposób wirtualny obraz pracy zakładu oraz produktu umożliwi łatwe śledzenie oraz optymalizację strumieni wartości procesu produkcyjnego. Równocześnie te nowe platformy automatyzacji muszą spełniać tradycyjne kryteria związane z czasem cyklu, dostępnością i sprawnością energetyczną systemów oraz bezpieczeństwem maszyn. Projektowanie fabryki przyszłości nie musi kończyć się na projekcie 2D lub 3D na ekranie komputera. Obecnie stosowane systemy symulacji z wykorzystaniem elementów VR pozwalają zobaczyć wirtualną linię produkcyjną w docelowym miejscu instalacji, a nawet wejść z nią w interakcję - co pozwala na rozpoczęcie szkolenia

pracowników zanim fizyczne stanowiska pojawią się w zakładzie. Obecnie działające fabryki można już teraz zacząć wyposażać w rozwiązania I4.0 integrujące zainstalowane już maszyny i używane w zakładzie systemy, m.in. MES czy ERP. Rozwiązanie, takie jak IoT Gateway firmy Bosch Rexroth, pozwala łączyć sensory oraz komponenty w maszynach niezależnie od istniejącego już układu sterowania. IoT Gateway można łatwo podłączyć do czujników i sterowników innych producentów, które są zgodne m.in. ze standardami PPMP, OPC UA i OPC DA. Informacja o stanie lub awarii podłączonych źródeł danych, a tym samym generujących je urządzeń, może być dostępna z dowolnej lokalizacji w zakładzie, a użytkownicy mogą i będą mogli korzystać ze wszystkich funkcji IoT Gateway w urządzeniach przenośnych. W przypadku, gdy przesyłane dane o stanie maszyny wymagają dodatkowej mocy obliczeniowej i odpowiednich narzędzi analizy, IoT Gateway pozwala przesyłać takie dane do przygotowanych dedykowanych aplikacji w chmurze obliczeniowej Bosch, jak również do klasycznych „odbiorników” danych w tradycyjnych lokalizacjach zakładu (serwerownia, baza danych, chmura prywatna). Decydenci, którzy już dziś muszą podejmować decyzje o inwestycjach, mogą jeszcze nie wiedzieć, jakich konkretnych typów urządzeń będzie wymagać fabryka przyszłości. Jedno jest pewne:

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

odizolowane od siebie rozwiązania są bardzo ryzykowne, ponieważ ich integracja i łączenie wymaga w późniejszym okresie dużego nakładu pracy i wprowadza ograniczenia. Należy przyjrzeć się bliżej inteligentnym, zdecentralizowanym rozwiązaniom, które oparte są na otwartych standardach zapewniających elastyczne możliwości zbierania i przekazywania danych. Rozwiązania te będzie można dużo łatwiej i szybciej integrować, a co za tym idzie lepiej przygotują one fabryki do wyzwań przyszłości. Wydajność, precyzja, bezpieczeństwo i energooszczędność to cechy charakteryzujące napędy i sterowania firmy Bosch Rexroth, które wprawiają w ruch maszyny i urządzenia każdego formatu. Przedsiębiorstwo posiada szerokie doświadczenie w aplikacjach mobilnych, maszynowych i projektowych, jak również automatyzacji przemysłu. Doświadczenie to wykorzystuje przy opracowywaniu innowacyjnych komponentów, indywidualnych rozwiązań systemowych oraz usług. Bosch Rexroth oferuje swoim klientom kompleksowe rozwiązania z zakresu hydrauliki, napędów elektrycznych i sterowań, przekładni oraz techniki przemieszczeń liniowych i montażu. Przedsiębiorstwo, obecne w ponad 80 krajach, osiągnęło w 2016 roku obroty w wysokości 5 mld euro przy zatrudnieniu na poziomie 29 500 pracowników. www.boschrexroth.pl n

57


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Wstęp do systemów magazynowania energii dedykowanych dla energetyki Słowa kluczowe: magazyn energii, bateria przepływowa, przekształtnik dwukierunkowy AC/DC

Ewolucja systemów elektroenergetycznych w kierunku sieci inteligentnych stawia coraz nowsze wyzwania przed rynkiem energetyki. Integracja dużej ilości OZE, realizacja klastrów energii i systemów wyspowych, poprawa warunków funkcjonowania istniejących sieci i wiele innych procesów stwarzają kolejne techniczne wyzwania dla uczestników rynku. Uważa się, że wiele z nich może znaleźć rozwiązanie przez instalację systemów magazynowania energii elektrycznej odpowiednio współpracujących z siecią. Ich zadania mogą być różne, od dynamicznej regulacji napięcia lub częstotliwości do długoterminowego bilansowania energii.

O

becnie za jakość i niezawodność dostaw energii elektrycznej odpowiedzialni są OSD. Dlatego stanowią oni w Polsce grupę najbardziej zmotywowaną do instalacji magazynów energii. OSD podejmują już próby poprawienia warunków funkcjonowania sieci dystrybucyjnych przy pomocy magazynów energii - należy wspomnieć choćby o dwóch projektach dofinansowanych w 2017 roku z programu sektorowego PBSE prowadzonego przez NCBiR. Należy także wspomnieć, że nowe ramy prawne i ekonomiczne, regulujące funkcjonowanie magazynów energii na rynku, stwarza rynek mocy. Zgodnie z regulaminem rynku mocy certyfikację mogą uzyskać jednostki zdolne dostarczać moc “przez nieprzerwany okres nie krótszy niż 4 godziny” [1]. Dzięki temu systemy z dobrze dobranymi magazynami energii mogą uzyskiwać dodatkowe przychody. Instalacje z magazynami energii są także odpowiednio dopasowane do realizacji usług reakcji strony popytowej (ang. DSR).

także zaobserwować ekspansję baterii litowo-jonowych na rynku magazynowania energii. Sztandarowym przykładem jest firma Tesla, której oferta obejmuje systemy od skali gospodarstw domowych (produkt Powerwall 7kWh)

po wielkie instalacje sieciowe (w 2017 roku oddała do użytku w Australii instalację 100MW/129MWh). Spektakularne sukcesy firmy pozwalają spojrzeć na baterie litowo-jonowe jako panaceum na problemy energetyki.

