Urządzenia dla Energetyki nr 1/2020 by Urządzenia dla Energetyki

ISSN 1732-0216 INDEKS 220272

Nr 1/2020 (124)

w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

| www.urzadzeniadlaenergetyki.pl | • FLIR wprowadza następną generację kompaktowych kamer termowizyjnych o wysokiej rozdzielczości • • Zabezpieczenie drganiowe łożyskowań silników elektrycznych • Partex: systemy oznaczeń w automatyce przemysłowej •

• Ocena stanu transformatorów żywicznych za pomocą diagnostyki wyładowań niezupełnych przy użyciu mobilnego źródła napięcia testowego •

124

Specjalistyczny magazyn branżowy

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020 (124)

Zakład Pomiarowo-Badawczy Energetyki „ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA” Spółka z o.o. Gliwice przy współudziale: ABB Power Grids Poland Spółka z o.o. EthosEnergy Poland S.A. Fabryki Transformatorów w Żychlinie Spółka z o.o. Schneider Electric Transformers Poland Spółka z o.o. organizuje

XII Konferencję Naukowo-Techniczną

Zarządzanie Eksploatacją Transformatorów Wisła-JaWornik ośrodek konferencyJny „sTok”

6-8 maja 2020 r.

obrady konferencJi pośWięcone będą nasTępuJąceJ TemaTyce: • techniczno-ekonomiczne zagadnienia eksploatacji, • diagnostyka techniczna – nowe metody i ich skuteczność, doświadczenia praktyczne, • wydłużanie żywotności izolacji olejowo-papierowej (regeneracja oleju i suszenie izolacji), • alternatywne ciecze dielektryczne (estry naturalne i syntetyczne), • wspomaganie zarządzania eksploatacją – nowoczesne systemy monitoringu on-line, • nowe konstrukcje transformatorów i przekładników oraz ich wpływ na niezawodność w eksploatacji, • nowelizacja ramowej instrukcji eksploatacji Transformatorów.

dodaTkoWych informacJi udzielaJą: dr inż. Jerzy Buchacz tel.: 32 237 66 30, tel. kom.: 601 425581 e-mail: jerzy.buchacz@elektryka.com.pl Urszula Marzec tel.: 32 237 66 26, tel. kom.: 693 184460 e-mail: urszula.marzec@elektryka.com.pl

www.elektryka.pl

OD REDAKCJI

Spis treści n WYDARZENIA I INNOWACJE Dlaczego sieci elektroenergetyczne będą tak ważne w Nowym Świecie Energii? ........................................................................................6 TAURON przyłączył rekordową liczbę mikroinstalacji OZE......................9 Słabe wiatry dla zielonej energii, czyli polski problem z OZE............. 10 n NOWOŚCI FLIR wprowadza następną generację kompaktowych kamer termowizyjnych o wysokiej rozdzielczości..................................................... 12 FLIR wprowadza na rynek pierwszą stacjonarną kamerę termowizyjną do wykrywania metanu z detektorem niechłodzonym: GF77a .............................................................................................. 13

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: Andrzej Kołodziejczyk, tel. kom.: 502 548 476, e-mail: andrzej@lidaan.com Dr inż. Andrzej Maciej Maciejewski, tel. kom.: 601 991 000, e-mail: andrzej.maciejewski3@neostrada.pl Sekretarz redakcji: Agata Marcinkiewicz tel. kom.: 505 135 181, e-mail: agata.marcinkiewicz@gmail.com

Beha-Amprobe wprowadza na polski rynek nową linię

Prof. dr hab. inż. Wojciech Żurowski, doc. dr Valentin Dimov (Bułgaria), Inż. Armand Kehiaian (Francja), prof. dr hab. inż. Andrzej Krawczyk, prof. dr hab. inż. Krzysztof Krawczyk, dr inż. Jerzy Mukosiej, prof. dr hab. inż. Andrew Nafalski (Australia), prof. dr hab. inż. Andrzej Rusek, prof. dr inż. Wiesław Seruga, prof. dr hab. Jacek Sosnowski, prof. dr hab. inż. Czesław Waszkiewicz, prof. dr hab. inż. Jerzy Ziółko, mgr Anna Bielska

ultradźwiękowych detektorów wycieków..................................................... 15

Redaktor ds. wydawniczych: Dr hab. inż. Gabriel Borowski

Blåkläder już w Polsce.................................................................................................. 17

Redaktor Techniczny: Robert Lipski, info@studio2000.pl

Fluke wprowadza na polski rynek kamerę termowizyjną TiS20+, z możliwością ciągłej pracy przez ponad 5 godzin.................................. 14

n TECHNOLOGIE, PRODUKTY, INFORMACJE FIRMOWE

Fotoreporter: Zbigniew Biel

Partex: systemy oznaczeń w automatyce przemysłowej...................... 18

Opracowanie graficzne: www.studio2000.pl

Abrakadabra: Intuicyjny kreator ułatwia konwersję systemu

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.

zarządzania dystrybucją i przejście na zenon............................................... 22 Nowe Certyfikaty Dystrybutorów dla partnerów Radpol..................... 25 Zabezpieczenie drganiowe łożyskowań silników elektrycznych..... 26 SYNDIS-ENERGIA system monitoringu i bilansowania mediów energetycznych.......................................................................................... 33 Ocena stanu transformatorów żywicznych za pomocą diagnostyki wyładowań niezupełnych przy użyciu mobilnego źródła napięcia testowego...................................................................36 Fog Computing odpowiedzią na wyzwania cyfryzacji energetyki..................................................................................................... 42

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: FLIR........................................................................................................I OKŁADKA PARTEX................................................................................................II OKŁADKA

Stosowanie nowoczesnych sterowników obiektowych

CANTONI.......................................................................................... III OKŁADKA

przy modernizacji infrastruktury energetycznej

ENERGOPOMIAR ELEKTRYKA.............................................IV OKŁADKA, 3

w sieciach rozdzielczych SN.................................................................................... 46

BAKS .......................................................................................................................21

Pionierskie pomiary miernikiem Sonel MIC-15k1. Badania rezystancji izolacji linii przesyłowej 400 kV................................. 54 Od prefabrykatów dla energetyki

BELOS PLP.............................................................................................................. 5 COPA DATA...........................................................................................................25

po urządzenia rozdzielcze......................................................................................... 56

ENERGOELEKTRONIKA.PL..............................................................................53

Silniki dla inteligentnych napędów.................................................................... 60

MIKRONIKA..........................................................................................................35

Sensory firmy ZWARPOL i ich zastosowanie w sieci SN......................... 61

OMICRON..............................................................................................................41

Automatyczny układ UPG40-S.............................................................................. 62

SONEL....................................................................................................................55

n EKSPLOATACJA I REMONTY Marka Hitachi Koki ........................................................................................................ 64 Bezszczotkowy klucz udarowy 18V BSS18C12ZB6-0............................... 66

STRUNOBET.........................................................................................................59 ZWARPOL..............................................................................................................63

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

KONSTRUKCJE FOTOWOLTAICZNE

BELOS-PLP S.A. ul. Gen.Jรณzefa Kustronia 74 43-301 Bielsko-Biaล a Poland tel.: +48 33 814 50 21 www.belos-plp.com.pl/fotowoltaika www.fotowoltaika.belos.com.pl fotowoltaika@belos-plp.com.pl

WYDARZENIA I INNOWACJE

Dlaczego sieci elektroenergetyczne będą tak ważne w Nowym Świecie Energii? Sposób, w jaki wytwarzamy i zużywamy energię, szybko ewoluuje, co zaburza tradycyjne modele zarządzania i dystrybucji energii elektrycznej.

e gwałtowne zmiany stymulowane są poprzez naciski polityczne, konsumenckie i ekonomicznie w celu zmniejszenia zanieczyszczenia powietrza w miastach oraz zajęcia się zmianiami klimatu. Ponadto dochodzi do znacznego spadku kosztów energii odnawialnej i magazynowania. Klienci sektora użyteczności społecznej coraz częściej korzystają z pojazdów elektrycznych (EV), elektrycznego ogrzewania i inteligentnych technologii. W wyniku szybkiego przyjęcia tych nowych technologii rośnie potrzeba ponownego przemyślenia sposobu działania naszych sieci elektrycznych i kompensacji nowych technologii.

Oczekiwany wzrost energii odnawialnej

Według modelu Bloomberg New Energy Finance (BNEF) ponad połowa energii elektrycznej z sieci dla dużych gospodarek europejskich, w tym Wielkiej Brytanii i Niemiec, będzie do 2030 roku pochodzić z odnawialnych źródeł. Po stronie

popytu zbliża się równie znacząca zmiana, ponieważ konsumenci wdrażają nowe technologie i stają się aktywnymi uczestnikami bilansowania dostaw energii elektrycznej.

Znaczenie sieci elektroenergetycznej dla transportu energii

W odpowiedzi na te zmiany istnieje realne ryzyko, że zakłady energetyczne stracą przychody, a nawet klientów, przez panele fotowoltaiczne na dachu i inne rozproszone zasoby energii (DER). Jeśli nic sie nie zmieni, sieć może działać tylko jako okazjonalne zabezpieczenie dla wielu wcześniejszych płatników jak przewiduje raport Accenture. Sieci będące podmiotami regulowanymi słusznie obawiają się tych zmian i możliwości, że ich wartość w przyszłości spadnie. Jeśli jednak przedsiębiorstwa użyteczności publicznej dostosują się do zmian, stanie się odwrotnie: sieci elektroenergetyczne będą potrzebne bardziej niż kiedykolwiek dla

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

WYDARZENIA I INNOWACJE zapewnienia, że energia elektryczna dostarczana i odbierana z wielu źródeł jest dobrze zarządzana. Jesteśmy zależni od wydajnego i niezawodnego spodobu dostawy energii elektrycznej. W związku z łatwym przenoszeniem elektronów przez przewody, sieci pomagają zapewnić niezawodną energię elektryczną. Pozwalają one również na szybkie i efektywne wykorzystanie rozproszonych zasobów i nowych możliwości w zakresie bilansowania. Sieci elektroenergetyczne pomogą zaspokoić popyt z nowych źródeł, takich jak pojazdy elektryczne. W rzeczywistości sieci elektroenergetyczne pomogą rozwiązać jedno z głównych wyzwań związanych z rozwojem energii odnawialnej: zmienność energii słonecznej, wiatrowej i innych źródeł. Źródła te nie zawsze dają elektrony, gdy są najbardziej potrzebne i czasami produkują za dużo energii, gdy nie ma takiej potrzeby. Według BNEF przejście do nowego świata energii będzie szybsze i tańsze, jeśli elastyczne technologie staną się podstawą sieci. Zamiast inwestować w drogie modernizacje sieci i nową generację zapasowych źródeł, system musi zachęcić do wszelkich form elastyczności, aby mógł wyrównać wzrosty i spadki popytu i podaży w krótkich okresach czasu. Jednak, aby stworzyć ten nowy sytem, potrzebne są istotne zmiany. Organy regulacyjne, z pomocą mediów, muszą przyjąć nowe modele regulacyjne. A sieci muszą przyjąć nowe modele biznesowe. Sieci elektroenergetyczne odegrają znaczącą rolę w tym nowym świecie energii. Staną się rdzeniem łączącym wszystko w całość, poruszając elektronami w obie strony – z sieci do klienta i od klienta do sieci – w celu maksymalizacji wartości aktywów sieciowych i utrzymania energii bezpiecznej i niezawodnej. Generacja będzie pochodziła od wielu rozproszonych źródeł energii, ale firmy przesyłowe i dystrybucyjne będą odgrywać kluczową rolę w łączeniu generacji z zapotrzebowaniem.

Elastyczność obciążenia wykracza poza zapotrzebowanie

Firmy przesyłowe i dystrybucyjne będą musiały przyjąć elastyczność obciążenia, która jest formą odpowiedzi na zapotrzebowanie, i która wykorzystuje kontrolę zużycia energii elektrycznej w czasie rzeczywistym, czasami ze zwykłymi urządzeniami gospodarstwa domowego, takimi jak inteligentne termostaty i podgrzewacze wody. Elastyczność obciążenia jest pomocna, ponieważ może szybko obniżyć zapotrzebowanie na zrównoważenie sieci. Elastyczność obciążnenia może zwiększyć to, co już zapewnia odpowiedź na zapotrzebowanie, tworząc wyższe wartości przy niższych kosztach. Może zapewnić regulację częstotliwości, przepustowość na poziomie dystrybucji i inne usługi sieciowe. Jest w stanie pomóc sieci w sposób ukierunkowany geograficznie i obniżyć popyt, aby uniknąć konieczności budowy nowej infrastruktury. Ponieważ elektrownie nie działają tak często, gdy w grę wchodzi elastyczność obciążenia, pomaga to również ograniczyć zużycie paliw kopalnych i stanowi ogromna szansę na dekarbonizację.

Opcje elastyczności obciążenia będą się wahać – od lepszej reakcji po stronie popytu, poprzez magazynowanie energii, po inteligentne urządzania i lepszy handel za pośrednictwem wzajemnych połączeń.

Reakcja popytowa jest od wielu lat najczęstszą formą elastyczności obciążenia na niektórych rynkach. W ramach tego programu zachęca się dużych odbiorców energii do zmniej-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

szenia zapotrzebowania w okresach szczytu. Można tego dokonać poprzez generowanie na miejscu (czasem za pomocą generatorów diesla) lub zmniejszenie zużycia poprzez odcięcie dużych obciążeń elektrycznych. W przyszłości, zamiast skupiać się na szczytowym zapotrzebowaniu, odbiorcy energii elektrycznej mogą korzystać z lokalnego akumulatora do przechowywania taniej energii odnawialnej, gdy jest jej zbyt dużo i oddawać ją z powrotem do sieci, gdy potrzebna jest energia elektryczna. Akumulatory do przechowywania energii mogą szybko przełączać się pomiędzy ładowaniem i rozładowywaniem i w związku z tym, mogą szybko odpowiadać na różne zapotrzebowania. Mogą one pomóc w reagowaniu na zmiany częstotliwości zgodnie z przepisami dotyczącymi rezerwy pierwotnej. Krótkoterminowe przesunięcie obciążenia jest inną opcją; wyrównuje zmienność godzinową i dzienną energii odnawialnej. Jest to szczególnie pomocne w zmniejszaniu ograniczenia energii odnawialnej, gdy w systemie jest jej za dużo. Inteligentne urządzenia, takie jak podgrzewacze wody mogą również zapewnić elastyczność. Na przykład, kontrolowanie oporności elektrycznej podgrzewania wody może dostarczyć usługi sieciowe podobne do tych zapewnianych przez akumulatory. Programy podgrzewania wody połączone z siecią są już dostępne w wielu regionach USA, ponieważ są one w stanie pomóc w integracji energii odnawialnej. W miarę pojawiania się coraz większej ilości pojazdów elektrycznych na rynku, ich akumulatory mogą być również używane jako elastyczne ładunki za pomocą “inteligentych ładowarek”, które zmieniają szybkość ładowadania pojazdów elektrycznych w zależności od potrzeb systemu. Ładowanie może być już traktowane priorytetowo poza godzinami szczytu. W przyszłości moglibyśmy również ładować więcej, gdy produkcja energii odnawialnej jest nadmierna, zmniejszając w ten sposób ograniczenie tych czystych źródeł energii i zwiększając ich wartość. Pojazdy elektryczne zostaną nawet wezwane do uwolnienia energii z powrotem do sieci w tak zwanych połączeniach pojazdu z siecią, działając w ten sposób jak systemy przechowywania energii. To z kolei obniży koszty pojazdów elektrycznych, przyczyniając się do przyspieszenia wzrostu rynku i ogólnego zmniejszenia zużycia paliw kopalnych. Aby tak się stało, organy regulacyjne i przedsiębiorstwa użyteczności publicznej muszą zapewnić bardziej przejrzysty system motywujący i miejsca do ładowania pojazdów elektrycznych niezależnie od tego, gdzie znajduje się na sieci. Połącznia międzysystemowe lub kable transgraniczne łączące różne rynki energii elektrycznej i kraje są kolejnym ważnym źródłem elastyczności. Jeden operator systemu może importować lub eksportować energię do innego. Jest to szczególnie pomocne, jeśli różne systemy mają różne okresy szczytowego zapotrzebowania. Na przykład wietrzna pogoda na jednym rynku może pozwolić innemu rynkowi na importowanie nadwyżki energii wiatru. Wieczorne zapotrzebowanie szczytowe w jednym regionie może zostać zaspokojone z nadwyżką z regionu o różnych profilach zapotrzebowania. Taka elastyczność obciążenia może być sezonowa, dzienna lub godzinowa. Dobry przykład takich praktyk można zaobserwować w krajach nordyckich, gdzie energia odnawialana jest łatwo dzielona między regiony i kraje Europy Północnej.

Rola prosumentów energetycznych

Prosumenci, odbiorcy energii, którzy wytwarzają energię, mogą również przyczynić się do zwiększenia elastyczności obciążenia. Zazwyczaj wyposażając się w fotowoltaikę sło-

WYDARZENIA I INNOWACJE neczną, energię geotermalną lub naziemną pompę ciepła, a także akumulatory i pojazdy elektryczne. W badaniu “Tipping Point” z listopada 2017 r., BNEF przewidział, że pojemność małej energii słonecznej pochodzącej od takich prosumentów zwiększy się czterokronie w Europie w ciągu najbliższych 30 lat, wraz ze zwiększeniem możliwości magazynowania energii w małych akumulatorach. Prosumenci nie tylko stanowią prywatne źródło inwestycji w infrastrukturę, ale mogą również zapewnić elastyczność poprzez magazynowanie energii odnawialnej w celu jej uwolnienia w okresach szczytowych. Podobnie jak pojazdy elektryczne, to źródło elastyczności będzie silniejsze, gdy przepisy rynkowe w zakresie regulacji i użyteczności publicznej zostaną doprecyzowane, aby umożliwić uczestnictwo w najbardziej opłacalnych opcjach. Wraz ze wzrostem liczby prosumentów sieć będzie musiała stać się inteligentniejsza, tak, aby ułatwić zarządzanie i równoważenie wytwarzania, magazynowania i zużycia z dwukierunkowym przepływem energii elektrycznej. Inteligentne wyłączniki automatyczne to technologia, która pomoże przyspieszyć rozwój inteligentnych sieci. Pozwala ona włączanie i wyłączanie większych obciążeń – takich jak pojazdy elektryczne i pompy ciepła – tak, aby przedsiębiorstwa energetyczne mogły zarządzać ograniczeniami lokalnego systemu. Wysiłki Good Energy, zielonego dostawcy energii elektrycznej w Wielkiej Brytanii, pokazują zalety elastyczności. Firma dostarcza swoim klientom wyłącznie energię odnawialną. Kontraktuje z ponad 1400 operatorami energii odnawialnej i równoważy popyt ze strony generatorów, wykorzystując różne krzywe produkcji energii słonecznej, wiatrowej i wodnej. Na przykład, gdy energia słoneczna zaczyna się zmniejszać pod koniec dnia, można wykorzystać energię wiatru.

Istotna potrzeba zmian regulacyjnych

Aby maksymalnie wykorzystać czystą energię i elastyczność, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i organy regulacyjne muszą wprowadzić ważne zmiany regulacyjne. Na wielu rynkach, takich jak Wielka Brytania, Francja i Niemcy, uzasadnienie biznesowe dla tych nowych źródeł elastyczności nie jest jasne. Natomiast rynek skandynawski (Nord Pool) ma system, który zachęca do innowacji, a te wciąż ewoluują. W Finladnii inteligentne liczniki są powszechne. W Norwegii, gdzie wzrost ilości pojazdów elektrycznych jest szybki, w 2020r. zostaną wprowadzone nowe „taryfy szczytowe”, które zmotywują klientów do przyjmowania inteligentnych opłat w celu zoptymalizowania czasu ładowania w zależności od podaży. Wszystkie obszary potrzebują otwartych i przejrzystych rynków, aby wyeliminować niepewność oraz zachęcić do elastyczności, innowacji i inwestycji prywatnych. Takie środki pozwalają wszystkim dzielić się korzyściami płynącymi z elastyczności. Prosumenci, samodzielnie lub poprzez agregatory, powinni mieć możliwość zarabiania na swoich fotowoltaicznych ogniwach słonecznych, magazynowaniu energii i innych technologiach. Dystrybutorzy energii mogliby również zaoferować taki system motywujący elastycznym obiorcom.

Wszystkie technologie powinny móc uczestniczyć w rynkach elastyczności.

Wymagania powinny zostać uproszczone dla odbiorców energii elektrycznej zainteresowanych uczestnictwem w dodatkowych usługach sieciowych. Kody powinny po prostu określać rodzaj potrzebnej technologii i prowadzenia dokumentacji, a nie wymagać czasochłonnej i kosztownej certyfikacji poszczególnych witryn dla poszczególnych przypadków. Inteligentne liczniki i dynamiczne ustalanie cen przyspieszyłyby również wykorzystanie elastycznych zasobów. Ce-

ny mogą następnie przejść do inteligentnych taryf czasowych. Oddzielenie ładunków za licznikiem może pozwolić na wprowadzenie różnych cen za ładowanie pojazdów elektrycznych, ładowanie z wykorzystaniem energii słonecznej i inne ładowanie, w związku z tym, że przyczyniają się one do dobra publicznego. Takie rozdzielenie obciążeń pomogłoby również gospodarstwom domowym w uzyskaniu możliwej do zweryfikowania rekompensaty za programy reagowania na zapotrzebowanie. W przypadku pojazdów elektrycznych organy regulacyjne powinny wprowadzić obowiązek inteligentnej infrastruktury ładowania, która umożliwia ładowanie dwukierunkowe. Inteligentne ładowarki mają kluczowe znaczenie dla integracji różnych źródeł odnawialnych. Mogą one pomóc w przesunięciu szczytowego zapotrzebowania na ładowanie na okresy szczytowej podaży. Co więcej, inteligentne ładowarki mogą obniżyć koszty systemowe związane z dodawaniem pojazdów elektrycznych, pomagając uniknąć konieczności modernizacji sieci lokalnej i generacji nowej mocy. Jeśli nie będzie to możliwe, te aktualizacje podniosą koszty dla wszystkich, ponieważ będą one konieczne do zaspokojenia szybko rosnącego zapotrzebowania na energię elektryczną związaną z pojazdami elektrycznymi. Obecnie przepisy UE koncentrują się głównie na liczbie i dostępności ładowarek, a nie na ich wpływie na sieć i elastyczność. W dużej mierze ignoruje to powyższe impikacje dla sieci i należy zająć się tym priorytetowo.

Sieci elektroenergetyczne pozostaną trzonem przyszłego systemu energetycznego

Podczas gdy zmiany te mają miejsce, sieci elektroenergetyczne będą jeszcze bardziej istotne, ponieważ mogą działąć nieco podobnie do platform obrotu akcjami. Sieci to złącza, które łączą kupujących i sprzedających. Jako podstawowa infrastruktura systemu energetycznego, sieci muszą umożliwiać nowym podmiotom, takim jak agregatory i prosumenci, uczestnictwo w rynkach energii. Dla przykładu, w przyszłości właściciel pojazdu elektrycznego będzie chciał naładować swój pojazd w ciągu dnia, ponieważ produkcja energii słonecznej jest wysoka, a koszty niskie. Jednak później, tego samego dnia, może on zacząć rozładowywać baterię, aby wesprzeć spadek produkcji energii słonecznej pod koniec dnia i zarabiać pieniądze, a następnie ładować pojazd w nocy, gdy wiatr jest silny, a zapotrzebowanie załadowania na poranne dojazdy do pracy niskie. Pojazdy elektryczne mogą być przeznaczone nie tylko do czystego transportu, ale i do czerpania korzyści finansowych. Nowy świat energii będzie wymagał dostawców usług do zarządzania takimi transakcjami. Potrzebne są również regulacje, które pozwolą właścicielom pojazdów elektrycznych, urządzeń magazynujących, fotowoltaicznych i innych uzyskać rekompensatę za stworzenie tak bardzo potrzebnej elastyczności. Technologicznie wszystko to jest już możliwe dzięki szybkiemu rozwojowi łączności cyfrowej. Nowe regulacje, wdrażane z pomocą firm przesyłowych i dystrybucyjnych, sprawią, że stanie się to możliwe, tworząc czystszy, bardziej wydajny system, który zapewnia korzyści wielu podmiotom. Kluczem do tego, aby wszystko działało, będzie silna sieć i operatorzy usług dażący do maksymalizacji wartości każdego elektronu. Więcej informacji dostępnych jest na stronie www.eaton.pl. Aktualności dostępne są na kanale (@ETN_EMEA) komunikatora Twitter oraz na stronie firmy (Eaton) w serwisie LinkedIn. Dirk Kaisers, Segment Leader EMEA - Distributed Energy Management, Eaton n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

WYDARZENIA I INNOWACJE

TAURON przyłączył rekordową liczbę mikroinstalacji OZE TAURON Dystrybucja zanotował kolejny rekordowy rok w liczbie mikroinstalacji przyłączonych do sieci energetycznej. W 2019 r. przyłączył ich 30,4 tys o łącznej mocy 206 MW. To blisko cztery razy więcej niż w roku poprzednim. W sumie spółka przyłączyła już ponad 47 tys. tego typu instalacji.

