Projektowanie instalacji z dużym udziałem odb. nieliniowych

Dyskusje tematyczne Jakość energii elektrycznej
21

Przesyłam link do programu firmy PSL http://www.powerstandards.com/PQTeachingToyIndex.htm

Chciałbym podzielić się takim zagadnieniem do przeanalizowania: Sieć SN z izolowanym punktem neutralnym 15kV. Pomiar jakości energii dokonano analizatorem FLUKE 1760 po stronie wtórnej przekładników napięciowych i prądowych. Problem polega na dużych wahaniach napięcia zasilającego pomiędzy poszczególnymi fazami, Przytoczę tu kilka próbek pomiarowych:


Column01: V RMS L1 [V]
Column02: V RMS L2 [V]
Column03: V RMS L3 [V]

20.03.2009 07:20:00 — 69,300 — 55,394 — 61,162
20.03.2009 07:30:00 — 69,630 — 54,929 — 61,223
20.03.2009 07:40:00 — 69,920 — 54,575 — 61,223
20.03.2009 07:50:00 — 70,230 — 54,290 — 61,027
20.03.2009 08:00:00 — 70,195 — 53,725 — 60,809
20.03.2009 08:10:00 — 70,227 — 53,674 — 59,862
20.03.2009 08:20:00 — 70,902 — 53,408 — 60,487
20.03.2009 08:30:00 — 71,021 — 52,943 — 61,066
20.03.2009 08:40:00 — 71,008 — 52,517 — 61,471
20.03.2009 08:50:00 — 71,064 — 52,493 — 61,296
20.03.2009 09:00:00 — 71,053 — 52,406 — 61,137
20.03.2009 09:10:00 — 70,979 — 52,429 — 60,780


Obciążenie nie ma wpływu na napięcie zasilające, ponieważ robione były próby z wyłączonymi całkowicie odbiorcami a różnice pomiędzy napięciami utrzymują się na takim samym poziomie. Zawartość THD jest zgodna z normą. Asymetria napięcia zasilającego jako stosunek składowej przeciwnej do zgodnej jest także zgodny z normą. Ogólnie mówiąc wszystkie parametry napięcia zasilającego są zgodne z normą. Wszelkie przekroczenia normy występują tylko przy udarach i zapadach napięciach.

Kto może mi to wytłumaczyć???

22

Napięcia poszczególnych faz nie zmieniają się znacznie w czasie, ale w linii pierwszej są zawyżone w stosunku do pozostałych nie widzę symetrii.Ale wracając do podstawowej kwestii to ZE powinien zmuszac odbiorców do eliminowania produkowania wyższych harmonicznych. U nas nie można zmusic producenta energii do odpowiedniej jej jakości. Ani ZE nie karze odbiorców produkujacych wyższe harmoniczne…szatkujących siec. U mnie np włącza się silniki o mocach powyżej 10kW bez stosowania łagodnego rozruchu. A tak szczerze jak producent wątku realizuje włączenie jednocześnie ~450 komputerów, setki telewizorów…jakiś kryminał przemyca?

23

Witam
Temat mało popularny, ale niestety będzie dotyczył każdego elektryka. W katalogach i normach podawane są długotrwałe dopuszczalne przekroje przewodów i kabli dla obciążeń symetrycznych. Zakłada się tam, że obciążalność przewodu neutralnego jest taka sama jak fazowych, a udział prądów wyższych harmonicznych nie jest wielki.

Życie pokazuje nam to o czym wielu wykonawców i projektantów nie zawsze myśli. Wszechobecna elektronika z przetwornikami zmienia kształt napięcia i tym samym prądu.
Przy sporych harmonicznych przekroje przewodów potrzebne całkiem inne jak wynika z tabel normy PN-IEC 60364-5-523. Rzeczywisty prąd jest całkiem inny jak by się zdawało. Ilu kolegów ma czym zmierzyć prądy odkształcone?

przypomnę;

Edytuję-dopisuję;
Użytkownicy przeglądający ten dział: STANCA i 2 gości
jak widzimy setki osób na forum, ale ten temat nie leży-szkoda