Baterie elektrochemiczne jako magazyny energii

Rozwój technologii bateryjnych związany jest w dużej mierze z rynkiem urządzeń mobilnych, a w ostatnich latach także pojazdów elektrycznych. Kluczowym parametrem dla tych zastosowań jest gęstość mocy i energii. Doprowadziło to do zdominowania rynku przez baterie litowo-jonowe. Obecnie można

58

Rys. 1. Schemat blokowy magazynu energii z baterią przepływową

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 2. Schemat blokowy układu przetwarzania energii

Ale czy tak jest w rzeczywistości? Zastosowanie baterii jako magazynów energii w systemie elektroenergetycznym wymaga każdorazowego zdefiniowania wymagań. Do najważniejszych kryteriów należą: y moc P [kW], pojemność (energia) E [kWh], stosunek E/P określający czas ładowania/rozładowania z pełną mocą [h]; y koszt początkowy oraz eksploatacji (OPEX/CAPEX); y sprawność (koszt utraconej energii); y żywotność mierzona w liczbie pełnych cykli pracy oraz w latach; y bezpieczeństwo pracy; y recycling. Dobierając technologię wykonania magazynu, należy w pierwszej kolejności zdefiniować reżim pracy i podstawowe wymagania, a następnie uwzględnić powyższe czynniki oraz specjalne wymagania. Można zauważyć, że na powyższej liście nie pojawia się parametr gęstości mocy i energii. W większości zastosowań stacjonarnych ma on jednak marginalne znaczenie. W energetyce do tej pory zastosowanie znalazły następujące technologie [2]: y akumulatory kwasowo-ołowiowe stosunkowo tania technologia, jednak ze względu na niską liczbę cykli znajduje zastosowanie jedynie do pracy buforowej np. w zasilaczach UPS;

y superkondensatory - układy o bardzo dużej gęstości mocy, ale niskiej energii i prawie nieograniczonej liczbie cykli, znajdują zastosowanie do poprawy jakości energii, np. kompensacji udarów mocy w sieciach trakcyjnych; y baterie litowo-jonowe - systemy stosunku E/P zbliżonym do 1 i żywotności kilku tysięcy cykli, dotychczasowe zastosowania sieciowe obejmują m.in. regulację pierwotną i krótkoterminowe bilansowanie energii. Do dyspozycji jest wiele innych technologii, choć zazwyczaj ich zastosowania nie wykraczają poza instalacje pilotażowe. Tu warto zwrócić uwagę na baterie przepływowe [3]. Są one szczególnie ciekawe, ponieważ ich cechy pozwalają na pracę w reżimie pracy zbliżonym do elektrowni szczytowo-pompowych, co dla innych technologii stanowi duże wyzwanie. W bateriach przepływowych materiał czynny elektrod zastąpiony jest przez elektrolit, który może być składowany w zewnętrznych zbiornikach (Rys. 1). Pozwala to na dowolne skalowanie pojemności baterii i uzyskiwanie wysokich wartości E/P. Technologia, choć mało znana, jest już dojrzała i sprawdzona w licznych wielkoskalowych instalacjach. Do zalet baterii przepływowych w stosunku do litowo-jonowych należy przede wszyst-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

kim większa żywotność (ponad 20 000 cykli bez utraty pojemności) oraz bezpieczeństwo (nie stanowią zagrożenia pożarowego) [4]. Największa tego typu instalacja powstaje obecnie w prowincji Dalian w Chinach - jej pojemność wynosi 800 MWh, a moc 200 MW odpowiada jednej z czterech turbin w elektrowni szczytowo-pompowej Żarnowiec. Należy przy tym zauważyć, że lokalizacja magazynu bateryjnego nie jest uzależniona geograficznie, a instalacje takie mogą wspomagać sieć elektroenergetyczną tam, gdzie najbardziej tego potrzeba.

Rola przekształtnika

Baterie elektrochemiczne stanowią źródło napięcia stałego. Do sieci elektroenergetycznej włączane są za pośrednictwem dwukierunkowego przekształtnika energoelektronicznego AC/DC jak przedstawiono na Rys. 2 [5]. O ile o parametrach E i P decyduje przede wszystkim bateria, o tyle funkcjonalność magazynu energii i jego rola w systemie elektroenergetycznym uzależniona jest w większości od przekształtnika dwukierunkowego AC/DC. To on odpowiada za realizację zadanego programu poprzez regulację wartości chwilowych mocy czynnej i biernej oraz za czas odpowiedzi na sygnały sterujące. Należy podkreślić, że prze-

59


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE są w szafach (jak na Rys. 3), kontenerach lub dedykowanych podstacjach. Ze względu na niską gęstość energii system z baterią przepływową będzie z reguły większy od systemów wykorzystujących baterie litowo-jonowe. System jest skalowalny i może osiągać dowolne wybrane poziomy mocy i pojemności. System może pracować zarówno w systemach przyłączonych do sieci (on-grid) jak i wyspowych (off-grid).