ączna moc wszystkich przyłączonych w ubiegłym roku odnawialnych źródeł energii wyniosła 278 MW, w tym mikroinstalacji 206 MW. - Dynamika przyłączeń mikroinstalacji to dowód na to, że decyzja o Zielonym Zwrocie TAURONA była słuszna. Przyszłość należy bowiem do odnawialnych źródeł energii. Zmiana ta jednak musi odbywać się w duchu sprawiedliwości społecznej i poszanowania tradycji z jakiej wyrasta polska energetyka - mówi Filip Grzegorczyk, prezes zarządu TAURON Polska Energia. - Spodziewamy się, że w 2020 r. do naszej sieci energetycznej może zostać przyłączonych jeszcze więcej mikroinstalacji niż w ubiegłym roku. Tak wygląda dziś rynek. Chcemy skorzystać z tego trendu, bo to pozwala rozwijać Grupę TAURON w kierunku koncernu nowoczesnego i multienergetycznego - dodaje prezes TAURONA. Spośród wszystkich mikroinstalacji przyłączonych w 2019 r., zdecydowana większość została wykonana w technologii fotowoltaicznej. Oprócz tego TAURON przyłączył pięć elektrowni wodnych i trzy wiatrowe. Spółka przy-

łączyła także 64 odnawialne źródła energii inne niż mikroinstalacje, z których siedem nie zostało wykonanych w technologii fotowoltaicznej. Były to cztery elektrownie wiatrowe, dwie wodne i jedna wykorzystująca biogaz rolniczy. Pozostałą część stanowią elektrownie PV. Z roku na rok wzrasta zainteresowanie fotowoltaiką wśród prosumentów. W 2017 r. do sieci TAURON Dystrybucja zostało przyłączonych nieco ponad 4 tys. mikroinstalacji o mocy 24 MW. W 2018 r. nastąpił znaczny wzrost i spółka przyłączyła wtedy ponad 8 tys. mikroinstalacji o mocy 48 MW. Natomiast w ubiegłym roku TAURON przyłączył do swojej sieci energetycznej już ponad 30 tys. mikroinstalacji o mocy 206 MW. Tylko w czwartym kwartale 2019 r. TAURON Dystrybucja przyłączył aż 16 tys. mikroinstalacji o mocy 104 MW. To więcej niż w całych poprzednich dwóch latach razem wziętych. Tak duży wzrost ma związek z programem „Mój prąd”, który dofinansowuje zakup fotowoltaiki. W styczniu ruszył kolejny nabór do programu, ponadto w wielu miejscach

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

funkcjonują możliwości pozyskania środków z regionalnych programów operacyjnych oraz środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska. W związku z tym można się spodziewać, że w 2020 r. zainteresowanie instalowaniem fotowoltaiki będzie jeszcze większe. Systemowe wsparcie dla prosumentów polega nie tylko na programach pozwalających na uzyskanie dofinansowania do zakładanych instalacji, ale również na uproszczeniu i skróceniu procedur stosowanych przez spółki energetyczne, związanych z przyłączeniem mikroinstalacji. Podsumowując, spółka przyłączyła już ponad 47 tys. mikroinstalacji o mocy 309 MW. Największą liczbę przyłączeń TAURON odnotował na terenie województw śląskiego – 17,2 tys. i małopolskiego – 15 tys. Na Dolnym Śląsku było to ponad 9,1 tys., a na Opolszczyźnie 4 tys. przyłączonych mikroinstalacji. Dotychczas TAURON Dystrybucja przyłączył do sieci energetycznej mikroinstalacje oraz inne odnawialne źródła energii o łącznej mocy 1,3 GW. n

WYDARZENIA I INNOWACJE

Słabe wiatry dla zielonej energii, czyli polski problem z OZE Zmiany klimatyczne i debata o przyszłości energetyki zdominowały spotkania szefów państw, m.in. podczas Światowego Forum Ekonomicznego. Tymczasem Polska wciąż w zbyt małym stopniu rozwija zieloną energię. Władze mówią o „nietypowym miksie energetycznym” i składają sprzeczne deklaracje. Eksperci przyznają, że odejście od węgla jest kosztowne, ale przypominają, że OZE to znacznie niższe koszty produkcji i jedyny kierunek dla branży.

miany klimatyczne to temat, który zdominował ostatnio dyskusję o kierunku rozwoju gospodarki. Przykładem jest chociażby trwające właśnie Światowe Forum Ekonomiczne w Davos, przy okazji którego organizatorzy opublikowali coroczny raport „Global Risks Report” poświęcony najistotniejszym zagrożeniom na najbliższe lata. Wśród nich znalazły się, m.in.: porażka w przeciwdziałaniu anomaliom atmosferycznym, utrata bioróżnorodności, ekstremalne zjawiska pogodowe oraz kryzys związany z brakiem dostępu do wody. O tym, że jesteśmy na skraju przepaści, alarmowała kilka dni wcześniej na łamach dziennika „The Guardian” młoda aktywistka Greta Thunberg. – Wzywamy światowych liderów do zaprzestania inwestycji w gospodarkę związaną z pa-

liwami kopalnymi, które stanowią sedno kryzysu planetarnego. Zamiast tego należy przeznaczać te środki na rozwój zrównoważonych technologii, badania oraz ochronę przyrody. (…) Dzisiejszy biznes popełnia zbrodnię przeciwko ludzkości. Żądamy od przywódców zatrzymania tego szaleństwa. Stawką jest nasza przyszłość i niech ona będzie postrzegana jako najlepsza inwestycja – apelowała działaczka.

Wahania polityków: rozwijamy wiatraki, ale i uruchamiamy kopalnie To właśnie sposób pozyskiwania energii jest postrzegany jako jeden z największych problemów do rozwiązania, aby zapobiec katastrofie czekającej planetę. Jak wynika z ustaleń NIK

(grudzień, 2019), Polska jest po Niemczech drugim w Unii krajem co do ilości wyprodukowanej energii elektrycznej opartej na węglu kamiennym (80 TWh) i brunatnym (49 TWh). Przy tym była jedynym krajem we Wspólnocie, w którym odnotowano wzrost produkcji w oparciu o węgiel kamienny (o 2 TWh). To daje nam tytuł niechlubnego lidera w tym zakresie i staje się dla Polski coraz większym problemem, nie tylko wizerunkowym, ale i ekonomicznym. Rządzący coraz wyraźniej zdają sobie z tego sprawę. 21 stycznia podczas wizyty w Japonii, premier Mateusz Morawiecki stwierdził, że Polska ma „nietypowy miks energetyczny”, który jednak traktuje jako szansę. Deklarował także, że jesteśmy u progu podjęcia kluczowych decyzji dotyczą-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

WYDARZENIA I INNOWACJE cych atomu i energetyki atomowej. – Problemem Polski jest przede wszystkim znikomy udział w gospodarce odnawialnych źródeł energii. Rząd wyraźnie waha się między chęcią utrzymania tradycyjnego górnictwa, które generuje miejsca pracy, a koniecznością dopasowania się do unijnych wymogów, zakładających osiągnięcie neutralności klimatycznej w 2050 roku. Z jednej strony mamy plany uruchomienia odkrywki Złoczew, a z drugiej programy takie jak „Mój Prąd”, promujące fotowoltaikę. Otrzymujemy zapowiedź ogromnych inwestycji wiatrowych na Bałtyku, a jednocześnie informację, że do 2035 roku istniejące turbiny lądowe zostaną zezłomowane, a w ich miejsce nie powstaną nowe. W expose premier zapowiada, że energetyka prosumencka, fotowolatika i elektromobilność będą ważnymi obszarami dla rozwoju polskiego przemysłu, ale też deklaruje, iż tradycyjna energetyka jeszcze długo nie straci na ważności – mówi Tomasz Żołyniak, prezes Energii Polskiej.

Stagnacja OZE: ambitne plany i wciąż za wolny rozwój O tym, że zapowiedzi nadal dość mocno rozmijają się z rzeczywistością, najlepiej świadczy analiza wykorzystywania źródeł energii. Jak wynika z danych Urzędu Regulacji Energetyki na koniec czerwca 2019 roku moc zamontowanych instalacji OZE wynosiła w przypadku tych wykorzystujących biomasę - 1 467,962 MW, energię wiatru - 5 881,158 MW, hydroenergię - 972,512 MW, energię promieniowania słonecznego - 259,256 MW, bio-

gaz - 239,009 MW. Co więcej wykorzystanie mocy różnych typów OZE wzrastało wolniej niż w ubiegłych latach. W 2016 roku łączny przyrost wynosił 1 445,508 MW, a w 2018 zaledwie 55,083 MW. Najszybciej rozwijały się inwestycje wykorzystujące energię wiatru (2 496,748 MW w 2012 roku i 5 881,158 MW w 2019 roku) oraz biomasę (820,700 MW w 2012 roku i 1 467,962 MW w 2019 roku). Mimo to udział węgla w branży to wciąż ok. 87%. Komisja Europejska oceniła w kwietniu 2019 roku, że Polska jest w grupie 11 państw, których aktualne lub planowane do wdrożenia kampanie promujące odnawialne źródła energii wydają się być niewystarczające. – Rezygnacja z tradycyjnej energetyki nie jest prosta, a przede wszystkim jest kosztowna. Niemcy za odejście firm od węgla do 2038 roku będą musiały zapłacić około 2,6 miliarda euro. Mają też problem z zablokowaniem uruchomienia elektrowni Datteln 4 w Nadrenii Północnej-Westfalii ze względu na zbyt wysokie ewentualne rekompensaty. Jednak zielona energia to kierunek, od którego nie da się odejść. To wysokie zyski dla społeczeństwa i przyszłych pokoleń, a jednocześnie dużo niższe koszty eksploatacji i produkcji, czyli rachunek, który musimy zapłacić – mówi Sebastian Biela, wiceprezes Energii Polskiej. Energia Polska to firma sprzedająca energię firmom, instytucjom oraz osobom prywatnym, która istnieje na rynku od 2014 roku. Jej motto biznesowe to „Dobra energia w dobrej cenie”, a cel to rozwój nowoczesnej energetyki, którą upraszcza życie, chroni środo-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

wisko i obniża koszty. Swoim klientom oferuje miks energetyczny oparty na OZE. Z usług firmy korzystali, m.in. Ministerstwo Rozwoju, Gmina Wrocław, Lotnisko Modlin, Opera Wrocławska, GDDKiA, C&A, PUMA Sports Center, czy CARRY BURY AUTOMOTIVE. Obecnie spółka obsługuje ponad 16 500 punktów poboru energii elektrycznej i współpracuje z ponad 50 przedstawicielami w całej Polsce. Nieodłączną częścią firmy jest Fundacja Energia Polska, która współtworzy Pokoje Życzliwości dla dzieci w szpitalach, sponsoruje młodzieżowe drużyny sportowe oraz wspiera merytorycznie i finansowo studentów Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu.

Założyciele firmy: Tomasz Żołyniak, prezes firmy Energia Polska – doktor nauk ekonomicznych, absolwent studiów podyplomowych na Politechnice Wrocławskiej z zakresu audytów i certyfikatów energetycznych. Laureat plebiscytu 30 Kreatywnych Wrocławia, twórca stowarzyszenia Pozytywne.com, jeden z pomysłodawców plaż miejskich we Wrocławiu: ZaZoo i HotSpot. Sebastian Biela, wiceprezes firmy Energia Polska – od zawsze związany ze sportem i sprzedażą. Ukończył studia z zakresu rachunkowości i finansów. Dwukrotnie z rzędu uzyskał tytuł najlepszego młodego menadżera sprzedaży firmy Aviva, z którą był związany przez kilka lat. W firmie zajmuje się zarządzaniem i sprzedażą. www.energiapolska.com.pl n

NOWOŚCI

FLIR wprowadza następną generację kompaktowych kamer termowizyjnych o wysokiej rozdzielczości Łatwe w użyciu kamery serii FLIR A8580 oferują łatwe podłączenie, precyzyjne dane i szczegółowe obrazy termowizyjne.

amera FLIR A8580sc jest to podstawowa kamera R&D posiadająca detektor chłodzony o rozdzielczości 1,3 Mpx. Model ten sprawdzi się z w aplikacjach przemysłowych, wojskowych, naukowych oraz badawczo-rozwojowych. Dzięki zastosowaniu detektora chłodzonego obrazy poruszających się obiektów są pozbawione efektu rozmycia. Kamera oferuje szeroki zakres precyzyjnych obiektywów z ręcznym i automatycznym ustawieniem ostrości. Kamera współpracuje z nowym oprogramowaniem FLIR Re-

search Studio – wszystko to zapewnia użytkownikowi najwyższą jakość w kompaktowej, łatwej w obsłudze kamerze. Seria A8580 obejmuje cztery modele kamer średniofalowych, a także model pracujący w zakresie długiej podczerwieni, który dzięki chłodzeniu zapewnia lepszą powtarzalność i stabilność niż inne podobne kamery LWIR. Ta unikatowa kamera LWIR oferuje również szeroki zakres kalibracji temperaturowej, co zmniejsza potrzebę ponownego wykonywania prób w celu pełnego pomiaru obiektu o wysokiej

dynamice, a także krótki czas integracji. Wszystkie pięć modeli zapewnia wyraźne obrazy termowizyjne o rozdzielczości 1280×1024 pikseli, co stanowi poprawę o 30% w stosunku do poprzednich kompaktowych kamer naukowych FLIR. Użytkownicy mogą zmaksymalizować liczbę pikseli na celu dzięki zestawowi obiektywów, od 200-milimetrowego teleobiektywu do obiektywu mikroskopowego 3x umożliwiającego rejestrowanie niezwykle małych obiektów. Krótkie czasy odpowiedzi i zaawansowane opcje wyzwalania kamer pomagają rejestrować wyraźne obrazy szybko poruszających się obiektów lub precyzyjnie mierzyć szybkie zmiany temperatury. Wewnętrzne koło na filtry pozwala użytkownikowi szybko przełączać się między standardowymi i wysokimi zakresami temperatur za pomocą jednego przycisku, zamiast ręcznie zmieniać filtry szare. Pomimo zaawansowanych funkcji firma FLIR zaprojektowała model A8580 z uproszczonymi połączeniami i elementami sterującymi, dzięki czemu jest on łatwy do skonfigurowania i rozpoczęcia pomiarów. Kamera szybko się uruchamia i łączy przez interfejs Gigabit Ethernet lub CoaXPress z komputerem wyposażonym w oprogramowanie FLIR Research Studio. To dołączone oprogramowanie pozwala użytkownikom na podgląd obrazu z kamery na żywo, nagrywanie strumienia obrazów oraz ocenę danych termicznych zarejestrowanych z wielu kamer FLIR jednocześnie. Kamery naukowe FLIR A8580 są od dzisiaj dostępne w sprzedaży na całym świecie u autoryzowanych dystrybutorów FLIR. www.flir.com n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

NOWOŚCI

FLIR wprowadza na rynek pierwszą stacjonarną kamerę termowizyjną do wykrywania metanu z detektorem niechłodzonym: GF77a FLIR GF77a to niedrogie urządzenie do optycznego obrazowania gazów i ciągłej, autonomicznej detekcji nieszczelności

irma FLIR Systems, Inc. (NASDAQ: FLIR) ogłosiła dziś wprowadzenie na rynek FLIR GF77a, kamerę na podczerwień służącą do wykrywania gazów. Jest to pierwsza montowana na stałe autonomiczna kamera z detektorem niechłodzonym przeznaczona do wizualizacji wycieków metanu i innych gazów przemysłowych. Jako nowy model z serii urządzeń FLIR Systems do optycznego obrazowania gazów (OGI), kamera GF77a z funkcją łączności sieciowej zapewnia firmom wydobywającym i przesyłającym gazy przemysłowe oraz producentom i operatorom możliwość ciągłego monitorowania potencjalnie groźnych, niewidzialnych wycieków metanu w elektrowniach opalanych gazem ziemnym, instalacjach do produkcji energii ze źródeł odnawialnych, zakładach przemysłowych oraz w innych obiektach znajdujących się w systemach dystrybucji gazu ziemnego. Opracowana przez FLIR kamera GF77a oferuje najlepsze w branży funkcje wykrywania gazów, możliwość montażu na stałe oraz niechłodzony detektor za mniej niż połowę ceny stacjonarnej kamery FLIR Systems z detektorem chłodzonym. Kamera została zaprojektowana specjalnie do wykrywania gazów przemysłowych, takich jak metan, dwutlenek siarki i tlenek azotu, dla usprawnienia procesu kontroli oraz wykluczenia możliwości nieprawidłowego odczytu. Opatentowany przez FLIR tryb wysokiej czułości (HSM) zapewnia lepsze wykrywanie ruchu, sprawia-

jąc, że niewielkie wycieki gazu stają się lepiej widoczne dla użytkownika. Skalibrowana radiometrycznie kamera GF77a pozwala także na pomiar temperatury, dzięki czemu można jej używać do monitorowania poziomów w zbiornikach oraz inspekcji komponentów podatnych na przegrzanie. Wychodząc naprzeciw potrzebom przemysłu naftowego i gazownictwa, FLIR GF77a obsługuje zaawansowane protokoły łączności, umożliwiając bezproblemową integrację z systemami monitorowania, a jednocześnie ułatwia zewnętrznym kontrahentom wdrożenie rozwiązania analitycznego. Ta funkcjonalność daje firmom tej z branży możliwość ograniczenia emisji i stworzenie bezpieczniejszego środowiska pracy. GF77a jest zgodna z GigE Vision i GeniCam oraz posiada funkcję łączności przez sieć Wi-Fi, umożliwiając firmom zdalną kontrolę i przesyłanie radiometrycznych danych termowizyjnych. Spełnia także wymagania standardu ONVIF i jest wyposażona w akcesoria środowiskowe pozwalające klientom na dostosowanie kamery do swoich bieżących potrzeb. Kamera FLIR GF77a jest dostępna od dziś na całym świecie u autoryzowanych dystrybutorów FLIR za mniej niż połowę ceny, którą trzeba było zapłacić za dotychczasowe rozwiązania firmy FLIR Systems. www.flir.com n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

NOWOŚCI

Fluke wprowadza na polski rynek kamerę termowizyjną TiS20+, z możliwością ciągłej pracy przez ponad 5 godzin Firma Fluke wprowadza do sprzedaży w Polsce kamerę termowizyjną Fluke TiS20+, która jest przeznaczona m.in. dla elektryków obsługujących obiekty komercyjne, techników obsługujących instalacje grzewcze, wentylacyjne, klimatyzacyjne czy chłodnicze; oraz techników utrzymania ruchu. Kamera TiS20+ może pracować bez przerwy przez ponad 5 godzin, co jest rekordową jak do tej pory wartością wśród wszystkich kamer termowizyjnych marki Fluke.

amera TiS20+ pomaga zespołom technicznym maksymalnie szybko wykrywać problemy, niezależnie od tego, czy poszukiwane są np. przyczyny nierównomiernego obciążenia rozdzielnicy czy przeprowadzana jest inspekcja systemu wentylacyjnego. Zastosowana w kamerze TiS20+ technologia IR-Fusion łączy obrazy w paśmie światła widzialnego z obrazami w paśmie podczerwieni. Dzięki temu można szybciej przeprowadzać inspekcje oraz tworzyć dokładniejsze raporty. Wystarczy użycie jednego przycisku, by zarejestrować

obrazy od pełnej podczerwieni do pełnego światła widzialnego w celu dokładnego zlokalizowania problemu. - W termografii liczy się kontekst. Technologia IR-Fusion bardzo ułatwia pracę, bowiem pozwala korzystać z obrazu termicznego nałożonego na obraz w paśmie światła widzialnego w celu uzyskania właśnie pełnego kontekstu pokazującego miejsce występowania problemu, zanim stanie się poważny; niezależnie od tego, czy rzecz dotyczy wykonywania inspekcji instalacji grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych na dachu czy rozwiązania problemów z tablicą rozdzielczą, albo kontroli silnika w odległym zakątku zakładu - mówi Krzysztof Stoma, Field Marketing Manager, Fluke Europe B.V. Kamera TiS20+ może pracować bez przerwy przez ponad 5 godzin, co jest rekordową jak do tej pory wartością wśród wszystkich kamer termowizyjnych marki Fluke. Tryb uśpienia umożliwia oszczędzanie akumulatora w czasie pomiędzy punktami kontrolnymi. Kamera Fluke TiS20+ pozwala też zaoszczędzić czas poświęcany normalnie na porządkowanie obrazów termicznych na komputerze – funkcja oznaczania zasobów pozwala na automatyczne sortowanie obrazów, dzięki czemu więcej czasu można poświęcić na analizę zasobów i tworzenie raportów, zamiast na „ręczne” sortowanie plików. Najważniejsze cechy kamer Fluke TiS20+: yy Płynna regulacja poziomu nakładania obrazów w funkcji IR-Fusion na ekranie dotykowym – aby dostosować ustawienia, wystarczy przesunąć palcem po ekranie yy Wiodący w branży czas pracy akumulatorów yy Rozdzielczość 10800 pikseli (120x90) yy 3,5 calowy wyświetlacz LCD z ekranem dotykowym ułatwia wyszukiwanie i usuwanie awarii yy Automatyczne sortowanie obrazów za pomocą funkcji oznaczania zasobów Fluke Connect; porządkowanie i wyszukiwanie obrazów według zasobu, ważności i tytułu yy Odporność na upadek z wysokości 2 metrów yy Odporność na działania wody i pyłu - klasa szczelności IP54 yy Tworzenie szczegółowych raportów yy Dostęp do termogramów przechowywanych w chmurze www.fluke.com n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

NOWOŚCI

Beha-Amprobe wprowadza na polski rynek nową linię ultradźwiękowych detektorów wycieków Detektor umożliwia wizualne i „odsłuchowe” identyfikowanie nieszczelności (wycieku gazu lub płynu). Podczas skanowania obszaru docelowego za pomocą czujnika mikrofonu odbiornika wyświetlany na ekranie urządzenia wykres słupkowy wskazuje bliskość źródła wycieku. Z kolei przez słuchawki podłączone do odbiornika można usłyszeć wyciek i zweryfikować jego źródło (np. wycieki powietrza wytwarzają więcej syczącego dźwięku, podczas gdy wyładowanie elektryczne zmieniają się w tykający dźwięk). W ramach serii Beha-Amprobe ULD-400-EUR dostępne będą dwa różne zestawy: ULD-410-EUR i ULD-420-EUR; ten drugi z dodatkowym nadajnikiem, pozwalającym wzmacniać sygnał związany z wyciekiem.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

NOWOŚCI

iedy sprzęt zaczyna zawodzić z powodu wycieku powietrza lub gazu, wibracji lub wyładowania elektrycznego, punkt przecieku emituje ultradźwiękową falę dźwiękową (której częstotliwość znajduje się powyżej naturalnego zakresu ludzkiego słuchu). Ultradźwiękowe detektory wycieków z serii ULD-400-EUR przekształcają ten ultradźwiękowy dźwięk w sygnał, który może być wykorzystany do ustalenia dokładnej lokalizacji awarii urządzenia. Siłę wycieku można obejrzeć wyraźnie na dużym ekranie LCD, a źródło wycieku zidentyfikować słuchając przetworzonego dźwięku słyszalnego przez dołączone do zestawu słuchawki. Podczas pracy w systemach bezciśnieniowych lub gdy ciśnienie nie jest wystarczające do wykrycia lub zweryfikowania wycieku za pomocą samego Odbiornika (bo awaria nie emituje wystarczającej ilości ultradźwięków), można użyć także Nadajnika do wygenerowania sygnału ultradźwiękowego odczytywalnego przez odbiornik (Nadajnik jest elementem składowym zestawu ULD-420-EUR). Nadajnik (Transmitter) jest zaprogramowany z trzema poziomami sygnału do precyzyjnego wskazywania wycieków. Nadajnik może być wykorzystywany do wykrywania wycieków powietrza i wody m.in. w: szybach samochodowych i oknach, zbiornikach płynów i gazów, oknach budowlanych, drzwiach lub dachach. W wyjątkowo hałaśliwym otoczeniu, podczas pracy maszyn lub urządzeń, generowany silny hałas ultradźwiękowy może spowodować, że Odbiornik odczyta maksymalną siłę sygnału zakłóceń szumowych na wyświetlaczu, niezależnie od ustawień czułości, co uniemożliwi wykorzystanie go do wykrywania wycieków. Dla takich sytuacji zaprojektowano funkcję Filtru urządzenia ULD420-EUR. Wystarczy nacisnąć przycisk „Filtr”, a odbiornik automatycznie wykryje i odfiltruje do trzech głównych częstotliwości szumów (hałasu), tak by nie utrudniały one identyfikowania dźwięków awarii.

