Page 1

85

Specjalistyczny magazyn branżowy ISSN 1732-0216 INDEKS 220272

Nr 2/2015 (85)

w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

| www.urzadzeniadlaenergetyki.pl | • Lokalizacja zwarć i odbudowa zasilania w sieciach średnich napięć - Apator Elkomtech • Nowa generacja zabezpieczeń cyfrowych z funkcją sterownika pola, rejestracji zakłóceń oraz koncentratora danych typu SO-52v11-eMTZR – „Mikronika” Poznań • Innowacyjne urządzenie wspomagające zrównoważoną gospodarkę olejami elektroizolacyjnymi - ZUT Energoaudyt • Wielofunkcyjny sterownik polowy MUPASZ 710 plus – ITiR • • Dobór ograniczników przepięć do ochrony instalacji fotowoltaicznych – Jean Mueller •

Apator Elkomtech S.A. www.elkomtech.com.pl | www.apator.com

Automatyka zabezpieczeniowa Dla sieci SN i WN, zróżnicowana wielkość, moc obliczeniowa i zakres funkcjonalności, współpraca z systemami różnych producentów, implementacja IEC61850.

Systemy telemechaniki Skalowalne rozwiązania, wszystkie typy łączności, otwarte protokoły komunikacyjne, koncentracja danych, konwersja protokołów.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015 (85)

System informatyczny WindEx System czasu rzeczywistego (SCADA), analiza i agregacja danych o awariach, planowanie prac i włączeń, platforma dyspozytorska, integracja z systemami biznesowymi.

Koncepcje i rozwiązania dla Inteligentnych Sieci Elektroenergetycznych


OD REDAKCJI

Spis treści n WYDARZENIA I INNOWACJE Raport RWE o rynku energii w 2014 r.: zmienne ceny, stabilny popyt i niewielki spadek produkcji.................................................................5 Priorytety tematyczne badań energetycznych na lata 2016-2017 programu Horizon 2020 Komisji Europejskiej................6 UPS EVER POWERLINE GREEN 33 Produktem Roku 2014!................8 Wierzbowe żniwa......................................................................................................9 Elektryczna rzodkiewka......................................................................................10 Grupa Apator pozyskuje technologię ultradźwiękową..................11 Polskie firmy przemysłowe i wydobywcze będą mogły skorzystać z nowej ulgi na energię elektryczną..................................12 Czysty, niebieski węgiel......................................................................................13 Na co komu hałas?.................................................................................................14 Jedwabna bateria...................................................................................................15 Hydraulika na miarę Przemysłu 4.0 .............................................................16 – czwartej rewolucji przemysłowej.............................................................16 n NOWOŚCI Zenex producentem kondensatorów! .....................................................18 JM-TRONIC – rozdzielnica niskiego napięcia typu PowerCell.....20 Oprogramowanie HMI/SCADA dla Smart Factories i nie tylko: .22 COPA-DATA przedstawia zenon 7.20..........................................................22 Eaton wprowadza dotykowy interfejs nowej generacji.................24

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 Dyrektor ds. reklamy i marketingu Dariusz Rjatin, tel. kom.: 600 898 082, e-mail: darek@lidaan.com Zespół redakcyjny i współpracownicy Redaktor naczelny: mgr inż. Marek Bielski, tel. kom.: 500 258 433, e-mail: marek.w.bielski@gmail.com Dr inż. Andrzej Maciej Maciejewski, tel. kom.: 601 991 000, e-mail: andrzej.maciejewski3@neostrada.pl Sekretarz redakcji: mgr Marta Olszewska tel. kom.: 531 266 287, e-mail: marta.is.roxy@gmail.com Dr inż. Wojciech Żurowski, doc. dr Valentin Dimov (Bułgaria), Inż. Armand Kehiaian (Francja), prof. dr hab. inż. Andrzej Krawczyk, prof. dr hab. inż. Krzysztof Krawczyk, dr inż. Jerzy Mukosiej, prof. dr hab. inż. Andrew Nafalski (Australia), prof. dr hab. inż. Andrzej Rusek, prof. dr inż. Wiesław Seruga, prof. dr hab. Jacek Sosnowski, prof. dr hab. inż. Czesław Waszkiewicz, prof. dr hab. inż. Jerzy Ziółko, mgr Anna Bielska Redaktor ds. wydawniczych: Dr hab. inż. Gabriel Borowski Redaktor Techniczny: Robert Lipski, info@studio2000.pl Fotoreporter: Zbigniew Biel

n TECHNOLOGIE, PRODUKTY, INFORMACJE FIRMOWE

Lokalizacja zwarć i odbudowa zasilania w sieciach średnich napięć.......................................................................................................26 4G – łączniki krzywkowe....................................................................................28 Przekładniki prądowe niskiego napięcia typu APA............................30 Nowa generacja zabezpieczeń cyfrowych z funkcją sterownika pola, rejestracji zakłóceń oraz koncentratora danych typu SO-52v11-eMTZR produkcji firmy „Mikronika” Poznań....................32 Innowacyjne urządzenie wspomagające zrównoważoną gospodarkę olejami elektroizolacyjnymi.................................................40 Nowoczesne prostowniki i przetwornice w energetyce...............42 CIRLAMP – system inteligentnego zarządzania oświetleniem publicznym.................................................................................45 Fotowoltaika od BELOS-PLP.............................................................................46 Dobór ograniczników przepięć do ochrony instalacji fotowoltaicznych....................................................................................................48 Hybrydowy System Energii Odnawialnej................................................50 Konstrukcje modułowe kontenerowych stacji energetycznych w sieci średnich napięć.................................................52 Kabel Nexans ENERGYFLEX PV........................................................................60 Wielofunkcyjny sterownik polowy MUPASZ 710 plus......................61 Przewody dla każdego........................................................................................64

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: APATOR ELKOMTECH..................................................................................................................I OKŁADKA ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA................................................................................................II OKŁADKA MIKRONIKA.................................................................................................................................. III OKŁADKA ZENEX............................................................................................................................................. IV OKŁADKA BELOS-PLP.........................................................................................................................................................47 BEZPOL................................................................................................................................................................. 3 CIRCUTOR..........................................................................................................................................................11 ENERGOELEKTRONIKA.PL............................................................................................................................. 9 HITACHI..............................................................................................................................................................67 IASE......................................................................................................................................................................49

n EKSPLOATACJA I REMONTY Rodzina narzędzi wielofunkcyjnych Hitachi seria CV.......................66 Wydajne wiercenie w murze i betonie ....................................................68 n TARGI Energia wiedzy na targach Expopower....................................................70

4

IMEFY...................................................................................................................................................................12 JEAN MUELLER.................................................................................................................................................. 7 JM-TRONIK........................................................................................................................................................19 MERSEN..............................................................................................................................................................25 NEXANS..............................................................................................................................................................59 SEMICON............................................................................................................................................................15 ZUT ENERGOAUDYT......................................................................................................................................39

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


WYDARZENIA I INNOWACJE

Raport RWE o rynku energii w 2014 r.: zmienne ceny, stabilny popyt i niewielki spadek produkcji W 2014 r. zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrosło o 0,29% i wyniosło 159,4 TWh. Jednak w całym roku produkcja spadła w Polsce o 3,65%. Na rynku gazu całkowity wolumen transakcji zawartych w 2014 roku na Towarowej Giełdzie Energii wyniósł 111,6 TWh – wzrost 45-krotny w porównaniu do 2,4 TWh w roku 2013 Na koniec grudnia 2014 moc zainstalowana źródeł OZE wyniosła 6 029 MW, co oznacza wzrost o 9,4%. Natomiast ilość energii elektrycznej wytworzona w OZE wyniosła prawie 13,3 TWh.

P

o raz czwarty zdecydowaliśmy się na przygotowanie raportu podsumowującego ubiegły rok na rynku energii elektrycznej i gazu. Duzi odbiorcy energii chętnie sięgają po dane zawarte w naszych publikacjach, ponieważ analiza trendów i zachowań cen pozwala im lepiej planować działalność biznesową. Chcemy także budować świadomość wśród Klientów, iż wiedza na temat indywidualnej charakterystyki zużycia energii może znacząco zredukować wpływ wahań cen rynkowych na finalne koszty zakupu energii – powiedział Piotr Grzejszczak, Senior Menedżer w dziale Operacyjne Zarządzanie Zakupami Energii w RWE Polska S.A. W raporcie opracowanym przez ekspertów RWE znajdują się szczegółowe dane o rynku energii elektrycznej, gazu oraz praw majątkowych. Autorzy analizują m.in. czynniki, które kształtowały rynek w 2014 r. Wśród największych wyzwań na rynku energii elektrycznej w 2014 r. autorzy raportu wskazują wzrost i zmienność cen. Zdaniem ekspertów RWE było to spowodowane m.in. wdrożeniem Operacyjnej Rezerwy Mocy, wzrostem cen uprawnień do emisji CO2 oraz koniecznością inwestycji w nowe moce wytwórcze. Rynek polski nadal pozostaje mocno odizolowany od rynków sąsiednich, dlatego brakuje możliwości importu tańszej energii z zagranicy. Kolejnym czynnikiem wprowadzającym niepewność były prace nad ustawą OZE co do przyszłej formy wsparcia rozwoju odnawialnych źródeł energii.

RAPORT „RYNEK ENERGII ELEKTRYCZNEJ I GAZU ZIEMNEGO W POLSCE W 2014 ROKU” RYNEK ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Rynek Dnia Następnego (TGE) Wzrost o

Roczne zapotrzebowanie na energię elektryczną

Średnia cena godzinowa

-3,65% r/r

158,7 TWh

179,86 PLN/MWh

Wzrost o

0,49% r/r

Wzrost o

168,12 9,5% r/r PLN/MWh

31% r/r Średnia cena dla godzin szczytowych

232,17 PLN/MWh Wahania cen

od 149,65 PLN/MWh

Rynek terminowy (TGE) EUROSZCZYT (PEAK_Y-2015)

Wahania cen

Średnia cena dla kontraktów rocznych typu EUROSZCZYT z dostawą na rok 2015

od 178,5 PLN/MWh

Wzrost o

220,92 22,1% r/r PLN/MWh

Zdaniem autorów, czynnikami kształtującymi sytuację na rynku gazu były realizacja obliga gazowego, która spowodowała wzrost płynności na Towarowej Giełdzie Energii oraz rozbudowa infrastruktury przesyłowej umożliwiająca import gazu z Zachodu. Na rynku pojawiły się również nowe podmioty, co wzmogło konkurencję i powinno sprzyjać dalszemu rozwojowi zarówno rynku hurtowego, jak i detalicznego w przyszłości. RWE nieustannie monitoruje rynek energii elektrycznej i gazu, ponieważ dzięki temu może dostarczać swoim Klientom produkty pozwalające na elastyczne i optymalne dopasowanie zakupu energii do profilu ich zużycia – dodaje Piotr Grzejszczak.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

Wzrost o

17% r/r

Spadek produkcji energii elektrycznej

Rynek terminowy (TGE) PASMO (BASE_Y-2015) Średnia cena dla kontraktów rocznych z dostawą na rok 2015

Rynek Dnia Bieżącego (TGE)

do 203,00 PLN/MWh

Wolumen obrotu

Wzrost o

62% r/r

85,4 GWh

Wzrost o Wolumen obrotu

8,5% r/r

108,7 TWh do 235,00 PLN/MWh

Wolumen obrotu

Bez zmian w stosunku do 2013 r.

11,7 TWh

W 2015 r. wyzwaniem będzie dalsza integracja polskiego rynku energii elektrycznej poprzez wdrażanie mechanizmów market coupling oraz rozbudowa infrastruktury przesyłowej. W tym roku na rynku gazu planowane jest oddanie terminalu LNG oraz rozbudowa łącznika w Cieszynie. Przyczyni się to do zwiększenia bezpieczeństwa i dywersyfikacji kierunków dostaw. Barierą na drodze do liberalizacji pozostaje jednak Ustawa o „zapasach” uzależniająca obowiązek tworzenia zapasów od ilości importowanego gazu. Zapraszamy do lektury pełnej wersji raportu: http://www.rwe.pl/pl/o-firmie/ publikacje n

5


WYDARZENIA I INNOWACJE

Priorytety tematyczne badań energetycznych na lata 2016-2017 programu Horizon 2020 Komisji Europejskiej Komisja Europejska przy współpracy Państw Członkowskich prowadzi działania związane przygotowaniem nowego programu pracy na lata 2016 – 2017 w obszarze „Wyzwania społeczne – inteligentna, czysta i wydajna energia” programu Horizon 2020. Szczegóły programu pracy są wciąż jeszcze dyskutowane, ale główne priorytety tematyczne są już znane.

P

rogram Horizon 2020 to największy w Europie program badań i rozwoju technologicznego, którego budżet na lata 2014-2020 wynosi blisko 80 mld. euro. Środki programu przeznaczone są na finansowanie międzynarodowych projektów badawczych i wdrożeniowych, których celem jest poszukiwanie nowych rozwiązań technologicznych, transfer nowych technologii z laboratorium na rynek, usuwanie barier dla innowacji i poszukiwanie odpowiedzi na naglące wyzwania społeczne. Ważnym obszarem tematycznym programu Horizon 2020 jest obszar technologii energetycznych, na który w całym okresie funkcjonowania programu przeznacza się prawie 6 mld. euro. Przygotowywany program pracy składać się będzie z dwóch głównych części: efektywność energetyczna i konkurencyjna niskoemisyjna energia. Jednym z głównych założeń programu pracy jest wsparcie transformacji energetycznej w Europie poprzez wzrost efektywności energetycznej na wielu poziomach - generacji, dystrybucji i użytkowania energii. Jest to kluczowe zadanie zarówno z punktu widzenia polityki klimatycznej i wzrostu konkurencyjności gospodarki UE, jak i potrzeb konsumentów. W dokumencie EUCO 169/14 opublikowanym w październiku 2014 roku Komisja Europejska ogłosiła jako cel indykatywny osiągnięcie przynajmniej 27% poprawy efektywności energetycznej do roku 2030. Dla osiągnięcia tego ambitnego celu potrzebny jest silny impuls w dziedzinie badań i innowacyjności pozwalający pokonać różnego typu

6

technologiczne i rynkowe przeszkody. Równocześnie w ramach realizacji ogłoszonego przed kilku laty Strategicznego Programu Rozwoju Technologii Energetycznych w Europie SET Planu sformułowany został ostatnio zintegrowany plan działań w zakresie transformacji systemu energetycznego na lata 2015-2020. Obejmuje on cztery kluczowe wyzwania: wzrost efektywności energetycznej w budownictwie, w ogrzewaniu i chłodzeniu, w przemyśle i usługach. Odnoszące się do tych wyzwań priorytety przygotowywanego programu pracy kładą silny nacisk na zwiększenie zaangażowania konsumentów w oszczędzanie energii - od konsumentów prywatnych po władze publiczne. Wpierane będą działania w kierunku zmiany świadomości energetycznej konsumentów i ich zachowań motywowanych zarówno czynnikami ekonomicznymi, jak pozafinansowymi. Szczególna uwaga programu skierowana jest na budownictwo, które posiada największy potencjał poprawy efektywności energetycznej. Działania w tym obszarze będą skoncentrowane na redukcji kosztów modernizacji budynków pod kątem zwiększenia oszczędności energii i na zwiększeniu liczby budynków zero-energetycznych. Położony zostanie nacisk na usuwanie różnego typu barier, stymulowanie rynku usług modernizacyjnych oraz rozwój spójnych i opłacalnych metod wyznaczania rzeczywistej charakterystyki energetycznej budynków. Zaangażowanie konsumentów w tym zakresie ma pomóc w optymalizacji zużycia energii.

W dziedzinie ogrzewania i chłodzenia wspierane będą działania w kierunku wykorzystania i recyklingu ciepła traconego w miejskich przestrzeniach użytkowych (np. metro, duże budynki publiczne w czasie, gdy nie są użytkowane itp.) i w procesach przemysłowych, modernizacji starych i nieefektywnych sieci grzewczych, hybrydowych rozwiązań wykorzystujących odnawialne źródła energii i magazynowanie ciepła, wdrażania systemów grzewczych i chłodniczych opartych na zasobach niskotemperaturowych oraz poprawy zarządzania systemami grzewczymi. Wzrost efektywności energetycznej w przemyśle i usługach wymaga współdziałania wielu czynników, a wśród nich decydentów, audytorów energetycznych, sektora finansowego, firm działających w formule ESCO i samych pracowników. W proponowanym programie szczególną uwagę zwrócono na wdrażanie unijnej legislacji w zakresie efektywnych energetycznie produktów, optymalizację przepływów energii w procesach przemysłowych i wykorzystanie ciepła odpadowego w energochłonnych sektorach. W dziedzinie usług położono nacisk na poszukiwanie nowych rozwiązań energetycznych w budynkach usługowych (hotele, centra rekreacyjne i handlowe, szpitale itp.), które mają duży udział w wykorzystaniu energii cieplnej i jednocześnie znaczące możliwości jej oszczędności. Innym ważnym aspektem, na który położono nacisk, jest rola innowacyjnych instrumentów finansowych zwiększających zainteresowanie kapitału prywatnego w finansowanie przedsięwzięć proefektywnościowych.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


Druga część przygotowywanego programu pracy poświęcona jest rozwojowi niskoemisyjnych technologii energetycznych. Kraje UE zobowiązały się do obniżenia do roku 2020 emisji gazów cieplarnianych o 20% (w stosunku do roku 1990) i o 40% do roku 2030 oraz do osiągnięcia udziału energii ze źródeł odnawialnych na poziomie 20% do roku 2020 i 27% w roku 2030. Stąd główne wyzwania związane są rozwojem nowej generacji technologii energetycznych wykorzystujących odnawialne źródła energii i wdrażanie nowych technologii na skalę przemysłową. W programie dużą uwagę poświęcono energetyce słonecznej: redukcji kosztów produkcji energii elektrycznej przy pomocy technologii PV i wsparciu przemysłu wytwarzającego systemy fotowoltaiczne, redukcji zużycia wody w elektrowniach wykorzystujących skoncentrowaną energię słoneczną oraz rozwiązaniom służącym wykorzystaniu ciepła słonecznego w procesach przemysłowych. W zakresie energetyki wiatrowej wspierane będą rozwiązania służące redukcji kosztów eksploatacji, zwiększeniu trwałości i wydłużeniu czasu użytkowania turbin wiatrowych, a także projekty wdrażające morskie turbiny wiatrowe o mocy powyżej 10 MW. Przewiduje się również finansowanie projektów wdrażających technologie wykorzystania energii oceanów o mocy powyżej 10 MW oraz wspomagane systemy geotermalne (ang. Enhanced Geothermal Systems, EGS). W zakresie bioenergii program ogranicza się do wspierania różnego typu technologii produkcji płynnych biopaliw dla transportu. Wymienia się tu całą gamę możliwych technologii: gazyfikację biomasy dla otrzymywania gazy syntetycznego, pyrolizę i toryfikację biomasy do produkcji nośników bioenergetycznych, biochemiczną konwersję zawartych w lignocelulozowej biomasie cukrów do produkcji węglowodorów do silników diesla i lotniczych, produkcję biopaliw z biomasy morskiej i ze związków węgla zawartych w przemysłowych gazach wylotowych oraz produkcję płynnych biopaliw z różnego typu odpadów organicznych. W proponowanym programie dużą uwagę poświęca się integracji europejskich systemów energetycznych. Dzisiaj system energetyczny UE jest wciąż silnie uzależniony od granic między jej państwami członkowskimi. W dalszym ciągu są małe możliwości połączeń

między sieciami energii elektrycznej, gazu i ciepła. Tworzenie powiązań między sieciami zapewni większą elastyczność systemu i umożliwi większą penetrację podatnej na wahania energii ze źródeł odnawialnych. Stąd między innymi wynika wsparcie dla rozwiązań inteligentnych sieci energetycznych (Smart Grids) i magazynowania energii. W programie pojawiają się również wątki wsparcia dla klasycznych technologii energetycznych opartych na paliwach kopalnych, ale są one głównie związane z rozwojem technologii CCS. Nie mniej jednak ciekawe wydają się dwa proponowane tematy: jeden związany z wykorzystaniem wychwyconego CO2 jako półproduktu dla procesów przemysłowych (Carbon Capture and Utlization, CCU), drugi dotyczący zwiększenia elastyczności działania elektrowni wykorzystujących paliwa kopalne. Program przewiduje również wsparcie dla projektów zawierających badania aspektów społeczno-ekonomicznych systemów energetycznych. Przewidziano także miejsce dla projektów poszukujących i wdrażających nowe rozwiązania w zakresie integracji systemów energetycznych, transportowych i ICT na poziomie miast (projekty Smart Cities and Communities). Cały proponowany program zawiera łącznie ponad 60 obszarów tematycznych mogących stanowić cel przyszłych projektów oraz dodatkowo ponad 20 tematów działań zamawianych. Jest to ogromny zakres problemów, wśród których wiele zespołów naukowych i firm działających w branży energetycznej może znaleźć dla siebie interesujące tematy. Projekty przeznaczone do finansowania wybierane są w trybie konkursowym. Podstawowym warunkiem, jaki musi spełniać projekt, jest jego europejski wymiar: w większości przypadków konsorcjum projektowe musi składać się z co najmniej trzech partnerów z trzech różnych krajów UE lub stowarzyszonych z UE, a cel projektu musi wykraczać poza ramy regionalne lub krajowe. Jednakże o jakości projektu w istocie świadczy jego innowacyjność – na finansowanie mogą liczyć jedynie projekty proponujące naprawdę nowe, interesujące i ambitne rozwiązania.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

Andrzej Sławiński (Instytut Energetyki, Warszawa) n


WYDARZENIA I INNOWACJE

UPS EVER POWERLINE GREEN 33 Produktem Roku 2014! Seria zasilaczy UPS EVER POWERLINE GREEN 33 zabezpieczających sieci informatyczne została nagrodzona tytułem „Produkt Roku 2014” w konkursie organizowanym przez pismo Inteligentny Budynek. Specjalistyczne urządzenie podpoznańskiej firmy EVER zostało uznane za najlepsze w kategorii „Systemy zarządzania energią” zarówno w ocenie głosujących użytkowników, jak i specjalistycznego jury.

C

elem tegorocznej edycji konkursu Produkt Roku pisma Inteligentny Budynek było wyróżnienie najlepszych, najbardziej innowacyjnych i użytecznych rozwiązań z zakresu automatyki budynkowej w 2014 roku. W ośmiu kategoriach producenci zgłosili urządzenia, systemy i oprogramowania, które czynią budynki mieszkalne, użytkowe i serwerowe bardziej „smart”: od elementów integracji w automatyce budynkowej, przez systemy software, HVAC, oświetleniowe czy wreszcie zarządzania energią. To właśnie w tej ostatniej zwyciężył zasilacz EVER POWERLINE GREEN 33. W pierwszym etapie konkursu wszystkie zgłoszenia zostały ocenione przez specjalistyczne Jury. Najlepsze z nich zakwalifikowano do kolejnego etapu, w którym decyzję podejmowali już użytkownicy, oddając swoje głosy na najlepsze rozwiązania. Stanowiły one większą składową (60%) finalnego wyniku każdego zgłoszenia – pozostała część to ocena Jury. – Konkurs „Produkt Roku” Inteligentnego Budynku jest dla nas szczególnie atrakcyjny z powodu oceny produktów nie tylko na podstawie specjalistycznych

8

analiz ekspertów, ale także oddania głosu samym użytkownikom. – mówi Sebastian Warzecha, Dyrektor Handlowy firmy EVER. – Dzięki temu zwycięskie rozwiązania można bez żadnej przesady określić majstersztykiem zarówno w znaczeniu inżynierskim, jak również funkcjonalności najlepiej odpowiadających na potrzeby zgłaszane przez Klientów. Tu właśnie upatruję przewagę wszystkich nagrodzonych produktów – w łączeniu innowacyjności i podejścia „user-centered” z najnowszą i zaawansowaną technologią. Tylko takie urządzenia można wykorzystywać w zabezpieczaniu specjalistycznych systemów informatycznych. – dodaje. Nazywany popularnie „Zielonym”, POWERLINE GREEN 33 jest urządzeniem UPS dedykowanym do współpracy ze szczególnie wrażliwymi odbiornikami. Wyposażono go w innowacyjne rozwiązania wyraźnie zwiększające użyteczność w zabezpieczeniu serwerów, sieci komputerowych i systemów obróbki danych. Właśnie z myślą o branży IT POWERLINE GREEN 33 uzyskał unikalną technologię aktywnej kompensacji mocy biernej, tryb pracy hybrydowej czy dynamiczny algorytm sterowania chłodzeniem, uzu-

pełnione o zaawansowane możliwości sterowania. Moc i czas pracy autonomicznej zasilacza są skalowalne, a on sam analizuje parametry środowiskowe i umożliwia szybką wymianę baterii. Dodatkowo bardzo istotna jest również unikalna technologia kompensacji mocy biernej, która daje wymierne oszczędności poprzez eliminację poboru mocy biernej. Zdobyty tytuł to kolejne wyróżnienie dla UPS EVER POWERLINE GREEN 33. Do tej pory zasilacz UPS doceniono między innymi poprzez przyznanie Godła Najwyższej Jakości Quality International 2013, Wyróżnienia Honorowego 27. Międzynarodowych Energetycznych Targów Bielskich ENERGETAB 2014, Złotego Medalu Międzynarodowych Targów Energetyki EXPOPOWER 2014 oraz Złotego Medalu Międzynarodowych Targów Poznańskich – Wybór Konsumentów 2015. Więcej szczegółów na stronie: http:// ever.eu/a/pl/ever-powerline-green-33-produktem-roku-2014 EVER n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


WYDARZENIA I INNOWACJE

Wierzbowe żniwa Lubińska Energetyka ścięła 70 ha wierzby energetycznej ze swojej plantacji w miejscowości Ceber w gminie Kotla, w sąsiedztwie Huty Miedzi Głogów. To pierwsze wierzbowe żniwa lubińskiego przedsiębiorstwa. Biomasa zostanie sprzedana elektrowniom.

Ś

cięta wierzba waży ponad półtora tysiąca ton i w formie tak zwanej ścinki czyli drobno pociętych gałęzi, składowana jest w dużych pryzmach. Każda z trzech pryzm ma około 36 metrów długości, 12 metrów szerokości i 5 metrów wysokości. – To pierwsza z planowanych ścinek, do tej pory wycinaliśmy pielęgnacyjnie część posadzonej wierzby w celu poprawy jakości plantacji i uzyskania wysokiej wydajności z hektara. Dzięki właściwie prowadzonym pracom otrzymaliśmy prawie 25 ton z ha – tłumaczy Paweł Potoczny z Działu Rozwoju lubińskiej Energetyki, odpowiedzialny za działalność plantacji. Plantacja wierzby energetycznej była zakładana etapowo w latach 2009 – 2011. Obecnie uprawy prowadzone są

na obszarze 380 ha. Plantacja ma nie tylko komercyjny charakter, ale również badawczy. Służby ochrony środowiska lubińskiej energetyki prowadzą tam badania związane z wykorzystaniem różnych odmian wierzby energetycznej do rekultywacji gleby i środowiska po użytkowaniu przez przemysł hutnictwa miedzi. Obecnie użytkowane tereny są w większości dzierżawione od KGHM Polska Miedź SA. Podczas pierwszych pielęgnacyjnych wycinek w latach 2012 -2013 otrzymano około 750 ton zrębki. W przyszłości planuje się wzrost ilości pozyskanej biomasy wraz z przeprowadzaniem ścinki na większych obszarowo plantacjach. Energetyka Sp. z o.o. n

Regionalne Seminaria / Szkolenia dla Służb Utrzymania Ruchu www.seminarium.energoelektronika.pl 19.02.2015 - Radom 12.03.2015 - Tarnów 31.03.2015 - Wałbrzych EX 16.04.2015 - Białystok 14.05.2015 - Zielona Góra 18.06.2015 - Trójmiasto Robotyzacja i automatyzacja celem poprawy efektywności produkcji

24.09.2015 - Opole

Diagnostyka i monitoring maszyn w zakładach przemysłowych

22.10.2015 - Poznań EX 03.12.2015 - Toruń

Ochrona przepięciowa i systemy gwarantowanego zasilania pomocne w utrzymaniu ciągłości produkcji

Jeżeli jesteś zainteresowany uczestnictwem w Seminarium, zaprezentowaniem produktu lub nowego rozwiązania napisz do nas: marketing@energoelektronika.pl

c js ie a m zon ść nic Ilo ra

og

Jeżeli jesteś zainteresowany uczestnictwem w Seminarium, zaprezentowaniem produktu Energoelektronika.pl tel. (+48) 22 70 35 291 lub nowego rozwiązania napisz do nas: marketing@energoelektronika.pl Energoelektronika.pl tel. (+48) 22 70 35 291 Partnerzy:

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

9


WYDARZENIA I INNOWACJE

Elektryczna rzodkiewka Kilkakrotnie pisaliśmy już w „Urządzeniach dla energetyki” o roślinach jako naturalnym źródle energii. Sposobów na pozyskiwanie prądu z flory przybywa nieustannie. Nowością w tej dziedzinie jest patent polskich naukowców, którzy chcą „wytworzyć” elektryczność z roślin za pomocą nanocząstek i przyczepionej do liścia przezroczystej elektrody. Jako pierwsze wykorzystane zostaną do tego celu tytoń i rzodkiewnik pospolity.