Podsumowanie

Rys. 3. System magazynowania energii APStorage z baterią litowo-jonową w zabudowie szafowej

kształtnik może być także źródłem mocy biernej, zatem oprócz bilansowania mocy czynnej magazyn energii może uczestniczyć w regulacji napięcia, czy kompensacji mocy biernej. Za realizację zadanego trybu pracy odpowiada sterownik. Umożliwia pracę w trybie automatycznym oraz trybie zadawania zdalnego lub lokalnego. Szczegółowy sposób regulacji zależy od roli, jaką magazyn ma pełnić w sieci. Do funkcji, jakie może realizować, należą: lokalna kontrola i stabilizacja napięcia, poprawa jakości energii, wygładzanie szczytów (ograniczenie mocy szczytowej i niwelacja zapadów), ograniczanie strat przesyłowych, kompensacja mocy biernej, zapewnienie lokalnej pracy wyspowej i bilansowanie mikrosieci. Każde z zastosowań magazynu wymaga odpowiedniego dobrania jego parametrów oraz typu zastosowanych baterii. Sterownik jest także odpowiedzialny za komunikację z systemem nadzoru baterii (BMS) i zachowanie bezpiecznych warunków jego pracy.

60

Przekształtnik może współpracować w zasadzie z dowolną baterią elektrochemiczną, o ile zakres napięć stosu baterii odpowiada wartościom znamionowym napięcia DC przekształtnika. Przykładem rozwiązania magazynu zintegrowanego może być APStorage, zaprezentowany podczas targów Energetab 2017 i uhonorowany Złotym Medalem PGE Energia Odnawialna. Systemy magazynowania energii w zależności od rozmiaru zabudowywane

Magazyny energii wydają się nieodłącznym elementem przebudowy systemu elektroenergetycznego w sieć inteligentną. Liczne instalacje pilotażowe wykazują ich przydatność w poprawie warunków funkcjonowania sieci od poprawy jakości energii do bilansowania energii w różnych skalach czasowych. Każde z tych zastosowań wymaga dobrania odpowiedniego typu zasobnika spośród dostępnych technologii przy ograniczeniach wynikających z ich kosztu i żywotności. W szczególności należy tutaj zwrócić uwagę na baterie przepływowe, które ze względu na swoje właściwości mogą okazać się bezkonkurencyjne w aplikacjach wymagających wielogodzinnej pracy z mocą znamionową. Cechą wspólną magazynów jest zastosowanie podobnych przekształtników energoelektronicznych. Są to zazwyczaj rozwiązania o skalowalnej mocy, powiększonej przez równoległe połączenie modułów. Rozmaite funkcje, jakie magazyn realizuje dla sieci, są realizowane poprzez wybór odpowiedniego trybu pracy sterownika przekształtnika. dr inż. Krzysztof Rafał, Instytut Maszyn Przepływowych Polskiej Akademii Nauk, krafal@imp.gda.pl dr inż. Paweł Grabowski, APS Energia S.A., pawel.grabowski@apsenergia.pl n

Literatura

• [1] Polskie Sieci Elektroenergetyczne, “Regulamin Rynku Mocy”, wersja przekazana do konsultacji publicznych 19.01.2018 • [2] International Renewable Energy Agency, „Electricity Storage And Renewables: Costs And Markets To 2030”, 2017 • [3] B. Li, J. Liu, “Progress and directions in low-cost redox-flow batteries for large-scale energy storage”, National Science Review 4: 91–105, 2017 • [4] Energy Response Solutions, Inc. „Energy Storage System Safety: Comparing Vanadium Redox Flow and Lithium-Ion Based Systems”, 2017 • [5] J. Świątek, P. Biczel, “Magazyny energii z akumulatorami chemicznymi, ich funkcje w systemie elektroenergetycznym”, elektro.info 9/2017

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Nisko-stratne elementy indukcyjne a efektywność ekonomiczna kompensacji mocy biernej Elementy indukcyjne występujące w urządzeniach kompensacji mocy biernej są głównym źródłem start mocy czynnej kompensatorów. Zastosowanie nowoczesnych rozwiązań technologicznych w procesie produkcji dławików decyduje o efektywności ekonomicznej kompensacji mocy biernej. Firma TRAFECO Sp. J. jest producentem nisko-stratnych dławików kompensacyjnych typu 3RTC oraz dławików rezonansowych typu 3RTR przeznaczonych do pracy w urządzeniach kompensacji mocy biernej. Rzeczywiste koszty elementów indukcyjnych

Rzeczywisty koszt dławików kompensacyjnych zawiera składniki związane z inwestycją i eksploatacją. Część inwestycyjna kosztów używana przez producentów w trakcie gry rynkowej jest ceną dławika, która stanowi niewielki element całkowitych kosztów. Ukryty lub niedostatecznie artykułowany jest koszt eksploatacji elementów indukcyjnych wynikający bezpośrednio z ich konstrukcji. Dławiki indukcyjne występujące w urządzeniach kompensacyjnych decydują o ich sprawności, gdyż są głównym źródłem start mocy w  urządzeniu. Ograniczenie nadmiernych, rzeczywistych start mocy dławików wpływa nie tylko na trwałość i niezawodność urządzenia kompensacyjnego, ale przede wszystkim poprawia wynik ekonomiczny całego procesu kompensacji. Dążenie do obniżenia ceny elementów indukcyjnych popycha producentów do kolejnych uproszczeń konstrukcji dławików. Powstają w ten sposób elementy indukcyjne niskiej jakości o wysokich stratach, w których dynamika przyrostu strat dodatkowych przy pojawieniu się wyższych harmonicznych prądu i napięcia w obwodzie jest bardzo duża. Straty dodatkowe w tak uproszczonych konstrukcyjnie i technologicznie elementach indukcyjnych rosną bardzo szybko i są często przyczyną uszkodzeń lub nieprawidłowej pracy urządzeń kompensacyjnych. Tabela 1. przedstawia porównanie całkowitych kosztów dławika kompensacyjnego o mocy 50kvar, w wykonaniu