yy Wymienników ciepła, kotłów i skraplaczy yy Układów klimatyzacji i chłodnictwa yy Silników i maszyn Główne cechy detektorów z serii ULD-400-EUR: yy 2,5-calowy wyświetlacz LCD z wykresami słupkowymi yy Zakres częstotliwości od 20 kHz do 90 kHz: optymalny zakres do wykrywania różnych zdarzeń upływowych yy Trzy filtry do usuwania głównych częstotliwości szumów w hałaśliwym otoczeniu yy Regulowana czułość odbiornika i trzy siły sygnału nadajnika dla dokładności identyfikacji wycieku yy Wysokiej jakości słuchawki, które pomagają zidentyfikować źródło wycieku yy Odłączane przedłużenie rurkowe zapewnia dodatkowy zasięg w trudno dostępnych miejscach www.beha-amprobe.com n

Urządzenia Beha-Amprobe serii ULD-400-EUR są narzędziami diagnostycznymi dedykowanymi kontroli m.in.: yy Sprężonego powietrza lub innych gazów yy Hydrauliki yy Układów elektrycznych i mechanicznych yy Zaworów, zbiorników i rur

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

NOWOŚCI

Blåkläder już w Polsce! Topowa jakość i szybki, kompleksowy serwis – tym połączeniem firma Blåkläder zamierza zdobyć polski rynek odzieży roboczej dla profesjonalistów. Legendarny szwedzki producent otworzył w Polsce swój oddział, z biurem handlowym, magazynami i pierwszym sklepem, zaopatrzonym w pełną rozmiarówkę.

d warsztatów, przez hale produkcyjne i place budowy, po ekstremalne platformy wiertnicze – produkty Blåkläder już od ponad 60 lat zdobywają uznanie w miejscach, w których od odzieży oczekuje się bezkompromisowej funkcjonalności i trwałości. Polska jest już 16. krajem, w którym renomowana marka postanowiła otworzyć oddział, udostępniając pełną ofertę, liczącą ponad 24 000 elementów odzieży i akcesoriów. – Na polskim rynku rośnie zapotrzebowanie na profesjonalną odzież najwyższej jakości – mówi Grzegorz Marcinkowski, Sales Manager polskiego oddziału Blåkläder. – Upowszechnia się świadomość tego, że wygodne, trwałe i estetyczne ubranie robocze nie jest zbędnym kosztem czy fanaberią, ale elementem opłacalnym ekonomicznie i wizerunkowo. Nasza oferta wpisuje się w ten trend. Jesteśmy też przekonani, że będzie go stale wzmacniać wraz z upowszechnianiem się naszej odzieży. Aby zapewnić gwarantowaną jakość produktów, Blåkläder stawia na pełną kontrolę każdego etapu ich życia – od projektowania, przez wieloetapowe testowanie i produkcję, po dystrybucję i serwis. Zwłaszcza ten ostatni jest szczególnie cenionym przez klientów wyróżnikiem marki, ponieważ funkcjonuje w oparciu o żelazną zasadę prostoty i szybkości działania. – W przypadku zgłoszenia reklamacyjnego serwis w pierwszej kolejności ma umożliwić klientowi jak najszybszy powrót do przerwanej pracy. Gdy więc otrzymujemy informację o uszkodzonej odzieży, z reguły automatycznie przekazujemy nowy egzemplarz, a dopiero potem przeprowadzamy weryfikację potencjalnie wadliwego produktu – wyjaśnia Grzegorz Marcinkowski.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

Blåkläder przykłada także dużą wagę do możliwości personalizacji dostarczanych ubrań – służy temu specjalna technologia niezwykle trwałego nanoszenia na poszczególne materiały elementów graficznych, takich jak logotypy. Co więcej, każdy klient posiada wirtualne konto, obsługiwane także za pomocą aplikacji i zawierające komplet danych dotyczących zamówionych ubrań. W razie potrzeby wydania nowego egzemplarza może on zostać przygotowany w serwisie w ciągu kilkunastu minut, idealnie dopasowany na daną osobę i wyposażony we wszystkie firmowe oznaczenia. Pierwszy sklep polskiego oddziału Blåkläder otwarto w Warszawie przy ul. Kolneńskiej 4. Na ponad 300 m2 została zaprezentowana firmowa kolekcja, w tym m.in. odzież z elementami ze stretchu znacząco podnoszącego wygodę użytkowania oraz odzież odblaskowa HI-VIS o intensywnej widzialności. W 2020 roku polski oddział planuje systematyczny rozwój sieci handlowej. www.blaklader.pl n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Partex: systemy oznaczeń w automatyce przemysłowej Bez odpowiednich opisów trudno jest ustalić przeznaczenie poszczególnych przewodów nawet w prostej instalacji elektrycznej. Sytuacja komplikuje się, jeżeli mamy do czynienia np. z szafą sterowniczą czy aparatami w złożonych systemach automatyki przemysłowej. Wybór właściwego systemu identyfikacji komponentów staje się wówczas koniecznością. Możliwość stosowania oznaczeń razem z kablami i przewodami elektrycznymi, pneumatycznymi, aparaturą, przyciskami, sygnalizatorami stanowi nieocenioną pomoc w codziennym użytkowaniu.

łaściwe znakowanie wszystkich elementów systemu jest bardzo istotne z punktu widzenia późniejszej eksploatacji, bezpieczeństwa i serwisowania. Dobór odpowiedniej metody opisywania instalacji elektrycznej powinna poprzedzić analiza jej funkcjonalności, przeznaczenia i przegląd zainstalowanych aparatów. Najważniejsze kryteria, którymi powinniśmy się kierować to czytelność, trwałość opisów oraz ich dostosowanie do docelowych warunków pracy. Pod marką Partex znajdziemy wiele produk-

tów odpowiednich do wykonania tego zadania w bardzo zróżnicowanych środowiskach automatyki przemysłowej.

Oznaczenia w szafach sterowniczych Oznakowanie w szafach sterowniczych musi uwzględniać złożoność i duży stopień skomplikowania zainstalowanego tam okablowania oraz aparatury, która może obejmować aparaty elektryczne, elektroniczne, elektromechaniczne, a nawet pneumatyczne. Zazwyczaj

w szafach wykonywanych jest bardzo wiele połączeń i w zasadzie każde powinno być uwzględnione w procesie wizualnej identyfikacji. To samo dotyczy tabliczek i etykiet umieszczanych pod przyciskami, złączek, sterowników, listew zaciskowych etc. Markery na przewody i kable zajmują kluczowe miejsce w całym systemie. Do wyboru mamy kilka rozwiązań, które pozwolą wykonać zadanie w krótkim czasie. Jeśli zdecydujemy się na model z wymienną etykietą PT, będziemy mogli uzupełnić informację dotyczącą

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Tabela 1. Produkty marki Partex stosowane w instalacjach automatyki przemysłowej

Zastosowanie

Szafy i pulpity sterownicze

Rozwiązanie

Produkt

Opisywanie przewodów

PO, PT

Znakowanie kabli

PO-068, PPQ, PK

Opisy aparatów

PPA, PS, PL

Identyfikacja listw zaciskowych

TX, PP+

Tabliczki znamionowe i przyciski

EPL PGL, PGA

Tabliczki informacyjne

UV, PGL

Końcówki kabli i narzędzia Pneumatyka

Maszyny i stanowiska

Znakowanie przewodów pneumatycznych

PRZ, PHZ, PA

Znakowanie siłowników pneumatycznych

PL, EPL

Znakowanie kabli

PKS, PM, PPQ

zrobotyzowane

Uchwyty

Ochrona kabli

SP, SUP

Oznakowanie ostrzegawcze i informacyjne

UV, PGS

Produkty wykrywalne przez detektory

PKBM, PKS, PGS

przewodów w dogodnym dla nas momencie. Owalny profil PO lub bezhalogenowy POZ można samodzielnie zadrukować w urządzeniach termotransferowych marki Partex. Opisy do kabli najłatwiej jest montować przy użyciu opasek wykonanych z tworzywa lub stali nierdzewnej. Dobrze sprawdzą się tutaj wygodne profile mocowane na uchwytach (PK+, PO068) lub płaskie elastyczne oznaczniki PPQ. Te ostatnie dostępne są w wielu rozmiarach, pozwalając na wydrukowanie nawet pięciu linii tekstu, wstawienie grafiki lub zamieszczenie kodów kreskowych czy QR. Identyfikatory na listwy zaciskowe TX w postaci pasków połączonych ze sobą pojedynczych elementów, dzięki silnym zatrzaskom, mocno trzymają się listew zaciskowych i wytrzymują duże wibracje. Nie mniej istotne jest właściwe znakowanie aparatów elektrycznych. W tym przypadku potrzebujemy rozwiązania elastycznego, pozwalającego np. na zmianę wielkości etykiety w zależności od dostępnego miejsca. Rozsądnym rozwiązaniem będą wzmocnione, samoprzylepne profile z PVC (seria PPA) lub modułowy system oznaczników PS wpinanych na profil bazowy. Istotnym kryterium doboru materiału, z którego wykonane zostaną opisy pod przyciski i tabliczki znamionowe, jest jego trwałość i odporność na warunki zewnętrzne. Grawerowane w laminacie tabliczki PGL zapewnią dużą wytrzymałość mechaniczną. Jeśli wymagana będzie odporność na UV wybrać można wykonany z aluminium

anodowanego model PGA. Piankowo-poliestrowe etykiety EPL mogą z kolei bezawaryjnie pracować m.in w środowisku olejowym.

Znakowanie w instalacjach pneumatycznych Dla przewodów pneumatycznych mamy do wyboru dwie główne techniki znakowania. Jeżeli praca ma być wy-

konana na etapie przygotowywania przewodów, dobrym wyborem będą nasuwane, bezhalogenowe markery PRZ wytwarzane z materiału Zerex, niezawierającego fluoru, chloru, bromu i jodu. W przypadku już zmontowanej instalacji sprawdzą się zapinane opaskami zaciskowymi elastyczne tabliczki. Piankowe etykiety samoprzylepne EPL, wysoce odporne na zarysowania i pocieranie, smary, oleje

Zdj. 2. Szafa automatyki

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE czy alkohole, będziemy z kolei mogli wykorzystać do trwałego opisywania siłowników pneumatycznych.

Maszyny, linie produkcyjne

Zdj. 3. Oznaczniki z serii PKS, wykonane ze stali nierdzewnej z tłoczonym opisem

Zdj. 4. Znakowanie siłowników pneumatycznych

Trwałe i praktyczne w montażu systemy identyfikacji odgrywają bardzo istotną rolę w przypadku urządzeń wchodzących w skład nowoczesnych linii przemysłowych. Jednocześnie trudne często warunki pracy wymagają zastosowania produktów wykonanych z odpowiednio wytrzymałych materiałów. Wyroby z serii PKS ze stali nierdzewnej spełnią najwyższe wymagania w zakresie trwałości opisów. Są odporne na ogień, wodę, wilgoć, korozję i mocowane do kabli za pomocą stalowych opasek lub nitów. Przezroczyste modele PM posiadające wsuwane etykietki możemy wykonać samodzielnie za pomocą dedykowanej drukarki Partex. Podobnie elastyczne produkty z serii PPQ mogą być zaprojektowane przez użytkownika przy użyciu oprogramowania Promark Creator. Przemysł, maszyny, stanowiska zrobotyzowane – stosowane tutaj komponenty wymagają nie tylko trwałych systemów oznakowania, ale niejednokrotnie także odpowiedniego mocowania i zabezpieczenia. W ramach palety produktów Partex użytkownik ma do wyboru m.in. wykonane z nylonu lub stali nierdzewnej opaski kablowe i uchwyty SSTM, cokoły, samoprzylepne obejmy, zaciski kablowe MTCC do mini-kanałów, zatrzaski kablowe R oraz węże osłonowe SP i oploty SUP (dostępne także w wersji bezhalogenowej). Ofertę produktów stosowanych w przemyśle uzupełniają tabliczki znamionowe i informacyjne oraz produkty wykrywalne przez detektory. Te ostatnie znajdują szerokie zastosowanie w branży spożywczej, chemicznej i farmaceutycznej. Możemy tu wybierać spośród takich produktów, jak niebieskie opaski kablowe z opiłkami metalu PKBM (także w wykonaniu bezhalogenowym), praktycznie niezniszczalnych opasek i oznaczników PGS ze stali nierdzewnej AISI 316L. Dostępne są także stalowe oznaczniki PKS z przetłoczeniem lub stalowe tabliczki z grawerowaniem laserowym. Opracowano na podstawie materiałów firmy Partex n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

NOWOŚCI BAKS SYSTEMY SZYBKIEGO MONTAŻU TYPU „KLIK”: KORYTEK; DRABINEK; KORYTEK SIATKOWYCH; CEOWNIKÓW SYSTEM DRABINEK MORSKICH SYSTEM OŚWIETLENIOWY SYSTEM ZASILANIA MASZYN PUSZKI PODŁOGOWE KANAŁY NAŚCIENNE KONSTRUKCJE DO MONTAŻU PANELI FOTOWOLTAICZNYCH TRASY KABLOWE BAKS MAJĄ POTWIERDZONĄ RAPORTEM Z BADAŃ WG NORM EUROCODE 8 I SIA261 MOŻLIWOŚĆ STOSOWANIA W STREFACH NARAŻONYCH NA TRZĘSIENIA ZIEMI

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

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Abrakadabra: Intuicyjny kreator ułatwia konwersję systemu zarządzania dystrybucją i przejście na zenon. zenon od COPA-DATA to system, który jest rdzeniem oprogramowania SICAM® 230. Przejście z SICAM® 230 na zenon zapewnia wiele korzyści finansowych i technologicznych. Wstęp Systemy HMI i SCADA mają określony cykl życia i wymagają odnowienia po upływie określonego czasu. Jeżeli użytkownik jest zadowolony z systemu, to chce w prosty sposób zainstalować jego aktualizację i nadal z niego korzystać. Problem pojawia się, gdy producent nie oferuje już wsparcia i aktualizacji dla tego systemu. Wówczas użytkownik staje przed koniecznością przejścia na inne rozwiązanie. Zazwyczaj generuje to znaczące kwoty na wykonanie nowych prac

inżynieryjnych i testów, ponieważ inżyniering aplikacji i dane techniczne stają się wówczas niekompatybilne. W najgorszym razie może zdarzyć się nawet, że podczas przejścia na nowy system dane zostaną utracone. Jednak w przypadku systemu sterowania Siemens SICAM 230 użytkownicy mają szczęście, ponieważ dzięki temu, że rdzeniem tego produktu jest oprogramowanie zenon, wiele funkcjonalności pozostaje zachowanych. Podczas konwersji aplikacji z SICAM 230 na zenon, inżyniering aplikacji zostaje przeniesiony w 80 do 100 procent. Do

*SICAM® znakiem towarowym Siemens zarejestrowanym w Niemczech i w innych państwach.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Zdj.1 Kreator konwersji dokonuje automatycznej konwersji różnych podsekcji i wyświetla rezultaty w oknie dziennika.

dyspozycji pozostaje 100 procent zarchiwizowanych danych, alarmów i zdarzeń, dostępnych bezpośrednio. Jest to możliwe dzięki temu, że zenon rozpoznaje 41 z 46 typów ekranów. Podobnie jest w przypadku elementów dynamicznych (takich jak przyciski, wartości numeryczne i elementy łączone). zenon może wyświetlić bez problemów 16 z 18 elementów dynamicznych. W przypadku elementów, które nie mogą być przeniesione bezpośrednio, można wykorzystać kreatora konwersji SICAM 230. Ta aplikacja, stanowiąca dodatek do zenon Editor, przeprowadza konwersję określonych elementów dynamicznych do elementów identyfikowalnych przez oprogramowanie zenon i autmomatycznie zastępuje konkretne sterowniki sterownikami zenon. W tym celu kreatora można zainstalować bezpośrednio w środowisku SICAM 230. Firma COPA-DATA po przesłaniu zapytania przekaże szczegółowe informacje dotyczące konfiguracji kreatora. Kreator wspiera w konwersji w czterech obszarach: przyciski alarmów ekranowych, polecenia, sterownik AK oraz sterownik IEC 61850. Kreator skanuje projekt pod kątem ekranów alarmowych i poleceń, a następnie mapuje ich funkcjonalności w celu utworzenia elementów zenon. Jednocześnie obydwa sterowniki są zastępowane sterownikami zenon i następuje przeniesienie zmiennych.

Kreator przeszukuje także ekrany i symbole w poszukiwaniu poleceń, zamiast jednakże zastępować polecenie nowym symbolem, kreator zastępuje je bezpośrednio nowym elementem łączonym. W tym celu kreator łączy zmienną podstawową polecenia z elementem łączonym, usuwa polecenie i mapuje w to miejsce transparentny element łączony o tym samy rozmiarze. Dla zapewnienia poprawności działania poleceń po konwersji konieczne jest istnienie grupy poleceń ze skonfigurowanymi działaniami powiązanymi z poleceniami. Ponieważ identyfikacja możliwych dopasowani pomiędzy nazwami zmiennych nie jest dla kreatora szczególnie łatwa, dla każdego polecenia tworzona jest grupa poleceń. Inżynier

Przyciski alarmów ekranowych i polecenia Kreator rozpoczyna działanie od wyszukania w ekranach i symbolach, przycisków funkcji alarmów. Opierając się na zebranych informacjach, tworzy hierarchię ekranów, która jest mapowana na model urządzenia z nazwą „Screentopology”. Jednocześnie kreator tworzy zmienne znacznikowe dla klas alarm/zdarzenie i łączy je z poziomami modelu urządzenia. Model urządzenia obejmuje sumy alarmów, zaś rezultaty są zapisywane w zmiennych znacznikowych. Kreator zapewnia symbol pozwalający na wyświetlenie wartości zmiennych znacznikowych oraz przycisku przełączającego na żądany ekran. Symbol ten obejmuje przycisk z nałożonymi na niego połączonymi elementami. Przycisk jest powiązany z funkcją przełączania ekranu, zaś elementy połączone są powiązane ze zmiennymi znacznikowymi. Cały symbol jest umieszczany w pierwotnej lokalizacji zastępowanego przycisku alarmu ekranowego. Użytkownik może zmieniać wygląd symbolu tak, aby odpowiadał on preferencjom projektowym użytkownika.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

Zdj.2 Instalacja i otwarcie kreatora na komputerze z programem SICAM 230 Editor to tylko kilka kroków. Wynik jest zapisywany jako plik kopii zapasowej zenon na komputerze z programem zenon Editor.

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

projektu może później doprecyzować ten krok pośredni, wprowadzając znaki wieloznaczne i usuwając ręcznie zbędne grupy poleceń. Jeżeli oprócz poleceń istnieją ekrany typu „przetwarzanie poleceń”, kreator zmienia typ ekranu przetwarzania poleceń SICAM 230 na przetwarzanie poleceń zenon.

Sterowniki i zmienne Oprócz elementów ekranów, kreator przeprowadza także konwersję sterowników i zmiennych. Aplikacje SICAM 230 wykorzystują zazwyczaj sterownik AK do komunikowania się z urządzeniami serii 1703 i ich następcami. Sterowniki, których używa zenon, obsługują powszechnie używane protokoły IEC 60870-5-101 i -104. Kreator odczytuje informacje konfiguracyjne sterownika AK i stosuje je do nowo utworzonego sterownika zenon (IEC870). Kreator rozróżnia połączenia 101 i 104, uwzględnia parametry synchronizacyjne, odczytuje drugorzędny adres IP (jeżeli ma to zastosowanie) i oblicza adres COA (Common Object Address) odpowiedni dla zenon w oparciu o wartości CASDU. Kreator realizuje także czasochłonny proces konwersji adresów zmiennych. Dla utworzenia zrozumiałych dla zenon adresów COA i IOA (Information Object Address) kreator wykorzystuje wartości wskazujące region, komponent, grupę komponentów, numer wartości typ danych. Sterownik IEC870 identyfikuje również prywatne TI136-141 i 160 urządzeń 1703, w związku z czym one również podlegają konwersji. Jeżeli jest dostępny, przejmowany jest także indeks prywatny. Zmienne znaczników ste-

rownika AK są przenoszone do zmiennych wewnętrznego sterownika zenon. W większości przypadków używany jest sterownik AK, ale niektóre systemy wykorzystują sterownik IEC 61850. Przeprowadzana przez kreatora konwersja do sterownika zenon (IEC850) może objąć również ten sterownik wraz z przejęciem takich parametrów, jak adres IP i nazwa serwera. Wszystkie zmienne IEC 61850 otrzymują niezbędny adres sieciowy, zaś odniesienia do obiektów (adresy IEC 61850) są przenoszone do pola adresowego symbolu. Kreator nie przeprowadza natomiast konwersji linii topologicznej na linię ALC (Automatic Line Coloring). Ponieważ te dwa typy linii są konfigurowane w bardzo różny sposób, linie topologiczne muszą być narysowane ponownie jako linie zenon z ALC. Manager sieci jest równie zmieniany na dostępny sterownik SNMPv3 ręcznie. Oznacza to możliwość kontynuowania monitorowania infrastruktury IT (przełączników i urządzeń). Operatorzy urządzeń 1703 mogą w dalszym ciągu korzystać z narzędzi/OPM jako podstawowego narzędzia inżynieryjnego. Zmieniając kilka ustawień można utworzyć pliki do eksportu, które zenon jest w stanie bezpośrednio zaimportować. Główne zalety transferu projektu SICAM 230 do zenon: yy Zachowanie kontynuacji środowiska inżynieryjnego. yy Możliwość wykorzystywania zarejestrowanych danych technicznych bez konieczności dokonywania ich konwersji. yy Kreator konwersji przyspieszający proces przeniesienia projektu i mini-

malizujący ilość koniecznych testów. yy Lepsza funkcjonalność projektów po przejściu na zenon. Oprogramowanie SICAM® 230 jest oparte na wersji zenon 7.20 lub 8.00. Bieżąca, dostępna na rynku wersja oprogramowania zenon to 8.10. Jest ona w pełni kompatybilna wstecznie z poprzednimi wersjami SICAM® 230. Dodatkową korzyścią jest to, że zenon 8.10 dostarcza nowoczesne funkcjonalności takie jak: yy Process Recorder pozwalający na rejestrację i późniejsze odtwarzanie procesów bezpośrednio na ekranie urządzenia yy Command Sequencer służący do automatyzacji sekwencji poleceń. Moduł obejmuje edytor graficzny i funkcję uczenia się (tj. rejestrowanie operacji związanych z poleceniami w jednoliniowym schemacie obwodowym) yy Integracja GIS służąca do wizualizacji poziomów mocy i lokalizacji aktywów połączona z linkami do informacji technicznych yy Najnowocześniejsze zabezpieczenia yy Ponad 300 innych ulepszeń funkcjonalności i użyteczności Jeśli chcą Państwo dowiedzieć się więcej o tym, jak przejść na funkcjonalną zenon Software Platform, prosimy o kontakt e-mailowy: sales.pl@copadata.com lub telefoniczny: (12) 290 10 54 COPA-DATA Polska na podstawie artykułu, który ukazał się w 35 numerze magazynu Information Unlimited. Autor:Jürgen Resch, Energy Industry Manager w centrali COPA-DATA n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Ułatw sobie życie. Inteligentne zarządzanie energią z zenon Software Platform. Efektywny inżyniering, prosty do integracji – od elektrowni aż do Smart Grids: ` Automatyzuj podstacje ` Zarządzaj sieciami dystrybucyjnymi ` Monitoruj elektrownie wodne

` Kontroluj systemy magzynowania energii ` Obsługuj energię ze źródeł odnawialnych

www.copadata.com/energy

Nowe Certyfikaty Dystrybutorów dla partnerów Radpol Ruszyła akcja wręczania Certyfikatów Dystrybutora przez Radpol. To nowa formuła, która wspiera i nagradza długofalową współpracę pomiędzy producentem osprzętu termokurczliwego oraz kablowego a firmami handlowymi z branży elektrotechnicznej. „Certyfikat Dystrybutora” Radpol przeznaczony jest dla partnerów handlowych dostarczających klientom, produkty i rozwiązania w zakresie osprzętu termokurczliwego i kablowego firmy Radpol. Certyfikat potwierdza wyjątkowy status partnera. Klient końcowy robiąc zakupy u certyfikowanego partner może liczyć na szeroki asortyment produktów Radpol oraz fachowe doradztwo techniczno-produktowe. Pierwszy nowy „Certyfikat Dystrybutora” wręczyli w siedzibie Polskiej Grupy Elektrycznej „Forum Rondo” - Stanisław Opitek, Dyrektor Zarządzający Segmentem Elektro&Tech w Radpol S.A. oraz Rafał Wera, Dyrektor Handlowy. Certyfikat trafił w ręce Sławomira Czuchrija, Prezesa Zarządu Polskiej Grupy Elektrycznej „Forum Rondo”. „Certyfikaty Dystrybutora” Radpol będą wręczane sukcesywnie wszystkim Partnerom, którzy prowadzą aktywną i długo-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

falową współpracę w obszarze dystrybucji osprzętu termokurczliwego i kablowego Radpol. Są one motywacją do dalszej owocnej współpracy i podziękowaniem za dotychczasową kooperację.