Z

espół naukowców pod kierownictwem dr inż. Magdaleny Góreckiej ze Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego (SGGW) w Warszawie szuka jak najprostszego sposobu na uzyskanie z roślin czystej, ekologicznej energii. – Rośliny produkują tlen, którym oddychamy, zapewniają nam pożywienie, są źródłem wielu leków wykorzystywanych w medycynie. To powszechnie wiadomo. Jednak w ostatnich latach widać wielkie zainteresowanie wykorzystaniem roślin w produkcji energii. Wysiłki naukowców skupiają się głównie na tym, aby energię odzyskiwać z biopaliw. To wiąże się jednak z emisją toksycznych związków np. węglowodorów aromatycznych w procesie spalania – mówi. Ładunek elektryczny w roślinie powstaje, gdy światło, które pada na liść, dociera do chloroplastów znajdujących się w komórkach rośliny. Tam – pod wpływem słońca i w wyniku procesu fotosyntezy – z cząsteczki wody uwalniany jest tlen, a wraz z nim elektron, który jest przekazywany pomiędzy strukturami wewnątrz chloroplastu, łańcuchowo, w bardzo uporządkowany sposób. – Taki uporządkowany przepływ ładunku elektrycznego to nic innego, jak definicja prądu elektrycznego – tłumaczy dr Górecka. – W dodatku prądem elektrycznym w naszej roślinie możemy sterować. Zwiększając natężenie światła spowodujemy, że będzie uwalnia-

10

nych więcej elektronów i będą one szybko przekazywane w chloroplaście. Wyzwaniem jest tylko pozyskanie tego prądu z rośliny. – Wydawałoby się, że to nic trudnego. Musimy znaleźć coś, co będzie go przewodziło, np. kawałek drutu, który wbijemy w roślinę, połączymy kabelkami i wyprowadzimy na zewnątrz. Jednak nie jest to dobre podej-

ście, bo taki drut może uszkadzać komórki i chloroplasty, a jedynie zdrowy chloroplast gwarantuje właściwy przepływ elektronów. Naukowcy z SGGW wraz z fizykami i chemikami z Uniwersytetu Łódzkiego chcą wykorzystać nanocząstki jako przewodnik ładunku elektrycznego z chloroplastów. Nie wiadomo jeszcze jakie dokładnie nanocząstki zostaną ostatecznie użyte, na razie

trwają testy z ich różnymi typami. Wykluczone z nich zostały jedynie nanocząstki srebra, jako toksyczne i szkodliwe dla roślin. Kolejnym krokiem będzie skonstruowanie przez badaczy odpowiedniej – przezroczystej, by nie blokować roślinom dostępu światła, przylegającej do powierzchni liścia i docierającej do chloroplastów – elektrody, która odbierze prąd. To właśnie wydaje się obecnie najtrudniejszym zadaniem. – Mamy już pomysł na skonstruowanie elektrody z wykorzystaniem nanotechnologii, jednak na razie nie mogę zdradzać zbyt wielu szczegółów – informuje dr Górecka. Póki co nie wiemy, ile prądu będzie można uzyskać z jednej rośliny. – Nie spodziewam się, że nasze rośliny staną się wielkimi elektrowniami, ale każdy uzyskany z nich prąd będzie można wykorzystać np. do zasilania czujników dymu w lasach – dodaje badaczka. Uczeni zaczną od pracy z roślinami laboratoryjnymi, a to oznacza, że jako pierwsze przetestowane zostaną tytoń i rzodkiewnik pospolity. Na przeprowadzenie badań projekt dr Góreckiej otrzymał wsparcie 100 tys. zł, zajmując drugie miejsce w konkursie Inter – Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. FOT.: Wikimedia Commons OM n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


WYDARZENIA I INNOWACJE

Grupa Apator pozyskuje technologię ultradźwiękową

A

pator Powogaz S.A., podmiot zależny Apator S.A., przejął 100% udziałów w duńskiej spółce Miitors ApS. zajmującej się projektowaniem i rozwojem technologii ultradźwiękowych w obszarze opomiarowania wody i ciepła. Cena nabycia udziałów wyniosła €6,2 mln, zaś refinansowanie pożyczek do dotychczasowych udziałowców dodatkowe €0,8 mln. Sprzedającymi udziały w Miitors byli Pan Jens Drachmann, doświadczony konstruktor oraz założyciel spółki oraz wspierające go instytucje finansowe. Spółka Miitors została powołana do życia w 2010 roku w celu rozwoju pełnej gamy innowacyjnych produktów ultradźwiękowych, takich jak wodomierze (wody zimnej i ciepłej), ciepłomierze oraz chłodomierze. Prace rozwojowe, na dzień przejęcia, są bardzo zaawansowane. Miitors opracował m.in. proto-

typ wodomierza mieszkaniowego wody zimnej, którego testy w pełni potwierdziły założenia projektowe. Dzięki transakcji Apator Powogaz pozyska innowacyjną technologię, poszerzy portfel produktów oraz zapewni sobie lepszy dostęp do rynków w Europie Zachodniej, Ameryce Pn. i krajach Bliskiego Wschodu. Na szczególną uwagę zasługują potencjalne przewagi konkurencyjne technologii Miitors, takie jak bardzo wysoka precyzja pomiaru (klasa metrologiczna), energooszczędność (długi czas życia baterii – do 20 lat) oraz niższe koszty produkcji (optymalizacja konstrukcji). Potwierdzeniem wartości technicznej technologii Miitors są liczne patenty i zgłoszone wnioski patentowe o zasięgu globalnym. Wszystkie prawa intelektualne są własnością spółki. – Technologie ultradźwiękowe to szybko rosnący i bardzo innowacyjny segment

rynku globalnego. Oczekujemy, że zakup technologii Miitors zwiększy nasz dostęp do rynków z wyższym poziomem cen i marż. Pierwsze produkty ultradźwiękowe zostaną włączone do oferty Apator Powogaz w połowie 2016 roku, zaś pełen asortyment do końca 2018 roku – powiedział Krzysztof Prucnal, Prezes Zarządu Apator Powogaz. Miitors będzie funkcjonował w strukturze Grupy Apator Powogaz jako centrum kompetencji ultradźwiękowych, jednostka badawczo-rozwojowa prowadząca prace pod kierownictwem Pana Jensa Drachmanna. Doradcą transakcyjnym Apator Powogaz był Azimutus, a doradcą prawnym duńska kancelaria Plesner.

Grupa Apator n

CIRLAMP – system inteligentnego zarządzania oświetleniem publicznym

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

CIRCUTOR, S.A. Vial Sant Jordi, s/n 08232 Viladecavalls, Hiszpania

tel. +48 515 380 682 email: polska@circutor.com 11 www.circutor.com/pl


WYDARZENIA I INNOWACJE

Polskie firmy przemysłowe i wydobywcze będą mogły skorzystać z nowej ulgi na energię elektryczną Ustawa o odnawialnych źródłach energii wprowadza nową ulgę dla przedsiębiorstw przemysłowych reprezentujących energochłonne sektory przemysłu. W zależności od stopnia energochłonności danego przedsiębiorstwa, ulga może wynieść od 20 do nawet 85% kosztów wsparcia odnawialnych źródeł energii. Żeby z niej skorzystać jeszcze w 2015 roku, do 17 kwietnia trzeba złożyć stosowne oświadczenie.

T

o bardzo dobra wiadomość dla polskiego przemysłu. Wiele państw Unii Europejskiej, w tym nasz najbliższy sąsiad i konkurent - Niemcy, stosuje ulgi dla największych krajowych przedsiębiorców od kosztów energii elektrycznej tak, by zwiększyć ich konkurencyjność i zredukować tym samym zjawisko przenoszenia energochłonnej produkcji do państw trzecich, w których nie obowiązują wyśrubowane normy i dla których ochrona klimatu nie jest priorytetem – tłumaczy Zbigniew Liptak, Dyrektor w Dziale Doradztwa Podatkowego EY. Ulga na energię elektryczną dotyczy obowiązku zakupu zielonych certyfikatów. Prawo do skorzystania z niej będzie miało nawet około 1000 firm z sektora produkcyjnego i wydobywczego, dla których koszt energii elektrycznej wyniósł nie mniej niż 3 proc. wartości dodanej brutto. Wśród branż, które będą mogły skorzystać z preferencji zna-

12

leźli się m.in. producenci węgla, papieru, szkła, żywności, cementu, wyrobów ceramicznych i wielu innych. Ulga będzie wynosić od 20 do 85% obowiązku umarzania certyfikatów w zależności od poziomu energochłonności. Firmy, które chciałyby skorzystać z ulgi jeszcze w bieżącym roku, muszą złożyć w ciągu 15 dni od ogłoszenia ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii, czyli do 17 kwietnia, stosowne oświadczenie Prezesowi Urzędu Regulacji Energetyki. – Oświadczenie takie musi zawierać potwierdzenie wykonywania działalności gospodarczej oznaczonej kodami Polskiej Klasyfikacji Działalności uprawniającej do ulgi, informację o ilości zakupionej na własny użytek energii elektrycznej w roku 2014 oraz wskazanie wartości współczynnika intensywności zużycia energii elektrycznej wraz z opinią biegłego rewidenta – tłuma-

czy Katarzyna Kłaczyńska, prawnik, ekspert w obszarze energetyki w kancelarii prawnej EY Law. System zielonych certyfikatów, czyli świadectw pochodzenia energii wytwarzanej za pomocą odnawialnych źródeł energii, funkcjonuje w Polsce od października 2005 roku. Wielcy odbiorcy energii muszą kupić określoną liczbę certyfikatów potwierdzając tym samym, że część zakupionej przez nich energii pochodzi z OZE. Zakupione certyfikaty muszą przedstawić do umorzenia prezesowi URE. Jeśli tego nie zrobią, wnoszą opłatę zastępczą, która w 2015 roku wynosi ok. 300,03 zł/MWh. Co ważne w nowej uldze, to fakt, że przysługuje ona zarówno tym wielkim podmiotom, które samodzielnie rozliczają się z zielonych certyfikatów (próg 100 GWh), jak i mniejszym firmom. EY n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


WYDARZENIA I INNOWACJE

Czysty, niebieski węgiel Blue coal, jak nazwano niskoemisyjny, bezdymny węgiel, który jest dziełem naukowców z Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla z Zabrza, ma szansę przyczynić się do rozwiązania problemu potężnych, trujących zanieczyszczeń emitowanych każdego dnia z ponad 5 kotłów na węgiel lub drewno, jakie działają dziś w Polsce.

Z

tej liczby aż 3,5 mln kotłów w domach jednorodzinnych nie spełnia żadnych norm emisji. Te tzw. „kopciuchy” to piece oparte na technologii sprzed półtora wieku, do których wrzucić można wszystko jako paliwo, co skutkuje tym, że ich użytkownicy, ochoczo ogrzewający się wszelkimi śmieciami, w tym miałem i pyłem węglowym, wysyłają do atmosfery aż od 400 do 600 mg śmiercionośnego pyłu na metr sześcienny. Choć niektóre gminy niemrawo korzystające z rządowego programu KAWKA wspierają, przynajmniej teoretycznie, swoich mieszkańców w wymianie tych urządzeń na czystsze źródła energii – nowocześniejsze kotły węglowe czy gazowe, to póki co jedynie Małopolska zdecydowała się dotować piece V, najwyższej obecnie klasy. Reszta poprzestaje na zakupie pieców IV lub III klasy. Dla porównania: piec V klasy emituje ok. 40 mg pyłów na metr sześcienny (zatem 10-15 razy mniej niż „kopciuch”), piec klasy IV dwa razy więcej, a klasy III – nawet 120 mg pyłów. Kluczowy pozostaje przy tym fakt, że w powyższych urządzeniach można palić wyłącznie węglem wysokiej jakości, odpowiednio grubym. A to właśnie jakość materiału używanego na opał ma znaczenie zasadnicze. Niewiele bowiem pomoże wymiana kotła, jeśli do spalania w nim używane będzie kiepskie paliwo – zasilany nim nowoczesny kocioł straci bowiem zdolność do ograniczania ilości zanieczyszczeń.

Co jednak zrobić, by wyeliminować z obiegu detalicznego złej jakości węgiel, co jest posunięciem niezbędnym w obecnych warunkach? Jak szacują m.in. eksperci Polskiej Izby Ekologii, by dotrzymać standardów zanieczyszczeń, które przyjęła Polska wstępując do Unii, z rynku muszą zniknąć paliwa węglowe, które zawierają więcej niż 6 proc. pyłu i 0,8 proc. siarki (w wersji złagodzonej 8 i 1 proc.). Oznacza to eliminację większości produkowanego obecnie w Polsce węgla, nie wspominając o mule, który w połowie składa się pyłów. Tłumaczy to dlaczego Ministerstwo Gospodarki nadal zwleka z wydaniem

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

rozporządzenia określającego standardy dla węgla sprzedawanego detalicznie. Prócz troski o interesy kopalń w grę wchodzi oczywiście także niski koszt urządzeń i, choć to akurat mylne wrażenie, ich eksploatacji. Osób, które korzystają ze starych pieców i fatalnej jakości węgla jest bowiem mnóstwo. Jak mówi Aleksander Sobolewski, szef Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla z Zabrza – Są gminy, które będą mogły doprowadzić do ich domów rury ciepłownicze – w ten sposób koszty ogrzewania nie wzrosną tam radykalnie. Jednak każda inna forma ogrzewania będzie droższa, czasem nie-

13


WYDARZENIA I INNOWACJE osiągalna dla portfela tych ludzi. Dlatego zaczęliśmy prace nad paliwem, które nawet w najbardziej przestarzałym piecu przyniesie efekt ekologiczny. Wiele wskazuje na to, że się udało. Chodzi właśnie o opracowany w IChPW rodzaj węgla bezdymnego, przy którego spalaniu ilość zanieczyszczeń jest nikła. – Nazwaliśmy go blue coal, zarejestrowaliśmy już nazwę. Płomień jest bowiem nie żółto-pomarańczowy, jak przy węglu, ale właśnie niebieski – informuje szef Instytutu. „Błękitny węgiel” dostarczono już w celach testowych do dwóch kotłowni i jednej kamienicy w Zabrzu. Różnica w ilości zanieczyszczeń okazała się równie zadowalająca jak w laboratoriach. – Laboratoryjne testy pokazały, że w najgorszym „kopciuchu” emisja zanieczyszczeń z palenia blue coal jest dziesięć razy niższa niż ze zwykłego węgla – mówi Sobolewski. Blue coal to węgiel odgazowany do tego stopnia jak koks (który choć jest czystym paliwem, nie nadaje się do użytku domowego: trudniej go rozpalić, trzeba go mieszać z drewnem lub węglem, przez co ilość zanieczyszczeń rośnie). Pozbawiony tych wad Blue coal łatwo

rozpalić, zaś zasilany nim piec można zasypać na noc bez ryzyka przegrzania paleniska i specjalnego przeszkolenia do opalania tym paliwem. Niestety, póki co blue coal wiąże się z wysokimi kosztami. Jak szacują w IchPW, jego tona może kosztować ok. 1000-1300 zł (będzie to zależało m.in. od skali produkcji). Mimo to sprawa nie wygląda na przegraną. – W niektórych gminach nawet drogi blue coal może być opłacalny. Są takie, gdzie gmina najpierw dołoży mieszkańcom pieniędzy do wymiany kotłów na nowoczesne, a potem będzie zmuszona ich wspierać przy zakupie dobrego węgla do tych urządzeń, bo biedniejsi nie podołają samodzielnemu zakupowi. Jeśli ten problem będzie występował na dużą skalę, by osiągnąć efekt poprawy jakości powietrza, tańsza dla gminy może okazać się rezygnacja z wymiany kotłów na rzecz dopłacania do rachunków za blue coal – mówi Sobolewski. Pozostaje jeszcze inny problem. – To paliwo powstało z myślą o „kopciuchach” i podobnych technologicznie piecach. Te piece właśnie stanowią największy problem dla środowiska.

Jednak w Polsce powoli, ale postępuje wymiana kotłów na nowocześniejsze. By wykorzystywać w nich węgiel bezdymny, potrzebny będzie inny rodzaj paleniska, inne oprzyrządowanie. Póki co jednak w Polsce działa co najmniej 3,5 mln „kopciuchów”, a ich wymiana na nowocześniejsze potrwa przynajmniej 15 lat. Węgiel bezdymny może się więc okazać dobrym rozwiązaniem, zwłaszcza jeśli Polska, wzorem Norwegii, wprowadzi nakaz, by np. w kominkach stosowano tylko ten rodzaj paliwa. Istotne jest też to, że blue coal da się produkować z niemal każdego gatunku węgla wydobywanego w naszym kraju. Gdyby rząd zdecydował się na wprowadzenie odpowiednich wymogów jakości dla węgla sprzedawanego w Polsce, paliwo bezdymne mogłoby się stać szansą dla polskiego górnictwa. Sprowadzany z zagranicy węgiel także musiałby spełniać te normy, czyli być przetwarzany, a to podnosiłoby jego koszt z korzyścią dla polskiego węgla. FOT.: Wikimedia Commons OM n

Na co komu hałas? Na nic, oczywiście – chciałoby się odpowiedzieć. Skoro jednak żyjemy w zaśmieconej audiosferze, może warto wykorzystać jakoś ten fakt z pożytkiem dla dobra znękanych mieszkańców miast? Wiedziony podobnym przekonaniem profesor Zhong Wang i jego współpracownicy z Georgia Institute of Technology w Atlancie zbudowali z cienkiego papieru mikrofon wielkości znaczka pocztowego, który zamienia hałas w energię.

J

ak informuje „New Scientist”, niezwykły mikrofon powstał z... papieru. Za pomocą lasera w wypalono w nim jednak liczne mikroskopijne dziurki, a następnie jedną stronę arkusika pokryto miedzią. Później papier umieszczony został na cienkiej warstwie teflonu i połączony z nią wzdłuż jednej z krawędzi. Zabieg ten sprawił, że pod wpływem fal dźwiękowych wytwarzane są na powierzchni materiału ładunki elektryczne. A to dlatego, że każdy z zastosowanych materiałów wibruje nieco inaczej, co sprawia, że stykają się one i rozłączają. Dzięki tak wytworzonej energii moż-

14

na – przykładowo – doładowywać telefon komórkowy. Wydajność „mikrofonu” wynosi około 121 miliwatów na metr kwadratowy. To zaś, ile energii może dostarczyć, zależy od jego rozmiarów. Niewielki arkusz zamontowany w telefonie nie wystarczy więc najpewniej do całkowitego naładowania akumulatora, ale już duże powierzchnie – jak choćby ekranów otaczających autostrady – mogłyby generować godne uwagi ilości energii z hałasu. FOT.: Georgia Institute of Technology OM n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


Jedwabna bateria Niewykluczone, że już niebawem uda się zaradzić problemom związanym z szybkim rozładowywaniem się akumulatorów litowojonowych, będących rzekomo nadzieją elektroniki – i przemysłu samochodowego. Na bazie materiału pozyskanego z jedwabiu powstaje właśnie nowa, przyjazna środowisku technologia, która zwiększa wydajność tego typu baterii.

A

kumulatory litowo-jonowe to dzisiaj najczęściej używany rodzaj baterii na rynku, które powszechnie stosuje się do zasilania nie tylko najmniejszych przenośnych gadżetów mobilnych, ale też samochodów elektrycznych. Baterie takie uchodzą za efektywniejsze – w porównaniu z tymi opartymi na technologiach tradycyjnych istotnie szybciej się ładują, są trwalsze i charakteryzują się większą gęstością, tzn. oferują większą wydajność, mimo że są lżejsze – i mniej obciążające dla środowiska naturalnego, co jednak wydaje się wątpliwe zważywszy toksyczność i szkodliwość samego litu. Prócz tego baterie litowo-jonowe mają jednak zasadniczą wadę – bardzo łatwo je rozładować. Nad zmianą tego stanu rzeczy pracuję laboratoria wielu korporacji stosujących w swoich urządzeniach ten rodzaj akumulatorów.

Ostatnio zaś w magazynie „ACS Nano” opublikowano raport, z którego wynika, iż grupie naukowców udało się znacznie zwiększyć wydajność baterii litowo-jonowych z wykorzystaniem właściwości naturalnego materiału – jedwabiu. Podstawowym elementem w komercyjnych urządzeniach litowo-jonowych, włączając w to standardowe baterie oraz superkondensatory pozostawał do tej pory węgiel, a zwłaszcza jego najczęściej stosowana odmiana – grafit. Ten ostatni jednak charakteryzuje niestety ograniczona pojemność energetyczną. Mimo więc powszechnego wychwalania nowego rodzaju baterii, trwają prace nad ich ulepszeniem, czy raczej poszukiwania metod i materiałów mających wydłużyć żywotność akumulatorów. Zespół naukowców pod przewodnictwem Chuanbao Cao znalazł ostatnio sposób na przetwarzanie naturalnego jedwabiu, do tworzenia nanowłókien zawierających węgiel, który może być stosowany w urządzeniach magazynujących energię. Opracowany materiał jest w stanie pomieścić pięć razy więcej litu niż grafit, co jest środkiem do poprawy wydajności baterii. Przygotowana bateria przeszła również 10.000 cykli rozładowania, tracąc jedynie 9 procent swojej wydajności. Naukowcy z powodzeniem dodali ten materiał w prototypowych bateriach oraz superkondensatorach w sposób jednoetapowy, który mógłby być łatwo zwiększony.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

FOT.: Wikimedia Commons OM n


WYDARZENIA I INNOWACJE

Hydraulika na miarę Przemysłu 4.0 – czwartej rewolucji przemysłowej Połączenie urządzeń hydraulicznych, elektrycznych i otwartych standardów komunikacji w rozwiązaniach sieciowych

Połączenie produkcji przemysłowej z wirtualnym światem technologii informacyjnej w ramach koncepcji Przemysłu 4.0 nabiera coraz większego znaczenia. Wymagania stawiane technologiom automatyki są jasno zdefiniowane: zdecentralizowane inteligentne sterowanie i autonomiczne działanie, otwarte standardy komunikacji, szybkie łączenie w sieć i rozpoznawanie kontekstu w czasie rzeczywistym. W połączeniu z cyfrowymi technologiami sterowania i komunikacją zgodną z otwartymi standardami urządzenia hydrauliczne spełniają te wymagania. Taka kombinacja umożliwia także wykorzystanie w rozwiązaniach sieciowych potencjału urządzeń hydraulicznych: dużej gęstości mocy, modułowej konstrukcji i wydajności.

W

ykonano już najważniejszy krok w procesie wprowadzania urządzeń hydraulicznych w erę Przemysłu 4.0: udało się połączyć siłowniki hydrauliczne z cyfrową elektroniką sterującą i przenieść funkcje sterowania na poziom oprogramowania. Technologie hydrauliczne są już całkowicie pokryte algorytmami zaimplementowanymi w oprogramowaniu, które automatycznie kompensują nieliniowe działanie napędów zbudowanych w tej technologii. Typowe sterowniki procesów, takich jak przejście ze sterowania ruchem na sterowanie siłą

16

czy działanie synchroniczne, np. w prasach, są predefiniowane w fabrycznej konfiguracji oprogramowania. Zdecentralizowane inteligentne sterowanie umożliwia autonomiczne działanie napędów i ich samoczynną adaptację do zmiennych parametrów procesów. Firma Bosch Rexroth jest jednym z głównych inicjatorów rozwoju na tym polu. Już na początku lat 90. nasi specjaliści w dziedzinie napędów i sterowania wprowadzili na rynek pierwsze elektrohydrauliczne osie liniowe ze zdecentralizowanym inteligentnym sterowaniem.

Szybkie łączenie w sieć dzięki oprogramowaniu Firma Bosch Rexroth konsekwentnie podążała dalej tym szlakiem i stworzyła oprogramowanie uwzględniające dziesiątki lat jej doświadczenia. „Nasze wiodące sterowniki są fabrycznie wyposażone w domyślne funkcje obsługi urządzeń hydraulicznych, tak że użytkownik może je bezpośrednio konfigurować” — tak Markus Rukaber, dyrektor ds. zarządzania produktami firmy Bosch Rexroth, opisuje obecny stan techniki. „W ten sposób wspieramy użytkowni-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


WYDARZENIA I INNOWACJE ka w uruchamianiu osi hydraulicznych”. Umożliwia to szybkie połączenie rozwiązań hydraulicznych z siecią informatyczną i ich optymalną kalibrację dla potrzeb konkretnych wymagań w trybie online.

Napędy ze zdecentralizowanym inteligentnym sterowaniem Napędy pomp o zmiennej prędkości (Sytronix) oferują nowe możliwości w zakresie zdecentralizowanego inteligentnego sterowania. Łączą w sobie zalety urządzeń elektrycznych i hydraulicznych. Napędy Sytronix firmy Bosch Rexroth generują przepływ cieczy hydraulicznej odpowiednio do potrzeb i zmniejszają zużycie energii przez elementy hydrauliczne nawet o 80% w porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami. W zależności od zastosowania napęd Sytronix może nawet przejąć bezpośrednie sterowanie pozycją siłownika. Obniża to koszt systemu, zwiększa jego elastyczność i upraszcza rozruch. Firma Bosch Rexroth idzie o krok dalej w swoich niezależnych osiach liniowych: te gotowe do podłączenia zespoły siłowników są zintegrowane z pompą o zmiennej prędkości. Siłownik generuje przemieszczenia liniowe bez strat i jest chroniony przed przeciążeniem. Niezależne osie instaluje się w taki sam sposób, jak napędy elektryczne. Wystarczy podłączyć kabel do zasilacza sieciowego, a oś do systemu sterowania. „Te osie oferują wszystkie funkcje napędów elektrycznych” — mówi Markus Rukaber — „a z drugiej strony również wszystkie zalety urządzeń hydraulicznych, jak brak zużycia i duża gęstość mocy.”

z urządzeniami hydraulicznymi przez interfejsy Multi-Ethernet w napędach pomp o zmiennej prędkości i w sterownikach ruchu” — podkreślił Markus Rukaber. Interfejsy Multi-Ethernet firmy Bosch Rexroth obsługują w jednym urządzeniu wszystkie obowiązujące protokoły czasu rzeczywistego, takie jak sercos, EtherCAT, Ethernet/IP, PROFINET RT i VARAN. Dzięki temu systemy sterowania i systemy wyższych poziomów mają pełny dostęp do urządzeń hydraulicznych, co umożliwia integrację systemów niezależnie od tego, jakie firmy wyprodukowały poszczególne elementy. Otwarte standardy dotyczą również programowania. Języki programowania sterowników PLC zgodne z normą IEC 61131 już stały się standardem w inżynierii mechanicznej i inżynierii produkcji. Przemysł 4.0 potrzebuje jednak czegoś więcej. Bosch Rexroth jest pierwszym producentem systemów sterowania, który połączył dziedziny automatyki i informatyki. Uhonorowana nagrodą HERMES (prestiżowa nagroda targów Hannover Messe) oraz Złotym Medalem AUTOMATICON 2014, technologia interfejsów Open Core Engineering umożliwia niezależne programowanie systemów sterowania firmy Bosch Rexroth w językach programowania wysokiego poziomu. Aby to osiągnąć, producent upublicznił rdzeń swoich systemów sterowania. W pierwszych powstających aplikacjach producenci maszyn zamiast na programowaniu sterowników PLC skoncentrowali się na wykorzystaniu smartfonów i tabletów do rozruchu, optymalizacji podczas pracy i diagnostyki swoich zastosowań.

Podstawowe wymagania wobec otwartych standardów

Zdalna diagnostyka i monitorowanie warunków działania

Wszyscy eksperci zgadzają się, że Przemysł 4.0 wymaga ustandaryzowanych protokołów komunikacyjnych i języków programowania. Już teraz rozpowszechnione są systemy magistral typu fieldbus, łączących z systemem sterowania urządzenia działające w różnych technologiach, takie jak napędy elektryczne, urządzenia hydrauliczne i pneumatyczne. Wielu producentów maszyn poszło o krok dalej i zaczęło stosować protokoły komunikacji czasu rzeczywistego w sieciach Ethernet, takie jak sercos, Ethernet/ IP czy PROFINET. „Produkty Bosch Rexroth obsługują zarówno połączenia magistralowe, jak i połączenia czasu rzeczywistego

Podłączenie urządzeń hydraulicznych do sieci Ethernet udostępnia wszystkie opcje ich zdalnej diagnostyki i zdalnej obsługi technicznej. Wszystkie elektroniczne układy sterowania są opatrzone niepowtarzalnymi identyfikatorami. Technicy posiadający odpowiednie uprawnienia mogą odczytywać dane niezależnie od miejsca pobytu i modyfikować parametry online. Zdecentralizowane inteligentne sterowanie umożliwia także monitorowanie szeregu warunków działania urządzeń. Układy elektroniczne analizują sygnały z czujników, a oprogramowanie określa bieżący status roboczy systemu hydraulicznego. Jeżeli zmierzone warto-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

ści przekraczają zdefiniowany zakres tolerancji, system ostrzega operatora o zbliżaniu się do stanu krytycznego. Umożliwia to serwisantom podjęcie odpowiednich działań w już zaplanowanym oknie serwisowym, zanim maszyna się wyłączy.

Właściwości fizyczne napędów nieistotne dla systemu sterowania Zdecentralizowane inteligentne sterowanie i otwarte standardy umożliwiają oprogramowaniu systemów hydraulicznych wykrywanie zmieniającego się kontekstu i automatyczne dostosowanie sekwencji przemieszczeń. Właściwości fizyczne napędu nie mają już znaczenia dla systemu sterowania wyższego poziomu. Nie jest istotne, czy przemieszczenie jest wywoływane elektrycznie, elektromechanicznie czy hydraulicznie. Oznacza to na przykład, że stacje pras hydraulicznych mogą odczytywać dane produktów z układów RFID i elastycznie dopasowywać działanie prasy do poszczególnych obrabianych przedmiotów bez konieczności angażowania operatora czy systemu sterowania wyższego poziomu. W ten sposób urządzenia hydrauliczne dorównały urządzeniom elektromechanicznym i zaczęły spełniać wymagania Przemysłu 4.0. Dodatkowo oferują one niepowtarzalne zalety fizyczne. Markus Rukaber potwierdza: „Urządzenia hydrauliczne wyposażone w układy elektroniczne i oprogramowanie, zgodne z otwartymi standardami, doskonale wpasowują się w obecne i przyszłe koncepcje Przemysłu 4.0.”. Bosch Rexroth Sp. z o.o. jest wiodącym specjalistą w zakresie napędów i sterowań. Pod marką Rexroth firma oferuje ponad 500.000 klientom kompleksowe rozwiązania obejmujące napędy, sterowania i regulacje. Bosch Rexroth jest partnerem w aplikacjach do maszyn samojezdnych i przemysłowych oraz urządzeń wykorzystujących odnawialne źródła energii. Bosch Rexroth jako The Drive & Control Company opracowuje, produkuje i sprzedaje swoje komponenty i systemy w ponad 80 krajach. Przedsiębiorstwo należące do Grupy Bosch zatrudniające 36 700 pracowników osiągnęło w roku 2013 przychody w wysokości około 5,7 mld euro. Więcej informacji na stronie: www.boschrexroth.pl oraz https:// www.facebook.com/BoschRexroth n

17


NOWOŚCI

Zenex producentem kondensatorów! Z początkiem 2015 roku przedsiębiorstwo ZENEX uruchomiło długo oczekiwaną produkcję unikatowych trójfazowych kondensatorów do kompensacji mocy biernej niskiego napięcia, stając się tym samym jedynym polskim producentem wśród grona kilkunastu producentów w Europie.

P

omysł zrodził się w 2009 roku, w czasie gdy seryjna produkcja baterii kondensatorów niskiego napięcia ZenMATIC była już stabilna i dobrze rozwinięta. Produkt z założenia miał być innowacyjny. Pomimo braku dostatecznego doświadczenia, technologii i maszyn zdecydowano opracować go samodzielnie od podstaw. Rozpoczął się trudny proces projektowania, poszukiwania rozwiązań i testowania. Kondensatory Zvar miały mieć wyjątkową funkcjonalność i elastyczność zastosowania, dlatego analizowano wszystkie wady i zalety istniejących na rynku rozwiązań, szukając niekoniecznie najtańszych sposobów wyprodukowania wyjątkowego kondensatora. Powstałe rozwiązanie w budowie jest przeciwieństwem standardowego trójfazowego kondensatora, w obudowie aluminiowej. Pomimo bardziej skomplikowanej konstrukcji, obecnej produkcji mało-seryjnej, użytych wysokiej jakości surowców, z sukcesem osiągnięto dobrą cenę rynkową, oraz liczne zalety techniczne, co uczyniło produkt bardzo atrakcyjnym.

Przykładowe typy kondensatorów Zvar

Wyjątkowe wykonanie i funkcjonalność

Kondensatory Zvar zostały wykonane w technologii suchej, zalane żywicą poliuretanową. Do wykonania zewnętrznej obudowy zwijki zastosowano Poliamid >PA66-GF25<. Całość posiada klasę palności V0, zgodnie z normą ISO 1210/UL 94. Przy produkcji nie jest używany żaden płyn izolacyjny, ani impregnat, zatem produkt bardzo dobrze spełnia wymagania norm ochrony środowiska. Zastosowanie elementarnych kubków jednofazowych pozwala na dużą elastyczność w konfiguracji gotowych kondensatorów.

Przyjęty system zacisków w postaci wyprowadzonych szyn miedzianych zakończonych śrubami M8, pozwala na pewne i wygodne podłączenie dowolnych przewodów zasilających. Możliwości łączeń modułów Zvar: 3P-Trójkąt; 3P-Gwiazda; 3P+N-Gwiazda; 2P-Jednofazowe; 6-cio końcówkowe;

Unikatowa funkcja regeneracji

Zabezpieczenie pojedynczego modułu kondensatora Zvar posiada wewnętrzną membranę zbudowaną z elastycznego Polipropylenu. Pod membraną znajduje się komora, w której zbiera się ewentualny gaz powstający w procesie regeneracji uszkodzonej przebiciem zwijki. Po osiągnięciu ciśnienia krytycznego w komorze membrana migowo zmienia położenie, popychając trzpień dociskający uchwyt z bezpiecznikiem kondensatora. Uchwyt bezpiecznika znajduje się pomiędzy dwiema sprężynami mocniejszą i słabszą, jeżeli trzpień jest w pozycji wyjściowej mocniejsza sprężyna dociska bezpiecznik do zacisków kondensatora. Jeżeli trzpień zostaje wypchnięty, mocniejsza sprężyna zostaje całkowicie wyluzowana, dzięki temu słabsza sprężyna natychmiast rozłącza bezpiecznik cylindryczny powodując rozłączenie zwijki kondensatora. W przypadku uszkodzenia bloku kondensatora z reguły uszkodzeniu ulega jeden kubek. W takim przypadku możliwa jest wymiana uszkodzonej jednostki, przywracając tym samym kondensator do pełnej sprawności. Wszystkie obecnie produkowane kondensatory mocy wykonane są z polipropylenowej zwijki samo-regenerującej. Dlatego kondensator Zvar został tak skonstruowany, by jako jedyny po zadziałaniu zabezpieczenia ciśnieniowego, lub przepaleniu bezpiecznika miał możliwość regeneracji. Na podstawie dotychczas przeprowadzonych badań stwierdzono, że ilość możliwych do przeprowadzenia regeneracji jest zależna od rodzaju powstałych uszkodzeń, wynikających głównie z warunków pracy kondensatora. Regeneracja może zostać wykonana wyłącznie przez producenta. Konieczne jest sprawdzenie zabezpieczeń, oraz wykonanie testów zgodnie z normą PN-EN 60831-1

Kondensator Zvar z widocznymi połączeniami wewnętrznymi

System umożliwia łączenie kubków szeregowo, lub równolegle. Bloki łączymy w trójkąt lub gwiazdę, dzięki czemu otrzymujemy kondensator jedno, lub trójfazowy o różnych parametrach elektrycznych, zarówno mocy jak i dopuszczalnych napięciach pracy.