3RTC – 50kVAr/400V T40F

Parametr

klasyczny

nisko-stratny

Straty dławika

1200 W

550 W

Koszt inwestycyjny - cena

8 000 zł

10 000 zł

Koszty eksploatacyjne 1 rok

3 600 zł

1 660 zł

Koszty eksploatacyjne 5 lat

18 000 zł

8 300 zł

Całkowite koszty w okresie 5lat

26 000 zł

18 300 zł

Tabela 1. Porównanie kosztów dławika kompensacyjnego typu 3RTC-50kVAr/400V, wykonanie klasyczne i nisko-stratne

Rys 1. Nisko-stratny dławik kompensacyjny typu 3RTC z rdzeniem w technologii wieloszczelinowej CorECOTM ograniczającej straty.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

61


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE klasycznym oraz nisko-stratnym. Założono, iż dławik pracuje 12h/dobę a cena energii wynosi 70gr/kWh. Ograniczenie strat pozwala znacznie obniżyć duże koszty eksploatacyjne, które w okresie kilku lat trzykrotnie przewyższają cenę zakupu dławika. Wykonanie nisko-stratnego dławika kompensacyjnego pociąga za sobą wzrost kosztów inwestycyjnych, o 25%, co daje sumę około 2000 złotych. Nisko-stratna konstrukcja dławika pozwala jednak ograniczyć koszty eksploatacyjne o, blisko 30% czyli w pięcioletnim okresie eksploatacyjnym oszczędzamy sumę blisko 7 700 złotych. Jak widać koszty eksploatacyjne to duże straty energii, które należy brać pod uwagę bilansując planowane oszczędności wynikające z kompensacji mocy biernej.

Nisko-stratne dławiki rezonansowe i kompensacyjne

Dławiki kompensacyjne i dławiki rezonansowe (Rys.2 ), jako elementy urządzeń kompensacyjnych pracują w bardzo różnych warunkach zależnie od parametrów energii elektrycznej w miejscu przyłączenia do sieci [1]. Straty dławików zależą silnie od zawartości harmonicznych w prądzie

Parametr Uzwojenie Straty w uzwojeniu Rdzeń Straty w rdzeniu Indukcja w rdzeniu

3RTC – 50kVAr/400V T40F klasyczny

nisko-stratny

4x10 mm

4x (2,5x5) mm

810 W

450 W

4 szczeliny

CoreECOTM

390 W

100 W

1,2 T

1,0 T

Max. przyrost temperatury Masa dławika

92 K

80 K

~200 kg

~ 240 kg

Tabela 2. Porównanie parametrów technicznych dławika kompensacyjnego typu 3RTC-50kVAr/400V, wykonanie klasyczne i nisko-stratne

dławika . W trakcie obliczeń niezwykle ważne jest właściwe określenie widma harmonicznych prądu w obwodzie dławika oraz amplitud tych harmonicznych zgodnie z rzeczywistymi warunkami pracy. Tylko wówczas, gdy do projektu przyjęty zostanie rzeczywisty kształt napięcia i prądu, dławik będzie pracował poprawnie, osiągnie założone temperatury a  wyliczone straty znajdą potwierdzenie podczas eksploatacji. [2,3]. Dobrym rozwiązaniem jest wykonanie pomiarów parametrów energii elektrycznej w planowanym miejscu pracy dławików, które pozwolą jednoznacznie i bezbłędnie określić warunki

pracy elementów indukcyjnych. W uzwojeniu dławika, w którym płyną prądy harmoniczne o stosunkowo wysokich częstotliwościach występuje efekt naskórkowości (ang. Skin effect) oraz efekt zbliżenia (ang. Proximity effect). Zjawiska te mają istotny wpływ na wartość strat w uzwojeniach dławików a ich zrozumienie pozwala prawidłowo zaplanować ułożenie przewodów. Efekt naskórkowości wywołuje przepływ prądu jedynie w warstwie powierzchniowej przewodów, a grubość warstwy przewodzącej maleje ze wzrostem częstotliwości. Ograniczenie zjawiska naskórkowości realizuje się stosując uzwojenia nawijane wiązką równoległych, izolowanych przewodów. Przekrój pojedynczego przewodu w wiązce definiowany jest w zależności od głębokości wnikania prądu na powierzchni przewodu. Głębokość wnikania prądu (1) zależy od częstotliwości (f), przenikalności magnetycznej (μ, μo, μr) oraz konduktywności (σ) przewodnika [4]. (1)

Rys 2. Nisko-stratny dławik rezonansowy typu 3RTR 7% z rdzeniem w technologii wieloszczelinowej CorECOTM ograniczającej straty.