O Spółce

Radpol to wytwórca i dostawca zaawansowanych technologicznie instalacji do przesyłu ciepła, produktów dla energetyki oraz rur z tworzyw sztucznych do instalacji wodnych, kanalizacyjnych i gazowych, a także rozwiązań dla innych gałęzi przemysłu. Produkty są sprzedawane w Polsce oraz eksportowane do wielu krajów w Europie i trafiają do trzech głównych segmentach: energetyka, ciepłownictwo i wod-kan-gaz. Radpol S.A. od 2007 roku jest notowany na Giełdzie Papierów Wartościowych w Warszawie. n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Zabezpieczenie drganiowe łożyskowań silników elektrycznych

Temat dotyczy silników elektrycznych na łożyskach tocznych

Awaria łożyska w silniku elektrycznym może mieć różne skutki. W najlepszym przypadku jeśli będzie konieczna wymiana tylko samego łożyska. Jest tu mowa o awarii łożyska, a nie o planowanej wymianie łożyska wskutek wyników prowadzonego monitoringu stanu łożyska. Chociaż często zdarzają się awarie łożysk nie wynikające ze złego stanu łożyska, lecz z innych przyczyn co będzie zobrazowane przykładami awarii w dalszej części artykułu. W najgorszym przypadku awaria łożyska może prowadzić do zniszczenia łożyska, elementów łożyskowania i zatarcia wirnika o stojan. W wielu przypadkach takie zniszczenia czynią naprawę silnika nieopłacalną. Obecnie takich awarii zdarza się coraz mniej z uwagi na zabezpieczenia temperaturowe łożysk. W większości silników są instalowane czujniki temperatury (najczęściej termorezystory Pt100) w komorze łożyskowej jak najbliżej pierścienia zewnętrznego łożyska tocznego.

ymagane jest w DTR podłączenie czujników temperatury łożysk w system zabezpieczeń automatycznie wyłączający napięcie z silnika przy przekroczeniu temperatury dopuszczalnej. Z reguły alarm przy temperaturze 95°C i automatyczne wyłączenie po przekroczeniu temperatury 100°C. Niestety w wielu przypadkach (również obecnie) czujniki służą tylko do odczytu temperatury łożysk, i nie są włączone w automatyczny system zabezpieczeń silnika. Podłączenie czujników temperatury w automatyczny system zabezpieczeń na pewno uchroni silnik przed najgorszym przypadkiem zatarcia wirnika o stojan. Lecz nie zawsze uchroni przed zniszczeniem oprócz łożyska pozostałych elementów łożyskowania takich jak pokrywki łożyskowe, uszczelnienia, labirynty, odrzutniki smaru, komorę tarczy łożyskowej, wał wirnika. Takie przykłady będą przedstawione w dalszej części opracowania. Zniszczenie łożyska tocznego następuje w skutek jego zatarcia gdy zamyka się

luz wewnętrzny do wartości ujemnej ponad granicznej i elementy toczne przestają się toczyć po bieżniach, a zaczynają się ślizgać. Wydziela się duża ilość ciepła wskutek tarcia ślizgowego. Na powierzchniach styku elementów tocznych z bieżniami temperatura może nawet wzrosnąć do kilkuset stopni. Jeżeli silnik nie zostanie niezwłocznie wyłączony zniszczenia oprócz łożyska mogą objąć również pozostałe elementy łożyskowania. Dowodem potwierdzającym opisany powyżej proces zacierania łożyska jest przykład awaryjnego wyłączenia silnika.

Przykład 1 Silnik został wyłączony przez czujnik drgań włączony w system automatyczny zabezpieczeń z nastawą 4,6 mm/s. Stwierdzono, że po wyłączeniu wał silnika płynnie i swobodnie się obraca. Na życzenie przybyłych specjalistów EMITu uzyskano zestawienie rejestru drgań i temperatury łożyska z czasu wyłączenia silnika co obrazuje załącznik nr 1.

Drgania na komorze łożyskowej silnika od strony napędu wzrosły gwałtownie z wartości 0,7 mm/s do 15 mm/s. Silnik pracował na wolnym powietrzu. Wyłączenie nastąpiło chłodną nocą o godzinie 3:12 dnia 29.10.2012 r. W momencie wyłączenia temperatura łożyska wynosiła zaledwie 28°C. Po wyłączeniu wskutek bezwładności przekazywania ciepła z pierścienia zewnętrznego łożyska do komory łożyskowej tarczy temperatura wzrosła do 32°C. Tak nagły duży wzrost drgań mógł być spowodowany tylko gwałtownym przyhamowaniem obrotu wirnika silnika przez łożysko. Pierwszy moment przycierania nastąpił 8 minut wcześniej o godzinie 3:04 następny o godzinie 3:08. Jednak wzrost drgań nie przekroczył 2,5 mm/s i czujnik drgań nie spowodował wyłączenia silnika. Już od pierwszego przyhamowania widać powolny wzrost temperatury łożyska. W celu potwierdzenia opisanego powyżej procesu zacierania zdemontowane łożysko zostało rozebrane. Widok kulek i bieżni łożyska obrazuje fotografia załącznik nr 2.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Widok kulek i bieżni łożyska wskazuje na ślady tarcia ślizgowego i wzrost temperatury kulek w miejscach ślizgania (ciemnobrązowe pasy) do kilkuset stopni, gdy temperatura mierzona w pobliżu pierścienia zewnętrznego łożyska wskazywała zaledwie 28°C. Gdyby wyłączenie silnika nastąpiło po osiągnięciu przez czujnik temperatury 100°C prawdopodobnie zatarłyby się pozostałe elementy łożyskowania (pokrywki łożyskowe, uszczelnienia, labirynty, komora tarczy łożyskowej, wał silnika), lecz drganiowe wyłączenie silnika uchroniło je przed uszkodzeniem Tarcie ślizgowe elementów tocznych po bieżniach łożyska następuje gdy promieniowy luz wewnętrzny łożyska skasuje się aż do wartości ujemnych ponad granicznych. Bieżnie pierścieni zewnętrznych łożysk, gdzie luz promieniowy skasował się do wartości ujemnych mają ślad współpracy z elementami tocznymi na całym obwodzie. Dla łożysk kulkowych ślad współpracy jest jednakowej szerokości na całym obwodzie, a w przypadku, gdy dodatkowo działały duże siły osiowe jest usytuowany asymetrycznie w stosunku do szerokości łożyska co było widoczne w rozebranym łożysku. Na pierścieniu wewnętrznym ślad usytuowany jest po przeciwnej stronie. Skasowanie luzu do zera jest idealnym przypadkiem jednak zaciśnięcie do wartości ujemnych zwiększa naciski i zmniejsza żywotność, a przy wartościach granicznych następuje przejście toczenia elementów tocznych w tarcie ślizgowe co prowadzi w bardzo szybkim czasie do zatarcia łożyska. Zależność trwałości łożyska od luzu wewnętrznego obrazuje wykres w załączniku nr 3. Bieżnie pierścieni zewnętrznych łożysk, w których luz promieniowy nie kasował się do zera mają ślady współpracy z elementami tocznymi tylko na części obwodu (z reguły na dolnej części jeśli nie ma napędu pasowego) co obrazuje fotografia załącznik nr 4. Przyczyny skasowania luzu promieniowego w łożyskach tocznych do ponad granicznych wartości ujemnych mogą być różne. W zanotowanych przypadkach w łożyskach kulkowych najczęściej następowało przy silnym parciu osiowym od maszyny napędzanej. Parcie osiowe od maszyny napędzanej może nastąpić jeśli są większe odległości między ustalającymi wzdłużnie łożyskami silnika i maszyny napędzanej wskutek termicznych wydłużeń (skróceń) elementów połączenia napędu gdy zastosowane sprzęgło nie kompensuje przesunięć osiowych bez od-

Załącznik nr 1. Wykres drgań i temperatury łożyska.

Załącznik nr 2. Fotografia kulek i bieżni łożyska.

Załącznik nr 3. Zależność trwałości łożyska od wewnętrznego luzu promieniowego.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Załącznik nr 4. Fot. bieżni pierścienia zewn. łożyska z nieskasowanym luzem promieniowym Załącznik nr 5. Nacisk N między kulkami i bieżniami łożyska przy sile wzdłużnej P.

Załącznik nr 6. Wykres temperatury łożyska

Załącznik nr 7. Wykres drgań łożyska

działywania siłami wzdłużnymi (np. sprzęgło membranowe). W takiej sytuacji najlepsze jest zastosowanie sprzęgła zębatego, które kompensuje przesunięcia wzdłużne bez oddziaływania siłami osiowymi. Najwięcej przypadków uszkodzenia łożysk z powodu parcia osiowego było dla silników napędzających pompy przez sprzęgło dwumembranowe pracujących na wolnym powietrzu i zdarzało się to w okresie zimowym gdy temperatura otoczenia silników była niska (ciągnięcie poprzez sprzęgło membranowe w kierunku pompy). Sprzęgła dwumembranowe doskonale nadają się do silników na łożyskach ślizgowych z wyluzowanym łożyskiem od strony napędu (pływający +/-3 mm wał silnika) ponieważ ograniczają przesuw osiowy wału silnika zabezpieczając przed niedopuszczalnym przesunięciem się jego w skrajne położenia. Jednak dla silników na łożyskach tocznych szczególnie pracujących w zmiennych temperaturach najlepsze są sprzęgła zębate dwustronne z tuleją pośredniczącą dopuszczające swobodny przesuw wałów w granicach +/- 2…3 mm. Dodatkowym czynnikiem zamykającym luz promieniowy łożyska była duża różnica temperatur pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego łożyska. Pierścień wewnętrzny łożyska ma wyższą temperaturę od pierścienia zewnętrznego szczególnie jeśli tarcza łożyskowa, w której osadzony jest pierścień zewnętrzny ma niską temperaturę. Właśnie takie przyczyny spowodowały skasowanie luzu wewnętrznego łożyska w omawianym powyżej przypadku 1. Niska temperatura otoczenia, niska temperatura tarczy ło-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE żyskowej, dość duża odległość między łożyskami ustalającymi silnika i pompy, napęd poprzez sprzęgło dwumembranowe. Łożyska kulkowe nie są przeznaczone do przenoszenia większych sił osiowych co jest oczywiste, gdyż siła osiowa powoduje wielokrotnie większe naciski między kulkami i bieżniami co obrazuje rysunek (zał. nr 5). Przyczyny zamknięcia się luzu wewnętrznego do wartości ujemnych ponad granicznych i zatarcia łożyska oprócz omawianych powyżej mogą być inne. Może to być niewłaściwe smarowanie, wada łożyska, szybko pogarszający się stan nie monitorowanego łożyska. Niekiedy przyczyny są trudne do ustalenia, szczególnie jeśli nastąpi jego całkowite zniszczenie.

Przykład 2 W omawianym poniżej przykładzie 2 nastąpiło całkowite zniszczenie łożyska i pozostałych elementów łożyskowania. Należało wymienić na nowe oprócz łożyska tarczę łożyskową, wirnik silnika, pokrywki łożyskowe, odrzutnik smaru i labirynt. Zdobyte przez specjalistów EMIT wykresy temperatury łożyska (załącznik nr 6) i prędkości drgań (załącznik nr 7) wskazują, że ani czujniki drgań ani nawet czujniki temperatury łożysk silnika nie były włączone w system automatycznych zabezpieczeń silnika. Temperatura komory łożyskowej silnika doszła aż do 330°C aż pojawił się dym i czujniki dymu wyłączyły silnik. Na wykresie drgań widać, że zacierania zaczął się o godzinie 9:32:30. Nastąpił nagły wzrost drgań by po pół minucie o godzinie 9:33 z wartości 5 mm/s osiągnąć 20 mm/s (duża wartość drgań 5 mm/s wynikała z niezbyt sztywnego posadowienia silnika na wysokiej ramie). Od godziny 9:34 widać bardzo szybki wzrost temperatury łożyska z temperatury 46°C by po minucie o godzinie 9:35 osiągnęło temperaturę 100°C. Gdyby w tym momencie czujnik temperatury automatycznie wyłączył silnik zniszczenia elementów łożyska mogłyby być nie tak rozległe. Niestety dopiero czujnik dymu wyłączył silnik o godzinie 9:43 Gdyby czujnik drgań był włączony w automatyczny system zabezpieczeń jak wynika z wykresu drgań (załącznik nr 7) wyłączenie silnika nastąpiłoby o godzinie 9:33. W tym czasie temperatura komory łożyskowej była jeszcze na ustalonym niewielkim poziomie około 50°C. Wartości drgań i temperatury komory łożyskowej silnika z godziny 9:33 (nagłego wzrostu drgań) zaznaczone

Załącznik nr 8. Fotografia strony napędowej silnika.

Załącznik nr 9. Fotografia łożyska i wału.

są na wykresach (zał. nr 6 i 7) rzędną koloru czerwonego Wyłączenie automatyczne silnika z zasilania czujnikiem drgań wymagałoby jedynie wymiany samego łożyska i uchroniłoby przed uszkodzeniem pozostałe elementy łożyskowania łącznie z tarczą łożyskową i wirnikiem, które uległy zniszczeniu.

Przykład 3 Silnik w wykonaniu przeciwwybuchowym zainstalowanym na wolnym powietrzu napędzał pompę paliw poprzez sprzęgło dwumembranowe. W dniu 2 stycznia 2014r nastąpiło automatyczne wyłączenie silnika poprzez czujnik temperatury łożyska. Po rozmontowaniu stwierdzono uszkodzenie oprócz łożyska pozostałych elementów łożyskowania

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

(pokrywek łożyskowych, uszczelnień ognioszczelnych, labiryntów, komory łożyskowej tarczy i wału silnika). (zał. 8, zał. 9) Przyczyna uszkodzenia łożyska podobnie jak w przypadku 1. Podobny odbiór i przeniesienie napędu przez sprzęgło dwumembranowe (fot. zał. nr 10), niska temperatura otoczenia przy dość dużej odległości między łożyskami silnika i pompy. Na życzenie specjalistów EMIT zestawiono rejestr drgań i temperatury łożyska z okresu awarii (załącznik nr 11). Z wykresów widać, że zacieranie łożyska nastąpiło między godziną 16:28, a 16:29 (dokładniejsze określenie uniemożliwia czasowy odstęp pomiędzy kolejnymi zapisami rejestrów). Po 4÷5 minutach zaczęła rosnąć temperatura łożyska z 42°C aby o godzinie 16:38

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Załącznik nr 10. Fot. sprzęgła dwumembranowego.

Załącznik nr 11. Wykres drgań i temperatury łożyska

Załącznik nr 12. Wykres drgań i temperatury łożysk.

czyli po 9÷10 minutach od pierwszego przytarcia osiągnąć temperaturę 100°C, gdzie silnik został automatycznie wyłączony. (Rejestracja okresowa na wykresie nie zanotowała dojścia temperatury do 100°C z uwagi na wcześniejsze wyłączenie przez bezzwłoczny system zabezpieczeń). Ale w tym czasie temperatura w łożysku wynosiła już kilkaset stopni C. Silnik był sztywno posadowiony na zabetonowanej ramie i miał bardzo niski poziom drgań. Przed awarią poziom drgań na łożysku str. DE wynosił RMS 0,4 mm/s. W momencie przytarcia nastąpił gwałtowny wzrost drgań (przyhamowanie wirnika) do wartości 3,3 mm/s. Wartościowo nie jest to duża wartość drgań jednak jest to chwilowe ponad 8-krotny wzrost drgań. Gdyby w tym momencie silnik został wyłączony wymagana byłaby wymiana jedynie samego łożyska. Spadek wartości drgań i brak pików przez następnych kilka minut wskazuje, że kulki łożyska ślizgały się po bieżniach nie powodując przyhamowań. Bardziej możliwe, że po zablokowaniu łożyska pierścień zewnętrzny ślizgał się w komorze łożyskowej lub pierścień wewnętrzny ślizgał się po wale. W końcowej fazie tarły o siebie inne elementy łożyskowania wydzielając duże ilości ciepła (w pierwszej kolejności uszczelnienie ognioszczelne z powodu małej szczeliny). Z pierwszego przykładu wynika, że zabezpieczenie termiczne nie uchroniłoby przed rozległymi uszkodzeniami silnika, lecz drganiowe uchroniło silnik. Trzeci przykład potwierdza, że zabezpieczenie termiczne łożyska nie uchroniło silnika przed rozległymi uszkodzeniami.

Przykład 4 Silnik dSh500H2BF w dniu 02.10.2014 kilka godzin po uruchomieniu został automatycznie wyłączony pikiem drganiowym o amplitudzie 6 mm/s. Drgania wzrosły raptownie z poziomu 0,5 mm/s (wykres zał. nr 12). W tym czasie temperatury łożysk silnika nie przekraczały 44°C. Przyczyną nagłego wzrostu drgań było zablokowanie łożyska spowodowane skasowaniem luzu promieniowego. Wpływ na to miało parcie osiowe na łożysko co potwierdza asymetria śladu współpracy kulek na bieżni pierścienia wewnętrznego łożyska (fot. zał. nr 13). Nic się nie uszkodziło, wymieniono jedynie łożysko na nowe.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Przykład 5 W dniu 15.10.2014 o godzinie 04:22 w niecałe dwie godziny po uruchomieniu nastąpiło automatyczne wyłączenie podobnego silnika pi-

Załącznik nr 13. Fot. asymetrii śladu współpracy kulek z bieżnią pierścienia wewnętrznego łożyska.

kiem drganiowym (wzrost wartości z 1,8 mm/s do 5,6 mm/s) co jest widoczne na wykresie zał. 14. W tym czasie temperatury łożysk nie przekraczały 27°C. Przyczyną było zablokowanie łożyska. Nic się nie uszkodziło.

Wymieniono jedynie łożysko na nowe. Gdyby nie nastąpiło automatyczne wyłączenie silników pikiem drganiowym to wyłączenie czujnikiem temperaturowym przy 100°C w tych silnikach mogłoby być zbyt późne

Załącznik nr 14. Wykres drgań i temperatury łożyska.

Załącznik nr 15

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE i zniszczenia w silnikach mogły być bardzo duże aż nawet do konieczności wymiany wirnika, stojana i całych węzłów łożyskowych. W opisanych powyżej przypadkach ze względu na nierozszerzenie treści artykułu pominięte są działania zabezpieczające przed blokowaniem się łożysk w przyszłości.

Przykład 6 Silnik pracował na wolnym powietrzu i napędzał pompę. Nie był wyposażony w czujniki drgań. W komorach łożyskowych były zainstalowane termopary, lecz nie były włączone w system automatycznego wyłączania silnika po przekroczeniu temperatur dopuszczalnych, a jedynie dla sygnalizacji. Wyłączenie nastąpiło ręcznie przez obsługę po sygnalizacji przekroczenia temperatury łożyska. Zakres zniszczeń był ogromny co obrazują fotografie (zał. nr 15, 16, 17). Naprawa wymagała wykonania praktycznie nowego silnika. Wykorzystano jedynie sam kadłub (bez zniszczonego pakietu stojana) i skrzynki zaciskowe. Powyższy przykład pokazuje, że zabezpieczenie temperaturowe łożyska może być zawodne, szczególnie w przypadku samej sygnalizacji przekroczenia dopuszczalnej temperatury bez automatycznego wyłączenia silnika. Z przytoczonych przykładów wynika że, najlepszym systemem zabezpieczającym silnik przed jego zniszczeniem po awarii łożyska jest drganiowe automatyczne wyłączenie silnika.. Wartość nastawy drgań powodujących automatyczne wyłączenie silnika nie ma związku z wartością drgań dopuszczalnych i może być niższa, lub wyższa od wartości drgań dopuszczalnych. Pozostaje pytanie na jakim poziomie ustawić wartość wyłączenia silnika przez czujnik drgań. W pierwszym przykładzie był to wzrost ponad 15 krotny w drugim 4 krotny (z dużych wartości przed awarią) w trzecim 8 krotny, w czwartym 12 krotny, w piątym ponad 3 krotny. Wydaje się, że najrozsądniej próg wyłączenia należałoby ustawić na poziomie 2,5-krotnie większym od drgań mierzonych na komorze łożyskowej w stanie normalnej pracy silnika pod obciążeniem. Krotność nie może być niższa, żeby uniknąć niepotrzebnych wyłączeń silnika w przypadku okresowych wahaniach poziomu drgań. Ważne jest żeby zabezpieczenie drganiowe

Załącznik nr 16.

Załącznik nr 17.

łożysk było włączone w automatyczny system wyłączeń silnika. Zapewni to w przypadku awarii łożyska (z różnych przyczyn) uchronienie silnika od rozległych uszkodzeń i tym samym uniknięcie bardzo dużych kosztów naprawy silnika oraz bardzo duże skrócenie czasu usunięcia awarii. Jan Marek Lipiński Artur Woźniak Zakład Maszyn Elektrycznych EMIT S.A. n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

SYNDIS-ENERGIA system monitoringu i bilansowania mediów energetycznych

YNDIS-ENERGIA to kompleksowe, efektywne oprogramowanie do akwizycji danych, nadzoru urządzeń pomiarowych oraz analiz i rozliczania mediów energetycznych: energii elektrycznej i cieplnej, gazu, wody oraz innych nośników energii. System oferuje efektywne narzędzia, niezbędne dla gospodarki energią i udziału w rynku energii. Funkcje systemu dostosowane są do wymagań i specyfiki: yy spółek dystrybucyjnych i handlowych yy elektrowni i elektrociepłowni yy przedsiębiorstw dostarczających media energetyczne, takie jak: ciepło, gaz, woda, para, itp. yy zakładów przemysłowych i dużych nieprzemysłowych odbiorców energii. SYNDIS ENERGIA jest z powodzeniem wdrażany w zakładach przemysłowych do zarządzania mediami energetycznymi. System w czasie rzeczywistym nadzoruje i odczytuje liczniki energii oraz różnorodne urządzenia pomiarowe. Odczyt danych jest realizowany z wykorzystaniem nowoczesnych technologii transmisji danych z wykorzystaniem łączy stałych i bezprzewodowych. Odczyt realizowany może być bezpośrednio z liczników i urządzeń pomiarowych wyposażonych w odpowiednie cyfrowe interfejsy komunikacyjne lub w trybie buforowym za pośrednictwem koncentratorów i rejestratorów energii. SYNDIS-ENERGIA posiada oprogramowanie edycyjne, umożliwiające dodawanie kolejnych urządzeń pomiarowych, kierun-

ków transmisji oraz dostosowanie modułów analitycznych do wszelkich potrzeb użytkownika. System współpracuje z oprogramowaniem do obsługi rynku energii, systemami SCADA i systemami finansowo-księgowymi. System SYNDIS-ENERGIA to narzędzie dedykowane również dla odbiorców przemysłowych objętych regulacjami obowiązującej ustawy o efektywności energetycznej, umożliwiającym analizę stanu wyjściowego oraz weryfikację efektów działań mających na celu obniżenie energochłonności jest warunkiem koniecznym powodzenia procesu poprawy efektywności energetycznej. System SYNDIS-ENERGIA znajduje zastosowanie podczas wdrażania następujących elementów polityki energetycznej przedsiębiorstwa: yy Opracowanie audytu energetycznego przedsiębiorstwa wg obowiązku wynikającego z ustawy z dnia 20 maja 2016r o efektywności energetycznej (Dz. U. 2016 poz. 831). yy Monitoring i kontrola wdrażania systemu zarządzania energią ISO 50001. yy Opracowanie audytu efektywności energetycznej na potrzeby uzyskania tzw. białych certyfikatów (lub spełnienia obowiązku umorzenia świadectw pochodzenia) SYNDIS-ENERGIA może pracować niezależnie lub w ramach Systemu Nadzoru, Doradztwa i Sterowania SYNDIS, tworząc z nim spójne narzędzie NMS/DMS do monitorowania, sterowania, bilansowania i raportowania produkcji lub poboru mediów energetycznych.