18

Sprawny kondensator

Rozłączony kondensator

ZENEX n kontakt: kmb@zenex.pl, tel.: +48 62 747 32 77 www.zvar.pl

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


NOWOŚCI

Nowość w ofercie Spółki JM-TRONIC – rozdzielnica niskiego napięcia typu PowerCell Spółka JM-TRONIC to polski producent aparatury elektroenergetycznej, obecny na rynku od 1981 roku. W swojej ofercie firma posiada takie rozwiązania jak aparatura łączeniowa, pomiarowa, zabezpieczeniowa i rozdzielcza, jak również świadczenie usług m.in. związanych z kompleksową realizacją inwestycji. Dynamiczny rozwój, jaki spółka JM-TRONIC realizuje od początku działalności, przekłada się na sukcesywne dostosowywanie oferty do wymagań Klientów i realiów rynkowych. Właśnie ze względu na oferowaną kompleksową realizację wielu inwestycji, na przełomie roku podjęto decyzję o wprowadzeniu do produkcji rozdzielnic niskiego napięcia. W efekcie podjętych działań już w tym roku firma JM‑TRONIC będzie dostarczała swoim Klientom nowe rozdzielnice nn typu PowerCell, które powstaną na bazie konstrukcji firmy Cubic.

P

refabrykowana rozdzielnica w modułowej obudowie typu PowerCell jest przeznaczona do pracy wnętrzowej i może być ustawiona jako rozdzielnica wolnostojąca lub przyścienna. Rozdzielnica jest przystosowana do pracy w sieci do 1000V i zasilania

20

kablowego lub zasilania mostem szynowym. PowerCell charakteryzuje się modułową konstrukcją (moduł M=192 mm), umożliwiającą wykonanie rozdzielnicy idealnie spełniającej wymagania Klienta. Modułowość konstrukcji zapewnia uniwer-

salność odnośnie szerokości, wysokości i głębokości co oznacza, że może być zaprojektowana odpowiednio do miejsca zainstalowania, przy jednoczesnym zapewnieniu możliwości dalszej rozbudowy i modyfikacji. Wybór wyposażenia elektrycznego jest całkowicie dowolny. Ze względu na charakter konstrukcji, istnieje możliwość wykonania rozdzielnicy z panelami stałymi, umożliwiającymi montaż aparatury różnych odpływów w jednym przedziale, panelami stałymi z wydzielonymi elementami jednego odpływu (MPI), w wersji wtykowej (Plug-in) lub w wersji z kasetami wysuwnymi (MD). Podłączanie kabli wykonać można w przedziałach kablowych, wydzielonych w ciągu rozdzielnicy. Konstrukcja kasetowa zapewnia największy stopień bezpieczeństwa obsługi, ze względu na trzy położenia: kaseta wsunięta - pozycja „praca” (połączenie torów głównych i  pomocniczych, w tej pozycji jest możliwe załączenie odpływu), kaseta w pozycji „test” (rozłączone tory główne przy połączonych stykach pomocniczych – umożliwiająca sprawdzenie sterowania odpływu, bez załączania obwodów głównych), kaseta wysunięta (rozłączone tory główne kasety oraz styki pomocnicze – z możliwością wyciągnięcia kasety). W przypadku rozdzielnicy wolnostojącej w rozwiązaniach kasetowych możliwe jest również odejście do tyłu, przez co nie jest konieczne zwiększanie długości rozdzielnicy. Dodatkową zaletą PowerCell jest możliwość wykonania

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


NOWOŚCI

szafy RACK co umożliwia montaż szerokiej gamy produktów w obudowie 19”. Najbardziej skomplikowaną konstrukcją, pod względem wyposażania oraz montażu, jest konstrukcja kaset wysuwnych. To rozwiązanie zapewnia jednak największy stopień bezpieczeństwa pod względem manewrowym. Zgrupowanie w jednej kasecie wszystkich elementów zabezpieczeniowych i sterowniczych konkretnego odpływu, pozwala podczas prac remontowych, regulacyjnych lub na czas podłączania kabli, na odłączenie odpływu i zapewnienie bezpiecznej przerwy izolacyjnej. Drugą istotną zaletą kaset jest możliwość szybkiej wymiany lub zamiany całych obwodów sterowniczo-manewrowych poszczególnych odpływów, wkładając w miejsce wymienianej kasety inną o tych samych gabarytach i wyposażeniu. Dodatkowo istnieje możliwość ochrony przed dotykiem bezpośrednim przyłączy kablowych poprzez zastosowanie obudów stalowych lub z poliwęglanu, zabudowanych w przedziałach kablowych. Pod względem prądowym podział kaset jest następujący: yy do 40A – kasety 1x1M; yy do 200A – kasety 1,5x1M; yy do 630A – od kasety 3x1M.

Dobór wielkości kaset należy dokonać uwzględniając wyposażenie elektryczne kaset. Dostarczane przez firmę JM-TRONIC rozdzielnice nn typu Powercell zapewniają wysokie bezpieczeństwo personelu obsługującego wyposażenie elektryczne oraz wysoką niezawodność operacyjną przy obsłudze rozdzielnicy. By spełnić te wymagania podczas projektowania rozdzielnicy możliwy jest wybór separacji wewnętrznej od formy 1 do formy 4b włącznie, zgodnie z normą PN/EN 61439-1:2011 oraz zgodnie z życzeniem Klienta. Systemy szynowe nowej rozdzielnicy obejmują znamionowy zakres prądowy do 6300A. Niewątpliwą zaletą montażu szyn w rozdzielniach typu PowerCell jest wyeliminowanie otworowania szyn, dzięki stosowaniu specjalnych łączników pomiędzy szynami zbiorczymi a szynami dystrybucyjnymi, co skutkuje mniejszymi stratami cieplnymi. Firma JM-TRONIC przykłada dużą wagę zarówno do bezpieczeństwa obsługi, jak też niezawodności operacyjnej i dlatego wykorzystujemy konstrukcję firmy

Dane techniczne rozdzielnicy nn typu PowerCell: Test typu: Zgodnie z normami PN/EN 61439-1 Prąd znamionowy: do 6300 A Kolor standardowy: RAL 7035, malowany proszkowo. Systemy zasilania: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT i IT Znamionowe napięcie robocze: do 1000 V, 50 Hz Znamionowy prąd krótkotrwały do 120 kA wytrzymywany szyn: Znamionowy prąd szczytowy do 264 kA wytrzymywany szyn: Kasety wysuwne MD: do 630 A / 220 kW AC3, Icc do 120 kA Znamionowe napięcie izolacji: 1000 V AC Stopień ochrony: do IP54 Test łukowy: „Typ B” zgodnie zarówno z normą PN/EN 61641 Wewnętrzna separacja: FORM 1, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b i FORM 4, typ 1-7 Kompatybilność elektromagnetyczna: Otoczenie EMC1, 2 and # 1 i 2 Test wibracyjny: 2 G z częstotliwością drgań 2,5-500 Hz w 3 kierunkach Test wstrząsowy: 30 G w 12,5 ms w 6 kierunkach Symulacja gwałtownego trzęsienia ziemi wykonana Test sejsmiczny: poziomo i pionowo

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

Cubic, która została poddana wszystkim wymaganym na rynku testom m.in.: grzanie torów prądowych, odporność sejsmiczna, odporności na wstrząsy, odporności na działanie łuku elektrycznego, itd. Wszystkie badania są wykonywane przez laboratoria o światowej renomie takich jak KEMA/DEKRA. Rozdzielnica PowerCell posiada Certyfikat Zgodności wydany przez Instytut Elektrotechniki w Warszawie o nr DN/015/2015. n

21


NOWOŚCI Oprogramowanie HMI/SCADA dla Smart Factories i nie tylko:

COPA-DATA przedstawia zenon 7.20 Firma COPA-DATA wprowadza właśnie na rynek najnowszą wersję swojego ergonomicznego rozwiązania HMI/SCADA, zenon 7.20, które jest całkowicie zgodne z zasadami i wytycznymi dla Smart Factory. Oprogramowanie umożliwia użytkownikom m.in. przeprowadzanie ukierunkowanych analiz i ocen oraz obliczeń w Big Data. Dostarcza również wszystkich istotnych informacji w dowolnym czasie, miejscu i do właściwych osób. Dodatkowo, przedsiębiorstwa mogą skorzystać z ekonomicznego, skalowalnego rozwiązania w chmurze opartego na technologiach zenon i Microsoft.

P

odstawowe wymagania dla inteligentnej fabryki to ergonomiczne rozwiązania dotyczące oprogramowania, które umożliwiają efektywne projektowanie i zapewniają użytkownikowi łatwość obsługi. Ponadto są też w wysokim stopniu skalowalne, bezpieczne i skuteczne w realizacji procesu optymalizacji. Z najnowszą wersją zenon 7.20, COPA-DATA oferuje oprogramowanie, które realizuje te wymagania. ,,W postaci zenon 7.20 oferujemy produkt, który może być wykorzystywany w innowacyjnych przemysłowych zakładach produkcyjnych, charakteryzujących się dużymi możliwościami w zakresie adaptacji, efektywności zasobów, ergonomii oraz spójnymi, w pełni zintegrowanymi procesami optymalizacyjnymi prowadzącymi do coraz większych oszczędności dzięki racjonalnemu zarządzaniu.’’ – wyjaśnia Reinhard Mayr, Produkt Manager w firmie COPA-DATA. ,,Nowa wersja jest godna uwagi zwłaszcza, jeśli chodzi o możliwość pracy mobilnej, którą umożliwia zenon Everywhere App, obsługę technologii HTML5, poprawione funkcje bezpieczeństwa oraz efektywne zarządzanie energią. Dodatkowo, zenon 7.20 wprowadza liczne usprawnienia dla naszych podstawowych branż, co czyni pracę jeszcze bardziej wydajną, prostą i przyjazną dla użytkownika.’’

22

zenon Cloud Solution z Microsoft Azure

Z pomocą rozwiązania w chmurze zenon Cloud Solution, przedsiębiorstwa mogą łączyć ze sobą w sieci swoje rozproszone zakłady produkcyjne i wykorzystywać zenon jako narzędzie do optymalizacji na skalę całej firmy. Tym samym, możliwe jest zestawianie danych historycznych oraz danych zebranych w czasie rzeczywistym dla wszystkich zakładów, porównywanie ich ze sobą, wykazywanie ich współzależności oraz wyświetlanie ich w czytelny sposób. Ponadto przedsiębiorstwa mogą rozwiązywać również takie kwestie, jak efektywne zarządzanie energią czy wzrost wskaźnika OEE, itp. w skali globalnej. Aby móc zaoferować kompletne i profesjonalne rozwiązanie, firma COPA-DATA od lat blisko współpracuje z firmą Microsoft. Dzięki połączeniu między zenon 7.20 i platformie Microsoft Azure, przedsiębiorstwa mogą tworzyć ekonomicznie efektywną i w wysokim stopniu skalowalną infrastrukturę.

zenon i Big Data – zarządzanie dużymi ilościami danych

W przypadku gromadzenia danych dotyczących zakładów produkcyjnych, czasami zdarza się, że pewne

ilości danych należy archiwizować codziennie. Jest to kosztowne i pracochłonne – jednak często konieczne ze względów prawnych lub norm i regulacji. Proponowane przez COPA-DATA, rozwiązanie zenon Big Data, oferuje wydajny i ergonomiczny sposób magazynowania dużych ilości danych. Rozwiązanie to łączy zenon z technologiami Microsoft: zintegrowaną w chmurze pamięcią masową StorSimple (CiS) oraz Microsoft Azure. W tym układzie, oprogramowanie zenon Historian posiada połączenie z danymi przechowywanymi w chmurze Microsoft Azure. Archiwizowane punkty danych są zapisywane na urządzeniu w sieci wewnętrznej - CiS. Ta dynamiczna brama (Gateway) pamięci o aktualnej pojemności do 120  TB gwarantuje przeniesienie i bezpieczną archiwizację danych w pamięci chmury Azure. W ten sposób, przedsiębiorstwa mogą uzyskać dostęp do danych w dowolnym momencie i wykorzystywać je do swoich ocen. Jakkolwiek, duże ilości danych mogą być również w efektywny sposób analizowane na miejscu lub w środowiskach hybrydowych. Firma COPA-DATA dokonała daleko idącej optymalizacji możliwości analizy przez oprogramowanie zenon 7.20 aby jeszcze lepiej wypełniać wymagania projektów Big Data.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


NOWOŚCI zenon na wszystkich urządzeniach końcowych

Firma COPA-DATA w oprogramowaniu zenon 7.20, dokonała dalszego udoskonalenia wyświetlacza graficznego dla zastosowań na tabletach z systemami Windows 8 i 8.1 dzięki czemu stał się on jeszcze bardziej przyjazny i intuicyjny dla użytkownika. Nowa aplikacja Notifier App dla smartfonów Android optymalizuje i upraszcza odbiór i interpretację alarmów. Inną nową funkcjonalnością są dodatkowe poziomy haseł służące do określenia którzy użytkownicy mogą uzyskać dostęp dla serwera Everywhere i z jaką szczegółowością. Nowa wersja aplikacji Everywhere App zenon jest dostępna dla iOS, Android, Windows Phone i tabletu Windows. Ponadto, COPA-DATA oferuje kompleksowe wsparcie dla standardu HTML5 i tym samym upraszcza tworzenie interfejsów człowiek-maszyna (HMI) z wykorzystaniem różnych platform i urządzeń końcowych. Osoba konfigurująca projekt może utworzyć ekran w edytorze zenon, skompilować go, a następnie zapisać jako projekt klienta HTML na Internet Information Server. Klient (urządzenie lokalne, np. tablet, smartfon) posiada dostęp do przeglądarki na serwerze IIS renderuje stronę HTML5. W ten sposób, osoba konfigurująca projekt potrzebuje tylko jednego narzędzia projektowego i jednocześnie w mniejszym stopniu obciąża serwer.

Zwiększone bezpieczeństwo

COPA-DATA nieustannie pracuje nad udoskonaleniem funkcji i mecha-nizmów bezpieczeństwa w oprogramowaniu zenon w celu zapewnienia przedsiębiorstwom jak najwyższego poziomu ochrony przed manipulacją danymi, utratą danych, a także przed pracownikami aby obsługiwali informacje handlowo-biznesowe z należytą ostrożnością. Przedsiębiorstwa posiadające oprogramowanie zenon 7.20 mogą konfigurować porty komunikacyjne przy użyciu narzędzia Startup Tool. Dodatkowo, hasło dla zdalnego transportu jest teraz zapisywane w zaszyfrowanej postaci. Przedsiębiorstwa mogą również wybrać jako opcję silne szyfrowanie komunikacji dla zdalnego transportu.

Bardziej efektywne zarządzanie energią zgodnie z normą ISO 50001

Nowa wersja zenon 7.20 oferuje administrowanie punktami pomiarowymi, które przedsiębiorstwa mogą wyko-

rzystać do uzyskania pełnego przeglądu swoich urządzeń pomiarowych oraz mierzonych wartości. Użytkownicy mogą wyświetlić numery seryjne produktów, lokalizacje liczników oraz odpowiednie zużycia mediów takich, jak energia elektryczna, gaz, woda, itp. Wszystkie wartości mogą być rejestrowane ręcznie lub automatycznie, dzięki czemu można również wyliczać wartości powiązane. Dzięki nowej funkcji w oprogramowaniu zenon - Analyzer: Create Report oraz bezpośrednim connectorom Analyzer, narzędzie do dynamicznego raportowania i analizy, zenon Analyzer jest teraz lepiej zintegrowane. W zenon 7.20 wprowadzono również funkcjonalność wspierającą zarządzanie obciążeniem (Load Management), podczas gdy w poprzednich wersjach urządzenie odbiorcze mogło być jedynie włączane lub wyłączane, to obecnie istnieje możliwość regulacji zużycia energii w bardziej szczegółowy sposób.

yy

yy

Zoptymalizowany Recipegroup Manager

Moduł Recipegroup Manager (RGM) umożliwia zestawienie indywidualnych parametrów produkcyjnych i poleceń na liście, co jest realizowane w Runtime przez pojedyncze wywołanie funkcji. W nowej wersji 7.20, Recipegroup Manager oferuje istotną poprawę wydajności, która jest bardzo wygodna w szczególności dla skomplikowanych receptur. Inna zaleta RGM: firma COPA-DATA dostosowała nową tabelę wartości receptur do układu RGM i obecnie umożliwia filtrowanie, ponowne sortowanie, grupowanie, itp. Dodatkowo, użytkownicy mogą poprawiać tabelę graficznie. Z nową wersją RGM, przedsiębiorstwa mają również możliwość blokowania wybranych parametrów lub nawet kompletnej listy dla indywidualnych użytkowników lub grup użytkowników. Weryfikacja receptur [recipe validation] stanowi znaną już opcję w RGM. W trakcie weryfikacji wartości z receptur są porównywane do wartości ze sterownika. Weryfikacja na bieżąco jest nowa dla tej funkcji. W przypadku pojawienia się problemów użytkownik natychmiast dostaje odpowiedź z systemu i jest informowany o błędzie.

zenon 7.20 - przegląd innych funkcjonalności:

yy Wysokiej klasy wsparcie grafiki: zenon 7.20 obsługuje DirectX w wersji 11.1 i tym samym oferowana jest nowoczesna i bardzo silna obsługa

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

yy

yy

yy

grafiki. Poprawiona wydajność jest najlepiej widoczna w przypadku wykorzystywania ekranów typu ,,faceplates’’ oraz w zenon Worldview, a tym samym poprawia doświadczenia użytkownika w pracy z oprogramowaniem zenon. Również w zenon Editor, grafika jest obecnie wyświetlana przy użyciu DirectX i w ten sposób jest równoważna tej wyświetlanej w zenon Runtime. Zoptymalizowany interfejs SAP: Dzięki nowej wersji systemy SAP mogą przywoływać dane produkcyjne. Zaletą tej aktualizacji jest zsynchronizowana obsługa danych, a tym samym poprawiona koordynacja w czasie, ponieważ system SAP uzyskuje dane od zenon w ukierunkowany sposób i tylko wtedy, gdy to jest konieczne. zenon Energy Edition: Jeżeli przedsiębiorstwa używają wersji zenon Energy Edition, od wersji zenon 7.20 mogą korzystać z licznych benefitów nowego modułu „Command Sequencer’’. Może on być m.in. wykorzystywany do konfigurowania sekwencji poleceń. W łatwy i intuicyjny sposób pozwala kompilować sekwencje poleceń korzystając z funkcji drag&drop [przeciąg i upuść] w edytorze PFC. zenon Energy Data Management System: oferując zenon 7.20, firma COPA-DATA przygotowała atrakcyjny cenowo pakiet rozwiązań aplikacyjnych pozwalających na efektywne zarządzanie energią. W skład oferty wchodzi: zenon Operator, który został opracowany specjalnie do wykorzystania w efektywnym zarządzaniu energią, oraz zenon Analyzer, pozwalający na trafny wybór raportów, które są istotne dla przedsiębiorstwa z punktu zarządzania energią zgodnie z normą ISO 50001. zenon Logic 8.7: Nowa edycja oprogramowania obejmuje również aktualizację środowiska programowania zenon IEC 61131. Usprawnienia dla następujących sterowników: IEC 60870, slave and master, DNP3, SNMPv3, IEC 61850, IEC 61850 edycja 2, S7 (import TIA 13).

Oprogramowanie zenon 7.20 jest w pełni kompatybilne z wcześniejszymi wersjami. Istniejące projekty można przenieść w prosty sposób, klikając myszką i nie tracąc żadnych danych. COPA-DATA Polska Sp. z o.o. www.copadata.pl n

23


NOWOŚCI

Eaton wprowadza dotykowy interfejs nowej generacji Najnowsze urządzenia HMI/ PLC z serii XV300 - zdobycze nowoczesnej wytwórczości - zaprezentowano w Hanowerze. Wyposażone w pojemnościowe ekrany wysokiej rozdzielczości z obsługą wielopunktowego dotyku i obsługą gestów.

S

półka Eaton, działająca w branży zarządzania energią, prezentuje na Targach w Hanowerze nową generację stylowych i wydajnych urządzeń HMI/PLC, które mogą zwiększać opłacalność nowoczesnej produkcji poprzez zastosowanie kolejnej generacji rozwiązań produkcyjnych. Goście stoiska C63/69 w Hali 11 będą mieli okazję zobaczyć najnowsze propozycje z serii XV300 wyposażone w pojemnościowe ekrany wysokiej rozdzielczości i rozwiązania w zakresie Embedded Processing Technology. Dzięki dużym ekranom, solidnej konstrukcji, intuicyjnej obsłudze i konkurencyjnemu wskaźnikowi ceny do wydajności urządzenia z serii XV300 oferują konstruktorom maszyn i systemów nowe opcje tworzenia prostszych, bardziej kompaktowych i tańszych rozwiązań. Poza tym nowe urządzenia mają stylowy i atrakcyjny wygląd, czyli coś, co stanowi coraz bardziej pożądaną cechę w sektorze przemysłowym. Kontrola gestów gwarantowana przez technologię multi-touch, wykorzystywana w serii XV300, w połączeniu z wysoką dokładnością ekranu dotykowego ułatwia intuicyjną obsługę i szybsze poznawanie nowych funkcji, a to sprzyja bardziej efektywnej interakcji maszyny i człowieka. Wysoka wydajność systemu i potężny procesor graficzny pozwalają korzystać z interfejsów użytkownika, które niejednokrotnie przekraczają oczekiwania dzisiejszych użytkowników końcowych. Chodzi o cechy takie jak szybkie zmiany na ekranie czy zintegrowane

24

Urządzenia HMI/PLC z serii XV300 - wyposażone w pojemnościowe ekrany wysokiej rozdzielczości (multi-touch) i obsługę gestów - nadają się do wykorzystania w aplikacjach stosowanych w konstrukcji maszyn w praktycznie każdej branży przemysłowej

elementy mutlimedialne - np. wideo, pliki PDF czy treści on-line. Operacje, które stały się powszechne za sprawą smartfonów i tabletów, można implementować bezpośrednio na urządzenia z serii XV300. Jest to istotna korzyść nie tylko dla konstruktorów maszyn i systemów, ale także użytkowników końcowych. Zestawy Eaton HMI/PLC z serii XV300 oferowane są obecnie z ekranami o przekątnej 7 i 10,1 cali. Płaskie bezodblaskowe szkło ochronne montowane na ekranach ma specjalny, łatwy w utrzymaniu design, który umożliwia porządne czyszczenie nawet z wykorzystaniem silnych detergentów. Dzięki temu urządzenia doskonale nadają się do wykorzystania praktycznie w każdym sektorze przemysłu, nie wykluczając branży spożywczej. Dostępna jest specjalna opcja montażowa w tylnej części, dzięki czemu można montować urządzenie na płaszczyznach, za zamkniętymi drzwiami i na konsolach operacyjnych. Wszystkie modele można instalować w pionie i w poziomie. Urządzenia XV300 można wykorzystywać jako panele operacyjne HMI oraz zestawy HMI/PLC ze zintegrowaną funkcją PLC. Jako uzupełnienie oferty Eaton proponuje nowe oprogramowanie projektowe i wizualizacyjne Galileo 10. Wspomaga ono funkcjonalność produktów z gamy XV300. Dzięki szerokiemu zakresowi zintegrowanych protokołów komunikacyjnych oprogramowanie to jest kompatybilne z większością dostępnych obecnie sterowników.

Programowanie PLC opiera się na systemie CoDeSys, który jest całkowicie zgodny z międzynarodowym standardem IEC 61131. Eaton oferuje dwie wersje oprogramowania XSoft-CoDeSys: 2 lub 3, by użytkownicy mogli dostosować aplikację do swoich potrzeb i realizować nowe projekty w oparciu o najnowsze standardy. Aby uprościć „networking” i integrację, urządzenia XV300 oferują szeroką gamę interfejsów. Standardowo obejmuje ona Ethernet, USB (typu host i device), RS232, RS485 i CAN. Dostępne są także opcje pozwalające na połączenie z systemami Profibus DP/MPI/PPI i innowacyjnym systemem komunikacyjnym SmartWire-DT opartym na filozofii Eaton Lean Solution. Urządzenia XV300 wyposażone zostały dodatkowo w drugi niezależny interfejs Ehternet, by ułatwić bezpieczne oddzielenie poziomu kontroli od poziomu sterowania. Do poszerzenia pamięci wewnętrznej lub bezproblemowego pobierania aktualizacji można korzystać ze standardowej karty pamięci SD. Istnieje możliwość uruchomienia i korzystania z całego systemu za pośrednictwem tejże karty. Więcej informacji dostępnych na stronie www.eaton.eu. Aktualności dostępne są na kanale @Eaton_EMEA komunikatora Twitter oraz na stronie firmy Eaton EMEA w serwisie LinkedIn. Eaton n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


m.schneider is Mersen


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Lokalizacja zwarć i odbudowa zasilania w sieciach średnich napięć Jednym z największych wyzwań dla współczesnej elektroenergetyki jest zapewnienie ciągłości dostaw energii elektrycznej do odbiorców, jak również minimalizacja częstości, czasu trwania oraz obszaru występowania ewentualnych przerw w dostawach energii elektrycznej, spowodowanych przez rozmaite awarie, w szczególności zwarcia w głębi sieci elektroenergetycznej.

P

omimo tego, że większość zwarć niowej jest automatyka FDIR (Fault De- jest w pełni autonomiczne tzn. nie wydoziemnych w liniach napowietrz- tection, Isolation and Restoration). maga zaangażowania dyspozytora. nych SN ma charakter przemijająW przypadku braku spójności informacy, a ich skutki udaje się skutecznie zmi- Główne cechy automatyki cji o przepływie prądu zwarciowego ze nimalizować stosując w stacjach zasila- Algorytm automatyki FDIR automatycz- sterowników zainstalowanych w głębi jących linie automatykę SPZ podejmu- nie lokalizuje i izoluje uszkodzony odci- sieci, zadziałaniu zabezpieczeń w GPZ, jącą próby ponownego załączenia linii nek linii SN, otwierając w stanie beznapię- a także błędach w polach biorących po jej wcześniejszym wyłączeniu przez ciowym (np. w przerwie cyklu automaty- udział w działaniu automatyki (np. błąd zabezpieczenie, w sieci energetycznej ki SPZ) odpowiedni rozłącznik znajdujący położenia łącznika, alarm o istotnym występują również zwarcia, które utrzy- się w głębi sieci, po czym automatycznie znaczeniu dla działania algorytmu) lub mują się trwale, a usunięcie ich przyczy- przywraca zasilanie nieuszkodzonych przy lokalnej czy zdalnej blokadzie, ny wymaga interwencji brygad pogo- fragmentów sieci przez zamknięcie roz- automatyka wstrzymuje działanie. Zatowia energetycznego. Do tego czasu łączników w punktach podziału. stosowanie szeregu zaawansowanych należy jak najszybciej i w możliwie jak Automatyka FDIR jest realizowana dzięki funkcji logicznych i algorytmów czunajwiększym stopniu ograniczyć licz- ścisłej współpracy sterowników w głębi wających nad poprawnością lokalizacji, bę odbiorców pozbawionych energii sieci oraz zabezpieczeń lub innych urzą- wyizolowania i przywrócenia zasilania elektrycznej, co znacząco wpływa na dzeń w stacjach zasilających, komuniku- w sieci zapewnia wysokie bezpieczeńpoprawę wskaźników niezawodno- jących się poprzez łącze radiowe współ- stwo pracy systemu. ściowych SAIDI i SAIFI. dzielone z kanałem telemechaniki do Główne zalety systemu W dotychczasowych rozwiązaniach systemu sterowania i nadzoru. oferowanych przez firmę Apator Niezbędne dla wyzwolenia algorytmu Do głównych zalet systemu automatyki Elkomtech S.A., opartych o sterowni- automatyki jest otrzymanie pewnych FDIR należy przede wszystkim znaczące ki Ex-SIMON z telemechaniką Ex-ML, i spójnych informacji ze sterowników skrócenie czasu trwania, a także obszaru Ex-micro, Ex-micro2, Ex-mBEL_S lub polowych z funkcją wykrywania prądu występowania przerw w dostawie enerEx-mBEL_S2, funkcję odizolowania zwarciowego tj. detektorów przepływu gii elektrycznej. Dzięki ograniczeniu do zwartego odcinka sieci spełnia zaim- prądu zwarciowego (np. Ex ML_NBAS_D, minimum obszarów trwale pozbawioplementowana w sterownikach auto- Ex  DPZ_BS, Ex  BZR), zainstalowanych nych zasilania w naturalny i skuteczny matyka sekcjonująca, która w kolejnych w głębi sieci energetycznej, oraz zabez- sposób poprawiane są współczynniki beznapięciowych przerwach automa- pieczeń w GPZ. Dzięki działaniu według niezawodnościowe sieci SAIDI i SAIFI. tyki SPZ otwiera kolejne odłączniki lub wcześniej opracowanych i zatwierdzo- Praca według ściśle określonych i zarozłączniki w kierunku od końca linii do nych scenariuszy, działanie automatyki twierdzonych założeń pozwala na pełną autonomiczność dziapunktu zasilania, prółania automatyki, dzięki bując w ten sposób czemu nie angażujemy stopniowo odizolodyspozytora w systewać uszkodzony odmie nadzoru. cinek linii od źródła Konstrukcja algorytzasilania. mu pozwala na barNajnowszym rozdzo szybkie zlokalizowiązaniem pozwawanie miejsca zwarcia lającym znacząco również w liniach bez zminimalizować obautomatyki SPZ, lub szar występowania w przypadku obecprzerw w zasilaniu ności SPZ pozytywnie oraz w dużym stopwpływa na zmniejszeniu zmniejszyć czas nie zużycia aparatury trwania i częstość wyłączeniowej poprzez stępowania przerw wyeliminowanie nadw dostawie energii miarowych cykli. Do przy mniejszym zugłównych zalet należy życiu aparatury łącze- Rys.1 – Przykład działania automatyki FDIR przedstawiony na modelu linii SN

26

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE także stosunkowo krótki czas działania automatyki (poniżej 3 minut), liczony od momentu wyłączenia linii przez zabezpieczenie w GPZ, do zamknięcia odpowiednich łączników podziałowych przywracających zasilanie. Przykład wyizolowania zwartego odcinka sieci SN oraz przywrócenie zasilania w pozostałej, niezwartej części sieci przedstawiono na Rys.1.

Warianty systemu realizującego algorytm automatyki FDIR

Istnieją następujące warianty realizacji tego systemu: yy Algorytm scentralizowany w systemie WindEx - algorytm automatyki jest realizowany w systemie sterowania i nadzoru (SSiN) na podstawie sygnałów odczytanych kanałami telemechaniki ze sterowników znajdujących się na obiektach energetycznych yy Algorytm scentralizowany w węźle telemechaniki - algorytm automatyki jest realizowany w pełni niezależnie od SSiN przez dedykowany węzeł telemechaniki (np. koncentrator danych na stacji elektroenergetycznej) na podstawie sygnałów odczytanych kanałami telemechaniki ze sterowników znajdujących się w głębi sieci yy Algorytm rozproszony - algorytm automatyki jest rozproszony w sterownikach znajdujących się w głębi sieci i działa w pełni niezależnie od SSiN; sterowniki wymieniają informacje bezpośrednio między sobą i na tej podstawie, wspólnie i w porozumieniu z urządzeniem na stacji zasilającej linię, podejmują decyzję o otwarciu lub zamknięciu poszczególnych łączników.

Algorytm scentralizowany automatyki FDIR

Algorytm scentralizowany realizowany jest przez wyznaczone urządzenie telemechaniki (np. koncentrator danych na stacji), bądź system dyspozytorski WindEx. W algorytmie tym wykorzystywana jest komunikacja pomiędzy urządzeniami telemechaniki znajdującymi się w głębi sieci a węzłem centralnym, poprzez transmisję danych przy użyciu technologii radiowych, pozwalających na komunikację punkt-punkt, takich jak GSM/UMTS, CDMA czy NetMan. Algorytm automatyki może być zaimplementowany np. w koncentratorze danych na stacji lub innym dedykowanym urządzeniu, które komunikuje się za pośrednictwem dwukierunkowych połączeń typu punkt-punkt ze sterownikami znajdującymi się w głębi sieci. Może on być również z powodzeniem

zaimplementowany w systemie dyspozytorskim WindEx, stanowiącym węzeł centralny dla urządzeń realizujących automatykę.