62

Na straty w rdzeniu magnetycznym dławika składają się podstawowe starty histerezowe i wiroprądowe oraz dodatkowe straty związane ze strumieniem rozproszenia, występujące zwłaszcza w miejscach nieciągłości rdzenia. Ograniczenie strat wiroprądowych poprzez pakietowanie rdzenia z cienkich, izolowanych blach w przypadku dławików nie wystarcza. W obszarach przyszczelinowych występuje zmiana kierunku przebiegu strumienia, który generuje dodatkowe straty wiroprądowe w materiale rdzenia, uzwojeniu oraz w przewodzących elementach konstrukcyjnych.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE W rdzeniu magnetycznym przemaW rdzeniu magnetycznym przemagnesowywanym okresowo występują W rdzeniu magnetycznym przemagnesowywanym okresowo występują siłygnesowywanym magnetyczne i okresowo występują magnetostrykcyjmagnetyczne i magnetostrykcyjne.siły Wielkość sił magnetycznych i masiły magnetyczne i magnetostrykcyjne. Wielkość sił magnetycznych i magnetostrykcyjnych zależy od maksyne. Wielkość sił magnetycznych i magnetostrykcyjnych zależy od maksymalnych, lokalnych wartości indukcji gnetostrykcyjnych zależy od maksymalnych, lokalnych wartości indukcji magnetycznej w rdzeniu. Działające malnych, lokalnych wartości indukcji magnetycznej w rdzeniu. Działające siłymagnetycznej wywołują zmienne naprężenia rdzeniu.naprężenia Działające siły wywołują w zmienne w blachach rdzenia, co skutkuje drgasiły wywołują zmienne naprężenia w blachach rdzenia, co skutkuje drganiami elementów konstrukcji i polem w blachach rdzenia, co skutkuje drganiami elementów konstrukcji i polem akustycznym wokół dławika. niami elementów konstrukcji i polem akustycznym wokół dławika. TM CorECO jest technoloTM nisko-stratną akustycznym wokół dławika. CorECO jest nisko-stratną technoloTM i pakietowania wieloszgiągią montażu CorECO jest nisko-stratną montażu i pakietowaniatechnolowieloszczelinowych gią montażurdzeni i pakietowania wieloszczelinowych rdzenidławikowych, dławikowych, która umożliwia zdecydowane ograczelinowych rdzeni dławikowych, która umożliwia zdecydowane ograniczenie start w rdzeniu przy jednoktóra umożliwia zdecydowane ograniczenie start w rdzeniu przy jednoczesnym zmniejszeniu intensywnoniczenie start w rdzeniu przy jednoczesnym zmniejszeniu intensywnościczesnym pola akustycznego wokół dławizmniejszeniu intensywności pola akustycznego wokół dławika ści [5]. Ograniczenie strat uzyskuje sięsię pola akustycznego wokół dławika [5]. Ograniczenie strat uzyskuje poprzez zastosowanie wielu wąskich ka [5]. Ograniczenie strat uzyskuje się poprzez zastosowanie wielu wąskich szczelin oraz optymalizację ich poprzez zastosowanie wielu wąskich szczelin oraz optymalizację ichrozrozmieszczenia [6,7]. szczelin oraz optymalizację ich rozmieszczenia [6,7]. mieszczenia [6,7]. Tabela 2. Przedstawia Tabela 2. Przedstawiaparametry parametry Tabela 2. dałwika Przedstawia parametry techniczne techniczne dałwikakompensacyjkompensacyjtechniczne dałwika kompensacyjnego o mocy 50kvar nego o mocy 50kvarwykonanego wykonanego nego o mocy 50kvar wykonanego w technologii klasycznej oraz niskow technologii klasycznej oraz niskow technologii klasycznej oraz niskostratnej metodzie montażu i pakiestratnej metodzie montażu i pakieTM TM stratnejrdzenia metodzie montażu i pakietowania CorECO . Uzwoje. Uzwojetowania rdzenia CorECO TM . Uzwojetowania rdzenia CorECO nienie dławika również zaprojektowane dławika również zaprojektowane nie dławika również zaprojektowane

zostało w sposób ograniczający straw sposób ograniczający stratyzostało dodatkowe wynikające z obecnozostało w sposób ograniczający straty dodatkowe wynikające z obecnoścityharmonicznch prądu (ang. Skin dodatkowe wynikające z obecności harmonicznch prądu (ang. Skin effect). Dzięki komleksowym działaści harmonicznch prądu (ang. Skin effect). Dzięki komleksowym działaniom technologicznym ograniczająeffect). Dzięki komleksowym działaniom technologicznym ograniczającym straty, obniżenie strat łącznych niom technologicznym ograniczającym straty, obniżenie strat łącznych dławika sięga 50%. cym straty, obniżenie strat łącznych dławika sięga 50%. Firma TRAFECO Sp. J. produkuje dławika sięga 50%. Firma TRAFECO Sp. J. produkuje oprócz, wysokiej jakości Firma TRAFECO J. dławików produkuje oprócz, wysokiej Sp. jakości dławików rezonansowych i kompensacyjnych oprócz, wysokiej jakości dławików rezonansowych i kompensacyjnych rezonansowych i kompensacyjnych

również nietypowe elementy indukrównież nietypowe elementy cyjne zaprojektowane wedługindukindyrównież nietypowe elementy indukcyjne zaprojektowane według indywidualnych specyfikacji, dedykowacyjne zaprojektowane według indywidualnych specyfikacji, dedykowane do pracy w specjalnych lub trudwidualnych specyfikacji, dedykowane do pracy w specjalnych lub nych warunkach eksploatacji.lub trudne do pracy w specjalnych nych warunkach eksploatacji. trudnych warunkach eksploatacji. Mirosław Łukiewski Mirosław Łukiewski m.lukiewski@trafeco.pl Mirosław Łukiewski m.lukiewski@trafeco.pl TRAFECO Sp. J. m.lukiewski@trafeco.pl TRAFECO Sp. J. www.trafeco.pl TRAFECO Sp.n J. www.trafeco.pl n www.trafeco.pl n