Schemat systemu SYNDIS-ENERGIA

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Podstawowe cechy systemu SYNDIS-ENERGIA

yy zdalny odczyt danych pomiarowych poprzez łącza stałe, komutowane, bezprzewodowe, takie jak: RS-485, pętla prądowa, światłowód, radio, GSM/GPRS, sieć WAN/LAN, łącza telefoniczne yy proste definiowanie nowych liczników i kierunków komunikacyjnych w systemie yy automatyczna archiwizacja odczytanych wielkości w bazie danych systemu yy bieżący monitoring poboru lub produkcji energii za pomocą konfigurowanych przez użytkowników okien z wielkościami chwilowymi prezentowanymi na mapach, schematach, wskaźnikach analogowych oraz wykresach yy możliwością ręcznego wprowadzania danych pomiarowych z liczników yy moduł analizy jakości energii elektrycznej yy rozbudowany moduł raportowania: - bilanse energii za wybrane przedziały czasowe i analizy mocy maksymalnych w okresie obrachunkowym - możliwość tworzenia przez użytkownika raportów opartych o formuły arytmetyczne z zestawów pomiarowych - raporty energii godzinowej w poszczególnych dniach i profile energii za wybrane przedziały czasowe - prezentacja wyników obliczeń w postaci wykresów graficznych i tabel

yy narzędzia wspomagające uczestnictwo w Rynku Energii: - moduł prognozowania - moduł planowania zapotrzebowania na energię - moduł rozliczania realizacji kontraktów - moduł analiz i zarządzania portfelami kontraktów - moduł wymiany informacji z systemami WIRE lub SCADA yy wspomaganie gospodarki energetycznej w przedsiębiorstwie: - monitoring energochłonności, - narzędzia wspomagające wdrożenie normy ISO50001 - rozliczanie kosztów energii dla wydziałów lub ciągów technologicznych - narzędzia do optymalizacji kosztu zakupów i zużycia mediów. - monitorowanie jakości energii. - analiza gospodarki mocą bierną. yy fakturowanie i rozliczanie mediów yy nadawanie użytkownikom uprawnień dotyczących funkcji systemu oraz zakresu dostępnych pomiarów yy dostęp do systemu SYNDIS ENERGIA poprzez serwer www, zdalny nadzór administracyjny i serwisowy yy wymiana danych pomiarowych z systemami innych producentów Mikronika n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

DOSTAWCA PRODUKTÓW I USŁUG DLA ENERGETYKI I AUTOMATYKI PRZEMYSŁOWEJ

Glówne obszary dzialalności firmy SYNDIS - kompleksowy system nadzoru, doradztwa i sterowania FDIR detekcja zwarć, izolacja i przywrócenie zasilania - modul programowy w systemie DMS SCADA SYNDIS RV SYNDIS ENERGIA - system bilansowania i zarzadzania mediami energetycznymi SYNDIS ES - system monitoringu transformatorów, dlawików, wylaczników SYNDIS PQ - system oceny jakości energii SYNDIS RV AQUA - system sterowania odwodnieniem w kopalniach SYNDIS SO-5 - system automatyki stacji SYNDIS ARGUS - system do monitorowania i sterowania systemami ochrony technicznej System nadzoru dla technicznej ochrony obiektów Urzadzenia stacyjne ( np. sterowniki, rejestratory, automatyki SZR/PPZ, zabezpieczenia, przetworniki, sygnalizacja centralna, stanowiska operatorskie (HMI)) Urzadzenia na potrzeby automatyzacji sieci i stacji SN/nn Sterowniki laczników slupowych z funkcja sygnalizacji zwarć oraz zabezpieczenia

Urzadzenia transmisji danych (np. konwertery, multipleksery, modemy, routery) Urzadzenia do szerokopasmowej transmisji PLC (BPL) dla sieci SN i nn Urzadzenia do szybkiej transmisji sygnalów binarnych (telezabezpieczenia)

www.mikronika.pl

WŁAŚCIWY PARTNER

DLA

WYMAGAJĄCYCH

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Ocena stanu transformatorów żywicznych za pomocą diagnostyki wyładowań niezupełnych przy użyciu mobilnego źródła napięcia testowego Streszczenie W związku ze zmianami zachodzącymi w sektorze energetycznym i związany z tym rozwój odnawialnych źródeł energii, liczba zainstalowanych w sieciach średniego napięcia transformatorów suchych rośnie . Urządzenia te są powszechnie stosowane w przemyśle, sektorze morskim i cywilnym. Wspólnym mianownikiem we wszystkich tych obaszarach zastosowań jest to, że zalety transformatorów suchych należy wykorzystać w odniesieniu do konkretnych miejsc instalacji. Brak oleju mineralnego jako medium izolacyjnego umożliwia stosowanie transformatorów suchych w obszarach o wysokich wymaganiach w zakresie ochrony środowiska. Ponadto obciążenie ogniowe i ryzyko powstawania silnego dymu, takie jak w tunelach lub budynkach, są zminimalizowane. Jednak brak oleju mineralnego i szczególne warunki środowiskowe również stanowią wyzwanie dla diagnozowania już działających transformatorów. Sprawdzona metoda wykonywania analizy gazu w oleju nie jest możliwa. Ponadto ograniczona przestrzeń i dostęp do obiektu testowego mogą utrudniać pomiary na miejscu. W artykule tym przedstawiono podejście do oceny stanu transformatorów suchych za pomocą pomiarów wyładowań niezupełnych. Dzięki zastosowaniu przenośnego źródła napięcia można wykonać na miejscu test jednofazowym napięciem indukowanym. W połączeniu z pomiarem wyładowań niezupełnych, stan izolacji każdego uzwojenia może być indywidualnie analizowany i oceniany. W zależności od mocy transformatora wymagana moc w trakcie testu może się znacznie różnić. Dlatego stosuje się system modułowy, który można rozszerzyć o maksymalnie dwa wzmacniacze mocy. W ten sposób można przetestować

transformatory o mocy do 20 MVA. Ponadto generowanie zmiennej częstotliwości może zmniejszyć zapotrzebowanie na moc bierną do minimum. W przeciwieństwie do testów laboratoryjnych w kontrolowanych warunkach, na miejscu należy spodziewać się zwiększonego poziomu zakłóceń powodowanych przez maszyny wirujące, energoelektronikę i innych odbiorców. Praktyczne przykłady pokazują, jak z jednej strony użyteczne sygnały mogą być oddzielone od impulsów zakłóceniowych za pomocą synchronicznego wieloczęstotliwościowego pomiaru WNZ (3CFRD - wykres zależności trzech częstotliwości środkowych). Z drugiej strony, różne źródła WNZ mogą być również rozdzielone w ten sposób. Ponadto omówiono kwestię wyboru możliwych kryteriów oceny starzejących się transformatorów.

1. Wprowadzenie Zastosowanie transformatorów suchych okazało się skuteczne w wielu zastosowaniach. Taki sprzęt jest często wykorzystywany w sieciach energetycznych średniego napięcia w przemyśle oraz w sektorach morskim i cywilnym, na przykład w sieciach metra. Czynnikami decydującymi o zastosowaniu transformatorów suchych są: niskie koszty serwisowania i zmniejszone ryzyko pożaru. Te ostatnie mogą mieć szczególne znaczenie dla instalacji w kompleksach budynków i tunelach. Ponadto brak oleju mineralnego jako izolacji eliminuje potrzebę stosowania mis olejowych. To sprawia, że transformatory suche są szczególnie korzystne do stosowania w turbinach wiatrowych, ponieważ są one często instalowane w obszarach o wysokich wymaganiach w zakresie ochrony wód gruntowych lub na morzu. Choć transformatory suche są mniej-

szej mocy i na mniejsze napięcia w porównaniu z ich olejowymi odpowiednikami, są one ważnym elementem zasilania elektrycznego ze względu na ich wszechstronność. W kontekście turbin wiatrowych transformatory, które są podłączone bezpośrednio do generatora turbiny, można uznać za jednostki GSU (ang. Generator step-up transformers). Pomiary diagnostyczne i oceny stanu tych jednostek mają odpowiednie znaczenie. Poniżej omówiono zastosowanie różnych procedur diagnostycznych do oceny stanu transformatorów suchych i zilustrowano je studiami przypadku. W kompleksowej ocenie stanu transformatora głównym priorytetem jest badanie głównej izolacji. Nacisk położony jest na wykonanie pomiarów w miejscu instalacji testowanego obiektu.

1.1 Pomiary diagnostyczne transformatorów suchych (żywicznych)

Podobnie jak w przypadku transformatorów olejowych, prewencyjne pomiary diagnostyczne można również wykonywać na transformatorach suchych. Ze względu na różnice w konstrukcji i zastosowaniu izolacji stałej, znaczenie poszczególnych procedur pomiarowych musi być ponownie przedyskutowane. Tradycyjne procedury pomiarów elektrycznych, takie jak rezystancja czynna uzwojenia lub pomiary impedancji zwarcia, są przydatne do określania integralności uzwojenia, nie dostarczają informacji o stanie izolacji stałej. W przypadku transformatorów olejowych analiza gazu w oleju zapewnia wstępne wskazania dotyczące potencjalnych usterek wewnętrznych, takich jak wyładowania niezupełne lub lokalne przegrzanie [1]. Dalsze środki można podjąć na podstawie oceny stężeń gazu. Ponieważ tą metodę wstępnej diagnozy nie da się wykorzystać dla transformatorów

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE suchych, należy zastosować inne procedury pomiarowe, aby móc uzyskać wiarygodną informację o stanie izolacji. Dlatego poniżej omówiono diagnostykę wyładowań niezupełnych za pomocą testu napięcia indukowanego [2].

1.2 Diagnostyka wyładowań niezupełnych

Pomiar wyładowań niezupełnych (WNZ) w transformatorach suchych jest częścią testu akceptacyjnego [3] i jest zwykle przeprowadzany po zakończeniu wszystkich pomiarów dielektrycznych. Obiekt testowy jest zasilany przez uzwojenia dolnego napięcia, podczas gdy układ pomiarowy WNZ jest podłączony do uzwojeń GN (rys. 1), kolejno do każdej z trzech faz. Cykl testowy obejmuje fazę wstępnego naprężenia 1,8-krotności napięcia nominalnego przez 30 sekund i pomiar przy 1,3-krotności napięcia nominalnego przez 180 sekund (rys. 2). Wartość graniczna dla testu akceptacyjnego wynosi 10 pC [3]. Jeśli używany jest jednokanałowy system pomiarowy WNZ, każda faza może być rozpatrywana oddzielnie, pomimo indukowania we wszystkich trzech fazach. Ewentualny przesłuch impulsów wyładowań niezupełnych między wieloma fazami może być zatem trudny do wykrycia. W testach fabrycznych okoliczność ta ma niewielkie znaczenie, ponieważ prawdopodobieństwo wyładowań niezupełnych w nowo wyprodukowanych uzwojeniach jest niskie. W docelowej ocenie poszczególnych uzwojeń transformatorów podczas pracy, omówione jest podejście z indukcją jednofazową.

Rysunek 1. Konfiguracja pomiarów WNZ zgodnie z IEC 60073-11[3], 1) Uzwojenie DN indukujące; 2) Uzwojenie GN z systemem pomiarowym WNZ „PD”

Rysunek 2. Cykl testu pomiarowego WNZ zgodnie z IEC 60073-11 [3].

1.3 Pomiar WNZ z 1-fazowym zasilaniem

W przypadku zasilania 1-fazowego transformatora trójfazowego każde uzwojenie jest zasilane oddzielnie przez uzwojenie dolnego napięcia i badane pod kątem aktywności wyładowań niezupełnych. Rysunek 3 przedstawia przykładową konfigurację testową transformatora YNyn0. System pomiarowy WNZ jest podłączony do odpowiedniego uzwojenia GN, przy uziemionym punkcie gwiazdowym. Naprężenie napięciowe głównej izolacji odpowiada warunkom roboczym. Dla transformatorów, których uzwojenia GN połączone są w trójkąt, zaleca się zastosowanie układu pomiarowego jak na Rysunku 4. Podczas gdy naprężenia elektryczne głównej izolacji zależą od warunków

Rysunek 3. Układ testowy z zasilaniem jednofazowym transformatora YNyn0.

Rysunek 4. Układ testowy z zasilaniem jednofazowym dla transformatora Dyn.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE pracy, na zaciskach transformatora występuje zmniejszone napięcie jednofazowe. W ten sposób można uniknąć nadmiernego naprężenia izolacji między fazą a ziemią. Ponadto kondensatory o znacznie niższym napięciu znamionowym mogą być używane nawet przy wyższych napięciach testowych. Jest to szczególnie korzystne w miejscach o ograniczonej przestrzeni, takich jak wnętrze gondoli turbiny wiatrowej.

2. Zastosowanie przenośnego źródła napięcia 2.1 Układ testowy

Jednostka sterująca ma jednofazowe wyjście napięciowe, które może generować napięcie o zmiennej częstotliwości do 250 V. Jest ono podwyższane za pomocą transformatora podwyższającego napięcie, do poziomu wymaganego napięcia testowego na zaciskach dolnego napięcia w testowanym obiekcie. Przekładnię tego transformatora dopasowującego można zmieniać, aby zapewnić najwyższy stopień elastyczności. Do odpowiedniego zacisku wysokiego napięcia jest podłączony kondensator sprzęgający z układem pomiarowym WNZ, aby można było zmierzyć impulsy wyładowań niezupełnych. Ta metoda służy do testowania kolejno wszystkich trzech faz i analizowania odpowiednich izolacji uzwojeń. Przesłuch między uzwojeniami można dodatkowo zminimalizować, odłączając połączenia uzwojeń. Aktywność wyładowań niezupełnych określa się ilościowo, mierząc wartości wyładowań w pC i ocenia się przez zbadanie zarejestrowanego wzorca pofazowych wyładowań niezupełnych (wzorzec Phase Resolved Partial Discharge). Uwaga skupia się na rozróżnieniu wewnętrznych wyładowań niezupełnych pochodzących z układu izolacji i wyładowań zewnętrznych, które mogą być spowodowane zanieczyszczeniem lub źródłami zewnętrznymi. Zarówno filtry sprzętowe, jak i programowe mogą być stosowane w celu uzyskania rzetelnych wyników nawet w środowiskach, w których występują wysokie poziomy zakłóceń. Oddzielenie wielu źródeł wyładowań niezupełnych i źródeł zakłóceń za pomocą pomiaru wielospektralnego, a następnie zastosowanie filtrów adaptacyjnych pomiar z wykresem zależności trzech częstotliwości środkowych (3CFRD) opisano poniżej.

Rysunek 5. 3CFRD transformatora z wieloma źródłami WNZ

Rysunek 6. 1) Pełny PRPD, 2) Szum tła, 3) Wyładowanie koronowe, 4) Zaawansowane wyładowanie powierzchniowe, po rozdzieleniu przy pomocy 3CFRD.

Rysunek 7. Zależność impedancji obwodu testowego od częstotliwości, amplituda (niebieska), kąt fazowy (pomarańczowa).

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE 2.2 Filtrowanie szumów

Zastosowanie czułego systemu pomiaru wyładowań niezupełnych wymaga wykrywania niepożądanych sygnałów przez obwód pomiarowy. Można tego oczekiwać, zwłaszcza w środowiskach przemysłowych z zakłóceniami pochodzącymi z energoelektroniki i maszyn elektrycznych. Jednym ze sposobów przeciwdziałania tym zakłóceniom jest zastosowanie synchronicznego pomiaru wieloczęstotliwościowego (metoda wykresu zależności trzech częstotliwości środkowych 3CFRD). Tutaj pomiar WNZ jest wykonywany przy trzech różnych częstotliwościach pomiarowych. Sygnały różnego typu i pochodzenia mają różne widma częstotliwości. Odpowiednia konfiguracja synchronicznych filtrów pomiarowych pozwala na grupowanie sygnałów z różnych źródeł w klastry (rys. 5). Następnie każdy klaster może być badany kolejno bez nakładania go na inne źródła WNZ lub emitery [4]. Umożliwia to oddzielenie istotnych wyładowań niezupełnych od zakłóceń zewnętrznych, a także oddzielne badanie WNZ w odniesieniu do napięć zapłonu i gaszenia, analizy wzorców itp. Poniższy przykład ilustruje rozdzielenie całego

PRPD na poszczególne elementy składające się z szumu tła i dwóch źródeł wyładowań niezupełnych (rys. 6). Oddzielając poszczególne wzorce, można zidentyfikować wyładowanie koronowe. Jeśli jest to ukryte, wraz z szumem tła, ujawnia się wzorzec wyładowania krytycznego źródła WNZ, co w tym przypadku wskazuje na obecność zwęglonych powierzchni [5].

2.3 Wymagania mocowe

System testowy ma moc 5 kVA przy pracy krótkotrwałej. Obejmuje to wymaganą moc bierną i straty magnesowania transformatora. Główna indukcja badanego obiektu, pojemność uzwojenia i pojemność kondensatora sprzęgającego tworzą obwód rezonansowy. Regulację częstotliwości napięcia zasilania można zatem wykorzystać do określenia punktu pracy przy

Rysunek 8. Wyładowania powierzchniowe w uzwojeniu GN.

Rysunek 9. 1) Podłączenie kondensatora sprzęgającego w górnej części uzwojenia, wyładowania powierzchniowe 2) Zamienione podpięcie kondensatora sprzęgającego i uziemienia, bez WNZ.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE minimalnym poborze mocy. Rysunek 7 pokazuje zależność od częstotliwości mierzonej impedancji obwodu testowego. Jeśli częstotliwość jest ustawiona na maksymalny zakres impedancji, zużycie energii jest zredukowane do minimum. Jeśli maksimum impedancji nie znajduje się w regulowanym zakresie częstotliwości 50–400 Hz, można zamontować dodatkowe kondensatory równolegle do uzwojenia dolnego napięcia, aby uzyskać punkt rezonansu. Jeśli wymagana moc przekracza specyfikacje systemu testowego, do systemu można dodać dwa wzmacniacze mocy, aby pokryć wyższe zapotrzebowanie mocy. Każdy wzmacniacz o wadze 18 kg jest podłączony do obiektu testowego za pomocą oddzielnego transformatora podwyższającego napięcie. Ta procedura zwiększa dostępną moc wyjściową trzykrotnie. W zależności od konstrukcji badanego obiektu, transformatory żywiczne o mocach do ok. 20 MVA można przetestować w terenie.

Rysunek 10. PRPD bez wyładowań niezupełnych po zamianie podłączenia kondensatora sprzęgającego i uziemienia.

2.4 Kryterium oceny

Jak opisano powyżej, test akceptacji nowych transformatorów wymaga jasno określonego cyklu testowego i maksymalnego poziomu WNZ 10 pC. W celu pomiaru WNZ i późniejszej oceny działania transformatorów należy omówić możliwość zastosowania tych kryteriów. Poprzednie pomiary na miejscu wykazały, że często wymagany jest cykl testowy ze zmniejszonym napięciem testowym. Jeśli cykl testowy zostanie zmniejszony do 80% napięcia zgodnie z [3], spowoduje to że faza wstępnego naprężenia nastąpi z 1,3-krotnym napięciem nominalnym i napięciem testowym równym napięciu znamionowemu. Podobnie ocena aktywności wyładowań niezupełnych nie powinna być ograniczona do poziomu wyładowań. Raczej określenie rodzaju źródła WNZ ma znaczenie dla oceny potencjalnego ryzyka dla transformatora. Poniższe studia przypadków ilustrują zastosowanie tych kryteriów oceny.

Rysunek 11. PRPD na kablu, zarejestrowane przez system monitoringu.

Rysunek 12. PRPD fazy L1 transformatora, zarejestrowane przy indukowanym napięciu testowym.

3. Studia przypadku 3.1 Przypadek 1

Transfromator 9.5 MVA w izolacji żywicznej zbadano pod kątem wyładowań częściowych przy użyciu indukowanego napięcia testowego. Podczas gdy pierwsze dwie fazy nie wykazują żadnych nieprowidłowości, wyładowania powierzchniowe można zaob-

serwować na ostatniej fazie. Uważa się, że pochodzą one z warstwy brudu wewnątrz uzwojenia GN (Rys. 8). Ponieważ natychmiastowe czyszczenie na miejscu nie jest możliwe, konfiguracja testu została zmodyfikowana w celu zminimalizowania pola elektrycznego zanieczyszczonych obsza-

rów. W tym celu kondensator sprzęgający jest podłączony do podstawy cewki, a uziemienie jest podłączone do początku cewki. Podczas gdy napięcie na izolacji uzwojenia pozostaje takie samo, w górnej części cewki nie występują naprężenia (rys. 9). Po zamianie kondensatora sprzęgają-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE cego i uziemienia możliwe jest uzyskanie stanu bez WNZ w cewce (rys. 10). Ponieważ między dwoma pomiarami zmieniło się tylko napięcie do ziemi, wyładowania niezupełne z pierwszego pomiaru można wyraźnie prześledzić w odniesieniu do stanu zewnętrznego (powierzchniowego) cewki. Ponieważ wyładowania niezupełne nie występują wewnątrz cewki, a napięcie zapłonu jest niższe od napięcia nominalnego, zaleca się czyszczenie uzwojenia w celu zminimalizowania ryzyka dalszych uszkodzeń.

5. Literatura [1] VDE 0370 Part 7 (IEC 60599): „Im Betrieb befindliche, mit Mineralöl imprägnierte elektrische Geräte: Leitfaden zur Interpretation der Analyse gelöster und freier Gase” [Mineral oil-filled electrical equipment in service: Guidance on the interpretation of dissolved and free gases analysis], VDE Verlag Berlin and Of-fenbach. [2] EN 60076, Part 3: „Isolationspegel, Spannungsprüfungen und äußere Abstände in Luft“, [Insulation levels, dielectric tests and external clearances in air] VDE Verlag, 2001. [3] EN 60076, Part 11: „Trockentransformatoren“[Drytype transformers], 2004 [4] W. Koltunowicz, R. Plath: “Synchronous Multichannel PD Measurements”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 15, No. 6; Dec. 2008. [5] CIGRÉ, WG D1.29, Brochure 676: „Partial Dis-charges in Transformers“ Cigré, 2017.

3.2 Przypadek 2

W trakcie testów rutynowych system monitoring online dla kabla SN wykryto wyładowania niezupełne (Rys. 11). Źródło WNZ można znaleźć zarówno w sekcji kablowej, jak i w podłączonym transformatorze suchym 800 kVA / 20 kV. Dlatego jednofazowy pomiar WNZ, który jest wykonywany za pomocą napięcia indukowanego, jest używany do testowania transformatora oddzielnie. W ten sposób aktywność WNZ jest wykrywana we wszystkich fazach z napięciami zapłonu 16 kV, co jest wyraźnie poniżej napięcia nominalnego (rys. 12). Brak WNZ w kablu jest następnie weryfikowany za pomocą zastosowanego testu napięciowego. Transformator jest następnie zamieniany, ponieważ można założyć, że wyładowania niezupełne są stale aktywne podczas normalnej pracy i nadal oddziałują na izolację.

4. Podsumowanie W artykule przedstawiono metody testowania stanu izolacji transformatorów suchych, które zostały już zainstalowane. Za pomocą przenośnego źródła testowego można przeprowadzić test napięcia indukowanego w połączeniu z pomiarem wyładowań niezupełnych. Każde uzwojenie transformatora jest wzbudzana oddzielnie, co umożliwia ukierunkowaną ocenę każdego uzwojenia. Dodając wzmacniacze mocy, moc wyjściowa źródła napięcia staje się skalowalna. Umożliwia to testowanie transformatorów do ok. 20 MVA. Ponieważ nie jest możliwe wykonanie pomiarów w osłoniętej komorze, należy uwzględnić odpowied-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

nią wielkość zakłóceń. Wykazano, że metoda 3CFRD umożliwia oddzielenie sygnałów WNZ od sygnałów zakłóceń. Praktyczność systemu została zilustrowana za pomocą dwóch studiów przypadku. Testując każdą cewkę indywidualnie, możliwe było wykrycie określonych źródeł wyładowań niezupełnych i wyizolowanie ich przyczyn. Christoph Engelen, OMICRON electronics Deutschland GmbH, Germany, christoph.engelen@omicronenergy.com Udo Ranninger, OMICRON electronics, Austria Michael Krüger, OMICRON electronics, Austria n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Fog Computing odpowiedzią na wyzwania cyfryzacji energetyki Wstęp Internet Rzeczy, smart grid, cloud czy cyberbezpieczeństwo to pojęcia, które w ostatnim czasie wróciły z większą intensywnością do debaty, z jednej strony, o potrzebie szerszego otwarcia energetyki na innowacje z obszaru ICT i z drugiej strony, o potrzebie zmierzenia się z zagrożeniami i barierami w ich rozpowszechnieniu. Czy zatem to otwarcie w najbliższym czasie jest możliwe. IV rewolucja przemysłowa jest faktem a jej kluczowym obszarem zmian będzie energetyka. Wprowadzenie bezpiecznych rozwiązań w tym obszarze zadecyduje o skali i tempie przemian. Niewątpliwie oprócz strategicznej dyskusji nad skalą i głębokością zmian istotne będzie przeprowadzenie szeregu testów pilotażowych, pozwalających na zmianę obecnego status quo warstwy ICT stosowanej w sektorze energetycznym. Zważywszy na oczekiwaną skalę przemian i wyzwań stojących przed IV rewolucją przemysłową, uwzględniając jednocześnie zagrożenia i wymóg wysokiego poziomu cyberbezpieczeństwa związanego z pracą na infrastrukturze krytycznej, można ze stu procentową pewnością stwierdzić, że obecnie dostępne na rynku rozwiązania są niewystarczające! Rozpędzająca się IV rewolucja przemysłowa to przede wszystkim wykładniczy wzrost ilości przetwarzanych i analizowanych danych, dzięki którym jesteśmy w stanie podejmować szybsze i bardziej racjonalne decyzje biznesowe. To dane są kluczowym elementem nowoczesnych systemów klasy Smart Grid i to właśnie procedury związane z ich przetwarzaniem, magazynowaniem, transferowaniem i bezpieczeństwem powinny być podstawowym wyznacz1

nikiem wspomagającym podjęcie decyzji kierunkowych o zastosowaniu w energetyce konkretnej technologii czy modelu architektonicznego. Waga decyzji kierunkowej wskazującej technologię bazową dla cyfryzacji tego sektora jest ogromna. W jej wyniku przez wiele lat nie będzie możliwa zmiana przyjętego rozwiązania i wprowadzenia innego. Będzie to miało kluczowy wpływ na tempo przemian, stymulację lokalnego rynku a przede wszystkim wydajność i bezpieczeństwo informatycznej infrastruktury krytycznej. Podjęcie właściwych decyzji kierunkowych należy zatem poprzedzić dobrym rozpoznaniem i zdefiniowaniem ich konsekwencji oraz zagrożeń jakie niosą ze sobą wybrana architektura, wykorzystywane elementy oprogramowania oraz aspekty prawne z nimi związane. Należy odpowiedzieć na pytania jakie warstwy systemu Smart Grid są kluczowe, gdzie powinny być geograficznie rozlokowane i jak zabezpieczone. W artykule zaprezentowano architekturę, kluczowe cechy oraz funkcjonalności jakie posiada warstwa infrastrukturalna fog computingu, w oparciu o którą można skutecznie przeprowadzić predykowany proces cyfryzacji sektora energetycznego. Podstawowym modelem architektonicznym, który spełnia przyszłe i specyficzne wymagania sektora energetycznego, jest rozproszona mgła obliczeniowa (ang. Fog Computing). Architektura ta została opisana w postaci modelu koncepcyjnego przez Amerykański Instytut Standardów i Technologii (NIST National Institute of Standards and Technology)1 w Marcu 2018 roku i stanowi punkt wyjścia do stworzenia nowego paradygmatu budowy systemów informatycznych dla infrastruktury krytycznej.