Edytuję-dopisuję;
Zaglądam dzisiaj niedziela 3 października czy temat jest oglądany i;
Użytkownicy przeglądający ten dział: STANCA i 1 gość
kol. Teodor zwracał nam niejednokrotnie uwagę na wagę problemu.

zapraszam dyżurnego projektanta do dyskusji
STANCA

24

Witam

Widzę na forum kilku projektantów, panowie jesteśmy ciekawi Waszego zdania w tym temacie.
Nie da się tego tematu obejść bokiem, bo problemy w instalacjach już występują i będą się pogłębiać.
Wykonawców pomiarowców pytam, czy w starych instalacjach zwracają uwagę na ten ważny problem.
Te upalane neutralne z czegoś wynikają !!!

To co, ruszymy z miejsca?
STANCA

25

Witam
Do tego tematu wielu podchodzi jak do jeża, no bo widział ktoś harmoniczne?

Z innego tematu ważne głosy;

http://ise.pl/index.php?option=com_jfusion&Itemid=39&jfile=viewtopic.php&f=17&t=11012&p=86566&hilit=ostankino#p86566

Będę do znudzenia przypominał ten temat, jak kiedyś kol. TEODOR nazwał “będzie to kiedyś temat dyżurny”
STANCA

26

Witam
Około 10 lat temu musiałem spędzić pół godziny w poczekalni do lekarza. Poczekalnia na I piętrze. Na parterze była przychodnia chirurgiczna a w niej RTG jeszcze starego typu. Wcześniej wykonywałem tam pomiary ochronne po remoncie obiektu. Nie było tam żadnego komputera. Po każdym załączeniu RTG działy się bardzo dziwne rzeczy ze światłem w poczekalni. Ficki, zapady migotania i pulsacje świecącej żarówki. Spadki napięć chyba o kilkadziesiąt woltów na tej fazie. RTG zasilany z 3-faz. Stacja trafo ponad 100 m od przychodni. A więc nie tylko komputery i sprzęt RTV może być przyczyną zakłóceń i pogorszenia jakości energii. A na temat wpływu RTG na sieć nn jak dotychczas nie napotkałem żadnej informacji. Pozdrawiam

27

Witam

Wszystko zależy do czego (miejsce, moc itp.) ale można zastosować transformator lub filtr. Czasami urządzenia mają w sobie filtry więc nie jest aż tak źle.

W każdym razie miałem kiedyś taką sytuacją z małym falownikiem. Po obliczeniu na kolanie wyszło mi, że pierwsza harmoniczna prądu zasilającego wyjdzie około 18A, a rzeczywistości było RMS 26A. Nie było problemu gdyż przygotowałem się na to ale jednak pokazuje to, że nie możemy pomijać wpływ wyższych harmonicznych (odkształcenia) na sieć.

28

Jest kolejne nieszczęście jak kiedyś jedenaście lat temu też latem pożar w Moskwie na wieży Ostankino, gdzie harmoniczne spowodowały większy prąd rzeczywisty w kablach jak by ktoś myślał.

Holandia: dwa pożary gigantycznych wież telewizyjnych, jedna runęła. Kontrole w całym kraju
W Holandii sprawdzane są wszystkie wieże radiowo-telewizyjne. Kontrole zarządzono po pożarze, który 2 dni temu wybuchł w dwóch z nich. W jednej szybko go ugaszono, a w drugiej - część trzystumetrowej budowli runęła na ziemię. Spowodowało to zanik sygnału radiowo-telewizyjnego na falach ultrakrótkich w znacznej części kraju.
Zwalona wieża stała na szczęście w szczerym polu. Sam zarejestrowały kamery. “To było szokujące”. “Fotografujemy ją, bo jeszcze zimą była ustrojona jak choinka, a teraz leży na ziemi” - mówią okoliczni mieszkańcy. Przyczyny pożaru nie ustalono, ale przypuszcza się, że mogło to być zwarcie w instalacji elektrycznej.

Kilka godzin wcześniej wybuchł pożar na innej wieży w Lopik. Ustalono, że jego przyczyną było przegrzanie się kabla elektrycznego podczas prac remontowych.

ze strony: wiadomości.gazeta.pl

Dodatkowo są obecnie większe temperatury otoczenia i to się sumuje.