Literatura Literatura Literatura

[1][1] Hanzelka Z., Hanzelka Z.,Jakość Jakośćdostaw dostawenergii energiielektrycznej. elektrycznej.Zaburzenia Zaburzeniawartości wartościskuteczskutecznej napięcia. AGH, Kraków 2013 [1] Hanzelka Z., Jakość dostaw energii elektrycznej. Zaburzenia wartości skutecznej napięcia. AGH, Kraków 2013 [2]nej Łukiewski Kompensacja mocy napięcia.M., AGH, Kraków 2013 [2] Łukiewski M., Kompensacja mocybiernej biernejpojemnościowej pojemnościowejzzzastosowaniem zastosowaniem dławików indukcyjnych; Napędy i Sterowanie 11/2005 [2] Łukiewski M., Kompensacja mocy biernej pojemnościowej z zastosowaniem dławików indukcyjnych; Napędy i Sterowanie 11/2005 [3][3] Łukiewski M., dławików indukcyjnych; Napędy i Sterowanie 11/2005 Łukiewski M.,Dobór Dobórdławików dławikówochronnych ochronnychdo dobaterii baterii pojemnościowych, pojemnościowych, Napędy i Sterowanie nrnr4/2004 [3] Łukiewski M., Dobór dławików ochronnych do baterii pojemnościowych, Napędy i Sterowanie 4/2004 [4]Napędy Kazimierczuk M.K., magnetic i Sterowanie nr 4/2004 [4] Kazimierczuk M.K.,High-frequency High-frequency magneticcomponents, components,2009 2009AAJohn John WiWiley[4] and Sons, Ltd. Kazimierczuk M.K., High-frequency magnetic components, 2009 A John Wiley and Sons, Ltd. ley and Sons, Ltd. [5][5] Łukiewski M., Hałas Łukiewski M., Hałasdławików dławikówindukcyjnych;  Napędy indukcyjnych;  Napędyi iSterowanie  12/2008 Sterowanie  12/2008 Łukiewski M.,Wei Hałas dławików indukcyjnych;  Napędy i Sterowanie  12/2008 [6][5] Yunxiu Li,Li,Winding Analysis [6]Xingkui XingkuiMao, Mao, WeiChen, Chen, Yunxiu WindingLoss LossMechanism Mechanism Analysis and and [6] Xingkui Mao, Wei Chen, Yunxiu Li, Winding Loss Mechanism Analysis and Design forforNew Structure High-Frequency Gapped Inductor, IEEE Design New Structure High-Frequency Gapped Inductor, IEEETransactions Transactions for New Structure High-Frequency Gapped Inductor, IEEE Transactions onDesign Magnetics, Vol. 41, No. 10, October 2005 on Magnetics, Vol. 41, No. 10, October 2005 on Magnetics, Vol. 41, No. A., 10, October 2005 [7][7] Łukiewski M.,Łukiewska L.,L.,Wieloszczelinowe Łukiewski M.,Łukiewska A.,Pawlaczyk Pawlaczyk Wieloszczelinowerdzenie rdzeniew w dławidławi[7] Łukiewski M.,Łukiewska A., Pawlaczyk L., Wieloszczelinowe kach filtrów Nr2/2017 (114), kach filtrówsinusoidalnych;  ME-ZP sinusoidalnych;  ME-ZP Nr2/2017 (114),KOMEL KOMEL2017 2017rdzenie w dławikach filtrów sinusoidalnych;  ME-ZP Nr2/2017 (114), KOMEL 2017

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018 URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI1/2018 1/2018

63 63 63


EKSPLOATACJA I REMONTY

Oferta Hitachi Power Tools Polska Oferta Hitachi Power Tools Polska wzbogaciła się o nowe urządzenie bezszczotkowe, jest nim wkrętarka o symbolu DS18DBSL. Jest to odpowiednik modelu DS18DBEL, ale o dużo wyższych parametrach pracy.

U

rządzenie to zostało wyposażone w zmodyfikowany silnik bezszczotkowy oraz w zoptymalizowaną przekładnię planetarną. Dzięki takiemu połączeniu udało się zmniejszyć długość urządzenia o 27mm i wynosi ona obecnie 175mm. Zmniejszenie długości maszyny ma bardzo pozytywny wpływ na jej wyważenie i co za tym idzie komfort pracy. Nowa konstrukcja „skrzyni biegów” wpłynęła pozytywnie na moment obrotowy, który osiąga maksymalną wartość 70 Nm. Dzięki wysokim parametrom takim jak moment obrotowy oraz zastosowaniu wysokowydajnych silników bezszczotkowych w połączeniu z nowoczesnymi akumulatorami maszyna osiąga dużą wydajność pracy. Dla przykładu na jednym naładowaniu akumulatora 5Ah można wkręcić w belkę drewnianą około 138 wkrętów o średnicy 8mm i długości 100mm. Specjalne zaprojektowane przetłoczenia obudowy, grube okładziny typu soft touch oraz powiększony pierścień regulujący sprzęgło poprawiają chwyt maszyny i ułatwiają zmianę parametrów pracy nawet w przypadku bardzo

dużego ich zużycia (wytarcia spowodowanego ciężkimi warunkami pracy). Zredukowanie wahań momentu obrotowego przy niskim obciążeniu i niskiej prędkości obrotowej zapewnia wysoką stabilność pracy. Praca maszyną w niskim zakresie prędkości obrotowej silnika może spowodować wzrost temperatury podzespołów elektronicznych i napędowych. W takim przypadku zadziała jeden z systemów zabezpieczających wkrętarkę przed przeciążeniem. Uniemożliwi