Fundamenty Infrastruktura energetyczna charakteryzuje się dużym geograficznym rozproszeniem i wysokim stopniem heterogeniczności - Rys. 1. Jej elementy są rozwijane i modernizowane od dziesiątek lat. Wiele elementów już od dawna jest monitorowana a nawet zdalnie kontrolowana. Wiedza zdobyta w tym wieloletnim procesie jest doskonałą podstawą do zdefiniowania założeń nowoczesnego systemu Smart Grid na miarę rosnących potrzeb rynku.

Rys. 1. Rozproszona infrastruktura

Rys. 2. System zdecentralizowany

https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.500-325.pdf

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Obecnie istniejące rozwiązania kontrolno-pomiarowe i automatyka mają charakter lokalny i silosowy. Realizują konkretne zadanie na ściśle określonym terenie geograficznym. W większości przypadków składają się w warstwy kontrolno-pomiarowej (sensorycznej), oraz lokalnego systemu agregacji danych klasy SCADA. Rozwiązanie to jest bardzo naturalne i wynika z obecnie panującego paradygmatu budowy systemów informatycznych. Silosowość oznacza, że elementy systemów dedykowane są do realizacji jednego konkretnego zadania i nie istnieje pojęcie współdzielenia zasobów pomiędzy różnymi interesariuszami. Co w rzeczywistości skutkuje niepotrzebnym zduplikowaniem elementów infrastruktury. Przykładem może być chęć wykorzystania zbioru danych pomiarowych przez dwie rozłączne jednostki organizacyjne. Co przy obecnej architekturze i obostrzeniach związanych z bezpieczeństwem jest trudne w realizacji. Patrząc globalnie, mamy zdecentralizowaną infrastrukturę informatyczną Rys. 2 z wieloma ośrodkami decyzyjnymi które w żaden sposób nie są ze sobą połączone ani skorelowane. Rozwiązanie to jest wystarczające, dopóki nie trzeba przeprowadzić analizy lub podjąć decyzji biznesowej w oparciu o zbiory danych pochodzących z dwóch lub więcej rejonów. Należy się jednak zastanowić, dlaczego taka architektura została przyjęta w minionych latach. Powód jest dość prosty, biorąc pod uwagę, że systemy te pełnią rolę kontrolną wymagane były: niski czas reakcji na zdarzenia oraz autonomiczność lokalna. Oba te założenia są fundamentalnymi cechami pracy systemu dla infrastruktury krytycznej. Z punktu widzenia bezpieczeństwa operacyjnego kluczowe jest założenie o autonomiczności lokalnej. Założenie to oznacza, że systemy muszą działać współbieżnie i niezależnie. Innymi słowy, jeżeli jeden system przestaje działać nie ma to negatywnego wpływu na pozostałe systemy. Niski czas reakcji jest kluczowy, ponieważ pozwala na podjęcie decyzji biznesowej lub operacyjnej w krótkim czasie. Co jeszcze bardziej uzasadnia i potwierdza słuszność zastosowanej architektury. Pojawia się zatem pytanie, dlaczego mamy coś zmieniać w warstwie infrastrukturalnej i czy aktualny stan jest dobry i wystarczający?

Tło biznesowe i historyczne Odpowiedzi należy szukać w sferze trendów oraz cykli rynkowych a wypracowane stanowisko poprzeć analizą aktualnych rozwiązań, Powszechny dostęp do Internetu, taniejąca technologia oraz postępująca automatyzacja to trendy mające znaczący wpływ na rozwój młodych pokoleń. Obsługa komputera i systemów informatycznych stają się podstawą wykształcenia przy równocześnie malejącej ilości specjalistów np. energetyków. Trend ten nieuchronnie wymusi przeprowadzenie cyfryzacji sektorów przemysłowych na skalę jakiej do tej pory nie widzieliśmy i to nie z powodu „chęci postępu” tylko z powodu „potrzeby” związanej z koniecznością poprawy jakości świadczonych usług przy malejących zasobach eksperckich. Oznacza to, że wspomagające systemy informatyczne staną się podstawowym narzędziem pracy dla młodego pokolenia i już dzisiaj istnieje potrzeba podjęcia decyzji kierunkowych jak się do tego przygotować. IV rewolucja przemysłowa to miliony podłączonych urządzeń, komputerów i smartfonów oraz przede wszystkim maszyn i urządzeń sensorycznych emitujących zbiory danych w oparciu, o które podejmowane będą decyzje. Rolą systemów informatycznych będzie wyłuskanie istotnych informacji w tempie pozwalającym na podjęcie decyzji operacyjnych a nie przeprowadzenia analiz historycznych. Rola pracowników następnego pokolenia zostanie sprowadzona do roli operatora systemu informatycznego i decydenta zatwierdzającego scenariusze wypracowane przez systemy informatyczne. Tylko dzięki takiemu działaniu możliwe będzie utrzymanie wzrostu poziomu świadczenia usług np. w sektorze energetycznym. Okazuje się, że nie tylko koniunktura w biznesie zmienia się w sposób cykliczny. Architektura oprogramowania i infrastruktura również podążają za zmianami wywołanymi postępem technologicznym i kosztami. Aktualna zdecentralizowana infrastruktura

Rys. 3. Architektura systemów informatycznych

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

w energetyce jest pozostałością II fazy rozwoju systemów informatycznych w której pojęcie chmur obliczeniowych i centrów danych nie istniało. Poniższy rysunek (Rys. 3) przedstawia sinusoidalną zmianę trendów w architekturze systemów informatycznych z modelu scentralizowanego na rozproszony. yy I - pierwszy faza rozwoju systemów informatycznych w której komputery zajmowały całe pomieszczenia a centralizacja była jedynym możliwym rozwiązaniem. yy II - faza przenośnych jednostek obliczeniowych, powstanie sieci ethernet, zupełnie rozproszony model systemów informatycznych yy III - faza chmur obliczeniowych, ogromnych centrów danych i scentralizowanych systemów informatycznych yy IV - decentralizacja w celu usprawnienia prędkości obliczeń i odciążenia łączy komunikacyjnych Faza IV rozwoju systemów informatycznych to także kluczowy element IV rewolucji przemysłowej. Jeżeli wiemy, że nastąpi zmiana trendu w architekturze należy odpowiedzieć na pytanie jak powinien wyglądać docelowy system informatyczny i jakie stoją przed nim wyzwania.

Status quo Obserwując trendy i cykle rynkowe możemy spodziewać się gwałtownego rozwoju i przyrostu warstwy sensorycznej a w ślad za tym ilości magazynowanych danych oraz zapotrzebowania na moc obliczeniową zdolną do przetwarzania tych zbiorów. Aktualna architektura zdecentralizowana (Rys. 2) w obliczu nadchodzącej skali problemu stanie się wysoce niewystarczalna i dalsze brnięcie w jej rozwój spowoduje wykładniczy wzrost problemów związanych z utrzymaniem integralności danych a przede wszystkim z bezpieczeństwem. Posiadanie wielu

Rys. 4. Zintegrowany system zdecentralizowany

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 5 System scentralizowany

rozłącznych systemów wymusza prowadzenie rozłącznych polityk bezpieczeństwa dla każdego z systemów co zwiększa ryzyko wystąpienia niepożądanych zdarzeń. Wprowadzenie jednostek nadrzędnych w postaci centralnych operatorów (Rys. 4) zarówno informacji pomiarowej jak i utrzymania jest kierunkiem tymczasowo wystarczającym który w długim horyzoncie czasu obarczony jest sporym ryzykiem zahamowania rozwoju rynku. Wprowadzenie centralnego operatora i spójnego magazynu danych rozwiązuje przytoczony wcześniej problem interoperacyjności i pracy na zbiorach danych pochodzących z różnych regionów. Nie rozwiązuje jednak problemu rozłącznych polityk bezpieczeństwa związanych z utrzymaniem całego systemu. Obarczony jest także ryzkiem wydajnościowym. Na chwilę obecną na terenie kraju nie istnieje centrum obliczeniowe które byłoby w stanie zebrać informacje pomiarowe z całego sektora energetycznego dla predykowanej ilości sensorów i systemów pomiarowych nawet dla procesów wolnozmiennych. Są tworzone także scenariusze wprowadzenia systemu scentralizowanego w oparciu o budowę i utrzymanie własnej infrastruktury twardej w postaci dużych serwerowni lub w oparciu o wdrożenie chmur obliczeniowych. Istnieje mocne lobby promujące rozwiązania scentralizowane dużych korporacji międzynarodowych usilnie starających się założyć vendor locking w nowo kształtującym się rynku Smart Grid. Należy odważnie odpowiedzieć na pytanie czy systemy te spełniają fundamentalne potrzeby i założenia jakie energetyka stawia sobie w horyzoncie najbliższych lat oraz jak wpisują się w politykę bezpieczeństwa publicznego kraju, jeżeli uznamy sektor energetyczny za sektor pod szczególnym nadzorem. 1

Można przyjąć założenie, że duże centra obliczeniowe mogą do pewnego momentu okazać się wystarczające pod kontem wydajnościowym w kontekście nowej fali cyfryzacji. Jednak przy obecnym poziomie wydajności infrastruktury komunikacyjnej nie będą w stanie przeprowadzić szybkich analiz z powodu niemożliwości dostarczenia danych z dużej ilości sensorów w wymaganym z punktu widzenia analizy czasie. Skutkować to będzie niemożnością realizacji wspomnianego wcześniej wymagania, że nowoczesny system Smart Grid powinien wspierać proces operacyjny a nie tylko analityczny wykonywany po fakcie. Innym ważnym aspektem jest bezpieczeństwo danych, które w przypadku składowania danych na serwerach poza granicami budzi spore wątpliwości. Z kolei podjęcie decyzji o budowie lokalnych centrów danych na terenie kraju wymusi budowę także systemów redundantnych przy wątpliwych do uzasadnienia kosztach takich przedsięwzięć. Wprowadzenie systemu centralnego spowoduje, że warunek autonomiczności lokalnej nie będzie spełniony. Będzie trzeba wprowadzić specjalne procedury postępowania w przypadku zniszczenia lub awarii centralnego węzła, co rodzi szereg dodatkowych problemów którymi nie powinien być obarczony nowoczesny system informatyczny wspierający pracę całego sektora. Obie przytoczone architektury zdecentralizowana i scentralizowana nie spełnia fundamentalnych założeń bezpieczeństwa, skalowalności i interoperacyjności jakie powinna posiadać nowoczesna infrastruktura klasy Smart Grid w dobie IV rewolucji przemysłowej. Z tego właśnie powodu na

Rys. 6 Mgła obliczeniowa

rynku od wielu miesięcy toczą się debaty na temat przyszłości systemów rozproszonych. Jesteśmy świadkami burzliwego procesu adopcji systemów rozproszonych opartych o blockchain które szturmem zdobywają rynek transakcyjny i są realnym zagrożeniem dla wieloletniego status quo na nim. Rok 2017 przyniósł narodziny rynku rozproszonego magazynowania danych w oparciu o blockchain, który powinien doprowadzić do całkowitego zniesienia monopolu dużych centrów danych na rzecz małych lokalnych dostawców infrastruktury. Dostawcy ci staną do otwartej rynkowej walki konkurencyjnej o lokalnych klientów będąc jednocześnie uczestnikami systemu o globalnym zasięgu a ich poważnym atutem będzie atrakcyjna dostępność zasobów oraz szybki dostęp do danych dla lokalnych użytkowników. Dokładnie w ten sam trend wpisuje się koncepcja zwana Mgłą obliczeniową (ang Fog Computing) która ma znieść potrzebę budowy rozległych centrów obliczeniowych na rzecz rozproszonych dostawców infrastruktury.

Fog Computing jako realna alternatywa Model koncepcyjny Mgły Obliczeniowej został opisany przez Amerykański Instytut Standardów i Technologii (NIST National Institute of Standards and Technology)2 w Marcu 2018 i definiuje nowy model architektoniczny w którym kluczową rolę odgrywa rozproszona warstwa infrastrukturalna pracująca na lokalnych centrach danych i komputerach brzegowych. Jej zadaniem jest agregacja danych i szybkie przetwarzanie z wykorzystaniem dostępnych dynamicznie alokowanych zasobów. Koncepcja Mgły obliczeniowej rozwiązuje opisywane wyżej problemy i idealnie odpowiada na wymagania i kierunki rozwoju dla systemów Smart Grid. Wprowadza ujednolicony mechanizm zarzadzania infrastrukturą niwelując problemy związane z utrzymaniem zdefiniowane na poziomie systemów zdecentralizowanych. Jednocześnie nie posiada jednostki centralnej pełniącej rolę kontrolera dzięki czemu spełnia założenia autonomiczności lokalnej. Opisana przez NIST koncepcja Fog Computingu dokładnie nakreśla kierunek, w którym podąży rynek i jakim oczekiwaniom mają sprostać systemy IT w dobie totalnej cyfryzacji.

https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.500-325.pdf

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Smart Grid to wyzwanie technologiczne, którego celem jest połączenie w spójnie działający system informatyczny całej infrastruktury energetycznej zarówno tej nowoczesnej, zautomatyzowanej jak też starszej w celu optymalizacji produkcji i dystrybucji energii na danym obszarze geograficznym.

Dlaczego systemy rozproszone są przełomowe dla Industry 4.0? Wynika to z realizowanych podstawowych funkcjonalności, z których najważniejsze to: yy Świadomość lokalizacji i niskie opóźnienie Wezły mgły obliczeniowej należą do rozległej sieci klasy p2p w której potrafią zlokalizować najbliższe zasoby obliczeniowe i magazyny danych. Pod pojęciem najbliższe rozumiemy takie z którymi mają najmniejsze opóźnienie komunikacyjne. Przy jednoczesnym wprowadzeniu dynamicznej alokacji zasobów i bezstanowych obliczeń wykonywanych na żądanie Mgła obliczeniowa pozwoli przetworzyć dane dużo szybciej niż obecne systemu chmurowe. Lokalna alokacja zasobów skutkuje drastycznym obniżeniem kosztów związanych z transmisją danych i odciąża łącza komunikacyjne. yy Siec p2p Sieci rozproszone to przede wszystkim inny model komunikacji, oparty o połączenia peerowe w których węzły mogą łączyć się z wieloma innymi węzłami w sieci i nawiązywać między sobą komunikację nawet z zastosowaniem innych węzłów jako pośredników, jeżeli nie są w stanie nawiązać bezpośredniego połączenia. Oprogramowanie realizujące założenia mgły obliczeniowej powinno implementować szereg funkcjonalności umożliwiających zestawianie pewnych sieci rozproszonych działających nawet bez dostępu do Internetu. yy Adresowanie danych Dostępne systemy chmurowe i większość systemów informatycznych pracują z wykorzystaniem powszechnie znanych protokołów internetowych których podstawą jest adresacja IP. Aby odczytać lub zapisać jakiś zbiór danych musimy znać adres serwera, na którym chcemy przeprowadzić tą operację. Natomiast rozproszone przetwarzanie zmierza w stronę implementacji wzorca adresacji danych, w którym

każdy zbiór danych posiada unikatowy identyfikator, przy pomocy którego odpytujemy całą sieć i nie potrzebujemy wiedzy jaki węzeł dany zbiór posiada. Jeżeli wprowadzimy mechanizmy redundancji kopiując wybrane zbiory na kilka węzłów to w momencie ich odczytywania będziemy mogli je automatycznie odebrać z kilku źródeł. Podejście to pozwala na wprowadzenie opisywanej wcześniej autonomiczności lokalnej w której system dział poprawnie nawet bez dostępu do Internetu a dane są ciągle dostępne.

Podsumowanie

yy Dynamiczna alokacja zasobów Podstawowym wyzwaniem stawianym przed mgłą obliczeniową jest szybkie dopasowywanie się do aktualnych wymagań obliczeniowych i zwalnianie zasobów, gdy nie są już potrzebne. Rosproszony system powinien implementować wzorzec „Serverless computing”, w którym algorytmom obliczeniowym przydzielane są zasoby w najbliższej wolnej serwerowni i w momencie kiedy są potrzebne.

Fog Computing umożliwi energetyce wiarygodnie i bezpiecznie magazynować dane pomiarowe na dużą skalę. Żaden nawet najlepiej przemyślany algorytm teoretyczny nie wytrzyma zderzenia z szybką analizą realnych danych, będzie przy tym wymagał wielokrotnych iteracyjnych poprawek o wątpliwym efekcie końcowym. Nie gromadząc danych już dzisiaj ryzykujemy skazaniem się na status cyfrowego III świata w nieodległej przyszłości, ale jest też jeszcze możliwe, że staniemy się jako kraj jednym z liderów cyfrowej rewolucji, której energetyka jest podstawą.

yy Zarządzanie infrastrukturą Rozległa infrastruktura o tysiącach węzłów w różnych lokalizacjach może być ciężka w utrzymaniu bez odpowiednich narzędzi wspierających ten proces. Kluczowe jest zaimplementowanie koncepcji prywatnego Blockchaina służącego jako rozproszony mechanizm kontroli i zarządzania Mgłą obliczeniową. To właśnie dzięki niemu bez wprowadzania jednostki centralnej można w sposób pewny kontrolować wszystkie zasoby.

W artykule zaprezentowano rewolucyjne podejście do budowy infrastruktury informatycznej dla sektora krytycznego jakim jest energetyka, w oparciu o ideę Fog Computingu. iGrid Technology i Fogger podjęły się realizacji tego ambitnego zadania i z sukcesami wprowadzają na rynek produkty w sektorze energetycznym już dzisiaj spełniające wymagania NIST.

Manifest

Autorzy: Kamil Kozak; CEO Fogger Sp. z o.o.,; VP iGrid Technology Sp. z o.o. Ryszard Bednarz; CEO iGrid Technology Sp. z o.o. n

yy Agnostycyzm sprzętowy Dobrze zaprojektowana mgła obliczeniowa powinna umożliwiać wprowadzenie węzłów sprzętowych dowolnego producenta bez względu na ich moc obliczeniową czy architekturę sprzętową. Wyżej wymienione funkcjonalności to tylko niektóre z kluczowych jakie powinna mieć dobrze zaprojektowana mgła obliczeniowa. Wprowadzenie do energetyki takiego spójnego środowiska umożliwi wybudowanie skalowalnego systemu informatycznego i infrastruktury niezależnej od zewnętrznych dostawców. Istniejące na rynku rozwiązania chmurowe powinny być wykorzystywane jako dodatkowe zbiorniki danych i jednostki obliczeniowe nie mające krytycznego znaczenia dla stabilności i bezpieczeństwa systemu jako całości.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Stosowanie nowoczesnych sterowników obiektowych przy modernizacji infrastruktury energetycznej w sieciach rozdzielczych SN Streszczenie

Wstęp

Eksploatacja elektrycznych sieci dystrybucyjnych SN staje się coraz bardziej skomplikowanym zadaniem dla Operatorów. Wyzwania stawiane przez rosnący popyt, konieczność integracji rozproszonych źródeł wytwarzania energii oraz starzejąca się infrastruktura - to tylko kilka z wielu aspektów, z których każdy z nich może wpływać na ogólną niezawodność sieci i co za tym idzie zadowolenie lub nie klienta. Nowoczesne sterowniki powinny odpowiadać nowym wyzwaniom i wymogom stawianym przy budowaniu i modernizacji stacji transformatorowych SN/SN lub SN/nN oraz monitoringu innych obiektów pracujących w infrastrukturze sieci kablowej i napowietrznej SN. Możliwość optymalizacji inwestycji dzięki systemowi otwartej modułowej platformy zgodnym z IEC61131-3 realizując dodatkowo funkcje RTU umożliwi szeroką implementację funkcji do rzeczywistych wymogów. Nowoczesne sterowniki integrują w sobie wiele funkcji takie jak: łatwa implementacja pod różną ilość pól oraz typy rozdzielnic, zdalne i lokalne sterowanie łącznikami, dostęp do konfiguracji poprzez serwer www, detekcję zwarć dla wszystkich typów uziemienia sieci. Dostarczają wielu informacji pomiarowych w czasie rzeczywistym pomocnych . Wyposażone często w wewnętrzną komunikację P2P umożliwiają realizacje zaawansowanych automatyk w układach scentralizowanych jak i rozproszonych w tym obszarowych systemach restytucyjnych zasilania typu Self Healing Grid, zdalnej automatyce SZR oraz stosowanej przy ważnych klientach. Kluczowym ostatnio staje się pewna i bezpieczna komunikacja sterowników instalowanych w głębi sieci z systemami nadzoru SCADA. Nowoczesne sterowniki obiektowe wyposażane są w systemy bezpieczeństwa zgodnie z normą PN-EN 62351 pomagające ochronić w ten sposób sieć dystrybucyjną przed niepożądanym dostępem oraz zapewniające bezpieczne operacje łączeniowe poprzez różne media komunikacyjne. Jedna modułowa platforma sprzętowa integrująca wiele funkcji ruchowych, pomiarowych, komunikacyjnych i diagnostycznych umożliwia szybkie dopasowanie się pod wymogi klienta przy realizacji i eksploatacji modernizowanych stacji. Celem niniejszej publikacji jest przedstawienie zagadnień związanych z automatyzacją sieci SN z wykorzystaniem urządzeń produkcji Schneider Electric.

Sieci dystrybucyjne SN muszą przejść technologicznie do następnej generacji w celu sprostania wyzwaniom współczesnych wymogów zasilania wynikające ze zwiększenia zapotrzebowania na energię, bardziej rygorystyczne limity emisji CO2 i ostre ograniczenia wydatków operacyjnych (OpEx). Struktury sieci stają się coraz bardziej złożone w wyniku dynamicznej rozbudowy infrastruktury, mocy podłączanych nowych odbiorców (konsumentów i prosumentów), charakteru podłączanych rozproszonych źródeł energii lub innych odbiorników mających wpływ na zmiany parametrów sieci. Dla zachowania ciągłości i odpowiednich parametrów zasilania Operatorzy muszą patrzeć globalnie na to zagadnienie by unowocześniać strukturę sieci na różnych płaszczyznach. Wszelkie rozważania o tworzeniu lokalnych czy globalnych struktur automatyzacji i monitoringu parametrów sieci typu „SmartGrid” czy „Smart Metering” musi rozpoczynać się właśnie od sieci dystrybucyjnej, gdzie w ostatnich latach następuje znaczący rozwój. Szczególnie związane jest to z aglomeracjami miejskimi, gdzie wymusza się rozbudowę i zarazem modernizację sieci zasilania na średnim i niskim napięciu. W sieciach napowietrznych instalowane są rozłączniki i wyłączniki sterowane radiowo. Staje się bardzo istotnym element efektywności zarządzania pracą takiego systemu, gdzie kluczowymi elementami są media komunikacyjne oraz wielofunkcyjne sterowniki, które zarządzają wszystkimi urządzeniami zainstalowanymi na stacjach transformatorowych w głębi sieci zasilającej i dostarczają wszelkich informacji do systemów telemechaniki SCADA oraz systemów obszarowych ADMS. Obok monitoringu przepływu energii do odbiorców istotnym zagadnieniem jest szybka rekonfiguracja sieci podczas stanów zwarciowych. Kluczowy dla spółek dystrybucyjnych staje się czas reakcji poniżej 3 minut, którego przekroczenie wpływa na naliczanie wskaźników odnoszących się do długich i krótkich przerw w zasilaniu typu SAIDI i SAIFI, których zmniejszania, z roku na rok, rygorystycznie będzie domagał się Urząd Regulacji Energetyki. Instalowanie rozłączników wyposażonych w napędy oraz wielofunkcyjnych sterowników obiektowych staje się już powoli standardem. Takie wielofunkcyjne sterowniki często wyposażane są już w układy sterownicze, komunikacyjne, pomiarowe oraz umożliwiają detekcję przepływu prądów zwarciowych (FPI – Fault Passage Indicator) dla różnych typów uziemienia sieci.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Mówimy tutaj o układach dedykowanych na linie kablowe i napowietrzne. Sterowniki umożliwiają z jednej strony zdalne sterowania łącznikami oraz przesyłanie informacji z danego punktu w głębi sieci o wielkości i jakości obciążenia, parametrów przesyłanej energii, monitoringu parametrów elektrycznych zarówno po stronie średniego i niskiego napięcia wraz z detekcją przepływu prądu zwarcia. Operator po wystąpieniu zakłócenia może w sposób manualny lub automatyczny przeprowadzić rekonfigurację sieci tak, by w możliwie jak najkrótszym czasie jak największa część odbiorców mogła być załączona pod zasilanie a uszkodzony odcinek wyizolowany. Wielomodułowa struktura sterowników, małe gabaryty oraz szeroka gama zintegrowanych funkcji umożliwiają zastosowanie go jako główny element przy budowaniu i zarządzaniu inteligentnych stacji transformatorowych SN/nN tzw. „Smart Kiosk” w głębi sieci dystrybucyjnej. Nowoczesne sterowniki instalowane w głębi sieci na stacjach transformatorowych powinny zapewniać bezpieczną komunikację do systemów SCADA jak i innych połączeń posiadając narzędzia zgodne z normami bezpieczeństwa dostępu IT chroniące sieć dystrybucyjną przed niepotwierdzonym dostępem oraz cyberatakami. Budowanie oraz modernizowanie stacji transformatorowych SN/nN w głębi sieci na bazie nowoczesnych sterowników pozwoli Operatorom na bardziej optymalne zarządzanie siecią i odpowiednio szybką reakcję obsługi w przypadku stanów awaryjnych.