Tak panowie, harmoniczne to cichy niszczyciel.
STANCA

29

Ostatni temat o instalacji w biurze, wybijaniu zabezpieczeń przypomniał mi o starym temacie, który pozostał na uboczu.

Zapytam;
Ilu kolegów ma obecnie dostęp do analizatorów napięcia?
Ilu posługuje się tym urządzeniem?
Kto z kolegów przy pomiarach okresowych mierzy wartość skuteczną prądu?
Czy uwzględniacie większy przekrój przewodu z uwzględnieniem harmonicznych, które mogą się pojawić po zainstalowaniu wielu odbiorników z przetwornikami częstotliwości np. (zasilacze)?

Przecież obecnie w obwodach jest coraz więcej harmonicznych i rzeczywisty prąd jest całkiem inny jak nam się wydaje.

Zapraszam praktyków do dyskusji i projektantów by podzielili się uwagami jak ten temat traktują.
STANCA

30

Obciążenie ma wpływ na napięcie zasilające i to ono decyduję o pojawianiu się nie symetrii i wyższych harmonicznych, aczkolwiek oba zjawiska są ze sobą powiązane. Nie znam układu sieci na jakiej był wykonywane pomiary i w jaki sposób, ciężko z kilku próbek coś wywnioskować. Temat ważny coraz ważniejszy i warto do niego wrócić. W szczególności że odbiorcy na niskim napięciu stają się największymi “producentami” tych zakłóceń. Jeśli chodzi obciążenie przewodu N w sieci trójfazowej symetrycznej obciążonej suma geometryczna prądów i napięć fazowych wynosi zero ale nie jest już tak w sieci obciążonej nie symetrycznie czy z dużą ilością odbiorników elektronicznych. Proszę zwrócić uwagę że suma prądów dla składowej zerowej wynosi 3xI0=I1+I2+I3.

31

Witam

Temat jak widać nie leży, zagrożenie jest niestety wielkie.
Przypomnę link z tego tematu sprzed kilku lat;

Tu właśnie ktoś zapomniał o rzeczywistym prądzie w przewodzie zerowym. Harmoniczne muszą być uwzględniane przy projektowaniu instalacji.

Mam do dzisiaj ładowarkę do akumulatorków ciężką zbudowaną na transformatorze, ta nie wprowadza harmonicznych, ale teraz wszystko zastąpiła elektronika - przetwornice, które wprowadzają harmoniczne, fakt taka malutka, ale pomnożyć przez ilość sztuk w mieszkaniu a to przez ilość mieszkań w bloku to już wychodzi spora ilość. Każde urządzenie w domu ma zasilacz impulsowy, to zaczyna być w sumie niebezpieczne.

Kto bada w budynkach instalację ze względu na występujące harmoniczne, zapraszam do dyskusji?

STANCA

32

Sam zaproponowałem właścicielowi domu położonemu niedaleko mojego miejsca zamieszkania pomiar harmonicznych (mam miernik UNI-T UT 243 z funkcją analizy harmonicznych, można go połączyć z komputerem i analizować przez dowolny okres czasu) ponieważ całe oświetlenie w domu wykonał LED-ami. Do dzisiaj się nie zdecydował.

Problem harmonicznych to jest poważna sprawa niestety bagatelizowana. Zwłaszcza jeśli chodzi o trzecią harmoniczną i wielokrotności trzeciej

33

Ostatnia wielka moda ,oświetlenie uliczne zasilanie opraw nowoczesnymi modułami . Zaczynają się problemy z zasilaniem (zadziałanie zabezpieczeń). Pojawiają się tematy i na tym forum też były z płatnościami za energię oddaną po zamontowaniu nowoczesnych źródeł światła . Dla przykładu zwykła świetlówka z klasycznym dławikowym zasilaniem ma współczynnik mocy który wynosi około 0,53. Przy starym układzie pobierany prąd jest stosunkowo mało odkształcony . Oprócz składowej podstawowej w przebiegu dominuje harmoniczna 3. Stopień odkształcenia prądu THD wynosi około 14%. Co innego świetlówka z zapłonnikiem elektronicznym gdzie stopień odkształcenia prądu wynosi ponad 96%, a udział harmonicznych nieparzystych waha się od od 3 do 15. Tak więc jest duża dysproporcja pomiędzy klasycznymi układami a nowoczesnym elektronicznymi. Myślę że ten kierunek jest dopiero rozwojowy w elektryczności . Przeglądając wiele periodyków w tym temacie wiem że Politechnika Gdańska zajmowano się tym problemem .