Algorytm rozproszony automatyki FDIR

Algorytm rozproszony realizowany jest wspólnie przez sterowniki telemechaniki w głębi sieci oraz zabezpieczenie lub koncentrator w stacji zasilającej. Algorytm ten wykorzystuje bezpośrednią wymianę danych pomiędzy poszczególnymi sterownikami poprzez sieć radiową TETRA (w autorskim protokole DNPVAR za pośrednictwem komunikatów SDS). Dzięki temu algorytm automatyki FDIR cechuje się największą szybkością działania i niezawodnością zapewniając przy tym wysoki poziom bezpieczeństwa.

rozgałęzieniach linii – w szczególności w miejscach występowania łączników zdalnie sterowanych, a także wskaźniki obecności średniego napięcia w punktach brzegowych obszaru sieci objętego automatyką. Podstawowymi elementami z punktu widzenia telemechaniki stacyjnej są: sterowniki telemechaniki, spełniające funkcję detektorów przepływu prądu zwarciowego z komunikacją radiową (np. Ex-Simon z telemechaniką Ex-mBEL_S, Ex-mBEL_S2), odpowiednio skonfigurowane zabezpieczenia w polach zasilających (np. Ex-BEL_Z, Ex-fBEL_Z), a także, w zależności od wariantu realizacji automatyki, koncentrator stacyjny np. Ex-MST2.

TETRA jest obecnie jedyną stosowaną w energetyce technologią komunikacji radiowej o wystarczającej przepustowości i jednocześnie z możliwością komunikacji Rys.2 – Schemat blokowy komunikacji urządzeń przy cengrupowej, dlatego jest tralnym algorytmie FDIR technologią zalecaną dla wszelkich automatyk rozproszonych, włącznie z automatyką FDIR. Dodatkowymi, unikalnymi zaletami tej technologii, szczególnie istotnymi dla automatyk rozproszonych, są duża niezawodność i pewność Rys.3 – Schemat blokowy komunikacji urządzeń przy rozdostarczenia danych, proszonym algorytmie FDIR pełna dostępność usługi przez cały czas, wysoki poziom Podsumowanie bezpieczeństwa oraz bardzo mały roz- Algorytm automatyki FDIR oferowany przez firmę Apator Elkomtech S.A., starzut czasów propagacji. nowiący alternatywę dla stosowanej Wymagania sprzętowe obecnie automatyki sekcjonującej, poRealizacja automatyki FDIR wymaga zwala na znaczące zmniejszenie czasu zweryfikowania zasobów sprzętowych, trwania oraz obszaru występowania zarówno z punktu widzenia zainstalo- przerw w dostawach energii elektryczwanych w sieci aparatów, jak i teleme- nej, spowodowanych awariami. Spochanik. sób działania automatyki, dzięki preElementami niezbędnymi do realiza- cyzyjnemu określeniu miejsca zwarcia, cji automatyki FDIR z punktu widzenia już w pierwszej przerwie beznapięcioaparatury pierwotnej zainstalowanej wej, a także krótkiej realizacji algorytw sieci są: zdalnie sterowany wyłącz- mu i rekonfiguracji sieci SN diametralnik w stacji zasilającej linię z automa- nie poprawia wskaźniki niezawodności tyką, zdalnie sterowane odłączniki lub sieci energetycznej SAIDI i SAIFI, a takrozłączniki w linii, zdalnie sterowane że pomaga w zarządzaniu brygadami rozłączniki w punktach podziału sieci, znajdującymi się w terenie. przekładniki prądowe dla linii kablowych lub sterowniki z funkcją wskaźniAutor: Krzysztof Kalusiński, ka zwarć we wszystkich sekcjach oraz Apator Elkomtech S.A. n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

27


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

4G – łączniki krzywkowe Łączniki krzywkowe znajdują zastosowanie w obwodach głównych i pomocniczych, a szczególnie: yy jako łączniki silnikowe do łączenia i sterowania napędów z silnikami jedno- i trójfazowymi, jako przełączniki gwiazda-trójkąt, przełączniki kierunku i ilości obrotów itd.

yy w obwodach pomocniczych, sterowniczych, sygnalizacyjnych i pomiarowych, wykonane zgodnie z żądanym programem łączenia yy jako wyłączniki, przełączniki i przełączniki zaczepów, np. w transformatorach i spawarkach elektrycznych yy jako przełączniki grupowe np. do łą-

czenia rezystorów i elementów grzejnych yy jako przełączniki w funkcji przycisków z samoczynnym powrotem do pozycji wyjściowej, yy jako rozłączniki izolacyjne

Standardowe programy łączeń yy yy yy yy yy yy yy yy

rozłącznik z pozycją ”0” (0–1) przełącznik „sieć-agregat” (1–0–2) przełącznik „zmiany kierunku obrotów” (L–0–P) przełącznik do sterowania silnikami „gwiazda - trókąt” (Y-0-) przełącznik woltomierza (L3L1, L2L3, L1L2 - 0 - L1N, L2N, L3N) przełącznik do wózków akumulatorowych (1–0–2) rozłączniki główne (awaryjne) przełączniki (1–2)

Wykonania specjalne

28

yy S1 łącznik z uszczelnionym wałkiem /stopień ochrony IP 55/

yy S15 łącznik z lampką sygnalizacyjną

yy S5 ł ącznik z zamkiem cylindrycznym

yy S18 łącznik do montażu na szynie wg 35 DIN EN 50022

yy S6 łącznik z blokadą za pomocą kłódek (1-3)

yy S19 łącznik z osłoną zabezpieczającą (do dwóch pakietów)

yy S7 łącznik ze sprzęgłem drzwiowym

yy S21 rozłącznik główny wg IEC 204 i VDE 0113

yy S8 łącznik ze sprzęgłem drzwiowym z blokadą drzwi

yy S22 rozłącznik awaryjny i jednocześnie główny (do dwóch pakietów)

yy S9 łącznik do mocowania w otworze ø30,5 (w pulpity sterownicze ze standardowymi otworami)

yy S24 rozłącznik awaryjny wg IEC 204 i VDE 0113

yy S10 łącznik do mocowania w otworze ø30,5

yy S25 rozłącznik awaryjny i jednocześnie główny (do dwóch pakietów)

yy S11 łącznik do mocowania w otworze ø22,5 (pulpity sterownicze)

yy S29 łącznik do mocowania w otworze ø22,5 z płytą przednią /w pulpity sterownicze/

yy S12 łącznik do mocowania w otworze ø22,5 (jak dla S11)

yy S30 łącznik do mocowania w otworze ø30,5 z płytą przednią /w pulpity sterownicze/

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Konfigurator doboru łączników krzywkowych 4G Na stronie internetowej www.konfigurator.apator.com dostępne jest bardzo pomocne narzędzie doboru łączników krzywkowych serii 4G – nowy konfigurator produktu. Polecamy korzystanie z niego w procesie doboru łączników 4G.

Pierwszym krokiem jest dobór Podstawowych parametrów , takich jak prąd łączeniowy, numer schematu, sposób montażu, rodzaj pokrętła.

Drugi krok to wybór Wymagań rozszerzonych  takich jak rozszerzona funkcja, program łączeniowy, liczba biegunów, ilość położeń. Jest również opcja zaznaczania Wykonań specjalnych  i wyboru dostępnych konfiguracji. Wyświetla się konkretny już produkt – jego nazwa, cena oraz zestawienie danych technicznych, zdjęcie i schematy. Kolejnym krokiem jest dodanie wybranej pozycji do zapytania .

 

dodawanie pozycji do zapytania

W pokazany wyżej sposób można wybrać dowolną ilość łączników, poznać ceny, wysłać zapytanie do Działu Sprzedaży , w celu potwierdzenia cen lub wyeksportować dane i zapisać je jako arkusz Excela  lub w formie pdf .

W prosty sposób dobiera się wykonanie produktu zgodnie z wymaganiami. POLECAMY KORZYSTANIE Z TEJ PRZYDATNEJ APLIKACJI

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015



29


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Przekładniki prądowe niskiego napięcia typu APA Szybko, pewnie, kompleksowo

yy zgodność ze standardami zakładów energetycznych yy możliwość wystawienia świadectwa wzorcowania dla każdego oferowanego przekładnika yy wymagane klasy dokładności yy możliwość wykonania przekładnika na specjalne zamówienie

Podstawowymi parametrami transformatorowego pomiarowego przekładnika prądowego, istotnymi podczas jego doboru do konkretnego układu, są: yy prąd pierwotny znamionowy I1n lub Ipn [A], płynący między zaciskami P1 i P2; yy prąd wtórny znamionowy I2n lub Isn [A], płynący między zaciskami S1 i S2; yy moc znamionowa Sn [VA]; yy klasa dokładności – powiązana z błędem prądowym (zwanym też błędem przekładni) ΔI i błędem kątowym (zwanym też błędem wektorowym) ΔW; yy współczynnik bezpieczeństwa FS 5;

TYPY PRZEKŁADNIKÓW APA Przekładniki prądowe do montażu na kablu Przekładnik prądowy APA-W 10 Przekładnik prądowy z otworem na kabel ø 21 mm, dedykowany do rozłączników ARS 00/100 mm, ARS 00/100 mm pro, ARS 00, ARS 00 pro Przekładniki prądowe do montażu na kablu lub szynie prądowej Przekładnik prądowy APA-W 14.1 Przekładnik prądowy uniwersalny z otworem na szynę płaską 30x10 mm i kabel ø 25,5 mm Przekładnik prądowy APA-W 14.2 Przekładnik prądowy uniwersalny z otworem na szynę płaską 40x10 mm i kabel ø 25,5 mm Przekładnik prądowy APA-W 16.3 Przekładnik prądowy uniwersalny z otworem na szynę płaską 30x15 mm, 40x10 mm i kabel ø 29 mm

Przekładnik prądowy APA-W 18.2 Przekładnik prądowy uniwersalny z otworem na szynę płaską 50x30 mm i kabel ø 50 mm Przekładniki prądowe z uzwojeniem pierwotnym Przekładnik prądowy APA-W 1 Przekładnik prądowy z uzwojeniem pierwotnym Przekładnik prądowy APA-W 12 Przekładnik prądowy z otworem na kabel ø 23 mm, dedykowany do rozłączników ARS 400 A, ARS 2 pro, ARS 3 pro Przekładniki prądowe do montażu na szynie prądowej Przekładnik prądowy APA-W 18.3 Przekładnik prądowy z otworem na szynę płaską 60x10 mm, 50x20 mm, 40x30 mm Przekładnik prądowy APA-W 19.1 Przekładnik prądowy z otworem na szynę płaską 50x10 mm Przekładnik prądowy APA-W 19.2 Przekładnik prądowy z otworem na szynę płaską 60x30 mm Przekładnik prądowy APA-W 19.5 Przekładnik prądowy z otworem na szynę płaską 80x10 mm, 60x30 mm, 30x50 mm Przekładnik prądowy APA-W 21.2 Przekładnik prądowy z otworem na szynę płaską 100x10 mm, 80x60 mm Przekładnik prądowy APA-W 23 Przekładnik prądowy z otworem na szynę płaską 120x35 mm Napowietrzne przekładniki prądowe Przekładnik prądowy APA-Z Napowietrzny przekładnik prądowy dedykowany do układów bilansu mocy, wykorzystujących przekładnik do pomiaru prądu po stronie niskiego napięcia transformatora.

AKCESORIA Klamra zaciskowa na kabel • APA-W 14.1, APA-W 14.2 • APA-W 16.3 • APA-W 21.2 Adapter mocujący na szynę DIN • APA-W 14.1, APA-W 14.2 • APA-W 16.3 • APA-W 12

30

Zwora na zaciski wtórne • APA-W 14.1, APA-W 14.2, APA-W 16.3, APA-W 18.2, APA-W 18.3, APA-W 19.1, APA-W 19.2, APA-W 19.5, APA-W 21.2, APA-W 23 Tuleja do przekładnika wysokość 31 mm, Ø wew. = 8,5 mm, Ø zewn. = 21 mm • APA-W 10 Tuleja do przekładnika wysokość 31 mm, Ø wew. = 12,5 mm, Ø zewn. = 23,5 mm • APA-W 12

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Konfigurator doboru przekładników typu APA Na stronie internetowej www.konfigurator.apator.com dostępne jest bardzo pomocne narzędzie doboru przekładników typu APA.

Pierwszym krokiem jest dobór Podstawowych parametrów  takich jak, montaż, prąd pierwotny, prąd wtórny, wymagana klasa dokładności oraz moc. W polu Wynik doboru znajdują się dostępne wykonania przekładników  (oznaczone zieloną kropką) oraz wykonania specjalne  (oznaczone żółtą kropką). Należy wybrać odpowiedni produkt. Obok znajdują się jeszcze dwie zakładki Dane techniczne  wybranego rozwiązania oraz Akcesoria .

 

Można również zażądać świadectwa wzorcowania zaznaczając odpowiednią rubrykę . Kolejnym krokiem jest dodanie wybranej pozycji do Zapytania .

dodawanie pozycji do zapytania

 W opisany wyżej sposób można wybrać dowolną ilość przekładników, poznać ceny, odznaczyć lub zaznaczyć świadectwo wzorcowania , wysłać zapytanie do Działu Sprzedaży  w celu potwierdzenia cen lub wyeksportować dane i zapisać je jako arkusz Excela  lub w formie pdf . W prosty sposób dobiera się wykonanie produktu zgodnie z wymaganiami. POLECAMY KORZYSTANIE Z TEJ PRZYDATNEJ APLIKACJI

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

31


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Nowa generacja zabezpieczeń cyfrowych z funkcją sterownika pola, rejestracji zakłóceń oraz koncentratora danych typu SO-52v11-eMTZR produkcji firmy „Mikronika” Poznań 1. Przeznaczenie i zastosowanie

Zabezpieczenie cyfrowe z funkcją sterownika pola SO-52v11-eMTZR przeznaczone jest do ochrony sieci elektroenergetycznych dystrybucyjnych oraz przemysłowych, w zakresie napięć średnich i (opcjonalnie ) niskich. Wykorzystywane jest do kompleksowej obsługi pól wyłącznikowych i wyłącznikowo-odłącznikowych, integrując następujące funkcje: yy pomiarowe, yy zabezpieczeniowe, yy sterownicze, yy telemechaniki, yy automatyk, yy wielokanałowego rejestratora zakłóceń. Urządzenie to znajduje szerokie zastosowanie do ochrony linii zarówno napowietrznych jak i kablowych SN. Może być stosowane w rozdzielniach elektroenergetycznych – opcjonalnie jako element wyniesiony tzn. zainstalowany w głębi sieci. Możliwości urządzenia pozwalają na wykrycie prądów zwarciowych i likwidację ich skutków dzięki możliwości sterowania wyłącznikiem, jak również ponowne załączenie linii dzięki automatyce SPZ. Wbudowany wielokanałowy rejestrator zakłóceń zapamiętuje wszelkie niezbędne dane

potrzebne do późniejszej analizy przebiegu zdarzeń zakłóceniowych w sieci.

2. Moduły funkcjonalne

Zabezpieczenie cyfrowe z funkcją sterownika pola SO-52v11-eMTZR ma konstrukcję modułową. Składa się z bloków funkcjonalnych (modułów), które współpracując ze sobą stanowią jedno, zwarte urządzenie. W tabeli 1 zebrano wszystkie użyte moduły podając ich nazwę i symbol. Integralnym podzespołem Zabezpieczenia cyfrowego z funkcją sterownika pola SO-52v11-eMTZR jest moduł komunikacyjny KWG, który w zależności od rodzaju wykonania może stanowić: yy część konstrukcyjną zabezpieczenia cyfrowego z funkcją sterownika pola SO-52v11-eMTZR yy część montowaną niezależnie od kasety zabezpieczenia – nawet w odległości do 10m. Pozwala to na istotne ułatwienie montażu urządzenia: np. kaseta jest montowana na płycie montażowej celki (lub w innym dogodnym miejscu), a moduł komunikacyjny , zwany również panelem operatora lub terminalem lokalnym, np. na drzwiach celki lub w innym, wygodnym dla obsługi miejscu.

Tabela 1. Nazwy i oznaczenia modułów kasety zabezpieczenia. Nazwa modułu Moduł pomiarowo kontrolny Moduł wejść dwustanowych Moduł wejść dwustanowych Moduł wyjść sterujących Moduł wyjść sterujących Zasilacz

Symbol modułu MPA-351-35 MWS-207 w.221 MWS-207 w.221 MSS-237-N MSS-237-N MZA-210

3. Terminal lokalny

Zabezpieczenie wyposażone jest w panel operatora KWG z ekranem dotykowym LCD, który zapewnia łatwą i intuicyjną obsługę dostarczając użytkownikowi wszelkich informacji. Ponadto terminal wyposażony jest w przełącznik pracy lokalnej i zdalnej (stacyjka) oraz panel z diodami sygnalizacyjnymi informującymi o sygnałach alarmowych i ważnych zdarzeniach, rys. 2. Terminal lokalny zasilany jest z tego samego napięcia co zabezpieczenie (110230VAC/VDC). Komunikacja z zabezpieczeniem odbywa się standardowo za pomocą łącza szeregowego RS-485 z portu RSB modułu jednostki centralnej MPA-351-35.

4. Konstrukcja mechaniczna i wygłąd kasety

– MPA-351-35 służy do ciągłych pomiarów prądów i napięć oraz ich przetwarzania i kontroli (jednostka centralna). Zapewnia komunikację z zewnętrznymi urządzeniami lub innymi systemami za pomocą protokołów: DNP 3.0, PN-EN 61850, PN-EN 60870-5-103, Modbus. Porty komunikacyjne RS232, RS485, opto: ETH, RS232. – MWS-207 w.221 służy do akwizycji stanów binarnych i ich zmian (moduł 32-wejść dwustanowych). – MSS-237-N służy do sterowania przekaźnikami i do sygnalizacji elektrycznej (moduł 12-wyjść sygnalizacyjnych) – MZA-210 służy do zasilania wszystkich modułów zabezpieczenia (zasilacz kasety).

32

Wymiana informacji pomiędzy użytkownikiem a główną kasetą zabezpieczenia odbywa się zarówno przez terminal lokalny jaki i dedykowany program konfiguracyjny. Dzięki nim możliwa jest konfiguracja funkcji zabezpieczeniowych, podgląd nastaw, konfiguracja wejść i wyjść oraz odczyt pomiarów. Możliwa jest także wizualizacja i sterowanie z systemu nadrzędnego. Zabezpieczenie umożliwia przechowywanie 4 banków nastaw, co znacznie ułatwia obsługę, zwłaszcza w warunkach konieczności dokonywania zmian konfiguracji sieci elektroenergetycznej.

Konstrukcja mechaniczna zabezpieczenia jest zwarta, wytrzymała i bezpieczna. Poszczególne moduły elektroniczne (pakiety) z elewacją czołową umieszczone są w zamkniętej obudowie kasetowej o odporności IP50. Są one wsuwane w prowadnice stabilizujące położenie i mocowane do specjalnych gniazd za pomocą wkrętów zapewniających połączenie galwaniczne elewacji z obudową. Moduły te są połączone ze sobą i zasilane przez wewnętrzną szynę komunikacyjną. Na elewacji czołowej modułów

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE znajdują się związane z nimi złącza wejściowe, złącza wyjściowe, diody sygnalizacyjne a także nazwa modułu i dodatkowe oznaczenia. Na rysunku 3 przedstawiono widok całego zabezpieczenia w obudowie kasetowej. Pokazano położenie poszczególnych modułów elektronicznych (pakietów) oraz usytuowanie złącz i diod sygnalizacyjnych.

5. Postawowe właściwości zabezpieczenia z funkcjami sterownika pola

Rys. 2. Wygląd terminala lokalnego wyposażonego w graficzny ekran dotykowy.

Rys. 3. Wygląd kasety od strony złącz. Czerwone strzałki pokazują złącza komunikacyjne, niebieskie to złącza pomiarowe prądowe i napięciowe, sterujące, dwustanowe, przekaźnikowe i zasilanie. Strzałki żółte pokazują diody sygnalizacyjne a strzałki czarne pozostałe elementy.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

a) Umożliwia szybkie wykrywanie i likwidację zwarć w liniach średnich i niskich napięć. b) Dzięki automatyce SPZ umożliwia ponowne załączenie linii zgodnie z nastawioną liczbą cykli. c) Realizuje zabezpieczenia: nadprądowe, napięciowe, ziemnozwarciowe oraz zabezpieczenia specyficzne dla pól silnikowych w tym model cieplny. d) Wyposażone jest w szereg funkcji automatyk, które opisano w punkcie 7 niniejszego opracowania. e) Spełnia normy PN-EN 60950 w zakresie bezpieczeństwa, oraz PN-EN 60870 w zakresie warunków środowiskowych i kompatybilności elektromagnetycznej. f) Posiada modułową konstrukcję w obudowie kasetowej co zapewnia elastyczność rozbudowy, modyfikacji i aktualizacji. Liczba wejść dwustanowych:72 , liczba wyjść dwustanowych :28. g) Komunikuje się z systemem zewnętrznym korzystając z różnych dostępnych środków. Są nimi: moduł komunikacyjny GPRS-APN, kanały światłowodowe: Ethernet i RS232, łącza szeregowe RS-485 lub RS-232. Obsługuje różnorodne protokoły, w tym również przyjęty obecnie jako standard dla stacji elektroenergetycznych, protokół PN-EN 61850. h) Posiada wielokanałowy rejestrator zakłóceń, który pozwala na analizę stanów awaryjnych i przyczyn ich powstawania, co tym samym zwiększa niezawodność pracy systemu. i) Posiada dziennik zdarzeń przechowywanych w pamięci sterownika , umożliwia ich przeglądanie w trybie off-line. j) Zapamiętuje rejestracje w postaci plików comtrade k) Umożliwia ciągłą synchronizację czasu z serwera SNTP (lub z poziomu nadrzędnego) z rozdzielczością lepszą niż 1 ms) Wyposażone jest w wejścia i wyjścia binarne o dowolnym przeznaczeniu (możliwa

33


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE zmiana poziomu napięć: 24VDC, 48VDC, 110VDC, 220VDC, 230VAC). m) Umożliwia konfigurację za pomocą dedykowanego programu konfiguracyjnego pConfig lub z terminala lokalnego .Program pConfig dostarczany jest użytkownikowi wraz z urządzeniem.

6. Charakterystyka członów zabezpieczeniowych

Sterownik polowy z funkcjami zabezpieczeniowymi dedykowany jest do współpracy z polami : yy liniowym, yy zasilającym, yy sprzęgłowym,

yy silnikowym, yy pomiarowym, Zapewnia to obsługę typowych rozdzielni energetyki profesjonalnej i przemysłowej.

Tabela 2. Wyszczególnienie członów zabezpieczeniowych. Lp.

1

2

3

Człon zabezpieczeniowy

Kod ANSI

Zabezpieczenie zwarciowe nadprądowe, fazowe, kierunkowe, zwłoczne o charakterystyce niezależnej, pierwszego stopnia, I1>>

50/67

Zabezpieczenie zwarciowe nadprądowe, fazowe, kierunkowe, zwłoczne o charakterystyce niezależnej, drugiego stopnia, I2>>

50/67

Zabezpieczenie nadprądowe fazowe, kierunkowe, zwłoczne o charakterystyce niezależnej, drugiego stopnia, I4>

50/67

4

Zabezpieczenie nadprądowe fazowe, zwłoczne o charakterystyce zależnej, I5>

51

5

Zabezpieczenie nadnapięciowe U>

59

6

Zabezpieczenie podnapięciowe U<

27

7

Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe I0>

50N

8

Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe kierunkowe I0K>

67N

Nastawa

Zakres nastaw

Prąd pobudzenia I1>> Czas opóźnienia tI1>> kierunkowość Kąt maksymalnej czułości Podwyższenie progu prądu pobudzenia pod warunkiem wybrania parametrów dynamicznych. Przyspieszone działanie - PDZ Parametry dynamiczne Blokada drugą harmoniczną Prąd pobudzenia I2>> Czas opóźnienia tI2>> kierunkowość Kąt maksymalnej czułości Podwyższenie progu prądu pobudzenia pod warunkiem wybrania parametrów dynamicznych. Przyspieszone działanie - PDZ Parametry dynamiczne Blokada drugą harmoniczną Prąd pobudzenia I4> Czas opóźnienia tI4> Kierunkowość Kąt maksymalnej czułości Podwyższenie progu prądu pobudzenia pod warunkiem wybrania parametrów dynamicznych. Parametry dynamiczne Blokada drugą harmoniczną – B2H Prąd pobudzenia I5> Rodzaj charakterystyki Czas T10 do budowy charakterystyki zabezpieczenia nadprądowego Napięcie pobudzenia U> Czas opóźnienia tu Napięcie pobudzenia U< Czas opóźnienia tu Napięcie szczątkowe Prąd pobudzenia I0> Czas opóźnienia tI0 Podwyższenie progu prądu pobudzenia pod warunkiem wybrania parametrów dynamicznych. Parametry dynamiczne Prąd pobudzenia I0K Czas opóźnienia tI0K Napięcie progowe po stronie wtórnej U0 Kąt maksymalnej czułości (środka strefy zadziałania) Podwyższenie progu prądu pobudzenia pod warunkiem wybrania parametrów dynamicznych. Parametry dynamiczne

34

(0,20 ÷ 30) In (1 ÷ 5000) ms Tak/Nie 0˚ ÷ 359˚ (0 ÷ 200) % Tak/Nie Tak/Nie Tak/Nie (0,20 ÷ 30) In (1÷ 5000) ms Tak/Nie 0˚ ÷ 359˚ (0 ÷ 200) % Tak/Nie Tak/Nie Tak/Nie (0,2 ÷ 6) In (0,0 ÷ 60) s tak/nie 0˚ ÷ 359˚ (0 ÷ 200) % Tak/Nie Tak/Nie (0,2 ÷ 5,0) In SIT, VIT, EIT, UIT, PN (0,14 lub 13,5 lub 80) s dla PN. W przypadku pozostałych charakterystyk <0,20 ÷ 15,00> (0,8 ÷ 1,2) Un (0,5 ÷ 60) s (0,4 ÷ 1,0) Un (0,5 ÷ 60) s (0,01 ÷ 1,00) Un (0,01 ÷ 1,00) I0n (0,1 ÷ 20) s (0 ÷ 200) % Tak/Nie (0,01 ÷ 1,00) I0n (0,1 ÷ 20) s (1 ÷ 50) V (0⁰ ÷ 359⁰), 0⁰ - składowa czynna, 90⁰ - składowa bierna (0 ÷ 200) % Tak/Nie

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Lp.

Człon zabezpieczeniowy

Kod ANSI

Nastawa

Zakres nastaw

Próg pobudzenia admitancyjnego po stronie wtórnej Y0> Czas opóźnienia tY0 Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe admitancyjne. Człon admitancyjny 1.

9

(0,1 ÷ 20,0) s (0⁰ ÷ 359⁰), 0⁰- konduktancyjne, 90⁰- susceptancyjne

Kąt maksymalnej czułości 67YN

Kierunkowość

tak/nie

Napięcie progowe U0> strony wtórnej

(1 ÷ 50) V

Podwyższenie progu prądu pobudzenia pod warunkiem wybrania parametrów dynamicznych. Parametry dynamiczne Czas opóźnienia tY0

10

(0⁰ ÷ 359⁰), 0⁰ - konduktancyjne, 90⁰ -susceptancyjne

Kierunkowość

tak/nie

Napięcie progowe U0> strony wtórnej

(1 ÷ 50) V

Podwyższenie progu prądu pobudzenia pod warunkiem wybrania parametrów dynamicznych. Parametry dynamiczne

11

Czas opóźnienia tY0 67YN

12 13 14 15

Napięcie progowe U0> strony wtórnej

(1 ÷ 50) V

Podwyższenie progu prądu pobudzenia pod warunkiem wybrania parametrów dynamicznych.

(0 ÷ 200) % Tak/Nie

48

Trmax

(0 ÷ 60) s

50s/51LR

Iż, Ti

(0,5 ÷ 6,0) In (0,1 ÷ 20,0) S

66

LR

(1÷9) /h

46

DI

(0,01 ÷ 0,5) In

IZHW – prąd zahamowanego wirnika TZHW –czas pracy z zahamowanym wirnikiem: τ – stała czasowa podczas pracy silnika τS– stała czasowa stygnięcia zatrzymanego wirnika K – współczynnik określający udział składowej przeciwnej K=0,01..0,10 ΘALA – wartość alarmowa stanu cieplnego wykorzystywana do celów sygnalizacyjnych ΘRES-G = 0,60..0,90

Zabezpieczenie z zastosowaniem modelu cieplnego silnika

16

(0,1 ÷ 10,0) mS (0,1 ÷ 20,0) s

Parametry dynamiczne Zabezpieczenie od wydłużonego rozruchu Zabezpieczenie od zablokowanego wirnika Zabezpieczenie od maksymalnej liczby rozruchów Zabezpieczenie przed asymetrią prądową

(0 ÷ 200) % Tak/Nie

Próg pobudzenia admitancyjnego po stronie wtórnej Y0> Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe admitancyjne. Człon admitancyjny 3.

(0,1 ÷ 10,0) mS (0,1 ÷ 20,0) s

Kąt maksymalnej czułości 67YN

(0 ÷ 200) % Tak/Nie

Próg pobudzenia admitancyjnego po stronie wtórnej Y0>

Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe admitancyjne Człon admitancyjny 2.

(0,1 ÷ 10,0) mS

7. Charakterystyka automatyk

Zabezpieczenie wyposażone jest w automatyki przedstawione w tabeli 3. Tabela 3.Automatyki realizowane przez zabezpieczenie SO-52v11-eMTZR. Lp.