Nowoczesne sterowniki dla stacji transformatorowych SN/nN Innowacyjnym rozwiązaniem dla stacji transformatorowych SN/SN jak i SN/nN w sieciach kablowych jest zastosowanie zaawansowanych sterowników obiektowych, które oprócz funkcji sterowniczych posiadają dodatkowo funkcje automatyk oraz zintegrowane wskaźniki przepływu prądu zwarcia. Urządzenia takie posiadają możliwość implementacji automatyki sekcjonowania odcinka linii, SZR oraz załączenia zewnętrznego generatora/agregatu prądotwórczego, które można aktywować lokalnie lub zdalnie ze względu na potrzeby aplikacji. Pod kątem realizacji automatyk restytucyjnych zasilania SHG sterowniki wyposażane są w otwarte moduły PLC do stworzenia odpowiedniej logiki blokowania od sygnałów wewnętrznych i zewnętrznych. Sterownik taki powinien posiadać rozbudowaną opcjonalną bazę protokołów komunikacyjnych dla różnych mediów transmisji danych do systemów SCADA. Dostępne są protokoły takie jak standardowy Modbus RTU lub sieciowy TCP/IP, IEC870-5-101 lub 104, szeregowy DNP3.0 poziom 3 lub sieciowy TCP/IP. Często producenci wyposażają takie sterowniki w coraz bardziej popularny protokół ethernetowy w standardzie IEC61850, który umożliwia współpracę i realizacje automatyk w trybie „on-line”. Dostęp do odczytu danych zarówno konfiguracyjnych jak i pomiarowych można realizować poprzez wbudowany Webserwer co ułatwia prace nie wiążąc prac ze specjalizowanym oprogramowaniem producenta. Nawet takie lokalne łącza są chronione odpowiednimi narzędziami bezpieczeństwa dostępu. W typowych aplikacjach takie sterowniki montowane są standardowo w dedykowanych szafkach i podłączane do rozdzielnic stanowiąc ich integralną część od strony montażowej jak i prawidłowej współpracy z wszystkimi łącznikami. Często także ze względu na swoje małe gabaryty montuje się je w nadstawkach lub dedykowanych do tego otworach montażowych rozdzielnicy. Jest to praktykowane rozwiązanie, które gwarantuje dla użytkownika prawi-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

dłową pracę całej rozdzielni. Cały układ może być wcześniej przetestowany u producenta jeszcze przed montażem na obiekcie. Jest to typowe rozwiązanie, które daje pewność poprawnej pracy i eksploatacji tego typu rozdzielnic wnętrzowych. Modułowa budowa oraz modyfikowane parametry powodują, że taki sterownik może być z powodzeniem adoptowany do rozdzielnic różnych producentów. Szczególnie będzie to istotne w przypadku stacji modernizowanych, gdzie planowane będzie dołożenie napędów oraz modułu komunikacyjnego. Sterownik jest w pełni zintegrowany co ułatwia jego montaż i późniejszą eksploatację. We wnętrzu metalowej obudowy posiada moduły: synoptyki, komunikacyjny, procesora i zasilania. Zastosowano tutaj wysokiej klasy akumulator 12V/24Ah lub opcjonalnie 12V/32Ah o czasie życia do 10 lat, który umożliwia z jednej strony podtrzymanie działania wszystkich modułów oraz kilku lub nawet kilkunastu sterowań przez operatora załącz/wyłącz przez okres od kilku do kilkunastu godzin po zaniku napięcia na stacji. Wszystkie informacje o stanie aparatury łącznie z akumulatorem są przez ten czas przekazywane do systemu telemechaniki po łączu komunikacyjnym. Komunikacja z systemami nadrzędnymi może być realizowana poprzez różne łącza: od szeregowych RS232/RS485, światłowód, poprzez interfejsy GSM/GPRS/3G/4G i Ethernet aż po cyfrowe modemy radiowe do których dedykowany jest osobny RS232. Wszystkie zewnętrzne urządzenia zasilane mogą być z wewnętrznego źródła 12V/24V/48Vdc. Sterowania można realizować standardowo na napięciu 24Vdc lub 48Vdc, w zależności od opcji zasilania napędów w rozdzielnicy. Opcjonalnie można wykorzystać także lokalny port RS485 z protokołem Modbus lub port Ethernetowy do podłączenia zewnętrznych urządzeń typu „slave”, takie jak: liczniki energii i analizatory parametrów sieci o klasie co najmniej 0,5S po stronie niskiego napięcia, zabezpieczenia prądowe współpracujące z klasycznymi przekładnikami prądowymi lub sensorami czy też dodatkowe moduły I/O rozszerzające ilość wejść/wyjść binarnych. W polach transformatorowych często stosuje się zabezpieczenia autonomiczne, które zasilają się z przekładników prądowych i kierują sygnały wyłączające na cewki wybijakowe. Takie urządzenia także mogą być zintegrowane komunikacyjne z nowoczesnymi sterownikami stacyjnymi. Wszystkie informacje z podłączonych urządzeń mogą być przesyłane po protokole do systemu telemechaniki poprzez różne media komunikacyjne. Użytkownik ma do dyspozycji także rozbudowany lokalny panel sterowania z sygnalizacją diodową łącznie z topologią położenia łączników na stacji oraz stanu pracy poszczególnych modułów i możliwością lokalnego sterowania łącznikiem w danym polu. Często także wprowadzane są dodatkowo panele synoptyczne typu Magelis, które mogą dostarczać dodatkowych informacji o stanie pracy urządzeń na stacji. Nowoczesne sterowniki dysponują także łącznością wifi, gdzie operacje łączeniowe oraz monitoring urządzeń można realizować poprzez graficzne aplikacje zainstalowane na tablecie co powinno usprawniać w przyszłości operacje eksploatacyjne dla służb serwisowych. Dostęp do wszystkich tego typu operacji zarówno dla poziomu lokalnego oraz komunikacji z systemem SCADA realizowany jest zgodnie z normami określającymi bezpieczeństwo sieciowe IEC62351 i IEEE 1686.

Komunikacja peer to peer (P2P) W odniesieniu do automatyk resytucyjnych zarówno rozproszonych SHG czy też scentralizowanych FDIR ważnym staje się drugi wewnętrzny kanał komunikacyjny będący na

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 1. Rozproszona automatyka SZR

wyposażeniu inteligentnych sterowników, gdzie realizowana jest zdalna komunikacja „peer to peer” (P2P) pomiędzy poszczególnymi urządzeniami. Ten rodzaj niezależnej komunikacji służący do przesyłania sygnałów binarnych i ma szczególne znaczenie w przypadku rozbudowanych automatyk służących do wydzielania uszkodzonego odcinka linii i załączeniu pod zasilanie jak największej liczby odbiorców w jak najkrótszym czasie. Wewnętrzne protokoły Modbus/ DNP3/IEC61850-GOOSE są typowo stosowane do tego typu łączności. Poza tym komunikacja P2P może mieć także inne zastosowania. Przykładowo przy realizacji rozproszonej automatyki SZR, gdzie do tej pory kluczowe informacje do wykonania przełączenia były dostarczane drogą przewodową. Przy takim podejściu mamy do dyspozycji łącza ethernetowe lub GPRS do przerzucania sygnałów binarnych lub sterowniczych na większą odległość. Poniżej pokazano schemat komunikacyjny dla typowego układu pierścieniowego sieci o dwóch końcach zasilania oraz z jednym punktem podziału z rozbudowanymi elementami pomiarowymi na stacji transformatorowej SN pracującej i zasilającej odbiorców w głębi sieci. Niezależna komunikacja P2P może znaleźć zastosowania także do budowania lokalnej i rozproszonej automatyki SZR pomiędzy sterownikami nadzorującymi rozłączniki w przypadku projektowania układa zasilania dla krytycznego klienta.

Rozproszona automatyka SHG (Self Healig Grid) / FDIR w rozwiązaniu Schneider Electric Dotychczasowe doświadczenia przy budowaniu systemów automatyki restytucyjnej zasilania SN pokazały realne korzyści dla Operatorów. Rozwiązania Schneider Electric wykazały się szybkim czasem przełączeń typowo poniżej 30 sekund oraz pewnością działania po wystąpieniu zwarcia. Układy rozproszone bazujące na uniwersalnych sterownikach Easergy T200 & T300 umożliwiają objęcie automatyką znacznych

obszarów infrastruktury miejskiej oraz wiejskiej przy wielopunktowych źródłach zasilania. Obecnie istnieje możliwość budowania automatyki restytucyjnych SHG zarówno na liniach kablowych, napowietrznych oraz hybrydowych obejmujących linie mieszane. Klient może dopasowywać algorytm pod swoje procedury eksploatacyjne przy jednoczesnej współpracy wyłączników i reklozerów oraz rozłączników. Wprowadzanie równolegle dodatkowych punktów ze wskaźnikami przepływu prądu zwarciowego posiadających moduły komunikacyjne dają Operatorom pełny obraz pracy sieci i umożliwiają szybką reakcję w przypadku awarii w systemie zasilania. Sterowniki oraz wskaźniki zwarcia podłączone do lokalnych systemów SCADA (SYNDIS, Ex, BTC PRINS) dostarczają niezbędnych informacji pomiarowych umożliwiając wszelkie sterowania Operatorowi nawet po zaniku napięcia po wystąpieniu zwarcia. Zaletą stosowania układów rozproszonych SHG jest ich łatwość rozbudowy i podpięcia do dowolnego systemu sterowania i nadzoru po standardowych protokołach i mediach komunikacyjnych. Klient ma możliwość zaplanowania kosztów i optymalizację inwestycji w infrastrukturę sieci SN/nN na przełomie kilku lat bez potrzeby przebudowy istniejących systemów informatycznych.

Uniwersalny sterownik Easergy T300 Nowej generacji sterownik T300 integruje w sobie wiele funkcji, które pozwalają na zarządzanie przez Operatora stacjami elektroenergetycznymi pracującymi w głębi sieci średniego i niskiego napięcia. Konstrukcja modułowa w sposób elastyczny i prosty umożliwia na dopasowanie się pod bieżące wymagania i schemat stacji tak, aby w jak największym stopniu optymalizować koszty inwestycji. Użytkownik może sam integrować poszczególne moduły dopasowując odpowiednią funkcjonalność pod swoje potrzeby. Otwarta struktura tworzenia układów logicznych realizowana w oparciu o normę IEC61131-3 umożliwia użytkownikowi wprowadza-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 2. Typowy system komunikacyjny dla rozproszonej automatyki SHG

nie nawet złożonych elementów do układów pracy topologii stacji. W połączeniu z dostępną standardowo wewnętrzną komunikacją „peer to peer” realizowaną pomiędzy sterownikami użytkownik dostaje możliwość realizacji bardziej złożonych automatyk restytucyjnych typu Self Healing Grid, które umożliwiają automatyczne przełączanie łącznikami po wystąpieniu zwarcia tak, by w jak najkrótszym czasie bez udziału operatora powrócić do pierwotnego schematu zasilania wydzielając równocześnie uszkodzony odcinek. Sterownik współpracuje z wieloma sensorami pomiarowy-

Rys. 3. Easergy T300 Pełny widok modułów sterownika

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

mi, z których mierzone i obliczane wartości przesyłane są w czasie rzeczywistym do systemów SCADA po różnych protokołach komunikacyjnych wymaganych przez Energetykę. Do zastosowania są tutaj różne media komunikacyjne od bezpośrednich łącz elektrycznych czy też ethernetowych

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 4. Zastosowanie sensorów pomiarowych oraz innowacyjnego sterownika Easergy T300 w rozdzielnicy pierścieniowej RM6 produkcji Schneider-Electric

do najczęściej stosowanych modemów GPS/GPRS/3G/4G. Lokalnie służby serwisowe mają możliwość pobierania informacji ze sterownika oraz jego konfigurację poprzez bezpośrednie łącza ethernetowe, USB, WiFi oraz zdalnie za pomocą przeglądarki www zainstalowanej na laptopie lub tablecie. Wszystkie kanały komunikacyjne chronione są przed dostępem osób nieupoważnionych zgodnie z IEC62351 i IEEE 1686. Ciekawostką jest monitoring temperatury w punktach krytycznych np. połączeń szyn za pomocą przetworników TH110, które komunikują się poprzez łącze WiFi za pomocą protokołu ZigBee Green Power realizując pracę autonomiczną bez potrzeby dostarczania napięcia zasilania. Algorytm SMD w sposób ciągły dostarcza do systemu informacji o statucie temperatury w mierzonym punkcie (np. połączenia śrubowe na szynach zbiorczych, głowice kablowe itp.).

yy realizuje funkcje GATEWAY (np. dla małych stacji możliwość podpięcia zabezpieczeń MiCOM, SEPAM oraz urządzeń innych producentów) yy Obsługa wszystkich standardowych mediów i protokołów komunikacyjnych IEC101/104, DNP3/IP, IEC61850-8.1 Ed.2, Modbus (master – slave) oraz SFTP, HTTPS, SNTP yy Serwer www dla ułatwienia prac konfiguracyjno-serwisowych oraz eksploatacyjnych yy Rozbudowane media komunikacyjne (Ethernet, USB, GPRS, 2G, 3G, 4G) yy interfejsy pod komunikacje modemową: RJ45, RS232, RS422/RS485

Charakterystyka ogólna poszczególnych modułów sterownika Sterownik Easergy T300 posiada budowę modułową aby w prosty sposób umożliwić dopasowanie pod rzeczywisty schemat stacji. Można tutaj tworzyć układy do monitoringu pojedynczych jednostek energetycznych (transformatory, rozłączniki itp. aż po mocno rozbudowane schematy sterowniczo – diagnostyczne dla stacji transformatorowych SN/nN z dużą ilością różnych rodzajów pól. (maksymalnie 24) Jednostka centralna typu HU250 spina komunikacyjnie po łączu ethernetowym wszystkie rodzaje modułów sterowniczo pomiarowych (SC150 i LV150) łącznie ze zintegrowanym modułem zasilacza (PS150 lub PS25) oraz modułami komunikacyjnymi do systemów telemechaniki / SCADA i łącza inżynierskiego. (różne media jak GPRS, WEB Serwer). Jednostka centralna HU250 realizuje następujące funkcje: yy zarządza bezpieczeństwem komunikacyjnym zgodnie z IEC62351 i IEEE1686 do systemów SCADA oraz lokalnych narzędzi programowych yy określanie dostępu RBAC oraz polityki bezpieczeństwa SAT

Jednostka centralna HU250 z modułami komunikacyjnymi

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 5. Układ komunikacyjny urządzeń na stacji

yy komunikacja peer to peer (P2P) do komunikacji pomiędzy sterownikami yy wbudowane gotowe automatyki (SZR,, Załączenie generatora, SHG) z możliwością modyfikacji zgodnie z IEC61131 – 3 PLC yy lokalna i zdalna konfiguracja podłączanych modułów yy posiada 8 wejść binarnych i 2 wyjścia przekaźnikowe modułów yy posiada 1 wejście do pomiaru temperatury (PT100) yy posiada 1 wejście do podłączenia zewnętrznej lampki sygnalizacyjnej yy rejestrator zdarzeń (SOE) – 500 000 zapisów z rozdzielczością do 1ms Podstawowa jednostka sterująca SC150 realizuje następujące funkcje: yy zdalne i lokalne sterowanie oraz monitoring łącznikami yy pomiary prądów (3 prądy fazowe oraz Io oraz napięć fazowych yy detekcja prądów zwarciowych: ANSI

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

Moduł sterowniczy SC150

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 6. RBAC – Struktura zarządzania dostępem

yy zaawansowany pomiar jakości mocy zgodny z dyrektywą EN 50160 yy pomiar mocy zgodny z IEC 61557-12) oraz pomiar jakości mocy zgodny z IEC 61000-4-30 klasa S yy ustandaryzowany model danych (IEC 61850) yy graficzne odwzorowanie stanów łącznika i uziemnika yy Kompatybilny ze standardowymi sensorami prądowymi zgodnie z IEC60044-1 oraz przekładnikami napięcia z godnie z IEC60044-2 yy współpraca z różnymi dzielnikami napięciowymi (LPVT zgodnie z IEC60044-7, VDS, Schneider VPIS oraz zewnętrzne dzielniki napięcia PPACS montowane w rozdzielnicy) yy wbudowana automatyka Sekcjonowania yy detekcja zwarcia dla wszystkich typów uziemienia sieci SN yy rozbudowany panel operatorski (sterowanie, sygnalizacja LED) yy 8 wejść binarnych zgodnych z IEC61132-2 yy 2 wyjścia przekaźnikowe / sterownicze Moduł pomiarowy LV150 do monitoringu transformatora oraz obwodów niskiego napięcia

yy pomiar temperatury transformatora (3 x PT100) yy pomiary napięcia, prądu oraz mocy zgodnie z IEC 61557-12 yy detekcja zerwanego przewodu fazowego (SN lub nN) ANSI 47 yy monitoring strony niskiego napięcia ANSI 27, 59, 59N yy Pomiar jakości mocy zgodnie z IEC 61000-4-30 class S yy dostępny model danych IEC61850 yy pomiary 4 pędów (3 fazowe oraz 1 bezpośredni pomiar Io) yy pomiar prądów min/max (RMS – dla 1 dzień, 7 dni, 1 miesiąc, 1 rok) yy pomiar THD dla prądów i napięć (pofazowo) yy pomiar mocy: P, Q, S (4 kwadranty) yy pomiar pików obciążeń dobowych yy wskaźnik FPI oraz obecności napięcia yy graficzny interfejs HMI ze wskaźnikami LED

Cybersecurity – ochrona infrastruktury komunikacyjnej Modułowy sterownik Easergy T300 umożliwia ochronę infrastruktury komunikacyjnej przed nieautoryzowanym dostępem. Realizuje bezpieczny dostęp do lokalnego i zdalnego sterowania w oparciu o funkcję RBAC (Role-Based-Access-Control), która określa zasady dostępu w zależności od sprawowanej funkcji (uwierzytelnianie użytkowników i zarządzanie hasłami). Prawa dostępu są wstępnie określone zgodnie z normą IEC 62351-8 ale mogą być również modyfikowane zgodnie z wymaganiami użytkownika za pomocą narzędzia zarządzającego cyberbezpieczeństwem typu SAT (Security Configuration Tool). Komunikacja do systemów SCADA realizowana jest zgodnie z normą IEC 62351-5 dla protokołów DNP3 oraz IEC 60870-5-101 i 104. Dodatkowo wspierane są następujące standardy bezpieczeństwa: BDEW, E3, NERC_CIP, IEEE1686, CS_PH1.

Podsumowanie

Moduł pomiarowy LV150

Modułowy sterownik Easergy T300 stanowi elastyczną platformę nowej generacji do tworzenia aplikacji do zarządzania stacjami elektroenergetycznymi pracującymi w sieci dystrybucyjnej średniego i niskiego napięcia. Oferuje zintegrowane rozwiązanie do sterowania i monitorowania urządzeń zainstalowanych na stacji transformatorowej SN/SN raz SN/ nN. Umożliwia współpracę z zewnętrznymi urządzeniami

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE oraz zintegrowanymi sensorami pomiaru prądu, napięć i temperatury. Instalacja wyspecjalizowanych sterowników wyposażonych w możliwość budowania automatyk restytucyjnych typu SHG/FDIR staje się dla Operatorów ważnym i zarazem najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem, które wpływają na zwiększenie niezawodności pracy systemów elektroenergetycznych przez co niewątpliwie wpłynie na zmniejszenie wskaźników SAIDI. Zdalne sterowanie, pomiary i monitoring pracy stacji transformatorowych pracujących w głębi sieci dystrybucyjnej w systemach telemechaniki SCADA wpłynie znacząco na poprawę efektywności

rozbudowujących się struktur sieci zasilających. Nowoczesny sterownik Easergy T300 został wyposażony dodatkowo w najnowsze standardy funkcyjne dotyczące cyberbezpieczeństwa komunikacyjnego. Krzysztof Burek Schneider Electric Poland Sp. z o.o. krzysztof.burek@schneider-electric.com 2018 n

Literatura

1. Wiadomości Elektrotechniczne: Poprawa jakości i niezawodności systemów zasilania w energię elektryczną kluczem do wzrostu przychodów cz.1, Wydawnictwo Sigma, 03 2008. 2. Wiadomości Elektrotechniczne: Poprawa jakości i niezawodności systemów zasilania w energię elektryczną kluczem do wzrostu przychodów cz.2, Wydawnictwo Sigma, 04 2008. 3. User Manual T200I typ SHG, Schneider-Electric 05/2012. 4. Materiały informacyjne Easergy T300, Schneider Electric 2018 5. J.Ahola: A self healing Power system for the accurate fault localization and zone concept, proc. Of T&D conference 2012, Amsterdam 6. E.Coster, W.Kerstens, T.Berry: Self healing distribution networks using smart controllers, CIRED, 22nd International Conference on Electricity Distribution, Paper 0196, Stockholm, 10-13 June 2013 7. Y.Chollot, J.Wild, T.Berry, A.Jourdan, J.Houssin, R. Joubert, B. Raison, R.Marguet: Decentralized self healing solution tested in the framework of GreenLys smart grid project, 2009 8. A.Babś, K.Madajewski, T.Ogryczak, S.Noske, G.Widelski: Pilotażowy projekt wdrożenia w Energa-Operator SA sieci inteligentnej „Inteligentny Półwysep”, Wydanie tematyczneSmart Grid, ActaEnergetica

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Pionierskie pomiary miernikiem Sonel MIC-15k1. Badania rezystancji izolacji linii przesyłowej 400 kV Pomiary rezystancji izolacji linii elektroenergetycznych to dziewiczy obszar działań. Standardem jest pomiar parametrów podłużnych: impedancji zgodnej i zerowej, impedancji własnych i wzajemnych, pętli ziemiooporowych. Natomiast nie mierzy się RISO. Co więcej, nie istnieją żadne normy bądź wytyczne określające minimalne wartości rezystancji izolacji, napięcia probierczego czy czasu pomiaru. Firma SONEL S.A. uznała niniejszy temat za warty zbadania. Oto rezultaty.

Co badaliśmy?

Teoria kontra praktyka

Dzięki uprzejmości spółki TAURON Dystrybucja S.A., mieliśmy okazję zbadać linię elektroenergetyczną o napięciu znamionowym 400 kV. Przebiega między miejscowościami Jasieniec i Grudziądz (Polska) na dystansie 73,6 km. Liczy 195 słupów kratowych typu E33U, E33spec oraz EA33, wspartych na fundamentach prefabrykowanych, monolitycznych i palowych.

Korzystając z wiedzy teoretycznej, wyliczono spodziewaną wartość rezystancji izolacji pojedynczej linii fazowej. Jako model linii przyjęto nieskończenie długi przewód, zawieszony nad nieskończoną płaszczyzną na wysokości d = 10 m. Założono, że ma on promień r=26,1 mm, a rezystywność otaczającego go powietrza wynosi ρ = 71,4 TΩm. Nie uwzględniono występowania podpór (słupów) sąsiednich przewodów fazowych oraz przewodu odgromowego. Nie wzięto pod uwagę także zwisu przewodu oraz nierówności terenu. Jednostkowa rezystancja jednego metra tego układu wynosi Rm = 7,6 TΩ. Wyliczając równoległe połączenie całej długości linii (dzieląc tę wartość przez długość linii), otrzymuje się rezystancję wypadkową: Rs = 1,02 GΩ. Jednostkowa rezystancja Rm układu wynosi 7,6 TΩ. Mnożąc tę wartość przez długość linii, otrzymuje się rezystancję wypadkową: Rs = 1,02 GΩ.