34

Sprawdzam to zawsze ilekroć dobieram urządzenia do kompensacji mocy biernej. Do tej pory obiekty użyteczności publicznej posiadające tradycyjne układy oświetlenia nie mają większego problemu z harmonicznymi (1-2,5% na 3-ciej , rzadko 5-tej harmonicznej). Ciekaw jestem co będzie po modernizacji oświetlenia na LED-owe - kilka procent modernizacji jeszcze nie robi problemu , ale cały obiekt?
Trochę inaczej sprawa wygląda w obiektach z dużą ilością softstartów, falowników , ale przy zastosowaniu “dobrych” przekształtników energoelektronicznych nie stanowi to dzisiaj większego problemu - po prostu harmoniczne często sięgają dalej niż 5-tej, ale z wyraźną tendencja gasnącą.

35

Witam
5 lat temu w temacie Wyższe harmoniczne w instalacjach elektrycznych
zamieściłem ten link;

Może to komuś się przyda?

STANCA

36

To i ja trochę wiedzy dorzucę: Filmik edukacyjny o THD, czyli w temacie harmonicznych.
Film przygotowałem w ramach jednej z akcji edukacyjnych w mojej firmie, więc wybaczcie “lokowanie produktu”.

Pozdrawiam

–
PH

37

Witam

Dziękuję koledze za wsparcie i wspaniale opracowany temat.
Od wielu lat sygnalizuję ten niewidoczny problem, no może czasem widoczny (migotanie światła). Może mnie jest łatwiej, jestem też starym elektronikiem.

Jak ogromny wpływ na pracę urządzeń elektrycznych i elektronicznych mają harmoniczne, już obecnie wytwarzane prawie przez wszystkie odbiorniki elektroniczne i nie tylko zaczynamy się przekonywać. Pojawiają się tajemnicze awarie sprzętu elektrycznego i elektronicznego, które trudno prosto wyjaśnić. Dopiero wpięcie w obwody analizatorów czy oscyloskopu umożliwia zrozumienie ile to tego “śmiecia” jest obok sinusoidy, o ile widoczny kształt jeszcze ją przypomina.

Musimy rozpoznawać tego tajemniczego wroga i właściwie dobierać przy projektowaniu rodzaje przewodów uwzględniając też naskórkowość przy większych harmonicznych, odpowiedniego przekroju zależnego od wielkości harmonicznych, oraz uwzględniać rodzaj obciążenia, które najczęściej wprowadza nam szkodliwe zmiany. Potrzebna kompensacja, filtry itp.

Otaczają nas wszechobecne przetwornice w różnych urządzeniach zasilających, często o minimalnych prądach, ale sumując to zaczyna być już problemem. Pomyślcie o tym biednym przewodzie neutralnym, który ciężko pracuje przenosząc rzeczywisty prąd inny jak by nam się na oko wydawało.
Modernizując źródła światła na halach czy wprowadzając nowe odbiorniki w sieci TNC trzeba przeprowadzić analizę, czy stare przekroje wystarczą uwzględniając harmoniczne i prąd skuteczny.
Elektryk bez podstawowych mierników prądu skutecznego TRUE RMS nic nie wie co dzieje się w sieci.

Ze słownika;
SŁOWNIK POJĘĆ TECHNICZNYCH
True RMS -
Mierniki elektryczne zwykle mierzą wartość skuteczną sygnału, dając poprawny wynik jedynie dla przebiegów sinusoidalnych.
Mierniki oznaczone jako True RMS mierzą poprawną wartość skuteczną dla przebiegów odkształconych.

Polecam;
White papers – Portal – czysta energia … ilania.pdf..
STANCA