Nazwa automatyki

1

Samoczynne ponowne załączenie

2

Lokalna rezerwa wyłącznikowa

Kod ANSI

Symbol

79

SPZ

50BF

LRW

3

Zabezpieczenie szyn

4

Przyśpieszenie działania zabezpieczenia zwarciowego

5

Blokada 2-gą harmoniczną

B2H

6

Dynamiczna zmiana nastaw po załączeniu wyłącznika

DZN

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

68

ZS

50HS

PDZ

35


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Krótki opis poszczególnych automatyk A) Samoczynne ponowne załączenie SPZ Automatyka SPZ przewidziana jest tylko dla zabezpieczenia liniowego. Wykorzystywana jest przez następujące człony zabezpieczeniowe: I1>>, I0>, I0k, Y1>, Y2>, Y3>. Zainicjowanie działania automatyki SPZ następuje po wyłączeniu wyłącznika przez jeden z zabezpieczeniowych modułów zwarciowych lub ziemnozwarciowych. Pierwsze wyłączenie następuje zgodnie z nastawą czasową tego modułu. Następnie zgodnie z nastawialnym czasem opóźnienia następuje załączenie wyłącznika. Jeśli zwarcie miało charakter przemijający, czyli nie zostało ono ponownie stwierdzone, następuje odliczenie czasu kontroli udanego cyklu, który w zabezpieczeniu SO-52v11eMTZR wynosi 1,5 s. Brak pobudzenia modułu, który zainicjował cykl SPZ-u pozwala na potwierdzenie udanego SPZ-u i uzbrojenie automatu do wykonania następnego. Jeśli natomiast w czasie kontroli skuteczności załączenia wykryte zostanie zakłócenie, to następuje ponowne wyłączenie. Dalsze kroki SPZ-tu (wyłączanie) następują praktycznie bezzwłocznie (czas 40ms - nienastawialny). B) Lokalna rezerwa wyłącznikowa LRW Zadaniem automatyki LRW jest spowodowanie wyłączenia obwodu w przypadku awarii wyłącznika w trakcie wyłączania prądu (przede wszystkim zwarciowego). Czynność wyłączania prądu powinien wówczas przejąć wyłącznik umieszczony bliżej źródła zasilania. Oznacza to, że : yy w przypadku awarii któregokolwiek z wyłączników zainstalowanych w polach linii odbiorczych powinno nastąpić wyłączenie wyłącznika sprzęgła albo wyłącznika linii zasilającej. yy w przypadku awarii wyłącznika sprzęgła powinno nastąpić wyłączenie wyłącznika linii zasilającej. Aby zapewnić poprawne działanie LRW należy zapewnić komunikację między sterownikami wyłączników bardziej odległych od źródła oraz tymi które są położone blisko niego. Komunikacja taka powinna dostarczać informacje (wyłącznikom położonym bliżej źródła zasilania) o:

36

yy pobudzeniu zabezpieczenia zwarciowego yy wykonaniu przez wyłącznik czynności wyłączania Jeżeli czas wyłączenia wyłącznika bardziej odległego jest dłuższy niż dopuszczalny czas jego zadziałania, to sterownik wyłącznika położonego bliżej źródła zasilania powinien spowodować jego wyłączenie. C) Zabezpieczenie szyn zbiorczych ZS Automatyka ZS ( zwana również logicznym zabezpieczeniem szyn zbiorczych LZS ) służy do zminimalizowania czasu trwania zwarcia w przypadku gdy wystąpi ono na szynach zbiorczych jednej z sekcji rozdzielni. Do wykrycia takiego zwarcia algorytm ZS wykorzystuje informację o: yy pobudzeniu zabezpieczenia zwarciowego w polu sprzęgła lub zasilania yy braku pobudzenia zabezpieczenia w podporządkowanych polach liniowych lub podporządkowanym polu sprzęgła Aby uniknąć otwarcia wyłącznika zasilania lub sprzęgła w przypadku zwarcia na jednym z dopływów, należy do zabezpieczenia w polu zasilania lub sprzęgła dostarczyć informację o tym, że zwarcie to będzie wyłączone przez wyłącznik na dopływie. Realizuje się to przez sumowanie sygnałów logicznych o zwarciu ze wszystkich dopływów tak, że zwarcie na którymkolwiek z dopływów blokuje zadziałanie zabezpieczenia zasilacza i ewentualnie sprzęgła. Jeżeli taki sygnał się nie pojawi w ciągu określonego (możliwie krótkiego) czasu, będzie to oznaczało zwarcie na szynach i konieczność bezzwłocznego wyłączenia. D) Przyspieszone działanie zabezpieczenia PDZ Działanie automatyki PDZ polega na tym, że jeżeli po operacyjnym załączeniu wyłącznika następuje przekroczenie progu zadziałania zabezpieczenia zwarciowego, to następuje natychmiastowe otwarcie wyłącznika. Wartość czasu, w ciągu którego kontrolowane jest przekroczenie tego progu wynosi 1,2 s licząc od chwili podania sygnału na zamknięcie wyłącznika. Automatyka PDZ jest ignorowana przy załączaniu wyłącznika w wyniku działania automatyki SPZ. Jeśli w tym przypadku następuje za-

łączenie na zwarcie, to następuje także bezzwłoczne wyłączenie, ale jest to traktowane jako zdarzenie polegające na nieudanym cyklu SPZ. PDZ działa nadrzędnie w stosunku do SPZ w następującej sytuacji: yy jeśli po operacyjnym załączaniu wyłącznika nastąpi zwarcie w czasie aktywności PDZ – czyli 1,2 s, to następuje natychmiastowe wyłaczenie wyłącznika i niedopuszczenie do uruchomienia cykli SPZ. Automatyka PDZ działa niezależnie od funkcji dynamiczna zmiana nastaw. Uwaga: po załączeniu wyłącznika następuje chwilowe, nastawialne, zwiększenie nastaw zabezpieczeń zwarciowych (tzw. podbicie DZN). Funkcję tę wprowadzono w celu odstrojenia się od dużych udarów prądowych wynikających np. z ciężkich rozruchów napędów. E) Blokada drugą harmoniczną B2H Blokada ta chroni przed zbędnym zadziałaniem modułu zabezpieczenia podczas udarów prądowych powstających przy załączaniu jednego lub grupy transformatorów. Moduł B2H wystawia sygnał blokujący wtedy, gdy przekroczona zostanie progowa wartość drugiej harmonicznej W2hmax. Aby nie było efektu „migotania” wprowadzono 10% strefę histerezy. Ponadto sygnał B2H jest aktywny tylko wtedy, gdy prąd zawiera się w granicach od Imin do Imax. Sygnał ten wystawiany jest po przekroczeniu wartości W2hmax w dowolnej z faz. W2hmax jest procentowym progiem zawartości 2-gej harmonicznej w pierwszej harmonicznej tzn. określa jaki procent amplitudy pierwszej harmonicznej stanowi amplituda drugiej harmonicznej. Po spełnieniu warunków prądowych i progu procentowego blokada jest uruchomiona na czas trwania blokady. Jeśli po upływie tego czasu mierzone wielkości nadal będą wskazywać na wystąpienie zwarcia to blokada ustępuje i następuje wyłączenie. Jeśli natomiast nie występują czynniki wskazujące na zwarcie to nie ma wyłączenia. Dzięki temu blokada 2-gą harmoniczną zapobiega zbędnemu wyłączeniu spowodowanemu udarowymi prądami magnesującymi transformatora. F) Dynamiczna zmiana nastaw po załączeniu DZN Funkcja ta powoduje podwyższenie progu zadziałania zabezpieczenia

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE na określony czas (standardowo 1s) po załączeniu wyłącznika. Uaktywnia się gdy wyłącznik jest wyłączony i przestaje funkcjonować 1 sekundę po stwierdzeniu, że nastąpiło załączenie wyłącznika. Jest aktywna dla mo-

dułów zabezpieczeniowych nadprądowych czasowo niezależnych I1>>, I2>>, I4>, oraz ziemnozwarciowych I0>, I0k>, Y01>, Y02>, Y03>. Parametry związane z „parametrami dynamicznymi” nastawia się w programie

pConfig oraz za pomocą terminala lokalnego KWG. Funkcja automatyki DZN jest specyficzna dla zabezpieczenia SO-52v11eMTZR i wyróżnia je w grupie zabezpieczeń innych producentów.

8. Przykładowe ekrany rejestracji i opis mechanizmów uruchamiających rejestrator Na rysunkach 4 i 5 pokazano przykładowe ekrany rejestracji wykonanych za pomocą funkcji rejestratora zakłóceń.

Prąd przetężeniowy fazy pierwszej IP1 [A].

Prąd przetężeniowy fazy drugiej IP2 [A].

Rys. 4. Zarejestrowane prądy przeciążeniowe w różnych skalach czasowych.

Wykresy zawartości wyższych harmonicznych i wykres wskazowy wybranych prądów i napięć. Rys. 5. Przykładowe zapisy z analizy rejestracji.

Identyfikacja rejestracji Rejestrator zapisuje dla każdej rejestracji następujące dane: yy datę (miesiąc, dzień, rok), yy czas (godzina, minuty, sekundy, milisekundy).

Wraz z zarejestrowanymi przebiegami, z rejestratora można odczytać następujące dane identyfikacyjne służące poprawnej obróbce danych: yy nazwę stacji, yy nazwę pola,

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

yy nazwy sygnałów, yy parametry pracy, takie jak zakresy kanałów i nastawienia pobudzeń.

37


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE 9. Program pConfig Przykładowe okna programu pConfig, przedstawiające ekrany nastaw zabezpieczeń-przedstawiono poniżej.

Rys. 6. Przykładowe ekrany programu pConfig.

Program komputerowy pConfig umożliwia pełną parametryzację zabezpieczenia. Posiada dwa poziomy dostępu: ograniczony – użytkownika, oraz pełny –serwisanta. Pozwala on na odczyt i zapis nastaw, projektu, odczyt w trybie online stanu zabezpieczenia (dwustany, zdarzenia i rejestracje). Możliwe jest również modyfikacja projektu na potrzeby użytkownika. Wszystkie istotne parametry i funkcje zabezpieczenia mogą być tu parametryzowane. Połączenie ze sterownikiem może odbywać się przez złącze USB lub ethernetowe (za pośrednictwem media-konwertera ETH opto/ RJ45) .

38

10. Komunikacja i synchronizacja czasu Do komunikacji z systemem dyspozytorskim standardowo stosowane jest łącze Ethernetowe światłowodowe z wykorzystaniem protokołu DNP3.0 (TCP/IP) lub szeregowy port RS232 – również światłowodowy. Istnieje możliwość zastosowania innych protokołów komunikacyjnych (np. PN-EN 60870-5-103, PN-EN 60870-5101, Modbus, itp.) z wykorzystaniem łączy szeregowych. Urządzenie może być także wykorzystane jako element rozproszonej telemechaniki stacyjnej z zastosowaniem technologii opartej o standard komunikacyjny PN-EN 61850.

Zastosowanie powyższych protokołów umożliwia realizację synchronizacji czasu z konfigurowanym czasem odpytywania. Wszystkie porty komunikacyjne mogą być uruchomione jednocześnie. Dostępne porty komunikacyjne to: yy światłowodowe: opto- Ethernet (ETH), opto-RS232 (RSC) yy szeregowe: RS485-1 (RSB), RS485-2 (RSD), RS-232-2 (RSE), RS-232-3 (RSA-serwisowy) yy konfiguracyjny port USB. Mgr inż. Gabriel Kubica Mgr inż. Zbigniew Mateuszczyk Mikronika Poznań Oddział w Łodzi n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


Usługi nasze przeznaczone są dla wytwórców energii elektrycznej o rozbudowanym systemie elektroenergetycznym, a także innych odbiorców intensywnie użytkujących urządzenia energetyczne. Nasze działania zmierzają do: wydłużenia żywotności urządzeń elektroenergetycznych, ułatwienia ich dozoru i obsługi oraz zmniejszenia kosztów ich eksploatacji.

Zakres działania:  Remonty transformatorów w miejscu zainstalowania  Remonty transformatorów w zakładzie remontowym  Mobilne laboratorium diagnostyczne transformatorów i innych urządzeń elektroenergetycznych  Badania ochrony przeciwporażeniowej powyżej 1kV  Systemy monitoringu DGA oleju oraz monitoringu izolatorów on-line w transformatorach  Systemy monitoringu on-line wyładowań niezupełnych Generatorów, Maszyn WN i transformatorów  Badania oleju transformatorowego  Termowizyjna Diagnostyka urządzeń energetycznych

ZUT Energoaudyt Sp. z o.o. ul. Marszałkowska 83 lok. 33 00 - 683 Warszawa www.zutenergoaudyt.com.pl

Adres do korespondencji: ZUT Energoaudyt Sp. z o.o. ul. 25 Czerwca 29 26-600 Radom

Tel + 48 (048) 377-97-17, 377-97-18 Fax + 48 (048) 377-97-19, 362-29-71 bok@ zutenergoaudyt.com.pl


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Innowacyjne urządzenie wspomagające zrównoważoną gospodarkę olejami elektroizolacyjnymi Wprowadzenie

Przed polskim systemem energetycznym stoi zadanie utrzymania standardów Unii Europejskiej w zakresie ciągłości dostawy energii. Inwestycje w nowe transformatory są jednak, ze względów ekonomicznych, odsuwane w czasie [1-3]. Zmniejszenie nakładów inwestycyjnych pociąga za sobą konieczność wydłużenia czasu eksploatacji poszczególnych elementów systemu elektroenergetycznego, przy jednoczesnym zachowaniu niskiego poziomu ryzyka wystąpienia awarii. Obecnie, nominalny czas życia transformatora szacuje się na ok. 25÷30 lat, a rozsądnym horyzontem czasowym jego wydłużenia jest 40÷50 lat [4]. Dlatego też, bardzo istotne są wszelkie prace remontowe i modernizacyjne, zapewniające bezawaryjną pracę sieci energetycznej. Szereg urządzeń elektroenergetycznych, stanowiących kluczowe moduły sieci przesyłowych zawierają oleje elektroizolacyjne. Rozwój perspektywicznych kierunków w zakresie zaawansowanych technologii pielęgnacji olejów izolacyjnych, przy jednoczesnym wykorzystaniu nowoczesnych rozwiązań diagnostycznych umożliwia długookresową, bezawaryjną eksploatację urządzeń energetycznych, w szczególności transformatorów oraz przekaźników prądowych, a tym samym znaczny wzrost niezawodności i efektywności systemów energetycznych [5,6]. Celem artykułu jest ocena efektywności usuwania w warunkach polowych gazów z olejów izolacyjnych, eksploatowanych w wybranych urządzeniach energetycznych, za pomocą mobilnego urządzenia, które zostało opracowane przez konsorcjum złożone ze specjalistów firmy ZUT Energoaudyt w Radomiu oraz Instytutu Technologii Eksploatacji-Państwowego Instytutu Badawczego w Radomiu.

40

Charakterystyka urządzenia

Urządzenie UPE T1 pozwala na realizację dwustopniowego procesu regeneracji oleju izolacyjnego, polegającego na zastosowaniu metody barbotażu osuszonym powietrzem z jednoczesną obróbką próżniową. Wygląd urządzenia przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1. Wygląd urządzenia UPE T1 do regeneracji olejów izolacyjnych

Urządzenie jest również wyposażone w system usuwania zanieczyszczeń stałych o wielkości do 1 mikrometra, a także moduł do podgrzewania oleju do temperatury 60°C. Proces regeneracji oleju odbywa się na zasadzie wielokrotnej cyrkulacji oleju pomiędzy urządzeniem a kadzią urządzenia elektroenergetycznego (np. przekładnika prądowego). Wyposażone jest w system sterowania opracowany z wykorzystaniem najnowszych rozwiązań technicznych w zakresie sterowania oraz kontroli parametrów procesowych. Podstawowym elementem systemu sterowania jest sterownik PLC, rozszerzony o  wyspecyfikowane moduły wejść. Sterownik pozwala na kontrolę zainstalowanych w urządzeniu

czujników (w tym czujników temperatury, ciśnienia, zawartości wody, a także obecności piany). Opracowany system informatyczny umożliwia sterowanie kluczowymi elementami urządzenia (np. pompy, zawory), potrzebnymi do prawidłowej realizacji procesu regeneracji oleju elektroizolacyjnego. Sterowanie urządzeniem może być realizowane przez operatora, obsługującego panel dotykowy, na którym oprócz przycisków sterowania wizualizowany jest również przebieg procesu. Urządzenie podczas pracy nie wymaga obecności osoby obsługującej, ponieważ jest wyposażone w system zdalnego powiadamiania o parametrach procesu osuszania, co istotnie obniża koszty eksploatacji urządzenia. System GSM ma 8 wejść sygnałowych, z czego trzem z nich, można przypisać po 2 komunikaty, które są wysyłane w zależności od stanu danego wejścia. Mogą to być: komunikaty o zawartości wody w oleju, komunikaty o przekroczeniu temperatury, komunikaty o wycieku oleju, komunikaty o awarii zasilania, komunikaty o konieczności wymiany filtra. System ten ma możliwość wysyłania komunikatów również na pocztę mailową, dzięki czemu tworzone jest archiwum zdarzeń w czasie procesu odwadniania olejów transformatorowych. W treści komunikatów oprócz informacji o  stanie pracy urządzenia, zawarta jest informacja o lokalizacji urządzenia oraz numerze urządzenia. System jest zasilany z sieci 230VAC, oraz posiada wbudowany akumulator, który w razie awarii zasilania, pozwoli na dalszą pracę systemu oraz wysłanie komunikatu o awarii zasilania.

Metodyka badań

W dalszej części niniejszego artykułu przedstawiono i porównano wyniki analizy DGA dziewięciu przekładników typu J220-4a, produkcji ZWAR sprzed

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE tywne usunięcie gazów palnych z oleju izolacyjnego, co pozwala na dalszą, bezpieczną eksploatację tego medium w urządzeniu elektroenergetycznym. Szczegółowe badania DGA wskazują także, iż największy udział procentowy w całkowitej zawartości gazów palnych w regenerowanych olejach izolacyjnych ma etan. Na rys. 3 porównano więc zawartości tego gazu w oleju izolacyjnym przed i po obróbce regeneracyjnej.

Podsumowanie

Rys. 2. Porównanie całkowitej zawartości gazów palnych w oleju izolacyjnym przed i po obróbce regeneracyjnej

Realizacja przez konsorcjum, złożone z ZUT Energoaudyt oraz Instytutu Technologii Eksploatacji-PIB, projektu celowego doprowadziła do opracowania innowacyjnego urządzenia technicznego, którego zastosowanie do pielęgnacji olejów izolacyjnych może skutkować efektywnym usunięciem z eksploatowanych olejów gazów i wilgoci, co wpływa na poprawę niezawodności działania systemów energetycznych. Konstrukcja urządzenia pozwala na jego użytkowanie w warunkach polowych, a opcja bezprzewodowej transmisji danych pozwala na bezpośredni nadzór nad realizowanym procesem regeneracji oleju.

Bibliografia

Rys. 3. Porównanie zawartości etanu w oleju izolacyjnym przed i po obróbce regeneracyjnej

i po próżniowej obróbce oleju, którą realizowano przez okres ośmiu godzin. Do badania składu gazu rozpuszczonego w oleju użyto aparatu TRANSPORT X produkcji firmy Kelman LTD. Aparat ten wykorzystuje spektroskopię fotoakustyczną do wykonywania analiz DGA i przedstawiania wyników, dotyczących wszystkich gazów zawartych w badanej próbce oraz zawartości w niej wilgoci. Gazy wyodrębniane są z próbki oleju za pomocą metody ekstrakcji równowagowej znad cieczy, a ich zawartość jest mierzona za pomocą spektroskopii fotoakustycznej w zakresie podczerwieni. Aparat umożliwia oznaczenie następujących gazów: wodór, tlenek węgla, ditlenek

węgla, metan, etan, etylen i acetylen. Wyniki podaje się w ppm (tj. µl/l) objętości danego składnika w stosunku do objętości oleju.

Wyniki badań i ich analiza

Efektywność procesu odgazowania olejów izolacyjnych, eksploatowanych w przekładnikach prądowych oceniano porównując całkowitą zawartość gazu przed obróbką i po obróbce regeneracyjnej, przeprowadzonej za pomocą mobilnego urządzenia UPE T1 [6]. Uzyskane wyniki zestawiono na rys. 2. Analiza uzyskanych wyników badań analitycznych wskazuje jednoznacznie iż proces realizowany za pomocą mobilnego urządzenia UPT1, pozwala na efek-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

1. Krüger M., Koch M., Kraetge A., Rethmeier K.: Diagnostic measurements on power transformers. Energetyka, 2009, 5, 299-305. 2. Malewski R., Subocz J., Szrot M., Płowucha J., Zaleski R.: Podstawy oceny opłacalności modernizacji transformatorów. Energetyka, 2006, 12, 884-891. 3. CIGRE Technical Brochure no 248: Guide on economics of transformer management, 2004. 4. Klistala T.: Przegląd metod diagnostycznych układów izolacyjnych transformatorów dużej mocy w eksploatacji. PAK, 2008, 11, 754-759. 5. Makowska M., Molenda J.: Oleje transformatorowe. Eksploatacja-Diagnostyka-Regeneracja. Wyd. ITeE-PIB, Radom, 2010. 6. Zając M., Kazirodek P., Molenda J., Stępień A.: Urządzenie do odgazowywania olejów izolacyjnych użytkowanych w przekładnikach prądowych. Urządzenia dla energetyki, 2013, 6, 2-4. Mirosław ZAJĄC, Zakład Usług Technicznych Energoaudyt, Radom; Jarosław MOLENDA, Andrzej STĘPIEŃ, Instytut Technologii Eksploatacji-PIB, Radom n

41


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Nowoczesne prostowniki i przetwornice w energetyce

Zalety wysokosprawnościowych, tranzystorowych przekształtników rezonansowych w urządzeniach zasilających prądu stałego W najbliższych latach dzięki funduszom unijnym polska energetyka staje przed ogromną szansą modernizacji i rozbudowy istniejącej infrastruktury energetycznej kraju. Najnowsze technologie i rozwiązania techniczne dostępne aktualnie na rynku będą miały decydujący wpływ na podniesienie poziomu bezpieczeństwa i efektywności naszego systemu energetycznego. Warto więc zapoznać się z najnowocześniejszymi rozwiązaniami urządzeń przetwarzających energię, tak aby móc wykorzystywać tę wiedzę przy projektowaniu pewnych i niezawodnych rozwiązań systemów zasilania.

A

rtykuł ten bazuje na informacjach opartych o przykładowe rozwiązania techniczne uniwersalnych produktów serii Flatpack2 HE firmy Eltek, pokrywających zapotrzebowanie na pełen zakres napięć wyjściowych od 24 do 400 Vdc. Przedstawia także zalety najnowszej technologii przetwarzania energii i modułowego podejścia do budowy systemów zasilania, poprzez porównane dwóch generacji produktów. Pierwsza to wysokosprawnościowe przetwarzanie za pomocą niedużych, modułowych, tranzystorowych konwerterów rezonansowych, której przedstawicielem jest rodzina Flatpack2  HE. Jej innowacyjne rozwiązania są chronione trzema patentami (EP 2215709, EP 2218169, EP 2225822). Druga to bardzo nowoczesne w latach 90. ubiegłego wieku, modułowe systemy oparte na nieprodukowanym już prostowniku poprzedniej generacji SMPS5000.

Niezawodność i jakość

W wielu stacjach energetycznych w Polsce istnieją jeszcze w eksploatacji duże i ciężkie, w stosunku do ich mocy wyjściowej, monobloki prostowników tyrystorowych. Dziesięciolecia pracy urządzeń wykonanych w tej technologii wytworzyło w środowisku energetyków mit, że dobry prostownik musi być zbudowany właśnie w takiej postaci. Tymczasem w ostatnich latach nastąpił znaczący postęp, między innymi poprzez zastosowanie wielu inteligentnych modułów prostownikowych w jednym systemie zasilania. Każdy taki moduł prostownikowy posiada zaawansowany procesor (często dwa) do szybkiej analizy sygnału i sterowania, co daje dużo większą kontrolę przetwarzania energii niż to było możliwe w poprzedniej technologii. Rynkiem najdłużej wykorzystującym tego rodzaju urządzenia jest rynek telekomunikacyjny, gdzie praktycznie już od ponad dwudziestu lat w 100%

Fot. 1. Moduł prostownikowy Flatpack2 220 V 2000W HE

42

wykorzystuje się prostowniki wykonane w technice przetwarzania, a sprawność szczytowa powyżej 96% jest już standardem. Urządzenia te doskonale sprawdzają się w eksploatacji, zarówno w niewielkich rozproszonych lokalizacjach, jak i w dużych centralach telekomunikacyjnych. Bardzo często pracują w trudnych zewnętrznych warunkach środowiskowych, gdzie są instalowane między innymi w otwartych, wentylowanych obudowach, działając bezawaryjnie w ekstremalnych temperaturach, pokryte kurzem i narażone na działanie ciężkich warunków środowiskowych i owadów. W trakcie dziesiątków lat rozwoju technologii przetwarzania zostało poprawionych wiele jej parametrów, zapewniając poziom dojrzałości umożliwiający szerokie zastosowanie, także w aplikacjach przemysłowych. Wzmocniono człon wejściowy modułów, gdzie unowocześniono filtry, wprowadzono układy korekcji współczynnika mocy i zastosowano ochronę przeciwprzepięciową. Działania te skutkują zmniejszeniem współczynnika THD poniżej 3,5% oraz spełnieniem najnowszych standardów dotyczących odporności i emisji EMC w warunkach przemysłowych, włącznie z najbardziej wymagającą normą EN 61000-6-5 (Odporność dla stacji i podstacji energetycznych). Firma Eltek, od wprowadzenia w 2008 roku modułu prostownikowego w technologii HE (High-Efficiency), sprzedała w tym roku milionowy egzemplarz prostownika Flatpack2 HE. Zebrane podczas wielu lat pracy tych modułów dane potwierdzają, że deklarowa-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE ny MTBF 350000 godzin, został w praktyce przekroczony prawie dwukrotnie, dając rzeczywisty, ekstremalny MTBF rzędu ponad 600000 godzin (metoda Telcordia SR-332). Porównując ten wynik z danymi wspomnianego modułu SMPS5000, który osiągał MTBF rzędu 80000 godzin, widać doskonale jaki ogromny skok jakościowy został dokonany w relatywnie krótkim czasie.

Modułowość

W wielu aplikacjach przemysłowych najbardziej pożądaną cechą jest wysoka niezawodność. Jest ona na ogół proporcjonalna do poniesionych nakładów. Dla monobloków, by ją zwiększyć do wymaganego poziomu, stawiano drugi blok rezerwowy (tzw. układ 2n). W nowoczesnych systemach modułowych wstawiamy moduły redundantne (tzw. układ n+1, n+2). Ze względu na znacznie mniejszy koszt jednostkowy modułu, ten sam poziom niezawodności w drugim rozwiązaniu uzyskuje się znacznie taniej. Przeanalizujmy sytuację, w której potrzebujemy zasilacz/ładowarkę 25 A o nominalnym napięciu 220 Vdc. W standardowym wykonaniu byłby to pojedynczy monoblok 19” o znacznych rozmiarach. Dzięki zastosowaniu modułowych prostowników Flatpack2 220/2000 HE o wysokości 1U (44,45  mm) montowanych w liczbie 1-4 szt. w kasecie 19”, gabaryty i waga całego systemu są nieporównywalnie mniejsze. W przytoczonym przypadku, biorąc pod uwagę wymaganą moc, należałoby zastosować trzy moduły pracujące równolegle. W celu uzyskania redundancji n+1 możemy zainstalować czwarty moduł, nie powiększając praktycznie gabarytów systemu. To właśnie ta modułowość, bez pojedynczego punktu uszkodzenia, gwarantuje nam unikalną niezawodność i elastyczność systemu. Po uwzględnieniu redundancji, nawet po uszkodzeniu jednego modułu, system nadal będzie dostarczał wymagany prąd dla odbiorów. Wymiana uszkodzonego prostownika jest również bardzo prosta i wykonywana jest bez wyłączania systemu, poprzez wyciągnięcie uszkodzonego i włożenie nowego modułu typu Hot-Plug w to samo miejsce. Sterownik rozpozna prostownik i zaloguje go do systemu, a po chwili przejmie część obciążenia i równomiernie rozłoży pomiędzy wszystkimi modułami w systemie. Całość operacji trwa niespełna 60 sekund, umożliwiając osiągniecie niezwykle małego współczynnika MTTR. Prostota tych działań oraz elastyczność systemu sprawia, że sama wymiana uszkodzonego modułu

Rys. 1. Porównanie sprawności modułów prostownikowych: SMPS5000 i Flatpack2 HE 2000W

prostownikowego może być także odłożona w czasie, np. w przypadku braku lokalnych zasobów do natychmiastowego wykonania takiej operacji. W wykonaniu monoblokowym, zwłaszcza bez redundancji, wymiana może trwać godziny, a w przypadku niewystarczającej pojemności baterii na podtrzymanie, istnieje bardzo duże prawdopodobieństwo całkowitej utraty zasilania ważnych odbiorów. Oczywiście istnieje możliwość zabezpieczenia lokalnie zapasowego zasilacza, ale oznacza to dodatkowe „zamrożone” koszty, a w efekcie podwójny koszt całego systemu.

Sprawność

Zmniejszenie zużycia energii stało się celem większości firm w ciągu ostatnich kilku lat. Głównymi czynnikami motywacyjnymi są względy finansowe zmniejszające koszty operacyjne oraz ochrona środowiska naturalnego, poprzez zmniejszenie emisji CO2 do atmosfery. Na rysunku 1. porównano dwa moduły prostownikowe o napięciu wyjściowym 48 V firmy Eltek. Pierwszy to dawno wycofany z produkcji moduł prostownikowy SMPS5000, ciągle jeszcze pracujący w niektórych obiektach, o sprawności szczytowej 89%. Drugi to nowy moduł prostownikowy Flatpack2  HE o mocy 2000W, który ma nieporównywalnie wyższą sprawność szczytową 96,5%. Równie ważne jest to, że jego krzywa sprawności jest bardzo płaska a prostownik pracuje z wysoką sprawnością powyżej 95% prawie w całym zakresie praktycznym pracy między 20%, a 100 % mocy znamionowej. Nawet przy 10 % obciążenia sprawność jest nadal na poziomie 93%.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

Jeżeli potrzebujemy system o mocy 5000W, to biorąc pod uwagę sprawności obu prostowników, starszy moduł tracił na przetwarzaniu aż 550W, a nowy Flatpack2 HE tylko 175W. Trzykrotna różnica strat na przetwarzanie to ewidentna oszczędność energii elektrycznej. Mniejsze starty energii to także mniej generowanego ciepła, a w konsekwencji mniejsze potrzeby w zakresie klimatyzacji. Dla podawanego przykładu daje to mniejszy klimatyzator o prawie 1300BTU/h. Dla obiektu o małym obciążeniu, jeżeli temperatura otoczenia jest odpowiednio niska, prostownik nie uruchamia wbudowanego wentylatora, bezgłośnie chłodząc moduł grawitacyjnie. Dodatkowo sterownik może wyłączyć niepotrzebne moduły ograniczając w ten sposób pobór energii nieaktywnych prostowników oraz podwyższając sprawność reszty systemu.

Kompaktowe wymiary i elastyczność

Najbardziej spektakularne, ale raczej nie zaskakujące wyniki daje porównanie cech fizycznych prostowników. Różnicę w wielkości zaprezentowano na fotografii 2., gdzie przedstawiono moduły: SMPS5000, Flatpack2 HE o mocy 2000W i 3000W (w tej samej obudowie) oraz moduł FlatpackS o największej aktualnie na rynku gęstości mocy wynoszącej 47 W/cal3 i mocy wyjściowej 1800  W. Dla porównania gęstość mocy modułu SMPS5000 wynosi 2,5 W/cal3, a waga 22 kg. Moduły serii Flatpack2 o wymiarach 109 x 41,5 x 327 mm i wadze 1,95 kg, uwzględniając już różnice w mocy, są ponad pięć razy lżejsze i mają dziesięciokrot-

43


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Fot. 2. Porównanie wymiarów modułów prostownikowych starej i nowej generacji

nie mniejszą objętość. Rozmiary, waga i gęstość mocy technologii tranzystorowej przekładają się na wymierne korzyści. Cechy te umożliwiają tworzenie niewielkich, kompaktowych i łatwych w instalacji i obsłudze systemów. Dzięki temu przestrzeń dostępna w szafach stojących czy pulpitach jest lepiej wykorzystana, umożliwiając instalację większej liczby pozostałych urządzeń. Prosta integracja systemu zmniejsza koszty inwestycyjne i operacyjne. Prostownik Flatpack2 HE, przy niewielkich rozmiarach i wadze, nie sprawia problemu z magazynowaniem, a niewielka waga i gabaryty umożliwiają bezproblemową wymianę przez jedną osobę.

przetwarzania z niższych napięć zasilających, dostępne są także dedykowane konwertery Flatpack2 HE pracujące przy niższych napięciach zasilających od 18 do 75 Vdc. Wszystkie moduły instalowane są w standardowej kasecie zasilającej 19”. W celu uniknięcia pomyłki przy instalacji modułu, kasety zasilające posiadają odpowiedni system mechanicznego kodowania dla konkretnego typu modułu prostownikowego.