Dane techniczne Max moment obrotowy (Nm) Max średnica wiercenia stal (mm) Max średnica wiercenia drewno (mm) Max. wymiar wkrętów do drewna (mm) Wkręt maszynowy (mm) Prędkość obrotowa bez obciążenia (niska/wysoka) Dane fizyczne Napięcie akumulatora (V) Długość całkowita (mm) Waga (kg) Uchwyt roboczy (mm/cale) Wyposażenie Walizka HITSYSTEM Hak Światło led Obroty prawo/lewo Obudowa soft grip

64

on dalszą pracę aż do momentu osiągniecia optymalnej temperatury co sygnalizowanie jest szybkimi impulsami świetlnymi diody LED. Urządzenie występuje w trzech specyfikacjach. Specyfikacja WP oznacza, że wkrętaka wyposażona jest w dwa akumulatory 5Ah, WQ to akumulatory 3Ah nowej generacji o zmniejszonych gabarytach. Specyfikacja W4 natomiast to samo urządzenie bez akumulatorów i ładowarki. Hitachi n

70 13 50 8x100 6 0-400/0-1800 18 175 1,6 13 (1/2") tak tak tak tak tak

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018


Wybierz technologię akumulatorową Hitachi

i ciesz się 3 letnią bezwzględną gwarancją na akumulatory Li-Ion

LATA GWARANCJI

Nowy design, wysoka pojemność, wydłużona gwarancja. Z dniem 1 września 2017, każdy sprzedany akumulator litowo-jonowy Hitachi podlega 3-letniej, bezwzględnej gwarancji! Wystarczy, aby Sprzedawca nakleił we wskazanym miejscu specjalną plombę gwarancyjną z naniesionym miesiącem i rokiem sprzedaży. Kliencie, zachowaj dowód sprzedaży i nie martw się o sprawność akumulatora! Zrobimy to za Ciebie! Aby uzyskać także gwarancję na maszyny, należy je zarejestrować w internetowym systemie gwarancyjnym w ciągu 30 dni od daty zakupu pod adresem: www.hitachi-narzedzia.pl/gwarancja Zapytaj Sprzedawcę o szczegóły, nie strać gwarancji! HITACHI POWER TOOLS POLSKA SP. Z O.O., UL. GIERDZIEJEWSKIEGO 1, 02-495 WARSZAWA, TEL.: 22 863 33 78, FAX: 22 863 33 82, E-MAIL: info@htp.com.pl, www.hitachi-narzedzia.pl


Płytowo-płaszczowy wymiennik ciepła TargiLaval EXPOPOWER i GreenPOWER Alfa Duroshell 23-26.04.2018. Innowacje, które inspirują branżę TARGI

Unikatowe rozwiązanie dla zakładów energetycznych Międzynarodowe Targi Energetyki EXPOPOWER oraz Międzynarodowe Targi Energii Odnawialnej GREENPOWER to jedno z najważniejszych w Polsce wydarzeń od lat gromadzące w Poznaniu polską i zagraniczną branżę nowoczesnej energetyki, innowacyjności oraz odnawialnych źródeł energii. W targach uczestniczą firmy z wielu krajów świata. To dobra okazja, by poznać rynkowe trendy, także międzynarodowe, wymienić doświadczenia, dowiedzieć się przed jakimi wyzwaniami i możliwościami stoi branża.

Enea Operator obejmie patronat strategiczny nad tegoroczną edycją targów EXPOPOWER 2018. Patronat nie ograniczy się tylko do samego tytułu. Enea Operator będzie również organizatorem konferencji branżowych odbywających się podczas trwania targów. Spółka we współpracy z MTP planuje przygotować specjalną strefę, w której odbędą się różnego rodzaju pokazy oraz atrakcje, również dla młodszych odwiedzających. Tegoroczna edycja targów odbywać się będzie równolegle z targami Instalacje, Sawo oraz Securex. Ten blok targów pozwoli na bardzo szeroki przegląd zagadnień związanych z różnorodnego rodzaju instalacjami. Przewidujemy, że w ciągu czterech dni targowych, ekspozycje EXPOPOWER zwiedzi 24 000 profesjonalistów z Polski i zagranicy. Zakres tematyczny obydwu wydarzeń obejmuje gamę zagadnień Przestrzeń należyszeroką do bardzo ograniczonych związanych z energetyką zasobów w większości elektrowni,przemysłoa płaszwą, ale również systemami czowo-rurowe wymienniki ciepła automatyki, zajmują orazinstalacyjnego instalacji niskiego bardzosterowania dużo miejsca jak napięcia jak i zagadnieniami z energią odi serwisowego. nawialną prezentującą produkty, usługi i rozwiązania z zakresu energii słoneczNic więc dziwnego że wiele firm enernej, wiatrowej, wodnej, biomasy, biopagetycznych od dawna szukało bardziej liw, elektromobilności oraz technologii kompaktowego rozwiązania. energooszczędnych.