Sterowniki

Wraz z rozwojem technologii rozwinęły się znacznie sterowniki do nadzoru pracy przetwornic. Nowoczesne rozwiązania posiadają cyfrową komunikację z modułami, pozwalając na ich diagnostykę, sterowanie i alarmo-

Podsumowanie

Przedstawione najnowsze rozwiązania, bazujące na przetwarzaniu energii w tranzystorowych modułach rezonansowych, oferują szereg unikalnych korzyści w zastosowaniach przemysłowych. Nowoczesna kompaktowa konstrukcja oraz niewielkie gabaryty i waga modułów, zapewniają doskonałą elastyczność systemów. Moduły są łatwiejsze w instalacji i serwisowaniu. Umożliwiają konsolidację wielu produktów konwersji energii w jednym, zintegrowanym systemie zasilania prądem stałym. Gwarantując tym samy znacznie większy poziom pewności działania i bezpieczeństwa zasilanych odbiorów. Wysoka sprawność to niski poziom strat energii, ochrona środowiska oraz mniejsze wymagania np. przy klimatyzacji. Połączenie z najnowocze-

Uniwersalność

Konstrukcja wspomnianych modułów prostownikowych serii Flatpack2 HE, umożliwia ich pracę, zarówno ze źródła prądu zmiennego, jak i stałego. Prostowniki te działają przy napięciu zasilania od 85 do 305 Vac lub dc. Dzięki tej funkcjonalności uzyskujemy niesamowicie uniwersalne konwertery, które możemy wykorzystać do wielu różnych zastosowań. Ten sam moduł możemy zastosować jako prostownik w siłowni AC/DC lub jako np. przetwornicę DC/DC w przemysłowym systemie prostownikowym 220  Vdc, do zasilania odbiorów o mniejszym napięciu. W przypadku konieczności

Fot. 3. Kompaktowy system zasilania, zawierający prostowniki, przetwornice solarne i wiatrowe serii Flatpack2 HE

44

Fot. 4. Przykład zastosowania modułów prostownikowych Flatpack2 220 V oraz falowników INV222 w systemie zasilania potrzeb własnych Wiking firmy Eltek

wanie. Umożliwia to pełną kontrolę, także zdalną, nad systemem zasilającym, podłączonymi modułami oraz zestawem akumulatorów. Przedstawiony w przykładzie sterownik Smartpack2 z dotykowym, kolorowym wyświetlaczem TFT, pozwala na prostą i przyjazną użytkownikowi konfigurację oraz odczyt parametrów. Dzięki zastosowaniu dużej pamięci wewnętrznej i wbudowanego czytnika kart SD, może on służyć także jako rejestrator wielu parametrów pracy takich jak: napięcia, prądy i temperatury, zliczanie energii, rejestracja alarmów, zmian ustawień i czasów logowania. Sterownik wyposażony jest również w najnowocześniejsze porty i protokoły komunikacyjne, m.in. SNMP, Modbus, czy szczególnie pożądany na stacjach energetycznych, najnowszy standard IEC61850.

śniejszymi, kompleksowymi systemami sterowania, monitorowania i kontroli sprawia, że opisane rozwiązania to jedne z najnowocześniejszych i najbardziej efektywnych propozycji rozwiązań zasilania gwarantowanego dostępnych aktualnie na polskim rynku.

Eltek Polska Sp. z o.o. Siedziba główna: ul. Gorlicka 2, 71-042 Szczecin Tel. 91 485 24 40, Fax. 91 483 49 86 Biuro w Warszawie: ul. Chodakowska 53/57 03-816 Warszawa Tel. 22 612 66 75, Fax. 22 612 66 75 e-mail: eltek@eltek.com.pl www.eltek.com.pl n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

CIRLAMP – system inteligentnego zarządzania oświetleniem publicznym Ciągły wzrost cen energii elektrycznej sprawia, że jednym z głównych celów wielkich konsumentów energii jest poprawa wydajności energetycznej. Z punktu widzenia zużycia energii elektrycznej, zwiększenie wydajności energetycznej to cel, który dotyczy nie tylko instalacji przemysłowych, lecz również oświetlenia publicznego, które w większości przypadków jest zarządzane przez władze miejskie (gminne), a stanowi jedną z ważniejszych pozycji zużycia energii posiadającą możliwość zwiększenia wydajności.

O

d momentu powstania w 1973 roku, firma CIRCUTOR zajmuje się projektowaniem, produkcją i sprzedażą produktów zorientowanych na wydajność energetyczną. Opierając się na swoim bogatym doświadczeniu w tym sektorze, rozwinęła gamę produktów zorientowanych na inteligentne zarządzanie oświetleniem publicznym, pozwalając uzyskać istotne korzyści na każdym poziomie: yy Oszczędność energii yy Zmniejszenie kosztów obsługi yy Zmniejszenie emisji CO2 yy Lepsze zarządzanie zewnętrznym oświetleniem publicznym z korzyścią dla użytkowników CIRLAMP – rozwiązanie opracowane przez firmę CIRCUTOR – umożliwia inteligentne zarządzanie oświetleniem publicznym mające na celu zwiększenie wydajności poprzez zmniejszenie zużycia energii. Możliwość zdalnego sterowania (komunikacja PLC – Power Line Communication) działaniem każdego punktu oświetlenia posiada liczne zalety w porównaniu z opcjami obejmującymi tylko scentralizowane sterowanie. System CIRLAMP zapewnia zarówno elastyczność sterowania od punktu do punktu, jak i łatwe zarządzanie obsługą, co ma bezpośredni wpływ na zużycie ener-

gii elektrycznej i zadowolenie użytkowników. System wydajnego zarządzania oświetleniem publicznym składa się z modułów CIRLAMP instalowanych w punktach oświetleniowych oraz z CIRLAMP Manager, którego zadaniem jest zarządzanie całą siecią urządzeń oświetleniowych, i który jest instalowany w szafie elektrycznej. Istnieje wiele rodzajów instalacji, w których wprowadzenie systemu CIRLAMP może przyczynić się do dużych oszczędności. Od instalacji oświetlenia publicznego do sterowania oświetleniem tuneli, poprzez wszelkie możliwe zastosowania przemysłowe. Aby uzyskać zmniejszenie zużycia, możemy wykonać dwa  rodzaje działań: po pierwsze  możemy wymienić stare  lampy rtęciowe na  bardziej wydajne, na przykład, LEDowe, a oprócz tego istnieje możliwość  bardziej wydajnego zarządzania punktami oświetlenia za pomocą systemu CIRLAMP. Dzięki inteligentnemu systemowi sterowania  oświetleniem publicznym, oferowanym przez firmę CIRCUTOR, można ograniczyć czas reakcji w przypadku wystąpienia  usterki, ponieważ dysponujemy  w czasie rzeczywistym informacją  o stanie instalacji;  a dzięki dostarczanym informacjom, można

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

wykonać obsługę prewencyjną punktów oświetleniowych. Na skutek bardziej wydajnego zużycia energii, możemy zmniejszyć emisję CO2, która powoduje efekt cieplarniany mający wpływ na klimat naszej planety. Zmniejszamy również zanieczyszczenie świetlne po to, by zapewnić bardziej racjonalne wykorzystanie oświetlenia publicznego. Kilka powodów, które uzasadniają używanie inteligentnego systemu oświetlenia publicznego:  yy Zużycie energii związane z oświetleniem publicznym w skali roku na jednego mieszkańca przekracza w Hiszpanii 118 kWh. We Francji wielkość zużycia jest około 25% mniejsza, a w Niemczech nie przekracza 47 kWh. yy Oświetlenie publiczne stanowi dla większości gmin w przybliżeniu ponad 40% zużycia energii. yy 40% zużywanej energii jest marnowane w formie zanieczyszczenia świetlnego. yy 50% czasu użytkowania oświetlenia publicznego może być regulowane. Więcej informacji o systemie CIRLAMP można znaleźć na stronie www.circutor.com

45


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Fotowoltaika od BELOS-PLP Firma Belos-PLP S.A. od zawsze związana jest z branżą energetyczną i podążając za jej rozwojem poszerzyła swój asortyment o urządzenia i osprzęt związany z fotowoltaiką. W naszej ofercie można znaleźć: yy Systemy montażowe, yy Inwetery On-Grid i Off-Grid, yy Microinwertery, yy Regulatory ładowania, yy Panele fotowoltaiczne mono i poli krystaliczne, yy Zestawy fotowoltaiczne Sunshine z inwerterami On-Grid (plug-in), yy Różnego rodzaju złączki, itp.

Zestawy fotowoltaiczne Sunshine

Jeszcze nigdy produkcja prądu ze słońca na własne potrzeby nie była tak prosta i dostępna. Proponowane zestawy to gotowa elektrownia słoneczna, którą można zamontować na każdym dachu, a energia z niej

Mikroinwertery SUN250G i SUN500G

Mikroinwertery SUN250G i SUN500G to najbardziej zaawansowane urządzenia w swojej klasie. Zaletą Mikroinwerterów jest to że z każdego moduł (PV) osiąga się jego maksymalną moc gdyż Mikroinwerter indywidualnie śledzi moc szczytową (MPPT) każdego moduł (PV). Zastosowanie Mikroinwerterów maksymalizuje produkcję energii w porównaniu z zastosowanie falowników centralnych lub „stingowych”

wyprodukowana bezpośrednio trafi do naszej wewnętrznej sieci. Urządzenia pracujące w ciągu dnia takie jak grzałka wody, lodówka, telewizor, pralka itp. będą pracowały „za darmo”

Serdecznie zapraszamy do odwiedzenia naszej strony www. oraz kontaktu. Belos-PLP S.A. 43-301 Bielsko-Biała, ul. Gen. J. Kustronia 74, Poland tel. +48 (33) 814-50-21, solary@belos-plp.com.pl, www.belos-plp.com.pl

46

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


Zestawy Sunshine On-grid darmowa energia s³oneczna Zestaw gotowy do monta¿u (panele, inwerter, przewody, konstrukcja)

Panele Fotowoltaiczne

Gniazdo sieciowe

Mo¿liwośæ wyboru rodzaju pokrycia dachu Szeroka mo¿liwośæ konfiguracji oraz zakresu mocy Prosty i szybki monta¿ (wystarczy w³o¿yæ wtyczkê do gniazdka)

Inwerter Sunshine

Wysokiej jakości materia³y

Wejście DC

Wyście AC

Idealne do wszelkich posesji i nie tylko

Nowoczesny system

do monta¿u linii elektroenergetycznych! Zalety techniki oplotowej:

szybkośæ monta¿u niezbêdne przy usuwaniu awarii minimalizuj¹ koszty

Technika oplotowa to skuteczne i pewne rozwiązanie, sprawdzone w każdych warunkach. Chcesz dowiedzieæ siê wiêcej?

Zadzwoń! Polska Pó³nocna +48 882 017 401 Polska Po³udniowa +48 602 262 021 BELOS-PLP S.A.

43-301 Bielsko-Bia³a, ul. Gen. J. Kustronia 74, Poland tel. +48 (33) 814-50-21

www.belos-plp.com.pl

solary@belos-plp.com.pl


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Dobór ograniczników przepięć do ochrony instalacji fotowoltaicznych

I

nstalacje fotowoltaiczne są poważnie narażone na przepięcia powstałe w wyniku bezpośredniego uderzenia pioruna, jak też na uszkodzenia w wyniku indukowanych przepięć spowodowanych przez pobliskie wyładowania atmosferyczne. Zarówno panele fotowoltaiczne zbudowane na bazie półprzewodników, jak też falowniki DC/AC jako urządzenia elektroniczne, są bardzo czułe na przepięcia i łatwo mogą ulec uszkodzeniu, a koszt wymiany paneli PV czy też naprawy falownika jest wysoki. Do ochrony tych instalacji prądu stałego stosuje się specjalne ograniczniki przepięć, zwykle są one dostosowane do napięcia od 500 do 1500V DC. W zależności od konstrukcji i usytuowania instalacji fotowoltaicznej, długości przewodów, ich ułożenia oraz obecności instalacji odgromowej dokonuje się obliczeń i na tej podstawie podejmuje decyzję, czy należy zastosować ograniczniki przepięć typu 1+2 (dawniej B+C), czy też wystarczy tylko typ 2 (dawniej C). Jeżeli przy projektowaniu nie udało się zachować właściwych odstępów pomiędzy instalacją odgromową a instalacją fotowoltaiczną (zwykle powyżej 0,5 m, co wynika z wyliczeń) lub np. instalacja fotowoltaiczna jest zainstalowana na dachu pokrytym metalową dachówką, to wówczas należy koniecznie zastosować ograniczniki typu 1+2 czyli np. DS60VGPV firmy CITEL, jak też należy połączyć celem wyrównania potencjałów elementy zewnętrznej instalacji odgromowej lub metalowy dach z konstrukcją nośną i ramami instalacji PV. Ogranicznik przepięć DS60VGPVS firmy CITEL wyróżnia się spośród innych ograniczników na rynku kilkoma wyjątkowymi zaletami. Ogranicznik ten dzięki zastosowanej innowacyjnej i opatentowanej technologii VG polegającej na szeregowym połączeniu specjalnego iskiernika gazowego i warystora bardzo dobrze odprowadza prądy udarowe do 12,5kA na biegun powstałe w wyniku uderzenia pioruna, jak też zapobiega powstawaniu prądu następczego oraz bardzo szkodliwego dla warystorów prądu upływu. Dlatego CITEL jako jedyna firma na rynku udziela 10 lat gwarancji na produkty wykonane w technologii VG. Ograniczniki DS60VGPV mają wytrzymałość zwarciową 1000A, co w zupełności wystarcza w instalacjach fotowoltaicznych oraz są dostosowane do napięcia pracy 500, 600, 1000 lub 1500V DC. Standardowo są one wyposażone zarówno w miej-

48

scową, jak i zdalną sygnalizację uszkodzenia. Ograniczniki te spełniają wymagania norm IEC PN 61643-11, 50939-11 i -12, jak też wykonanie DS60VGPV-1000/51 ma dodatkowo certyfikat niemieckiego instytutu badawczego VDE potwierdzający deklarowane parametry. Jeżeli instalacja fotowoltaiczna nie jest zabezpieczona instalacją odgromową lub udało się zachować właściwe odległości pomiędzy instalacją odgromową a instalacją fotowoltaiczną, to wg normy minimum, co należy zastosować, to ograniczniki przepięć typu 2. Najlepszym i najtrwalszym rozwiązaniem są aparaty wykonane w wspomnianej powyżej technologii VG np. DS50VGPV firmy CITEL, ale można też zastosować ograniczniki wykonane w technologii warystorowej jak np. DS50PVS. W przypadku warystorów jest pewien problem techniczny - występuje tu bowiem przepływ początkowo małego (poniżej 1mA), ale z czasem coraz większego szkodliwego dla warystora prądu upływu pomiędzy biegunem „+” oraz „-” a ziemią. Taki prąd upływu występuje również w przypadku prądu przemiennego, natomiast w obwodach prądu stałego starzenie się warystora pod wpływem stałego przepływu takiego prądu upływu jest wielokrotnie większe. Można temu zapobiec stosując ograniczniki przepięć 3 modułowe o połączeniach typu „Y”, gdzie w środkowym module łączącym „+” i „-” z ziemią zostaje zastosowany iskiernik gazowy uniemożliwiający przepływ prądu upływu, jak np. w ograniczniku DS50PVS-1000G/51 firmy CITEL. Konstrukcja 3 modułowa typu „Y” dodatkowo zapobiega uszkodzeniu ogranicznika w przypadku zwarcia powstałego np. w wyniku uszkodzenia izolacji kabla. Ograniczniki DS50… typu 2 wytrzymują znamionowy prąd wyładowczy 15 lub 20kA i maksymalny 40kA i są dostosowane do napięć 500, 600, 800, 1000 i 1500V DC. Ostatnim istotnym tematem jest kwestia usytuowania ogranicznika przepięć – powinien on znajdować się w pobliżu chronionego obiektu. Jeżeli długość przewodu pomiędzy panelami fotowoltaicznymi a falownikiem DC/ AC nie przekracza 10 m, to wystarczy zainstalować 1 ogranicznik w takim obwodzie, jeżeli natomiast długość kabla jest większa, to przy panelach na każdym „łańcuchu PV” instalujemy ogranicznik typu 1+2 lub 2 w zależności od

W uznaniu wysokiej jakości oraz innowacyjności na XIII Międzynarodowych Targach Sprzętu Elektrycznego i Systemów Zabezpieczeń ELEKTROTECHNIKA 2015 w dniu 25 marca 2015 roku ogranicznik przepięć DS60VGPV-1000 otrzymał 1 Nagrodę Targów oraz Nagrodę Polskiego Stowarzyszenia Elektroinstalacyjnego.

wyliczeń oraz drugi ogranicznik typu 2 w pobliżu falownika. Należy pamiętać też o zainstalowaniu ograniczników AC do ochrony drugiej strony falownika przed przepięciami lub uderzeniami pioruna od strony np. napowietrznych przewodów nn. Ostatnim istotnym elementem ochrony jest w przypadku dużych instalacji PV zabezpieczenie przewodów komunikacyjnych i sterowniczych specjalnymi ogranicznikami przepięć np. DLA... lub DLU... firmy CITEL – jest tu bardzo dużo wykonań w zależności od napięcia (6, 12, 24V DC itd.), ilości żył, prądów i systemu transmisji danych (RS485, RS422, Profibus, LONWork itd). Warto tez pamiętać o zabezpieczeniu ogranicznikami przepięć komputera sterującego oraz np. kamer monitoringu stosowanych na farmach PV– w tej dziedzinie firma CITEL oferuje bardzo szeroką paletę produktów. Właściwe zabezpieczenie przed przepięciami instalacji fotowoltaicznej pozwoli na jej użytkowanie przez wiele lat i pomoże zabezpieczyć się przed możliwymi dużymi stratami, gdyż statystycznie notuje się w Polsce ok. 2,5 uderzenia pioruna rocznie na 1 km² powierzchni kraju, a więc ryzyko jest znaczne. Zbigniew Błażejewski Jean Mueller Polska Sp. z o.o. jest od 2 lat przedstawicielem francuskiej firmy CITEL na Polskę. Więcej informacji na stronie www.jeanmueller.pl n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


Instytut Automatyki Systemów Energetycznych sp. z o.o.

Instytut (IASE) od ponad 65 lat aktywnie uczestniczy we wdrożeniach innowacji technicznych w energetyce. Ponad 50-letnie doświadczenie w projektowaniu systemów automatyki zebrane podczas realizacji przez IASE szeregu inwestycji w energetyce polskiej i światowej posłużyły i nadal służą doskonaleniu produktów i usług zgodnie ze światowymi tendencjami rozwojowymi. Podstawowym kierunkiem działania spółki jest automatyzacja procesów technologicznych i centrów dyspozytorskich obiektów energetycznych (elektrowni i elektrociepłowni) i przemysłowych. IASE jest wykonawcą wielu specjalistycznych, często niepowtarzalnych prac w zakresie automatyzacji i sterowania procesami przemysłowymi. Instytut dostarcza: • • • •

system automatyki DCS MASTER, stacje operatorskie systemu DCS MASTER, elektrohydrauliczne regulatory turbin UNIMAT, systemy monitoringu maszyn wirujących UNIKONT wraz z urządzeniami, akcesoriami i oprogramowaniem diagnostycznym, • układy automatycznej regulacji i automatycznego rozruchu bloków energetycznych oraz System Rozdziału Mocy i Algorytm Oceny Jakości Regulacji bloków energetycznych, • systemy do wykrywania i zapobiegania zapłonom i pożarom w młynach węglowych, • prace dotyczące przystosowania układów technologicznych i regulacji bloków energetycznych do udziału w odbudowie zasilania KSE. W Instytucie od 1997 r. jest wdrożony i stosowany System Zarządzania Jakością zgodny z wymaganiami normy ISO 9001:2008. W Laboratorium Badawczym i Wzorcującym wdrożono System Zarządzania zgodny z PN-EN  ISO/IEC 17025:2005+Ap1:2007. Instytut otrzymał certyfikaty akredytacji Nr  AB  1384 i Nr AP 145 Polskiego Centrum Akredytacji. W 2012 roku decyzją Ministra Gospodarki nadano Instytutowi status centrum badawczo-rozwojowego. Instytut tworzy fundusz innowacyjności, z którego współfinansuje prace o charakterze badawczo–rozwojowym.

Instytut Automatyki Systemów Energetycznych sp. z o.o.

www.iase.wroc.pl ul. Wystawowa 1, Wrocław 51-618, tel. centr. 71-348 42 21


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Hybrydowy System Energii Odnawialnej Hybrydowy System Energii Odnawialnej jest domową mikro elektrownią/ciepłowni wykorzystującą głównie systemy energetyki odnawialnej.

W

skład tej elektrowni wchodzą trzy urządzenia wytwórcze wykorzystujące różne technologie energetyki odnawialnej i wysokosprawnej mikro kogeneracji, a mianowicie elektrownia fotowoltaiczna, mała turbina wiatrowa oraz elektrociepłownia w technologii ogniwa paliwowego. Proponujemy dopasowanie architektury systemu do wymagań odbiorcy – możliwe są różne konfiguracje instalacji wymienionych elementów. W przypadku produkcji tylko energii elektrycznej mogą to być systemy fotowoltaiczne i ewentualnie małe turbiny wiatrowe. W przypadku zapotrzebowana na ciepło proponujemy zastosować dodatkowo mikro elektrociepłownię z technologią ogniwa paliwowego o wysokiej sprawności całkowitej rzędu 85÷90% zasilanej gazem ziemnym wysokometanowym. Zasilanie gazem zapewnia wysoką efektywność energetyczną produkcji oraz nieskomplikowana obsługę z uwagi na brak niebezpiecznych instalacji wodorowych. W zależności od potrzeb i charakterystyk zapotrzebowania na energię elektryczną można zastosować urządzenie z nisko- lub z wysokotemperaturowym ogniwem paliwowym. W przypadku zastosowania ogniwa niskotemperaturowego na wyjściu urządzenia otrzymujemy więcej ciepła w stosunku do energii elektrycznej z danej jednostki paliwa (sprawność elektryczna od 25÷35%). W przypadku zastosowania ogniwa wysokotemperaturowego

50

udział energii elektrycznej może wynieść nawet 60%, a ciepła ok. 30%. Wybrane parametry pracy domowej elektrowni są monitorowane i rejestrowane przez dedykowany system informatyczny. System ten składa się z serwera www i bazy danych. Możliwy jest dostęp do danych historycznych. System w pełnej lub ograniczonej wersji nadaje się do stosowania w gospodarstwach domowych (domach),

małych firmach, hotelach, gospodarstwach rolniczych.

Innowacyjność systemu Każda ze stosowanych technologii systemu hybrydowego jest innowacyjna. W szczególności innowacyjne jest zastosowanie mikro ciepłowni z ogniwem paliwowym do produkcji energii elektrycznej i ciepła. Z uwagi na wysoką

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE sprawność całkowitą urządzenia (ilość energii użytkowej w stosunku do energii pierwotnej w paliwie) sięgającą 90% instalacja urządzeń tego typu może być korzystne nie tylko dla użytkownika, ale może również w przyszłości pozytywnie wpływać na zrównoważony rozwój regionów. Jako urządzenie generacji rozproszonej może walnie przyczynić się do rozwiązania problemów związanych ze zwiększonym zapotrzebowaniem na energię elektryczną, ograniczaniem strat dystrybucji energii i części inwestycji infrastrukturalnych, np. budowy nowych zdolności dystrybucji energii. W naszym laboratorim badawczym eksploatujemy zainstalowane pierwsze w Polsce urządzenie mikro FC CHP (Fuel Cell Combined Heat and Power) typu BlueGen™. Urządzenie to charakteryzuje się wyjątkowo dużą sprawno-

Wykorzystywanie tych urządzeń w architekturze hybrydowej w znacznym stopniu eliminuje zmienność zjawisk pogodowych na finalną produkcję energii elektrycznej. Każda z zastosowanych technologii może być stosowana samodzielnie lub w mniejszych układach hybrydowych, np. fotowoltaika + ogniwo paliwowe.

Główne zalety i zastosowanie yy produkcja energii elektrycznej w kategorii Prosument, yy produkcja ciepła – ciepłej wody użytkowej dla domu, yy elastyczność konfiguracji systemu; system wytwórczy może wykorzystywać tylko jedną z wymienionych technologii, dwie lub wszystkie trzy,

Dwa pierwsze urządzenia służą do produkcji energii elektrycznej (konwersji energii słonecznej i wiatru na energię elektryczną), natomiast z ogniwa paliwowego oprócz energii elektrycznej uzyskujemy również ciepło. Hybrydowa architektura zapewnia optymalizację charakterystyk procesu generacji energii, np. system składający się z elektrowni fotowoltaicznej i wiatrowej średnio lepiej wpisuje się w charakterystyki odbioru mocy – często jest tak, że jak mocno świeci słońce to występują słabe warunki wietrzności i odwrotnie. Urządzenie FC CHP BlueGen w szczególności nadaje się do instalacji w domach z ciągłą eksploatacją, małych firmach, pensjonatach, hotelach, itp. Użytkownik korzystając z przeglądarki internetowej może na bieżąco monitorować parametry pracy systemu, w szczególności poziom produkcji energii i wybrane parametry pogodowe.

Perspektywy rozwojowe/ najbliższe zamierzenia Usługi: Projekty funkcjonalne, studium wykonalności, projekty techniczne, analizy. Wykonanie systemu, nadzór.

ścią elektryczną rzędu 60% netto. Dodatkowo około 30% energii odzyskuje się w postaci ciepła poprzez zintegrowany wymiennik ciepła. Oznacza to, że BlueGen™ wytwarza więcej energii z tej samej ilości paliwa w porównaniu do tradycyjnych małogabarytowych generatorów elektrycznych. W efekcie uzyskuje się około 1,6 kW mocy elektrycznej i do 0,6 kW mocy cieplnej. Innowacyjna jest propozycja zastosowania małych turbin wiatrowych w różnych lokalizacjach dysponujących akceptowalnymi warunkami wietrzności. Możliwe jest zastosowanie małych turbin wiatrowych w warunkach zabudowy miejskiej. Dla takich lokalizacji dobór turbin, w tym turbin o osi pionowej, oraz wykonanie pogłębionych analiz wietrzności jest jednym z warunków udanej inwestycji.

yy skalowalność systemu – moc instalacji w zakresie od 4 kW do 40 kW, yy system monitorowania dedykowany dla zaspokojenia potrzeb klienta. W najbardziej rozbudowanej wersji Domowy Hybrydowy System Energetyczny (DomSE), proponujemy system o mocy (do 40 kW). Jest to kategoria systemów prosumenckich. System składa się z czterech elementów: yy podsystemu fotowoltaicznego PV, yy małej turbiny wiatrowej (o osi pionowej- VAWT), yy elektrociepłowni domowej zasilanej gazem ziemnym wykorzystującej technologię wysokotemperaturowego ogniwa paliwowego (FC CHP), yy dedykowanego systemu monitorowania produkcji energii.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

Proponujemy usługi projektowe i nadzór w procesie budowy i instalacji domowej mikro elektrociepłowni wykorzystujące technologię ogniwa paliwowego. Proponujemy pomoc w instalacji urządzenia wykorzystującego wysokotemperaturowe ogniwo paliwowe typu SOFC zasilane gazem ziemnym. Zasilanie gazem ziemnym, brak zewnętrznych, obsługiwanych przez użytkownika instalacji wodorowych, znacznie upraszcza proces instalacji i eksploatacji urządzenia i korzystnie wpływa na bezpieczeństwo eksploatacji. Urządzenie wyposażone jest w firmowy system monitorowania wielkości generacji energii elektrycznej i ciepła. W przypadku budowy bardziej złożonych instalacji proponujemy instalację dedykowanego systemu monitorowania produkcji i konsumpcji energii w domu lub firmie. Proponujemy również dobór turbiny wiatrowej do wybranej lokalizacji oraz służymy doświadczeniem uzyskanych w wyniku instalacji i eksploatacji małej turbiny wiatrowej o osi pionowej (VAWT) zainstalowanej w lokalizacji miejskiej. IASE n

51


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Konstrukcje modułowe kontenerowych stacji energetycznych w sieci średnich napięć Artykuł opisuje modułowy system obudów stacji elektroenergetycznych SN Typu PF-P w aspekcie funkcjonalności oraz możliwości aplikacji najnowocześniejszej techniki teleinformatycznej. Zwrócono uwagę na bezpieczeństwo stosowanych rozwiązań. Przedstawiono możliwości adaptacji systemu dla potrzeb optymalizacji procesu realizacji inwestycji. Wstęp

Krajowy System Energetyczny KSE będzie musiał, w najbliższym czasie, stawić czoło poważnym wyzwaniom. Ujawnione [1] ryzyko pojawienia się deficytu w bilansie mocy, po roku 2015, zilustrowane, wraz z perspektywą jego wypełnienia, na rys. 1, skutkuje [2] koniecznością rozwoju generacji rozproszonej, wrażliwej na zdolności przyłączeniowe sieci SN. W związku z tym w sieci SN, administrowanej zarówno przez Operatorów Sieci Dystrybucyjnej - OSD jak i Operatora Sieci Przesyłowej OSP, stosowane rozwiązania stacji rozdzielczych SN muszą zapewnić realizację bardziej złożonych funkcji i warunków. Na rys. 2 zilustrowano [3] strukturę produkcji energii elektrycznej w roku 2013 [GWh], na podstawie danych PSE, oraz udział grup kapitałowych w wolumenie energii elektrycznej wprowadzonej do sieci w 2013 r., na podstawie danych Ministerstwa Gospodarki oraz URE. Porównując aktualny udział źródeł odnawialnych z celami strategicznymi [4] polityki energetycznej kraju, znaczenie rozproszonych źródeł energii elektrycznej, często przyłączanych do KSE za pośrednictwem sieci dystrybucyjnej SN, jest oczywiste. Zagadnienie gwarantowanego zasilania często postrzegane jest przez odbiorców jako wyłączne zadanie OSD, a znacznie rzadziej postrzegają oni możliwość wykorzystania rozproszonych źródeł wytwarzania energii jako zasilania podstawowego własnych procesów technologicznych.

Celem zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego oraz poprawy efektywności energetycznej procesów technologicznych w przemyśle, proces wykorzystania własnych źródeł wytwarzania energii został już zainicjowany w aspekcie: wysokosprawnej kogeneracji przemysłowej i ciepłowniczej, przetwarzania odpadów na energię elektryczną, wykorzystania gazów kopalnianych, odnawialnych źródeł energii OZE, często z możliwością pracy wyspowej. Proces ten powinien również wpłynąć na większy, niż zilustrowany na rys. 2., udział drobnych wytwórców energii elektrycznej, w  jej krajowej produkcji. Tym samym funkcje realizowane przez stacje energetyczne SN stają się bardziej rozbudowane oraz wzrasta moc tych stacji. Kontenerowe stacje rozdzielcze SN, w obudowie betonowej posiadają zasadniczą przewagę nad indywidualnie projektowanymi obiektami, którą stanowi czas realizacji inwestycji, w obszarze rozdzielni SN. Autorzy podjęli próbę wykazania walorów modułowego systemu stacji, z korytarzem obsługi, w procesach inwestycyjnych, związanych z rozbudową sieci energetycznej średnich napięć. Rozproszone źródła, energii, a w szczególności OZE, przyłączane są, w dużej części, do KSE za pośrednictwem stacji elektroenergetycznych w sieci dystrybucyjnej SN, przykładowe rozwiązanie przyłączenia pojedynczej turbiny wiatrowej zilustrowano na rys. 3.

Rys. 1. Moc osiągalna w istniejących elektrowniach, a wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną [1], źródło opracowanie PGE (za: http://www.polska2030.pl), oraz perspektywa wypełnienia poprzez inwestycje perspektywicznego deficytu w bilansie mocy, z uwzględnieniem inwestycji sieciowych stowarzyszonych z inwestycjami w źródła wytwórcze.

52

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 2. Struktura produkcji energii elektrycznej w roku 2013 [GWh], wraz z udziałem grup energetycznych.

System modułowych stacji energetycznych SN, w obudowie betonowej, z korytarzem obsługi, typu PF-P Stacje transformatorowe z obsługą wewnętrzną typu PF-P są przystosowane do pracy w kablowej i napowietrznej sieci rozdzielczej zarówno energetyki zawodowej jak i przemysłowej. Dzięki specyficznej konstrukcji możliwe jest zaprojektowanie niemal dowolnego wariantu stacji. Stacje stanowią zatem zupełny [5] system, posiadający zdolność do indywidualnej kreacji produktu, dla pełnego spełnienia indywidualnych, specyficznych dla określonej lokalizacji i funkcji obiektu, wymagań Odbiorcy. Misja Operatora Sieci znajduje odzwierciedlenie w misji Producenta. Takie podejście pozwala na zminimalizowanie ograniczeń syste-

mowych dla zaspokojenia wymagań odbiorcy lub wytwórcy energii elektrycznej. Wielkość stacji oraz rozmieszczenie urządzeń uzależnione jest jedynie od ich ilości i typu. Staje się to możliwe [6] dzięki rozwiązaniom modułowym, które stanowią podstawę systemu, nie tylko obudów betonowych PF-P i ormaSET-P, ale również aparatury rozdzielczej firmy ORMAZABAL. Elastyczność systemu obudów stacji z obsługą wewnętrzną typu PF-P pozwala na wykonywanie niestandardowych, [5, 6] złożonych systemów zasilania, wykorzystujących również transformatory dużych mocy (do 1600kVA), agregaty prądotwórcze oraz układy automatyki SZR. Dzięki zestawieniu kilku Rys. 3. Przykładowe wykobudynków (o szerokości modułu podstaworzystanie stacji kontenerowej wego 250 cm lub 300 cm) możliwe jest stwow energetyce wiatrowej. rzenie odpowiedniej przestrzeni do zainstalo-

Rys. 4. Rozwiązanie przykładowe stacji modułowej oraz sposób posadowienia piwnic kablowych fundamentów stacji energetycznej, na placu budowy.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

53


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE wania całego systemu zasilania. Układy takie są indywidualnie projektowane, rozwiązanie przykładowe zilustrowano na rys. 4, dla danej lokalizacji oraz funkcji obiektu. Przykładem takiego rozwiązania jest stacja zilustrowana na rys. 4. Obiekt GPZ Świętoszów, o wymiarach, w rzucie przyziemia, 6x22,5 m, składa się z 6 modułów o wymiarach 3x7,5 m. Współpraca z projektantem umożliwia dobór rozwiązań technicznych z uwzględnieniem wszelkich warunków oraz ograniczeń. Prowadzi do optymalizacji modułów dla zrealizowania założonych celów oraz uwzględnieniu warunków realizacji inwestycji. Posadowienie kilku budynków obok siebie, rys 4, wymaga wcześniejszego wykonania odpowiednio wypoziomowanych ław fundamentowych, w celu eliminacji ich tzw. „klawiszowania”. Po posadowieniu połączenia pomiędzy budynkami są uszczelniane, a na złączeniach dachów wykonywane są obróbki blacharskie. System cechuje zdolność adaptacji architektonicznej do otoczenia. W tym celu stosowane są różne warianty dachów. Standardowo stacje typu PF-P przykryte są niskim dachem betonowym, którego lekko nachylona połać otoczona jest attyką. Połać pomalowana jest środkiem wodoodpornym, a attyka farbą elewacyjną. Do odprowadzenia wody z dachu przewidziano rynny wykonane z tworzywa

energii, polepszenia jakości obsługi klienta oraz wprowadzenia nowych usług dla klientów końcowych. Fakt ten skutkuje ewolucją tradycyjnego modelu sieci SN w sieci typu smart [8]. Czynnikiem sprzyjającym jest intensywny rozwój technologii informatycznych, sieci internetowych i komunikacji bezprzewodowej (np. Wi-Fi, GPRS, GSM itp.). W opisywanym systemie stacji elektroenergetycznych, od lat [8, 9, 10, 11], stosuje się rozbudowaną infrastrukturę teleinformatyczną z wykorzystaniem urządzeń do pomiaru, obróbki, przekazywania, analizy, gromadzenia itd. różnego rodzaju sygnałów i danych związanych z parametrami prądu i napięcia oraz innymi parametrami procesu rozdziału energii elektrycznej. Modułowy system obudów zapewnia możliwość wydzielenia pomieszczeń, w których instalowane są elementy przedmiotowej infrastruktury i zapewnienia odpowiednich warunków pracy zarówno sprzętu jak i obsługi. Obudowa modułu, rys. 6, składa się z trzech elementów: szczelnej, monolitycznej piwnicy kablowej, korpusu oraz dachu wykonanych z żelbetu. Typowa dystrybucyjna stacja transformatorowa składa się z pomieszczenia rozdzielnicy SN i nn oraz komory transformatora. Dodatkowo pomieszczenie rozdzielnic może być wydzielone, w przypadku kilku użytkowników stacji, umożliwiając dostęp tylko osobom

Rys. 5. Montaż i wyposażanie modułów systemu PF-P w siedzibie Producenta.

sztucznego. W przypadku dachu dwuspadowego lub czterospadowego na płycie betonowej zabudowana jest konstrukcja dachu spadzistego i pokryta, w zależności od wymagań klienta, gontem bitumicznym, dachówką ceramiczną, blacho dachówką lub innym materiałem. Jednocześnie zapewniona jest oprócz standardowej [6], dowolna kolorystyka i rodzaj pokrycia ścian stacji. Dzięki temu stacje PF-P doskonale wpisują się w wymagania stawiane przez architektów na terenach osiedli mieszkaniowych i zakładów przemysłowych, które charakteryzują się stale rosnącym zapotrzebowaniem na energię. Obudowy stacji są produkowane i wyposażane w aparaturę rozdzielczą, sterującą i pomiarową w Pyskowicach, na Górnym Śląsku. Na podkreślenie [7] zasługuje fakt, że, jak niewielu innych w kraju, historia systemu liczy już kilkadziesiąt lat, przy czym w historii zmieniali się zarówno właściciele jak również oferta techniczna Zakładu. Zadaniem sieci elektroenergetycznej jest dostarczanie energii od wytwórcy do odbiorcy. Wzrost zapotrzebowania na moc szczytową odbiorców, pojawienie się rozproszonych źródeł energii elektrycznej, a w szczególności OZE, spowodowało konieczność monitorowania dystrybucji tej energii, usprawnienie zarządzania operacyjnego siecią SN i zapewnienia niezawodności dostaw energii, zarządzania rynkiem

54

upoważnionym. Dach stacji PF-P nie jest na stałe skręcony ze ścianami, co umożliwia jego nieznaczne uniesienie, w przypadku wystąpienia stanów awaryjnych, skutkujących wzrostem ciśnienia wewnątrz stacji. Do obsługi poszczególnych części stacji przewiduje się oddzielne drzwi. Dostęp do piwnicy kablowej możliwy jest dzięki włazowi umieszczonemu w  podłodze. Chłodzenie urządzeń oraz wentylacja pomieszczeń stacji możliwa jest dzięki kratkom wentylacyjnym umieszczonym w drzwiach i ścianach stacji, a także odpowiednio zabezpieczonej szczelinie pomiędzy ścianami a dachem. Drzwi i kratki wykonane są z ocynkowanej ogniowo blachy stalowej lub z aluminium i lakierowane proszkowo w określonym przez zamawiającego kolorze. Ściany ze stropem i podłogą ustawione są na piwnicy kablowej w której pod komorą transformatorem wydzielono szczelną misę olejową. W piwnicy kablowej znajdują się również szczelne przepusty kablowe umożliwiające przeprowadzenie kabli SN i nn jak również przewodów uziemiających. Gabaryty pojedynczego modułu mieszczą się w zakresach: szerokość alternatywnie 2,5 m lub 3 m, maksymalna długość 7,5 m, maksymalna wysokość ścian wewnętrznych 3 m, maksymalna wysokość piwnicy 1,5 m. Zamiast podłogi betonowej można zastosować podłogę technologiczną. Pojedyncze moduły mogą być dodatkowo ogrzewane, wentylowa-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE ne, klimatyzowane, ocieplane, a w przypadku pomieszczeń dla obsługi wyposażane we wszelkie wymagane urządzenia, a w szczególności w instalację wodno-kanalizacyjną. W aspekcie bezpieczeństwa omawiany system stacji spełnia najnowsze wymagania Unii Europejskiej, a w tym w zakresie łukoochronności [7]. Oznacza to, że konstrukcja stacji zapewnia bezpieczeństwo obsłudze i osobom postronnym. Fakt ten potwierdzony jest badaniami niezależnych instytutów, zgodnymi z wytycznymi normy IEC, jak również niemieckich instytutów IPH oraz PEHLA. Stacje posiadają również atesty Instytutu Elektrotechniki w Warszawie i aprobatę Instytutu Techniki Budowlanej. Cechą charakterystyczną, unikalną w skali kraju, która wyróżnia omawiany system jest potwierdzona odporność na skutki zwarć łukowych: 20 kA, w czasie 1 s. Efekt zwiększonej odporności na skutki zwarć łukowych [7] osiągnięto poprzez wprowadzenie do konstrukcji modułu dodatkowej klapy wybuchowej, rys. 7 a, dzięki której gazy łukowe rozprężane są na zewnątrz, o wiele skuteczniej niż w  rozwiązaniu tradycyjnym, rys. 7 b, wyłącznie na skutek uniesienia się dachu stacji. Troska o ten aspekt bezpieczeństwa [7] jest stale kontynuowana w procesie rozwoju systemu obudów oraz aparatury rozdzielczej firmy ORMAZABAL. Fakt ten został uznany i uhonorowany wyróżnieniem na 27 Międzynarodowych Targach Bielskich ENERGETAB 2014, rys 8. System oprócz bezpieczeństwa, a także dzięki niemu, stanowi rozwiązanie przyjazne środowisku, ponieważ: misy olejowe przedziałów transformatorowych mogą pomieścić 100 % zawartości oleju z transformatorów, konstrukcja żelbetowa ogranicza oddziaływanie pól elektrycznego i elektromagnetycznego, stosowanie podkładek antywibracyjnych a)

Zawiesia dachu

Zawiesia korpusu

Zawiesia korpusu Bolce stabilizujące

Bolce stabilizujące

Zawiesia piwnicy

Zawiesia piwnicy

Rys. 6. Elementy składowe pojedynczego modułu stacji dystrybucyjnej.

b)

Rys. 7. Rozprężanie się gazów łukowych podczas zwarcia łukowego: a) w module systemu PF-P, b) w rozwiązaniu tradycyjnym modułu.

oraz możliwość stosowania okładzin wygłuszających ogranicza hałas do poziomu tła. Do produkcji stacji używa się wyłącznie materiałów i surowców podlegających powtórnemu przetworzeniu i przyjaznych środowisku. Wszystkie materiały wykorzystywane w procesie produkcyjnym posiadają atesty Państwowego Zakładu Higieny. Moduły ze względu na zapewnienie odporności ogniowej oraz łukoochronności mają cechy obudów wzmocnionych, posługując się [7, 12] określeniami właściwymi dla górnictwa. Zgodnie z wykonanymi ocenami zewnętrzne ściany pełne oraz stropy stacji posiadają 120-minutową odporność ogniową (REI 120). Umożliwia to ustawienie stacji ścianą pełną w granicy działki (dostawienie do istniejącego budynku, którego ściana „graniczna” spełnia wymagania ściany oddzielenia pożarowego).

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

Rys. 8. Moduł podstawowy systemu PF-P, o odporności na skutki zwarć łukowych 20 kA, w czasie 1 s, ekspozycja targowa i wyróżnienie.

55


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 9. Pojedynczy moduł systemu PF-P, typowa stacja dystrybucyjna sposób transportu na plac budowy.

Najczęściej spotykanym rozwiązaniem jest wówczas montaż urządzeń i aparatury na placu budowy, jak w przypadku stacji zilustrowanej na rys. 4. Moduły łączone są z wykorzystaniem ścian pełnych lub portalowych, rys 10. Mogą być zestawiane i po wykończeniu przygotowywane do transportu na hali produkcyjnej, jak na rys. 10. W przypadku Obiektu GPZ Świętoszów zestawienie obudów i prace wykończeniowe, realizowane były na placu budowy. Każdy z modułów zostaje niezależnie transportowany na plac budowy i, w czasie rozładunku, bezpośrednio posadowiony na uprzednio, rys 11, przygotowanych piwnicach – fundamentach. Warto zaznaczyć że po zamontowaniu piwnic można wprowadzić do nich kable, po czym przykryć piwnice dachem, kończąc tym samym roboty kablowe.

Rys. 10. Moduły zestawione na hali produkcyjnej oraz przygotowane do transportu, pojedynczo, na plac budowy, z uwidocznieniem ścian portalowych.

O elastyczności systemu stanowi wariantowy transport, rozładunek i sposób posadowienia lub montażu stacji na placu budowy stacji. Mniejsze rozwiązania, typowe dla sieci dystrybucyjnej, rys. 9. mogą być transportowane w całości, przy wykorzystaniu typowych środków transportu. Ten sposób transportu jest ograniczony nie tylko gabarytami, ciężarem oraz nośnością dróg dojazdowych na plac budowy. Ważne jest zapewnienie możliwości rozładunku stacji wprost do wykopu na placu budowy, skutkuje to koniecznością doboru właściwego wysięgu i nośności urządzenia rozładowczego na placu budowy. Doradztwo w tym zakresie jest częścią oferty Producenta stacji. W przypadku zaistnienia ograniczeń możliwy jest transport każdego z trzech elementów obudowy rys 6, oddzielnie, przy czym stacja jest w pełni wyposażona w aparaturę elektryczną. Wielkogabarytowe moduły wymagają transportu na specjalnych przyczepach i często ich masa sprawia że dojazd na plac budowy jest utrudniony, wymaga budowy dróg tymczasowych lub jest niemożliwy.

Posadowienie części naziemnej obiektu zilustrowano na rys 12. Prace budowlane rys. 13., związane z ocieplaniem, tynkami zewnętrznymi, montażem aparatury i urządzeń mogą być prowadzone bezpośrednio na placu budowy. Wyżej zilustrowany sposób postępowania pozwala na eliminację wielu podstawowych ograniczeń transportowych i rozładunkowych. Warto podkreślić, że zastosowanie technologii ścian prefabrykowanych umożliwia całkowity montaż stacji w miejscu przeznaczenia tak jak na hali produkcyjnej, rys 14. Taką technologię zastosowano dla stacji transformatorowej przy schronisku na Hali Miziowej, w masywie Pilska, na początku wieku, ograniczenia transportowe wynikały wówczas z gabarytów i ciężaru części podziemnej stacji. Uzupełnieniem modułowego systemu obudów jest [13] modułowy system rozdzielnic SN firmy ORMAZABAL. W odróżnieniu od wielu producentów rozdzielnic SN, system zakłada modułowość i rozbudowywalność rozdzielnic, w obu kierunkach, dla wszystkich oferowanych rozwiązań. Technologia łączenia i konfiguracji rozdzielnic jest niezwykle prosta, rys. 15. W przypadku konieczności montażu aparatury na placu budowy, możliwość łączenia pojedynczych pól SN, które można wnieść do wnętrza stacji przez drzwi, jest niezwykle istotna. Oczywista jest możliwość ograniczenia wydatków inwestycyjnych do niezbędnej funkcji rozdzielczej, z zachowaniem możliwości jej rozbudowy w przyszłości.

Podsumowanie

Rys. 11 Przygotowanie fundamentu stacji GPZ Świętoszów.

56

Modułowy system stacji elektroenergetycznych PF-P, ze względu na zilustrowane przez autorów walory, doskonale przystaje do wyzwań stawianych przez KSE, stacjom SN. Wykazany brak ograniczeń systemu sprawia że stacje PF-P mogą być i są stosowane w realizacji złożonych funkcji roz-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 13. Kontynuacja prac budowlano-montażowych na placu budowy GPZ Świętoszów.

dzielczych operatorów sieci, wytwórców i odbiorców energii elektrycznej. Możliwość ograniczenia, do niezbędnego minimum, prac związanych z uruchomieniem nowej lub modernizacją istniejącej rozdzielni SN, realizowanych na placu budowy korzystnie wpływa na czas realizacji i warunki realizacji inwestycji. Niezbędna staje się współpraca projektanta z producentem stacji i ich wzajemne współdziałanie mające na celu optymalizację projektowanych rozwiązań. Warto zwrócić uwagę na możliwość [2] zapewnienia obserwowalności procesu rozdziału energii elektrycznej i zdolności do przewidywania jego przyszłego funkcjonowania. Monitorowanie stacji elektroenergetycznych SN, w zakresie wszystkich parametrów dystrybucji energii, z możliwością rejestracji zdarzeń w niej zachodzących, oraz możliwością archiwizacji i obróbki danych pomiarowych stanowi konieczny warunek

Rys. 12. Zestawianie części naziemnej obiektu GPZ Świętoszów.

Rys. 14. Technologia montażu i wykańczania korpusu stacji modułowej na hali produkcyjnej.

Rys. 15. Rozbudowa rozdzielnic SN, w obu kierunkach, z wykorzystaniem elementów łączeniowych.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

57


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE akwizycji danych wejściowych, zarówno w skali globalnej jak i pojedynczych elementów sieci. System stacji PF-P zapewnia możliwość instalacji przekładników pomiarowych prądu i napięcia, oraz czujników - sensorów do monitorowania tych wielkości wraz z innymi parametrami procesu dystrybucji energii. Dla potrzeb monitorowania stacji rozdzielczych SN z aparaturą w izolacji gazowej, [2, 14, 15] można wykorzystać model przedstawiony na rys. 16. Wprowadzenie telemechaniki i telemetrii do stacji elektroenergetycznych, w sieciach średniego napięcia, umożliwia jej automatyzację, zdalne sterowanie i nadzór nad urządzeniami działającymi w  terenie, zapewniając: całkowitą kontrolę nad urządzeniami zainstalowanymi w sieci za pomocą kanału inżynierskiego; Rys. 16. Instalacja sensorów w rozdzielnicach SN w izolacji gazowych na przydługotrwałą pracę przy braku zasilania; szybką kładzie stacji z obsługą zewnętrzną. lokalizację uszkodzeń; skrócenie czasu trwania awaryjnych wyłączeń; bezpieczne i bezobsługowe wykony- 4. Energy Policy of Poland until 2030, elaborated by the Ministry of Economy; Warsaw 10th of November 2009; Appendix to Rewanie czynności łączeniowych w terenie; prawidłową pracę w ekstremalnych warunkach terenowych i pogodowych. solution no. 202/2009 of the Council of Ministers of 10 November 2009, Document adopted by the Council of Ministers on 10 Część dyspozytorską stanowią urządzenia umożliwiające November 2009. transmisję danych pomiędzy serwerem, a sterownikami pól rozdzielczych zdalnie sterowanych. Dobór elementów części 5. Andrzej Warachim: Wybrane zagadnienia konstrukcji nowoczesnego system produkcji stacji transformatorowo-rozdzieldyspozytorskiej jest uzależniony od rodzaju systemu wspoczych średniego napięcia w obudowie betonowej, Materiały magania dyspozytora i systemu łączności. konferencyjne Konferencji Naukowo Technicznej Stacje ElekCzęść wykonawcza składa się z zespołu sterującego, zespołu troenergetyczne WN/SN i  SN/nN, Jelenia Góra 28-29 maja napędowego, łącznika w izolacji gazowej i innych elemen2001, str. 57- 62. tów m.in. transformatora, przekładników prądowych lub 6. Karta katalogowa stacji PF- P, oferta, materiały niepublikowawskaźnika przepływu prądu zwarć, anteny itp. ne firmy ORMAZABAL Polska Sp. z o. o., http://www.ormazabal. Zespół sterujący ma za zadanie przesył sygnałów i pomiarów com/pl/). do centrum dyspozytorskiego. Wyposażony jest w sterownik, baterie akumulatorów, zasilacz oraz modem radiowy lub 7. Marek Szadkowski, Andrzej Warachim: Bezpieczeństwo eksploatacji stacji elektroenergetycznych SN typu PF-P, Energetyka, nr inny modem telekomunikacyjny, a także w zabezpieczenia 9/2014, wrzesień 2014. linii współpracujące z przekładnikami. System zawiera przekładniki pomiarowe prądu i napięcia, 8. Marek Szadkowski, Andrzej Warachim: Przekształcanie istniejących sieci SN w sieci typu Smart, Energetyka, nr 9/2014, wrzeprzystosowane do pracy w sieci kablowej, oraz czujniki- sensień 2014. sory do monitorowania tych wielkości wraz z innymi parame9. SARATOWICZ M., WARACHIM A.: Statistical monitoring of electrami procesu dystrybucji energii [2, 9, 10, 11, 14, 15]. tric energy distribution, International Conference on Research Możliwość wydzielenia, w systemie stacji PF-P, osobnych in Electro technology and Applied Informatics August 31 - Seppomieszczeń przystosowanych do instalacji wszystkich eletember 3 2005, Katowice. mentów systemów telemechaniki i telemetrii sprawia że możliwe jest umieszczanie w nich lokalnych centrów dyspo- 10. WARACHIM A., LESYK K., CHUDZYŃSKI W., Parametry procesu przesyłu i rozdziału energii elektrycznej w stacjach transformazytorskich. Zdolność ta jest istotna w obszarze rozproszonych torowo-rozdzielczych systemu Scheidt, Energetyka, nr 8/2002, źródeł wytwarzania energii, jak również w modernizacji stacji sierpień 2002 r. elektroenergetycznych SN w pierwotnym rozdziale energii. Wydaje się słuszne twierdzenie że wykorzystanie cech, opi- 11. JANUSZEWSKI W., WARACHIM A., Koncepcja systemu zdalnego monitorowania i sterowania procesem przesyłu i rozdziału enersanego przez autorów systemu, może poprawić wskaźniki gii elektrycznej w stacjach transformatorowych systemu Scheekonomiczne nowych inwestycji w analizowanym obszarze. idt, Energetyka, nr 7/2002, lipiec 2002 r. Literatura: 12. Szywała P., Warchim A., Łukoochronność aparatury średniego napięcia, Energetyka nr 9, wrzesień 2003, str. 612 -614. 1. Stanowisko Prezesa URE w sprawie niezbędnych wymagań 13. Karty katalogowe rozdzielnic SN, oferta, materiały niepublikowobec wdrażanych przez OSD E inteligentnych systemów powane firmy ORMAZABAL Polska Sp. z o. o., http://www.ormamiarowo-rozliczeniowych z uwzględnieniem funkcji celu oraz zabal.com/pl/). proponowanych mechanizmów wsparcia przy postulowanym 14. Oferta i materiały firmy Zakład Obsługi Energetyki Sp. z o.o., ul. Kuromodelu rynku, Warszawa, 31.05.2011 r. patwińskiej 16, 95-100 Zgierz, http://www.zoen.pl/, wrzesień 2014. 2. Andrzej Warachim, Krzysztof Dekarz: Wybrane zagadnienia mo- 15. Oferta i materiały firmy Technitel Polska S.A., ul. Górnicza dernizacji węzłów sieci średnich napięć, Energetyka, nr 10/2014, 12/14,91-765 Łódź, http://www.technitel.pl/, wrzesień 2014. październik 2014. 3. Sprawozdanie z działalności Prezesa URE w 2013 r., Biuletyn n Urzędu Regulacji Energetyki NR 2 (88), 30 czerwca 2014 ISSN WARACHIM Andrzej, 1506-090X. DEKARZ Krzysztof

58

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


at the core of performance

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

Światowy ekspert w dziedzinie kabli i systemów kablowych


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Kabel Nexans ENERGYFLEX PV Zapewnia długotrwałą niezawodność i wysoką jakość działania słonecznych fotowoltaicznych systemów zasilania.

K

oszty energii lektrycznej i opła- Ze znakiem jakości ty za emisję gazów cieplarnia- Kabel ENERGYFLEX PV przeznaczonych szybują nieustannie w gó- ny jest do stosowania w systemach rę, nic więc dziwnego, że właściciele paneli słonecznych i ma doskonałe budynków mieszkalnych, biurowych charakterystyki robocze, ułatwia ini fabrycznych w coraz większym stalowanie systemów i charakteryzustopniu korzystają z energii słonecz- je się długotrwałą niezawodnością. nej, stanowiącej niezawodne i stabil- Ten jednożyłowy kabel w podwójnej ne źródło taniego zasilania. izolacji poliolefinowej przenosi naJako producent paneli słonecznych, pięcie stałe od 0,6 do 1 kV, przy dufirma instalująca systemy lub wyspe- żej sprawności i niezawodności oblicjalizowany dystrybutor, pragniecie czonej na dziesiątki lat bezawaryjnej dysponować wysokiej jakości kablem pracy. Charakterystyki kabla nie tylko do łączenia fotowoltaicznych paneli są zgodne z aktualnymi przepisami, z falownikiem, który zamienia prąd lecz także spełniają z naddatkiem the core wymagania, zwłaszcza te z ogniw słonecznych na prąd prze- at stosowne of performance mienny o użytecznych parametrach. dotyczące odporności na tempePonieważ wasi klienci nie zamierza- raturę i czynniki zewnętrzne oraz ją wymieniać co kilka lat okablo- zdolności do długotrwałej eksplowania systemu, interesuje was roz- atacji. Bezhalogenowe materiały wiązanie zdolne zapewnić – przez użyte do budowy kabla zapewniają co najmniej 30 lat – niezawodność optymalne bezpieczeństwo pożai wysoką jakość połączeń w najtrud- rowe w przypadku rozprowadzenia niejszych warunkach pogodowych: instalacji po dachu – kabel spełnia od burzy lodowej, po piekący żar of takżeyour wymagania najświeższych dyBecause so much performance pustyni. Oczekujecie, że oferowany rektyw RoHS, które dotyczą ograniruns through caBles kabel będzie odporny na degrada- czenia stosowania niebezpiecznych Kable i systemy kablowe Nexans są obecne w każdym cję pod wpływem promieni ultrafio- substancji w sprzęcie elektrycznym miejscu naszego codziennego życia. Tworzą infrastrukturę letowych i będzie nai telekomunikacyjną, tyle giętki,występują aby w przemyśle, i elektronicznym. energetyczną budownictwie, statkach, farmach wiatrowych, pociągach, instalacja mogła przebiegać bezprosamochodach, samolotach, … Prawdopodobnie nawet o blemowo i sprawnie. Wszystko tocojest tym nie wiesz, bo nie widzisz ich na dzień. Nasze kable i systemy kablowe otwierają drzwi do światowego postępu. w stanie zapewnić Nexans – uznaŚwiatowy ekspert wSokołowski dziedzinie kabli i ny dostawcaNexans wysokiej kabliRacibórz Janusz Polska sp. z o.o. ·jakości ul. Wiejska 18, 47-400 systemów kablowych o utrwalonej marcom.info@nexans.com reputacji. · www.nexans.pl Nexans Polskas n NEX_Performance_210x297_PL_feb12.indd 1

60

ENERGYFLEX zapewnia…

yy Wytrzymałość w całym okresie eksploatacji: produkt wytrzymuje do 30 lat eksploatacji nawet w ciężkich warun- kach zewnętrznych yy Trwałość w zastosowaniach na wolnym powietrzu: wytrzy- małość na skrajne temperatury (od -40°C do +120°C) yy Produkt bezpieczny dla warstwy ozonowej yy Odporność na promieniowanie UV: pełna ochrona przed degradacją pod wpływem promieni ultrafioletowych yy Materiały bezhalogenowe: zwiększone bezpieczeństwo pożarowe przy instalowaniu na dachu, produkt niskodymny, opóźniający palenie yy Giętkość kabla i łatwość zdejmowania powłoki: szybka i łatwiejsza instalacja yy Produkt opracowany z myślą o zgodności z aktualnie stoso- wanymi typami złączek: zgodność co do średnicy i wyma- ganej dokładności pasowania yy Opakowanie uwzględniające wymogi logistyki i ergonomii: szybkie dostawy i łatwość posługiwania się produktem yy Aprobata TÜV: badania przeprowadzone w laboratoriach niemieckich zgodnie z normami WE yy W pełni odzyskiwane materiały: zgodność z nowymi prze- pisami dotyczącymi ochrony środowiska.

17.02.12 12:07:49 Uhr

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Wielofunkcyjny sterownik polowy MUPASZ 710 plus Streszczenie

W artykule przedstawiono urządzenie MUPASZ 710 plus, które jest przeznaczone do pracy w charakterze wielofunkcyjnego sterownika polowego w sieciach SN z uziemionym lub izolowanym punktem neutralnym oraz w sieciach kompensowanych. Opracowany sterownik zawiera szereg modułów funkcjonalnych takich jak: Moduł Pomiarowy, Moduł Zabezpieczeń i Automatyk, Moduł Komunikacyjny (IEC 61850), Moduł Diagnostyki, dzięki czemu w sposób naturalny integruje się z sieciami Smart Grid. Moduły pozwalające na wszechstronną diagnostykę i analizę istotnych parametrów pola rozdzielczego w trakcie jego eksploatacji. MUPASZ 710 plus może mieć zaimplementowanych do 8 typów pól (profili), które użytkownik może swobodnie modyfikować i dostosować do własnych potrzeb. Posiada wbudowany symulator funkcji logicznych. Użytkownik może również zaprojektować widok (synoptykę) pola oraz wykorzystać 16 trójkolorowych diod sygnalizacyjnych.

Rys. 1. Inteligentny sterownik polowy MUPASZ 710 plus.

Wstęp

Inteligentny sterownik polowy MUPASZ 710 plus (rys. 1) pełni funkcje pomiarowe, zabezpieczeniowe, diagnostyczne oraz serwera danych zgodnie ze standardem IEC 61850 i stanowi zintegrowane rozwiązanie dla sieci Smart Grid. Warstwa sprzętowa inteligentnego sterownika polowego MUPASZ 710 plus ma konstrukcję modułową. Jednostka centralna CPU wykorzystuje dwurdzeniowy procesor sygnałowy [3], który poprzez szybkie łącza szeregowe wymienia dane i zarządza modułami. Moduły zasilacza i sygnałów analogowych są w pełni kontrolowane i sterowane przez jednostkę centralną. Pozostałe moduły są wyposażone w kontrolery, które realizują znaczną część funkcji związanych z ich przeznaczeniem. Warstwa programowa oparta jest na wbudowanym oprogramowaniu [1], dzięki czemu nie wymaga dużych zasobów pamięci i jest energooszczęd-

na. Moc obliczeniowa procesora głównego została wykorzystana do obsługi między innymi sześciu modułów sprzętowo-programowych: yy Moduł Sensorów Prądów i Napięć, yy Moduł Pomiarów, yy Moduł Analizy, yy Moduł Diagnostyki, yy Moduł Zabezpieczeń i Automatyk, yy Moduł Rejestratora, które wyróżniają sterownik MUPASZ 710 plus wśród innych urządzeń tego typu. Poniżej przedstawiono opis poszczególnych modułów.

Autorzy: mgr inż. Krzysztof Broda; Instytut Tele- i Radiotechniczny w Warszawie mgr inż. Paweł Wlazło; Instytut Telei Radiotechniczny w Warszawie dr inż. Aleksander Lisowiec, Instytut Tele- i Radiotechniczny w Warszawie Słowa kluczowe sterownik polowy, MUPASZ 710 plus, Smart Grid, IEC 61850, GOOSE

ka, obsługa próbkowania, filtracja i resampling. Wynikiem działania modułu są tablice próbek przebiegów, które są wykorzystywane przez moduły Moduł Pomiarów i Moduł Analizy. Moduł Pomiarów - moduł pomiaru wartości analogowych, które stanowią podstawę do obliczania wartości wtórnych (kryterialnych), takich jak moce, energie, składowe symetryczne prądu, wartości skuteczne prądu [7] i napięcia zerowego, kąty pomiędzy podstawowymi harmonicznymi prądów i napięć, współczynnik mocy. Wartości te są wykorzystywane przez zabezpieczenia i automatyki w MUPASZ 710 plus. Wyznaczone wartości trafiają również do rejestrów wyjściowych pamięci, skąd mogą zostać przesłane do systemów SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) i AMI (Advanced Metering Infrastructure) [5]. Komunikację zapewnia łącze RS-485 z protokołem MODBUS RTU oraz łącze Ethernet z protokołem MODBUS TCP i IEC 61850. Parametry łącza komunikacyjnego MODBUS są w pełni konfigurowalne, rys. 2.