Napęd elektryczny Maszyny elektryczne Systemy automatyki i sterowania Informatyka Aparatura kontrolno – pomiarowa Materiały elektrotechniczne Elementy i podzespoły instalacyjne Oświetlenie elektryczne Handel hurtowy i detaliczny materiałów i urządzeń elektroenergetycznych Prace badawczo – rozwojowe Projektowanie instalacji energetycznych i elektrycznych Szkolenia i doskonalenie zawodowe Wydawnictwa branżowe oraz media

niami na stoiskach z liderami branży. Podczas zeszłorocznych tragów EXPOPOWER i GreenPOWER swoją ofertę zaprezentowało blisko 30 firm związanych z elektromobilnością. Na stoiskach wystawców można było nie tylko podziwiać nowoczesne auta z napędem elektrycznym, ale także stacje ładowania oraz specjalistyczne oprogramowanie. Wśród wystawców y znalazły się m.in.  takie firmy jak ABB, y Ekoenergetka, Delta, Tesla, Edward Biel oraz wielu innych. Ogromnym zaintey resowaniem cieszyły się także jazdy y próbne autami elektrycznymi. W tym roku również salonu nie zabraknie, tak Szczegółowy zakres ekspozycji  jak i nowego podziału EXPOPOWER. GREENPOWER to: Światowe trendy w energetyce, innoy Fotowoltaika wacje, wyzwania i bezpieczeństwo y Biogaz energetyczne – dlatego też ekspozyy Biopaliwa cje EXPOPOWER dzielimy na 6 SALOy Energia wodna NÓW: Expopower ENERGIA, Expopoy Energia wiatrowa wer AUTOMATYZACJA, Expopower y Energia geotermalna OŚWIETLENIE, Expopower INNOWA3 powody, dla których warto wybrać Duroshell y Doradztwo energetyczne i finansowe CJE, Expopower TELEKOMUNIKACJA, y Technologie pozyskiwania energii Expopower INSTALACJE. 1. Unikatowa wytrzymałość - brak nieplanowanych elektrycznej i cieplnej ze źródeł od- Innowacje w branży energetycznej przestojów nawialnych i rozproszonych są niezwykle istotne i stanowią nakonstrukcja i kształt płyt oraz cało spawany y Technologie oparte Specjalna na odnawialpęd dla biznesu. Potwierdza to rosnątemperatury i ciśnienia nych źródłach energii płaszcz odporny na cy ekstremalne stan zgłoszeń na tegoroczną edy(nawet 450°C posiadający Wśród dużą wytrzymałość y Urządzenia i linie technologiczne do i 150 cjębar) EXPOPOWER. wielu firm, zmęczeniową. które zadeklarowały już swój udział, produkcji peletu y Elektromobilność warto zaznaczyć takich liderów, jak 2. Najwyższa wydajność Seminaria i konferencje odbywające ABB, Elektrobudowa, ZWAE, Jean MuOpatentowany układ wytłoczeń na płycie zwiększający Alfa Laval Duroshell tozakres rozwiązanie, które Szczegółowy się podczas targów EXPOPOWER i Gre- eller, Elektromontaż Poznań, Mikrowymianę ciepła pozwoli na znaczne zmniejszenie zapewnia niezrównane efekty począwszy ekspozycji EXPOPOWER to: enPOWER to ważny głos w dyskusji nika, MP SOLAR, FREEVOLT, Dacpol, wymiennika. y Wytwarzanie i podgrzewu akumulowanie o przyszłości polskiego sektora ener- MEGGER, Radiy, Energy5, Grupa CDE, od niskociśnieniowego wodyenergiipoprzez elektrycznej getycznego i jego roli3.dla polskiej go- konstrukcja Hauff-Technik, Endress Polska, Meużytkowej, podgrzewacze średniociśnieniowe, Kompaktowa y Maszyny i urzadzenia energetyczne spodarki. tropolis, Fronius Poslka, ZPUE, BRUKa kończąc na skraplaczach i wyparkach procesowych. Kompaktowa konstrukcja pozwala zredukować koszty y Systemy przesyłania i dystrybucji W tym roku szykujemy wydarzenia -BET, TECNA, Solgro Polska, RENISHAW inwestycji oraz instalacji. Brak uszczelek powoduje energii elektrycznej konferencyjne oświetle- Sp. z o.o., PV ENERGIA, Phoenix ConDzięki unikalnemu wzorowi wytłoczenia płyt i spawanej laserowo o tematyce: obniżenie kosztówtact eksploatacji y Linie napowietrzne i kablowe nia, instalacji, e-mobility, fotowoltaSp. z o.o.. urządzenia i wielu innych. kompaktowej konstrukcji wymienniki Duroshell są średnio y Aparatura i układy elektroniki prze- iki oraz energetyki jądrowej. Dzięki Przypominamy, że ZGŁOSZENIA NA od trzech do pięciu razy mniejsze od tradycyjnej konstrukcji mysłowej stosowane w energetyce Enea Operator która zapowiedziała TARGI ODBYWAJĄ SIĘ TYLKO PRZEZ płaszczowo-rurowej tej samej mocy. y Narzedzia i osprzet do prac pod na- swój szeroki udział jako Patron Strate- STREFĘ WYSTAWCY. pieciem giczny Targów pragniemy aby wiedzę www.greenpower.mtp.pl y Pojazdy specjalistyczne dla energe- zdobytą na seminariach goście targowww.expopower.pl tyki wi uzupełniali bezpośrednimi spotkan Alfa Laval Polska Sp. z o.o. ul. Marynarska 15, 02-674 Warszawa tel. 22 336-64-64, fax: 22 336-64-60

66

y y y y y y y y y

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2018

C

M

Y

CM

MY

CY

CMY

K


ELEKTROENERGETYCZNA AUTOMATYKA ZABEZPIECZENIOWA I AUTOMATYKA STACYJNA

www.zeg-energetyka.pl ZEG-ENERGETYKA Sp. z o.o. ul. Fabryczna 2, 43-100 Tychy tel.: +48 32 775 07 80 fax: +48 32 775 07 83 marketing@zeg-energetyka.pl


Urządzenia dla Energetyki nr 1/2018  
Urządzenia dla Energetyki nr 1/2018  

• Samochody elektryczne - rewolucja czy powtórka z historii? • EVB to seria innowacyjnych stacji produkcji PRE Edward Biel • Wpływ posadowie...

Advertisement