Budowa modułowa

Moduł Sensorów Prądów i Napięć Zadaniem modułu jest niskopoziomowa obsługa sygnałów pomiarowych pochodzących z wzorcowanych hybrydowych przekładników pomiarowych prądowo-napięciowych dołączonych do obwodów analogowych sterowni-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

Rys. 2. Okno konfiguracji łącza komunikacyjnego

61


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 3. Schemat logiczny strażnika energii w module pomiarowym (a) i odpowiadający mu blok funkcyjny strażnika energii A_ENERGY (b)

Dodatkowo w module zaimplementowano funkcje strażnika energii. Strażnik energii pozwala kontrolować maksymalną ilość energii pobieranej lub oddawanej do sieci przez dane pole rozdzielcze. Pozwala to na budowę w pełni autonomicznego systemu sterowania przepływem mocy. Przykładowym wykorzystaniem strażnika energii jest kontrola maksymalnego poboru lub generacji mocy biernej przez zakład przemysłowy podłączony do danego pola rozdzielczego. W celu zmaksymalizowania efektywności opracowanego modułu strażnika energii wyposażono go w komunikację w systemie AMI, dzięki czemu system zarządzania może zdalnie zmienić dozwolone limity pobranej lub oddawanej energii w zadanym okresie czasu. Zaprojektowany moduł strażnika energii przedstawiono na rys. 3. Moduł Analizy – moduł analizy jakości energii, wykorzystujący zaawansowane metody numeryczne i dokonu-

jący agregacji danych źródłowych na potrzeby systemu centralnego nadzoru jakości energii w sieci dystrybucyjnej. Z uwagi na zainstalowanie w bezpośredniej bliskości odbiorców energii pozwala na ciągłe monitorowanie jej jakości oraz pozwala na łatwą lokalizację odbiorców wprowadzających do sieci nadmierne zakłócenia. Może również wykrywać przypadki dostaw energii o niewłaściwych parametrach. Moduł wykorzystuje rozwiązania sprzętowo programowe wchodzące w skład Modułu Sensorów Prądów i Napięć. Moduł Diagnostyki - moduł diagnostyczny, zbierający i analizujący dane pochodzące z kluczowych elementów sieci elektroenergetycznej, rozdzielnicy i łączników [2]. Dane te mogą służyć do poszerzania bazy wiedzy o stanie sieci, a także do formułowania, na podstawie odpowiednich reguł wnioskowania, alarmów o możliwym wystąpieniu uszkodzeń i konieczności dokonania z wyprzedzeniem czynno-

ści konserwacyjnych. Moduł składa się z podmodułów: yy Pozyskiwania Danych, który jest odpowiedzialny za operacje zamiany wszelkich sygnałów związanych z łącznikami na ciągi próbek cyfrowych, które następnie są poddawane dalszej obróbce; yy Agregacji Danych, który zajmuje się wyznaczaniem parametrów statystycznych zgromadzonych w dłuższym okresie danych; yy Analizy, który przeprowadza proces diagnostyki stanu rozdzielnicy, na podstawie parametrów wyłącznika, bazy wiedzy oraz reguł wnioskowania. Rozbudowana analiza ekspercka sieci/ rozdzielnicy i łączników jest możliwa dzięki zaimplementowaniu, zewnętrznego w stosunku do sterownika polowego, systemu eksperckiego. Moduł jest rozwinięciem idei e-diagnostyki wpisującym się w filozofię Smart Grid. Jego zaimplementowanie pozwala na podniesienie niezawodności przesyłu energii i obniżenie kosztów eksploatacyjnych. Moduł Zabezpieczeń i Automatyk moduł wykonuje podstawowe funkcje sterownika polowego EAZ, czyli realizuje zabezpieczenia i automatyki, z wykorzystaniem blokad międzypolowych oraz umożliwia kontrolę nad rozdzielnicą z poziomu systemu nadrzędnego, w tym nad zautomatyzowanymi elementami rozdzielnicy. W skład modułu wchodzi kilkadziesiąt algorytmów,na podstawie których można tworzyć logikę użytkownika (działania sterownika). Przykładowy schemat algorytmu zbudowanego z bloków funkcjonalnych pokazano na rys. 4. Moduł ten stanowi wydzielony podprogram, dzięki czemu można go przekompilować na dowolny system

4. Przykład algorytmu zabezpieczenia nadprądowego zaprojektowanego na schemacie profilu z dostępnych podstawowych bloków funkcjonalnych

62

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE operacyjny i utworzyć z niego bibliotekę DLL (Dynamic Link Library). Biblioteka ta jest wykorzystywana do celu symulacji pracy wbudowanych algorytmów działania sterownika [4] za pomocą oprogramowania narzędziowego ELF, które wykorzystywane jest również do projektowania logiki użytkownika i programowania urządzenia. Moduł Zabezpieczeń i Automatyk jest wyposażony w algorytm PAT – Test Zabezpieczeń i Automatyk. PAT służy do testowania poprawności działania zabezpieczeń i automatyk. Poniżej, na rysunku 5, przedstawiono uproszczony schemat przedstawiający układ służący do przeprowadzania testów zabezpieczeń lub automatyk. Składa się on z urządzenia MUPASZ (zawierającego algorytm PAT), generatora sygnału testowego oraz układu komutacyjnego. W przedstawionym układzie urządzenie MUPASZ przełącza wybrane algorytmy (podlegające testowaniu) w tryb pracy testowej, po czym wystawia sygnał żądania załączenia sygnału testowego z generatora sygnału testowego. Generator sygnału testowego wytwarza sygnały potrzebne do testu wybranych algorytmów. Sygnały te wprowadzane są za pośrednictwem układu komutacji na odpowiednie wejścia urządzenia a jednocześnie wejścia urządzenia są odcinane od sygnałów, które są mierzone podczas normalnej pracy. Następnie PAT dokonuje sprawdzenia czy pojawił się sygnał odpowiedzi w wybranych algorytmach. Moduł Komunikacyjny - moduł realizujący funkcje komunikacyjne w standardzie Ethernet [6]: yy serwera IEC 61850 dla układów zabezpieczeń i automatyki stacyjnej a także dla systemów nadzorczych SCADA, yy blokad międzypolowych wykorzystując protokół przesyłania szybkich komunikatów stacyjnych GOOSE, yy zarządzania dostawami, odbiorem i analizą energii, yy synchronizacji współpracujących ze sobą sterowników polowych,

yy udostępnia dane i funkcje kontrolne w sposób zgodny z zaleceniami normy. Opracowany moduł pracuje w systemie operacyjnym Embedded Linux. Moduł Rejestratora - jest to moduł zaawansowanych rejestratorów: zdarzeń, zakłóceń i wartości kryterialnych. Rejestratory dokonują zapisu przebiegów analogowych i cyfrowych po spełnieniu warunków zdefiniowanych przez operatora. Kryteria wyzwolenia rejestratorów zawierają zbiór warunków, których spełnienie inicjuje wpis danych do sektora. Użytkownik ma możliwość wyboru następujących kryteriów wyzwalania: yy od wzrostu wartości skutecznej powyżej nastawionej wartości progowej prądów i napięć, yy od spadku wartości skutecznej poniżej nastawionej wartości progowej prądów i napięć, yy od sygnałów wejść/wyjść analogowych, yy od zbocza narastającego wybranych wejść dwustanowych, yy od zbocza narastającego wybranych wyjść dwustanowych, yy od zbocza narastającego wybranych sygnałów wewnętrznych/logika użytkownika, yy na żądanie operatora lokalnego lub zdalnego. Rejestrator zdarzeń archiwizuje informacje o zdarzeniach awaryjnych i działaniu rozdzielnicy w formie rekordu: yy kod zdarzenia – unikatowa wartość pozwalająca na jednoznaczną identyfikację zdarzenia, yy data / czas – pole zawierające zakodowaną wartość daty i czasu tzw. stempel czasowy, określony z dokładnością do 1 ms, yy parametry zdarzenia – 5 rejestrów, służących do zapisu opcjonalnych parametrów danego zdarzenia, yy atrybuty zdarzenia – dodatkowa informacja, służąca do rozkodowania wartości znajdujących się na pozycji „parametry zdarzenia”, yy CRC16 – suma kontrolna zabezpieczająca integralność informacji zawartej w danym zdarzeniu. Dodatkowo sporządza cykliczne rapor-

Rys. 5. Układ przeprowadzania testów zabezpieczeń lub automatyk

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

ty podsumowujące działanie rozdzielnicy w wybranych okresach.

Podsumowanie

Główną ideą powstania nowego typu sterownika polowego było otrzymanie gotowego, wielofunkcyjnego rozwiązania uwzględniającego potrzeby procesów modernizacyjnych realizowanych w energetyce związanych z sieciami Smart Grid. Aktualnie w ofercie polskich producentów rozdzielnic SN brak jest kompleksowych, gotowych rozwiązań, które byłyby przystosowane do współpracy z inteligentnymi sieciami oraz tworzyły jednolite, w pełni sterowalne rozdzielnice realizujące zadania zabezpieczeniowe, pomiarowe, rozliczeniowe i diagnostyczne. Przystępując do realizacji zadania kierowano się między innymi potrzebami ograniczenia liczby i wymiarów instalowanej aparatury, co w konsekwencji doprowadziło do zaimplementowania w sterowniku większej liczby modułów funkcjonalnych. Zaoszczędzona w ten sposób przestrzeń w polu rozdzielczym pozwala w przyszłości na doposażenie go w nowe rozwiązania, które mogą pojawić się wraz z rozwojem inteligentnych sieci.

Bibliografia

1. G. Wojtaś, K. Makowiecki, „Elementy architektury oprogramowania systemów wbudowanych dla sterowników energetycznych”, Automatyka Elektroenergetyczna 9/2013 2. K. Broda, R. Przybysz, P. Wlazło, „Metody diagnostyki zużycia wyłącznika”, Wiadomości Elektrotechniczne, 11/2013r. 3. VisualDSP++ 5.0 C/C++ Compiler and Library Manual for Blackfin Processors, DSP Run-Time Library, Revision 5.0, Analog Devices, Inc., Norwood, August 2007. 4. K. Broda, M. Andrzejewski, P. Wlazło; Symulator Funkcji Logicznych w sterownikach polowych MUPASZ; Wiadomości Elektrotechniczne 9/2014 5. R. Przybysz, G. Kowalski, P. Wlazło; Bezrdzeniowy przetwornik prądowy jako element sieci sensorycznej AMI; Wiadomości Elektrotechniczne 12/2014 6. R. Przybysz, P. Wlazło; Wykorzystanie standardu ethernet w rozwiązaniach automatyki i zabezpieczeń sieci rozdzielczych SN; ElektroInfo 4/2014 7. Lisowiec, G. Wojtaś, „Przetwarzanie sygnałów cewki Rogowskiego w  procesorze o arytmetyce stałoprzecinkowej”, Elektronika 4/2013. n

63


TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Przewody dla każdego NEW ENGLAND WIRE TECHNOLOGY to lider wśród producentów specjalizowanych przewodów elektrycznych, dedykowanych konkretnej aplikacji. Firma powstała w 1898 roku w Lisbon New Hampshire, USA.

O

d 2014 roku polscy producenci urządzeń mogą korzystać z doświadczenia inżynierów firmy New England Wire Technology za pośrednictwem polskiego przedstawiciela – firmy SEMICON z Warszawy. NEWT specjalizuje się w projektowaniu i produkcji przewodów według wymagań klienta.

Fot. 1. Przewód silnoprądowy, ekranowany – konfiguracja klienta

Fot. 2. przewód hybrydowy (konfiguracja klienta)

Każdy przewód jest jedyny w swoim rodzaju, otrzymuje swój własny, unikalny numer. Testowany przed opuszczeniem fabryki daje gwarancję wysokiej jakości, spełnienia obowiązujących norm, a co za tym idzie – niezawodności. Bardzo ważnymi atutami firmy NEWT są: bardzo krótki, bo liczący tylko 4 tygodnie czas produkcji nowej zatwierdzonej konstrukcji przewodu oraz minimalna ilość zamówienia równa 305 metrów. Każdy, kto na co dzień styka się z koniecznością zakupu kilku kilometrów potrzebnego przewodu, na który trzeba czekać kilka miesięcy, doceni te fakty. Zwykle nowe przewody potrzebne są na etapie tworzenia nowych urządzeń, o powodzeniu których

64

wśród klientów trudno być pewnym. Mała ilość to spora oszczędność. NEWT dysponuje maszynami umożliwiającymi wyprodukowanie pojedynczego drutu miedzianego o średnicy tak małej jak 52 AWG (a ze stopu miedzi - 56 AWG)! Tak cienkie druty po skręceniu umożliwiają uzyskanie niezwykle elastycznych przewodów. Druty mogą być pokryte cyną, srebrem lub niklem. Również w fabryce, na miejscu, nakładana jest izolacja. Klient może wybrać materiał izolacji żył wewnętrznych i zewnętrznej otuliny oraz kolory, w tym własny, unikalny, nigdzie niezdefiniowany. Na otulinie zewnętrznej może być wydrukowany dowolny tekst. Do wyboru są następujące materiały: 1. Guma silikonowa 2. PVC (różne rodzaje) 3. Polyolefiny: polietylen + polipropylen 4. Fluoropodobne : PFA, FEP,ETFE, MFA 5. Poliuretany 6. TPE – różne rodzaje 7. Poliester 8. Nylon 9. Kapton Posiadanie odrębnej linii produkującej rurki plastikowe znacznie zwiększa ofertę handlową firmy NEWT. Rurki również mogą być wyprodukowane według wymagań klienta. Klient może wybrać materiał (lub skorzystać z sugestii), wymiary, ilość otworów w rurce, wzmocnienie metalowym oplotem itp. Możliwość umieszczenia w jednej otulinie przewodów elektrycznych i rurek plastikowych jest bardzo przydatna w medycynie, automatyce, sterowaniu. Firma New England Wire Technology oferuje następujące rodzaje przewodów: 1. wielożyłowe super elastyczne ekranowane (ze wspólnym ekranem lub wieloma) 2. hybrydowe 3. koncentryczne super miniaturowe 4. przewody niskoszumowe 5. przewody audio-video (Fot. 6) 6. lice o przekroju okrągłym lub profilowanym 7. lice w izolacji 8. przewody nawojowe 9. miedziane oploty 10. przewody spiralne

Przewody wielożyłowe (Fot.3-6) Dzięki swoim zaletom takim jak: 1. bardzo duża elastyczność 2. długi czas stosowania 3. możliwość pracy w niskich/wysokich temperaturach 4. niskie szumy 5. miniaturowe rozmiary 6. dowolne kombinacje i budowa ekranów 7. duży wybór rozmiarów żył, rodzajów izolacji i wypełnień 8. odporność na oleje oraz korozję chemiczną stosowane są bardzo często w elektronice medycznej, robotyce, elektronice wojskowej, układach zasilania i urządzeniach peryferyjnych komputerów.

Fot. 3. Przewód wielożyłowy – konfiguacja klienta

Fot. 4. Przewód wielożyłowy – konfiguracja klienta

Fot. 5. Przewód wielożyłowy – konfiguracja klienta

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


TECHNOLOGIE, PRODUKTY

Fot. 6. Przewód wielożyłowy AUDIO – konfiguracja klienta

Przewody hybrydowe (Fot. 2) otrzymamy, gdy w jednej otulinie umieścimy przewody elektryczne o różnej konstrukcji, przewody koncentryczne, ekrany, wypełnienia itp. oraz rurki plastikowe. Możliwość otrzymania takiego przewodu to gwarancja zaoszczędzenia powierzchni urządzenia i uniknięcie plątaniny przewodów. Współczesny świat opanowany jest przez urządzenia przesyłające dane pobrane z czujników, mikrofonów zmierzonych przez urządzenia pomiarowe. Dane to przetworzone sygnały napięciowe o bardzo małych wartościach. Ich dalsza interpretacja zależy od tego, czy nie zostaną zniekształcone przez indukowane w przewodach szumy. Szumy w przewodach są wynikiem mechanicznych naprężeń, które powodują przesuwanie się żył i ekranów względem izolacji. Te przesunięcia ładują elektrycznie izolację, wytwarzając coś na kształt naładowanego kondensatora, który wpływa na różnicę napięć między dwoma przewodami (przewodnikami) lub między przewodem a ekranem. Opisane zjawisko jest bardziej szkodliwe dla przewodów koncentrycznych niż wielożyłowych. Firma NEWT rozwiązała ten problem poprzez dodanie do powierzchni pierwszej izolacji warstwy przewodzącej, która natychmiast odprowadza wytworzony ładunek, przeciwdziałając powstaniu różnicy napięć. Typowe przewody mogą generować szumy wielkości 100mV w zależności od rodzaju i siły mechanicznego naprężenia oraz użytych materiałów. Przewody niskoszumowe NEWtral® firmy NEWT mogą redukować szumy od 15 µV do 250 µV. Stosowane są szczególnie chętnie w urządzeniach medycznych takich jak ECG i EEG, urządzeniach testowych i pomiarowych, analizatorach dźwięku i wibracji, oscyloskopach itp. Pierwsze przewody licowe (Fot.7-10) (firma New England Wire Technology wyprodukowała w 1878 r. Nazwa tego rodzaju przewodów pochodzi od niemieckiego słowa Litzendraht i opisuje przewód składający się z pokrytych izolacją pojedynczych drutów skręconych

lub splecionych ze sobą. Powoduje to osiągnięcie lepszej równomierności rozkładu prądu w całym przekroju przewodu głównego, a co za tym idzie, stosunek rezystancji dla prądu zmiennego AC do rezystancji dla prądu stałego DC zbliża się do wartości jeden, co jest celem, do którego się dąży we wszystkich aplikacjach. Zastosowanie lic znacznie redukuje straty, jakie mogą powstawać w czasie przepływu prądu AC wysokiej częstotliwości. Podstawowe dane, jakie trzeba podać w celu zaprojektowania najlepszej konstrukcji lic, to częstotliwość pracy urządzenia oraz wartość RMS prądu. Wartość częstotliwości służy do określenia średnicy pojedynczego drutu. Splecione lice bez izolacji poszczególnych drutów stosuje się w celu uniknięcia skutków efektu naskórkowości, jeśli wymagane jest przesłanie prądu o dużym natężeniu (Fot. 10).

Fot. 7. Lice

Fot. 8. Lice

Fot. 9. Lice o przekroju prostokątnym

Fot. 10. Lice o przekroju okrągłym w izolacji – konfiguracja klienta

Firma NEWT oferuje 8 rodzajów lic dostosowanych do różnych zakresów częstotliwości od 400 Hz do 2 MHz. Oferowane są lice o przekroju okrągłym (Fot. 10) oraz prostokątnym (Fot. 9). Te

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

ostatnie umożliwiają lepsze wykorzystanie przestrzeni, a w konsekwencji zmniejszenie wymiarów urządzenia. Lice firmy NEWT stosowane są w produkcji induktorów i transformatorów wysokiej częstotliwości, inwerterów, wyposażenia komunikacyjnego oraz hydrolokacyjnego (sonary), urządzeń telewizyjnych i radiowych, kuchni indukcyjnych. Skręcone lice stosowane są również jako druty nawojowe. W celu zwiększenia izolacji pomiędzy poszczególnymi zwojami, całymi uzwojeniami czy też między uzwojeniami a uziemieniem firma oferuje NEWind®Specialty Winding Wire z podstawową, podwójną lub potrójną izolacją. Przewody nawojowe z podstawową warstwą izolacji przeznaczone są do urządzeń o napięciu 600 Vpk, a pozostałe rodzaje izolacji do napięć do 1000 Vpk i trudnych warunków pracy. Zastosowanie NEWind®Specialty Winding Wire znacznie zmniejsza rozmiary transformatorów dzięki wyeliminowaniu konieczności stosowania taśm zaporowych (ang. barrier tape) oraz taśm izolacyjnych. NEWT jest również uznanym producentem wysokiej jakości oplotów miedzianych stosowanych jako taśmy uziemiające, przewody szczotek silników, ochrona zewnętrzna wszystkich rodzajów przewodów itp. Firma oferuje: 1. oploty izolowane płaskie i okrągłe 2. oploty miedziane, ze stopów miedzi lub ze stali nierdzewnej do wzmocnienia plastikowych rurek używanych np. w endoskopach, w wyłącznikach aktywowanych przepływem gazu lub płynu pod ciśnieniem Głównymi użytkownikami przewodów firmy New England Wire Technology są producenci urządzeń medycznych, wojskowych, robotów, sprzętu audio-video (Fot. 5), komputerów, telefonów komórkowych, transformatorów, zasilaczy itp. W Polsce mamy również wiele firm prezentujących światowy poziom dzięki wysokiej klasy kadrze inżynieryjnej. Poziom techniczny polskich inżynierów i konstruktorów został doceniony przez światowe koncerny, które przenoszą swoje biura konstrukcyjne do Polski. Firma New England Wire Technology oraz SEMICON liczą, że wielka różnorodność, jakość, możliwość otrzymania własnej konstrukcji zachęcą polskich producentów do stosowania opisanych pokrótce przewodów. Prosimy o kontakt: info@semicon.com.pl. Alicja Miłosz www.semicon.com.pl www.newenglandwire.com n

65


EKSPLOATACJA I REMONTY

CV14DBL

CV18DBL

CV350V

Rodzina narzędzi wielofunkcyjnych Hitachi seria CV Początek 2015 roku to okres kiedy do oferty firmy Hitachi Power Tools Polska trafiła nowa seria bardzo popularnych narządzi tzw. narzędzia wielofunkcyjnego zwanego również multitool. Narzędzia wielofunkcyjne to urządzenia, które umożliwiają praktycznie każdy rodzaj naprawy i różnego rodzaju prac remontowych i adaptacyjnych. Konstrukcja ich umożliwia za pomocą specjalnych tarcz i adapterów na wykonywanie różnego rodzaju cięć, przecinania, szlifowania, usuwania np. klejów, silikonów, uszczelnień, fug itp.

D

o oferty Hitachi trafiły trzy modele, dwa akumulatorowe oraz jeden sieciowy. Modele akumulatorowe o symbolu CV14DBL oraz CV18DBL napędzane są nowoczesnymi silnikami bezszczotkowymi. Takie rozwiązanie zaspokaja potrzeby klientów ceniących sobie nowoczesne rozwiązania techniczne. Urządzenia napędzane takimi silnikami charakteryzują się dużą mocą oraz możliwością wszechstronnej regulacji parametrów pracy. Oczywiście dostępne są dwie wersje voltarzowe: 14,4V oraz 18V. Można także wybrać pojemność akumulatora. W tej chwili dostępne są narzędzia z akumulatorami o pojemnościach 2,5 lub

66

5Ah. Są to nowoczesne wysokopojemne akumulatory Hitachi wyposażone w elektroniczny system kontroli pracy i ładowania chroniący zarówno urządzenie jak i akumulator przed uszkodzeniem np. w wyniku przeciążenia. Model sieciowy ma oznaczenie CV350V i jest wyposażony w tradycyjny silnik szczotkowy. Poza tymi różnicami powyższe model charakteryzują się cechami wspólnymi takimi jak: yy Najwyższa stabilność pracy osprzętu dzięki metalowej głowicy yy System szybkiego mocowania yy Elektroniczna regulacja prędkości obrotowej z funkcją automatycznej regulacji wraz ze wzrastającym ob-

ciążeniem: – Tryb standard, pokrętło w pozycji od 1 do 5 – 6 000 – 20 000 obr/min. – Tryb automatycznej zmiennej prędkości A - bez obciążenia 15 000, z obciążeniem 20 000 obr/min yy Doskonała rękojeść z miękkim uchwytem soft grip yy Walizki transportowe systemowe typu HITSYSTEM Uzupełnieniem oferty narzędzi wielofunkcyjnych jest bardzo szeroki program osprzętu oferujący wiele możliwości wykorzystania narzędzi. Hitachi n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


EKSPLOATACJA I REMONTY

Wydajne wiercenie w murze i betonie System wiercenia diamentowego Bosch dla profesjonalistów Szybkie tempo wiercenia także przy dużych średnicach

Bosch wprowadza na rynek nowy system wiercenia diamentowego dla profesjonalistów. System obejmuje wiertnice diamentowe GDB 180 WE Professional i GDB 350 WE Professional oraz statywy GCR 180 Professional i GCR 350 Professional. Wiertnice wyróżniają się zoptymalizowaną relacją mocy do wagi i długą żywotnością dzięki systemowi automatycznego smarowania przekładni olejem. Uzupełnieniem systemu są nowe diamentowe korony do wiercenia na sucho i mokro.

N

Fot. Bosch

owy system wiercenia diamentowego firmy Bosch to wysokiej mocy, kompletne rozwiązanie do wykonywania wierceń wiertłem rurowym. Instalatorzy w branżach: sanitarnej, grzewczej i klimatyzacyjnej oraz specjaliści korzystający z systemów diamentowych mogą osiągnąć szybkie tempo pracy także przy wierceniu otworów o dużych średnicach w murze i betonie. Równocześnie, obok wiertnic i statywów, Bosch wprowadza na rynek nowe diamentowe korony wiertnicze do pracy na sucho i mokro, tworząc kompletny, idealnie dopasowany do siebie system.

GDB 180 WE Professional do wiercenia otworów o średnicach do 180 mm

Fot. Bosch

Wiertnica diamentowa GDB 180 WE Professional jest wyjątkowo lekka i wydajna - waży 5,2 kg i jest wyposażona w silnik o mocy 2 000 W oraz dwubiegową przekładnię. Wiertnica oferuje największą średnicę wiercenia w tej klasie mocy - 180 mm. Narzędziem można wiercić ręcznie lub używając statywu GCR 180 Professional. Wiertnica diamentowa GDB 180 WE Professional ma wiele zastosowań. Można jej używać do wiercenia na sucho i na mokro. Świetnie sprawdza się przy wierceniu wiertłem rurowym, przy instalacji puszek elektrycznych oraz zbrojeń, czy wykonywaniu tuneli kablowych i przepustów. Jest idealna do wiercenia przelotowego przy instalacjach sanitarnych, grzewczych i wentylacyjnych. Dwie zintegrowane w obudowie libelle ułatwiają precyzyjne ustawienie narzędzia podczas każdego wiercenia, nawet blisko ściany.

68

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


Fot. Bosch

EKSPLOATACJA I REMONTY GDB 350 WE Professional do wiercenia otworów o średnicach do 350 mm

Wiertnica diamentowa GDB 350 WE Professional jest przeznaczona do wiercenia dużych otworów o średnicy do 350 mm. Oferuje moc 3 200 W i zapewnia wysoką wydajność. Wiertnica posiada pompę oleju, która smaruje przekładnię podczas wiercenia w pionie. Trzybiegowa przekładnia umożliwia elastyczny dobór prędkości i momentu obrotowego do rodzaju wykonywanego zadania. Model GDB 350WEProfessionaljestprzeznaczony do wiercenia na mokro w zbrojonym i niezbrojonym betonie oraz murze. Można nim wykonać m.in. otwory przelotowe dla instalacji doprowadzającej i odprowadzającej, otwory wentylacyjne lub wodociągowe. Do tego modelu dostępny jest statyw GCR 350 Professional. Wiertnice diamentowe GDB 180 WE Professional i GDB 350 WE Professional są bardzo wytrzymałymi narzędziami - przekładnia smarowana jest olejem, a nie smarem. Optymalne smarowanie przekładni zapewnia wysoką sprawność i długą żywotność. Aluminiowa obudowa oraz elastyczny i odporny na zerwanie przewód także przyczyniają się do wydłużenia żywotności narzędzia. Obydwa urządzenia są wyposażone w funkcję łagodnego rozruchu, elektroniczny wskaźnik przeciążenia, włącznik ochronny PRCD oraz sprzęgło przeciążeniowe chroniące zarówno użytkownika, jak i urządzenie.

Statywy – szczegółowe informacje

Statywy GCR 180 Professional i GCR 350 Professional umożliwiają użytkownikom łatwe dopasowanie kąta pracy i ustawienie wiertnicy we właściwej pozycji przed rozpoczęciem wiercenia. Obydwa statywy umożliwiają montaż próżniowy i przy użyciu kołków oraz są przystosowane do wierceń pod kątem do 45 stopni. Do obsługi statywów służy pokrętło z trzema dźwigniami, które można zamontować po obu stronach bez użycia narzędzi.

Kompletne rozwiązanie – idealnie dopasowany do siebie system

System wiercenia diamentowego uzupełnia bogata oferta osprzętu systemowego, m.in. zestawy do mocowania i zestawy próżniowe do stojaków statywów, ciśnieniowy zbiornik wody, pierścienie zbierające wodę

z odpowiednimi uszczelkami, które zapewniają czystą pracę oraz element dystansowy do wierceń od 300 do 350 mm wiertnicą diamentową GDB 350 WE Professional. Ponadto w programie osprzętu Bosch oferuje także pasujące korony wiertnicze do pracy na sucho i mokro. System obejmuje serie produktów „Best for ConcreDane techniczne Moc nominalna Nominalna prędkość obrotowa (1./2./3. bieg) Maks. średnica wiercenia (na mokro/sucho) Gwint przyłączeniowy uchwytu narzędziowego Wymiary (dług. x szer. x wys) Waga Tryb pracy Rodzaj wiercenia Sugerowana cena detaliczna brutto Dane techniczne Długość Długość robocza Maks. głębokość wiercenia Maks. średnica wiercenia Kąt nachylenia Waga Sugerowana cena detaliczna brutto

te“ (wiercenie na mokro), „Best for Universal“ (wiercenie na sucho) i „Standard for Universal“ (wiercenie na sucho). System wiercenia diamentowego oraz diamentowe korony wiertnicze są dostępne w sprzedaży od stycznia 2015 r. Bosch n

GDB 180 WE Professional (zastępuje GDB 1600 WE Professional) 2.000 W

GDB 350 WE Professional (zastępuje GDB 2500 WE Professional) 3.200 W

900/2.800/– min-1

420/820/1.250 min-1

180/80 mm

350*/– mm

1 ¼ UNC

1 ¼ UNC

480 x 108 x 294 mm 5,2 kg ręczna i stacjonarna na mokro/sucho

534 x 142 x 167 mm 11,9 kg stacjonarna Na mokro

5411 zł

8855 zł

GCR 180 Professional 767 mm 514 mm 455 mm 180 mm 45° 9,5 kg 4058 zł

GCR 350 Professional 955 mm 580 mm 550 mm 300 / 350* mm 45° 12,6 kg 5411 zł

*z elementem dystansowym

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015

69


TARGI

Energia wiedzy na targach Expopower Kolejne inwestycje w sektorze elektroenergetyki potwierdzają, że branża energetyki i elektrotechniki ma się dobrze. Wskaźniki w ostatnich czasie poszły w górę, zwłaszcza segment dystrybucji zanotował największy wzrost. W tak dobrych nastrojach branża spotka się podczas najbliższych targów Expopower w Poznaniu (26-28 maja).

P

isaliśmy już o ciekawie zapowiadającym się programie konferencji w ramach forum i wystawy InnoPower – innowacje w energetyce (www.innopower.pl) oraz Międzynarodowego Kongresu Naukowo-technicznego Energia.21 (www. energy21.pl) . Jednak to nie wszystkie ciekawe wydarzenia majowych targów Expopower, które przyciągną do Poznania decydentów, ekspertów, naukowców i praktyków z kraju oraz z zagranicy. Po raz kolejny zaplanowano dwie, cieszące się niesłabnącym zainteresowaniem konferencje organizowane przez Stowarzyszenie Elektryków Polskich odział w Poznaniu.

Rewolucja w oświetleniu?

Jak przewiduje firma analityczna Strategy Analitics rynek inteligentnych źródeł światła w sektorze mieszkalnictwa do 2020 roku osiągnie wartość 200 milionów USD. Już teraz konsumenci zmieniają tradycyjne żarówki, a także świetlówki kompaktowe na lampy LED. O możliwościach zastosowania technologii LED, nie tylko w domach, mówić będą specjaliści podczas konferencji „Energooszczędność w oświetleniu”.

70

Wydarzenie organizowane w ramach cyklu „Technika Świetlna 2015” odbywać się będzie 26 maja (wtorek) pod patronatem Polskiego Komitetu Oświetleniowego SEP oraz Związku Producentów Sprzętu Oświetleniowego POL-Lighting. Planowane tematy to m.in. inteligentne oświetlenie w mieście, efektywne oświetlenie z użyciem przemysłowych opraw LED dla rolnictwa, przemysłu spożywczego i transportu kolejowego, rola emocji w odbiorze światła, czy

aktualne wyzwania dla świata oświetleniowego w związku z wiodącą rolą technologii LED. W konferencji wezmą udział przedstawiciele firm Osram, Philips, Schroeder, Krulen oraz kadra naukowa Politechniki Poznańskiej.

Klucz do bezawaryjnego zasilania

O nowoczesnych rozwiązaniach, detekcji zwarć oraz automatyce w rozdzielnicach średnionapięciowych mówić będą paneliści konferencji „Elektroenergetyczne stacje i rozdzielnice średniego napięcia”. Wydarzenie odbędzie się 27 maja (środa) w ramach XIII Konferencji Naukowo-Technicznej z cyklu „Instalacje elektryczne niskiego, średniego i wysokiego napięcia”. Do udziału w dyskusji zostali zaproszeni praktycy i eksperci z ABB, Elektrobudowa, Elektromontaż Poznań, ZPUE Holding, Elektrometal Energetyka oraz Politechniki Wrocławskiej. Obie konferencje, jak i udział w targach Expopower, są bezpłatne. Na ekspozycji w Poznaniu wystawcy zaprezentują m.in. maszyny i urządzenia energetyczne oraz elektroenergetyczne a także sprzęt związany z wytwarzaniem, przesyłaniem i dystrybucją energii. Więcej informacji o targowych nowościach i wydarzeniach na www.expopower.pl  n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2015


Urządzenia dla Energetyki 2/2015  

Lokalizacja zwarć i odbudowa zasilania w sieciach średnich napięć - Apator Elkomtech. Nowa generacja zabezpieczeń cyfrowych z funkcją sterow...

Urządzenia dla Energetyki 2/2015  

Lokalizacja zwarć i odbudowa zasilania w sieciach średnich napięć - Apator Elkomtech. Nowa generacja zabezpieczeń cyfrowych z funkcją sterow...

Advertisement