Jak mierzyliśmy? Badana linia była nieuziemiona i pozbawiona zasilania. Do niej, za pośrednictwem sięgającego ziemi odejścia, podłączony został analizator jakości izolacji MIC-15k1. Napięcie probiercze wynosiło 15 kV. Z uwagi na zachowanie standardów bezpieczeństwa, sterowanie przyrządem, monitorowanie pomiaru i jego zakończenie odbywało się zdalnie – z telefonu komórkowego poprzez aplikację mobilną Sonel MIC Mobile 2.0.

Zmierzone RISO

Prąd upływu IL

Pojemność C

MΩ

µA

µF

234

65,1

1,47

220

69,4

1,45

240

63,7

1,46

Faza

Badany przewód fazowy jest zamocowany do 268 izolatorów. Przyjęto, że rezystancja pojedynczego izolatora wynosi 1 TΩ. Przekłada się to na wypadkową rezystancję układu izolatorów Ri = 3,7 GΩ.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

Parametry Rs i Ri można zamodelować jako dwa rezystory połączone równolegle. Ich wypadkowa rezystancja - a więc teoretyczna rezystancja izolacji linii RISO wynosi 805 MΩ. Teorię skonfrontowano z pomiarami na fazach L1, L2 i L3 rozpatrywanej linii. Wyniki przedstawiono w tabeli na poprzedniej stronie. Przy okazji zweryfikowano jedną ciekawą rzecz. Linia napowietrzna to swoista antena, bardzo długa i krzyżująca się z innymi liniami. Nie było wiadomo, jakie wartości napięcia i prądu mogą się w niej indukować po odziemieniu. Dzięki analizatorowi MIC-15k1 ustalono, że jest to napięcie przemienne w granicach 20…260 V, generujące prądy zakłócające. Nie stanowiło to przeszkody w pomiarach RISO. MIC-15k1 może pracować przy wartościach prądów ≥10 mA.

Interpretacja Wartość teoretyczna RISO wyniosła 805 MΩ, a wartość zmierzona - poniżej 250 MΩ. Różnica 550 MΩ może wynikać z uproszczeń w założeniach części teoretycznej. 1. Do obliczeń przyjęto silnie uproszczony model linii napowietrznej. Nie uwzględnia on wielu zmiennych, takich jak: yy zmiany w wysokości zawieszenia i odstępu przewodów od ziemi, yy wpływ konstrukcji nośnej słupa kratowego, yy wpływ pozostałych przewodów znajdujących się na słupie, yy odległość od innych linii napowietrznych, krzyżujących się z tą rozpatrywaną. 2. Przyjęta rezystancja izolatorów jest wartością orientacyjną i nie uwzględnia wpływu zabrudzeń na ich powierzchni.

3. Przyjęto przybliżoną wartość przewodności powietrza wokół przewodów linii. Rzeczywista przewodność zależy od: yy promieniowania kosmicznego yy emisji związków promieniotwórczych do atmosfery (w tym radonu), yy zanieczyszczenia powietrza, yy warunków atmosferycznych wpływające na jonizację atmosfery - jak temperatura i wilgotność - oraz zawartości aerozoli na całej długości badanego obiektu. W celu uzyskania dokładniejszej analizy teoretycznej, należałoby dokładnie zmapować rozpatrywaną linię i stworzyć jej model numeryczny.

Wyzwania na przyszłość Jak wspomniano na wstępie, obszar badań rezystancji izolacji napowietrznych linii elektroenergetycznych nie jest objęty żadnymi normatywami. Nie określa się minimalnej wartości R ISO. Nie definiuje napięć pomiarowych. Nie ma danych na temat zalecanego czasu pomiaru. Nie istnieją wytyczne dotyczące warunków brzegowych badań (temperatura, wilgotność itd.). Do jakich wartości zatem dążyć? Jak je ustalić? Jak wyliczyć? W jaki sposób mierzyć RISO całej linii? Próbom izolacji poddaje się jedynie izolatory, ale dzieje się to jedynie na etapie ich produkcji. Czy to wystarczy w każdym przypadku? Jeśli mieli Państwo styczność z pomiarami RISO linii napowietrznych średnich i wysokich napięć – prosimy o kontakt. Chętnie porównamy doświadczenia.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

SONEL S.A. n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Od prefabrykatów dla energetyki po urządzenia rozdzielcze Strunobet- Migacz Sp. z o.o. to największy w kraju producent strunobetonowych słupów z betonu wirowanego typu E, oświetleniowych typu EOP, konstrukcji wsporczych ETG, oraz masztów segmentowych. Firma produkuje nasłupowe i kontenerowe stacje transformatorowe, oraz szeroki asortyment osprzętu dla elektroenergetyki.

rodukcję żerdzi rozpoczęliśmy w 2001 roku. Nasz sztandarowy produkt jest zgodny z zharmonizowaną normą PN-EN 12843:2008 na podstawie której uzyskaliśmy Certyfikat Zakładowej Kontroli Produkcji, który wprowadza wyrób do obrotu na rynek europejski oznakowany znakiem CE. Asortyment żerdzi (słupów) energetycznych liczy ponad 70 pozycji. Żerdzie wirowe typu E: yy długości od 9 do 18 m z podziałem długościowym co 1,5 m yy nośność od 2,5 kN do 35 kN. Żerdzie dużych wytrzymałość typu Edw: yy długości od 12 do 21 m z podziałem długościowym co 3 m yy nośność od 30 kN do 50 kN.

Wszystkie żerdzie charakteryzuje ta sama stożkowatość wynosząca 15mm/1m. Uzupełnieniem oferty jest gama elementów ustojowych, począwszy od belek, poprzez płyty ustojowe, a kończąc na prefabrykowanych ustojach typu FP z płytami. Do każdego rodzaju fundamentu dołączane są odpowiednie zestawy obejm, do przytwierdzania ustoju do trzonu słupa. W naszej ofercie posiadamy również żerdzie żelbetowe typu „ŻN”, spełniające wszystkie normy dotyczące systemu zakładowej kontroli produkcji (PN-EN 12843:2008). Produkowane są one z betonu klasy >C35/45 ( PN–EN 206), co daje zagwarantowany 50-letni okres trwałości. Nasze słupy oświetleniowe ( EOP 9, EOP 10,5, EOP 12 ) mają szerokie zastosowanie m.in. do oświetlania przejazdów kole-

Zdj 1. Maszt - telekomunikacja

Zdj 2. Maszt

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Zdj 3. Maszt segmentowy

Zdj 4. Stacja słupowa

Zdj 5. Słup kolejowy

Zdj 6. Stanowisko słupowe

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Zdj 7. Stacja kontenerowa

jowych, peronów oraz ulic i placów. Słupy EOP mają w szczycie średnicę 150 mm i pogrubioną nasadę na skrzynkę bezpiecznikową oraz zintegrowaną ze słupem głowicę z możliwością mocowania jedno i wieloramiennego wysięgnika (zastępcza siła wierzchołkowa słupa EOP to 2,5 kN). Standardowym wyposażeniem słupa jest estetyczna osłona głowicy, oraz „wandaloodporna” kompozytowa osłona skrzynki bezpiecznikowo-złączeniowej z listwą zaciskową, do podłączenia linii kablowej 2x5x35 mm 2. Słupy EOP produkujemy w systemie zgodności 1 z betonu klasy C40/50 i oznaczone znakiem CE zgodnie z normą PN-EN 40-4:2008. Posiadamy pełen asortyment najwyższej jakości osprzęt potrzebny do instalacji naszych słupów. Strunobetonowe wirowane konstrukcje wsporcze typu ETG (i ETGw) to kolejny nasz flagowy produkt. Przeznaczone są do budowy sieci trakcji kolejowych, oraz tramwajowych, mocowanych na fundamentach zakończonych śrubami, z odpowiednio przyjętym standardem. Wyposażony on jest od dołu w stalową głowicę z czterema otworami montażowymi, rozmieszczonymi w odpowiednich rozstawach w zależności od rodzaju użytego fundamentu i funkcji słupa. Wewnątrz słupa znajduje się otwór, który wykorzystano do przeprowadzenia przewodu uziemienia. W dolnej części przewód uziemiający jest połączony z głowicą. Słupy ETG wyposażone są w tuleje gwintowane M8 do montażu znaków regulacji osi toru. Od 2006 roku jesteśmy producentem w pełni wyposażonych nasłupowych stacji transformatorowych, oraz stanowisk słupowych w dowolnej konfiguracji usytuowania, względem napowietrznej lub kablowej linii zasilającej NN i SN, oraz osprzętu do wywieszenia sieci trakcji elektrycznej na słupach ETG. Nasze słupowe stacje transformatorowe uwzględniają zastosowanie nowych materiałów i urządzeń, oraz nowe wymogi zmierzające do uproszczenia eksploatacji i zwiększenia bezpieczeństwa obsługi oraz osób postronnych. Podstawową dokumentacją wykonawczą stacji jest opracowanie wykonane przez ENERGOLINIA Poznań Sp. z o.o., które zostało przyjęte do powszechnego stosowania przez Zespół Zadaniowy PTPiREE. Naszym nowym produktem są wąskotrzonowe strunobetonowe słupy linii WN 110 kV, w wersji jedno i dwutorowej. Dedykowane są on dla modernizowanych i nowo budowa-

nych linii napowietrznych. Sposób połączenia słupa z fundamentem daje możliwość szybkiego montażu, szczególnie na liniach modernizowanych, lub w pobliżu linii działających. Innowacyjne, ukryte połączenie poprzecznika ze słupem, będące rozwiązaniem opatentowanym, daje duże udogodnienia dla tej serii słupów: skrócony czas montażu, możliwość szybkiej wymiany poprzecznika, nawet po kilkudziesięciu latach eksploatacji, jak również daje możliwość wymiany poprzecznika na mocniejszy, celem powiększenia przekroju przewodów przemysłowych. Ponadto, niska masa zaprojektowanych poprzeczników, mała ilość elementów składowych, daje niższe niż dotąd koszty budowy. Maleją znacznie również koszty konserwacji, gdyż trzon strunobetonowy nie wymaga takich działań. Zaletami naszych nowych słupów są: wąskie gabaryty konstrukcji, odporność na kradzież i dewastację, trudność wejścia na konstrukcję dla osób niepowołanych, możliwość stosowania w zastępstwie starych serii słupów np. SBO, S12, Sc185 czy B2. Produkt ten jest owocem wielomiesięcznych prac doświadczonych projektantów, i realizacją ambitnych planów Zarządy Spółki „Strunobet-Migacz”. Rozwiązanie konstrukcyjne słupów powstało w ścisłej współpracy ze specjalistami z Energoprojekt - Kraków. W swojej ofercie posiadamy również maszty strunobetonowe, które oznaczają się wysokimi parametrami technicznymi, oraz walorami estetycznymi. Nowatorska technologia użyta do ich produkcji minimalizuje ilość widocznych połączeń, jak również znacząco wpływa na zwiększoną wytrzymałość, oraz wysoką odporność na warunki atmosferyczne. Spółka jest również producentem kontenerowych stacji transformatorowych, w monolitycznych obudowach żelbetowych. Nowoczesna linia produkcyjna pozwala na produkcję całej gamy stacji, od małogabarytowych typu KSZ, do wielkogabarytowych KSW, w technologii betonu samozagęszczalnego SCC o wytrzymałości powyżej C30/37. Produkcja obudów odbywa się bez użycia wibratorów, w szczelnych formach stalowych. Wykonane odlewy żelbetowe wykańczane są przez malowanie i nałożenie tynków zewnętrznych, zgodnie z życzeniami klientów. Następnie są wyposażane kompleksowo w urządzenia elektryczne z transformatorem włącznie. W 2019 roku, wprowadziliśmy kolejny produkt do swojej oferty asortymentowej, są nim prefabrykowane pale fundamentowe, stosowane jako podstawa do mocowania stalowych lub strunobetonowych konstrukcji wsporczych do mocowania sieci trakcyjnej oraz tramwajowej. Fundamenty produkowane są w długościach od 2,5m do 5,0m. Poza fundamentami palowymi pod słupy trakcyjne firma Strunobet-Migacz produkuje także pale spełniające funkcje kotew odciągów sieci trakcyjnej. Instalację fundamentów poprzez „wbijanie” wykonuje się przy pomocy palownicy torowej lub torowo-drogowej. Wyrób posiada certyfikat zakładowej kontroli produkcji nr 2311–CPR–170 wydany przez Instytut Materiałów Budowlanych i Technologii Betonu. W związku z tym, że zależy nam na stałym rozwoju firmy, nasi specjaliści stale pracują nad doskonaleniem naszych wyrobów, oraz wdrażaniu nowych technologii. Wysoka jakość naszych produktów, oraz profesjonalizm w zarządzaniu firmą, zostały docenione przez naszych klientów, partnerów i instytucje okołobiznesowe. Na produkty, firma posiada rekomendacje Stowarzyszenia Elektryków Polskich. Ponadto, w poszukiwaniu nowatorskich rozwiązań, współpracujemy z Instytutem Budownictwa Politechniki Wrocławskiej. n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

STRUNOBET-MIGACZ SP. Z O.O. - WYSOKA JAKOŚĆ I INNOWACYJNOŚĆ

Asortyment wyrobów produkowanych przez spółkę Strunobet-Migacz jest bardzo szeroki, a obejmuje on: • żerdzie wirowane typu E • słupy wirowane oświetleniowe typu EOP, • słupy kompozytowe stożkowe typu SK, oraz SKF, • żerdzie żelbetowe typu ŻN, • strunobetonowe konstrukcje wsporcze typu ETG i ETGw z posadowieniem na fundamentach palowych, • osprzęt do wywieszania sieci trakcyjnej na słupach ETG i ETGw • wielosegmentowych wieże typu ES • strunobetonowe konstrukcje wsporcze do podwieszenia linii 110 kV • elementy ustojowe - płyty, belki, fundamenty, • słupowe stacje transformatorowe, stanowiska słupowe LSN i LNN, • złącza kablowe średniego napięcia typu ZKSN, • kontenerowe stacje transformatorowe w obudowie betonowej typu KSW i KSZ, • prefabrykowane kabiny sekcyjne.

www.strunobet.pl

STRUNOBET-MIGACZ Sp. z o. o. ul. Kolejowa 1, 49-340 Lewin Brzeski biuro@strunobet.pl, 41 39 42 113

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Silniki dla inteligentnych napędów Dynamiczne, precyzyjne i łatwe w konfiguracji - najnowsze rozwiązania w dziedzinie napędów firmy Bosch Rexroth spełniają wyśrubowane wymogi w zakresie automatyki Przyszłościowe rozwiązania dzięki dużej gęstości mocy i bogatej funkcjonalności

Większy moment i wyższe prędkości obrotowe, praktyczne połączenie za pomocą jednego kabla oraz bogaty wybór opcji. Nowa generacja wydajnych i elastycznych silników MS2N łączy w sobie doskonałą dynamikę, kompaktowe rozmiary i wysoką sprawność energetyczną. Duży wybór wirników z małą i średnią bezwładnością jest dostępny na potrzeby optymalnego dopasowania masy. Silniki MS2N stały się źródłem danych dla inteligentnych rozwiązań w środowisku Przemysłu 4.0. Licząca ponad 50 typów szeroka gama silników MS2N firmy Bosch Rexroth umożliwia osiągnięcie maksymalnego momentu obrotowego o wartości 360 Nm i maksymalnej prędkości obrotowej do 9 000 obr./min. Duża gęstość mocy jest osiągana dzięki zoptymalizowanej konstrukcji elektromagnetycznej silnika. Dzięki precyzyjnie wysterowanym wartościom momentów i prędkości obrotowych, opcjom enkoderów ukierun-

kowanym na konkretne aplikacje oraz opcjonalnym połączeniom za pomocą jednego kabla, silniki w elastyczny sposób spełniają zróżnicowane wymagania nowoczesnej technologii automatyzacji. Wymuszona wentylacja i chłodzenie wodą umożliwiają osiągnięcie nowych poziomów wydajności.

Inteligencja systemu

Linia produktów MS2N to inteligentne rozwiązania umożliwiające odczyty danych z każdego silnika dotyczących nasycenia i temperatury. Dane te są zapisywane w pamięci silnika. Sterowniki napędu IndraDrive przetwarzają te wartości w czasie rzeczywistym, znacząco zwiększając precyzję momentu obrotowego i zawężając zakres tolerancji podczas pracy do dużo niższych wartości od dotychczasowych standardów. Serwosilnik może być używany jako niezawodny czujnik i jako źródło danych. Technologia Przemysłu 4.0 może być realizowana w ekonomiczny sposób i bez użycia dodatkowych komponentów.

Maksymalne bezpieczeństwo konstrukcji i obsługi

Wprowadzenie modelu silnika MS2N do oprogramowania IndraSize umożliwia bezpieczną, szybką i prostą konfigurację napędu, odzwierciedlającą rzeczywistą pracę. W ten sposób inżynierowie mogą optymalizować projekty napędów dostosowane do indywidualnych projektów. Wbudowane enkodery posiadające standard SIL3 PLe zapewniają maksymalne bezpieczeństwo na potrzeby technologii SafeMotion. Co warto wiedzieć o serwosilnikach MS2N firmy Bosch Rexroth? Poznajmy kilka istotnych faktów:

Połączenie jednokablowe

yy Długość kabla do 75 m bez dodatkowych komponentów yy Wtyk z szybkozłączem

Wydajność yy yy yy yy yy

Kompaktowe silniki Duża wartość momentu obrotowego Poszerzony zakres prędkości Wysoka sprawność energetyczna Opcjonalna wentylacja wymuszona i chłodzenie wodą

Elastyczna konfiguracja

yy Wał gładki, z wpustem, uszczelnienie wału yy Klasa ochrony IP64, IP65 lub IP67 yy Energooszczędny hamulec yy Zwiększona dokładność wykonania kołnierza yy Szeroki wachlarz dodatkowych opcji yy Ponad 50 typów silników w 6 rozmiarach, 5 długościach i 3 typach chłodzenia

Typy enkoderów

yy Cztery typy enkoderów yy Opcja bezpieczeństwa funkcjonalnego w standardzie SIL3 PLe yy Jednoobrotowe/wieloobrotowe yy Pamięć danych silnika www.boschrexroth.pl n

Zdj. 1. Silniki dla inteligentnych napędów

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Sensory firmy ZWARPOL i ich zastosowanie w sieci SN Sensory napięciowe i prądowe stanowią obecnie istotną alternatywę dla klasycznych przekładników prądowych i napięciowych. Prostota konstrukcji sensorów napięciowych i prądowych w porównaniu do klasycznych przekładników indukcyjnych, lepsze dopasowanie sensorów od przekładników do obecnie produkowanej aparatury zabezpieczeniowej powoduje, iż cena produkcji i sprzedaży sensorów w porównaniu do klasycznych przekładników jest dużo niższa.

odernizacja rozdzielnic już istniejących o nową aparaturę zabezpieczeniową łącznie ze zwiększeniem ilości punktów pomiarowych, w celu lepszej analizy stanu pracy sieci, narzuca ze względów ekonomicznych instalowanie sensorów w nowych punktach pomiarowych.

W nowych rozdzielnicach często wraz z przekładnikami instaluje się sensory lub tylko i wyłącznie sensory, ponieważ odznaczają się małymi wymiarami gabarytowymi oraz lepszym dopasowaniem do pozostałych elementów wyposażenia rozdzielnicy.

Podział sensorów firmy Zwarpol ze względu na miejsce ich zainstalowania: 1. Sensory napięciowe do głowic kątowych Są to sensory stanowiące element wyposażenia głowic kątowych z wejściem symetrycznym lub asymetrycznym. Typy sensorów różnią się dopasowanym kształtem wejścia do konkretnych głowic danych producentów.

3. Sensory napięciowe napowietrzne Są to sensory SN przystosowane do pracy w warunkach napowietrznych.

2. Sensory napięciowe wsporcze do rozdzielnic SN w izolacji powietrznej Są to sensory, które w rozdzielnicy SN mogą dodatkowo spełniać funkcję izolatora wsporczego. Rodzaj sensora uzależniony jest od poziomu izolacji rozdzielnicy.

4. Sensory prądowe do głowic kątowych Są to sensory do montażu na głowicy kablowej lub bezpośrednio na kablu w izolacji SN. Występują dwa rodzaje konstrukcyjne w zależności od sposobu montażu a) Sensor dzielony w rozdzielnicach modernizowanych b) Sensor niedzielony w rozdzielnicach nowych Zwarpol n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Automatyczny układ UPG40-S Automatyczny układ probierczy do badania dielektrycznego sprzętu ochrony osobistej UPG40-S jest nowoczesnym urządzeniem dedykowanym do badania elektroizolacyjnych rękawic, butów i kaloszy ochronnych. Stanowisko umożliwia przeprowadzanie okresowych badań elektrycznych zgodnie z obowiązującymi normami PN-EN 60903 oraz PN-EN 50321.

kład UPG40-S umożliwia jednoczesne badanie do 6 rękawic, kaloszy, lub półbutów izolacyjnych. Proces pomiarowy przebiega zgodnie z wymaganiami zawartymi w normie PN-EN 60903 oraz PN-EN 50321. Zawarte w niej parametry badania, są fabrycznie wprowadzone do pamięci urządzenia. Przebieg próby może być również zaprogramowany według parametrów zdefiniowanych przez użytkownika. Po umieszczeniu badanego sprzętu w urządzeniu całość badania przeprowadzana jest w sposób automatyczny. Badane obiekty są napełniane wodą i zanurzane według poziomów określonych w normie. Następnie na zbiornik z wodą podawane jest wysokie napięcie. Elektrody umieszczone w badanych obiektach wyposażone są w układ pomiaru prądu upływu oraz wyłącznik pneumatyczny. Użytkownik może w czasie rzeczywistym obserwować wartości prądu na poszczególnych torach. Po przebiciu na jednym z torów, jest on odłączany, co nie wpływa na przebieg badania na torach pozostałych. Po zakończeniu próby badane obiekty są automatycznie wyciągane z wody, a wynik testu jest podawany w formie podsumowującego raportu. Wyniki badania można także eksportować do komputera PC i z pomocą dedykowanego programu wydrukować kompletny raport z badań. Zwarpol n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

EKSPLOATACJA I REMONTY

Marka Hitachi Koki Marka Hitachi Koki została stworzona 18 grudnia 1948 roku. Jej głównym polem działania jest produkcja i sprzedaż elektronarzędzi dla profesjonalnych użytkowników, sprzętu budowlanego, medycznego, badawczonaukowego oraz urządzeń dla przemysłu. Firma oferuje szeroką gamę profesjonalnych urządzeń dla niemal każdego sektora przemysłowego, a także szeroki wybór akcesoriów.

becna na rynku od 70 lat marka Hitachi Koki od jesieni 2018 roku zaczęła funkcjonować na całym świecie pod nazwą HiKOKI. Narzędzia oznaczone nowym logo są dostępne w sklepach od 1 października 2018 roku. Zmiana wpisuje się w strategię międzynarodowego wzrostu firmy, której celem jest zapewnienie rozwoju w blisko 100 krajach na świecie. Przeprowadzany proces rozpoczął się od zmiany nazwy spółki Hitachi Koki Co., Ltd. na Koki Holdings Co. W związku z tym konieczne okazało się powołanie spółki zależnej o nazwie Koki Holdings Europe GmbH, z siedzibą w Niemczech, która odpowiada za wdrożenie strategii na rynku europejskim. Zapowiadane przekształcenie pociągnęło za sobą modyfikację nazwy marki elektronarzędzi znanych dotychczas jako HITACHI lub Hitachi Koki na Hikoki. Wiosną 2017 roku Kohlberg Kravis Roberts (KKR) zakupił wszystkie udziały firmy Hitachi Koki od poprzed-

niej spółki dominującej, Hitachi Ltd. Ten krok oznacza rozpoczęcie nowej ery, która daje wiele możliwości. Hikoki będzie wykorzystywać swoje wieloletnie doświadczenie w projektowaniu i produkcji elektronarzędzi dla profesjonalnych użytkowników. HiKOKI to przede wszystkim jakość, wydajność i innowacyjność, jakiej profesjonaliści oczekują. Narzędzia marki HiKOKI są wykorzystywane codziennie do zaawansowanych prac, i ułatwiają życie ekipom budowlanym na całym świecie. Marka HiKOKI została stworzona w oparciu o trzy podstawowe zasady, które przewodzą spółce: innowacyjność technologiczna zwiększająca wydajność, niezawodność urządzeń produkowanych przez 70 lat działalności spółki oraz nowy potencjał rozwoju na rynku. Dzięki nowemu partnerstwu Hikoki chce usprawnić swoje działania, a także przyspieszyć wzrost organiczny i umocnić pozycję rynkową dzięki późniejszym inwestycjom na rynku global-

nym jako światowy lider w produkcji. W Polsce przedstawicielem koncernu jest Hikoki Power Tools Polska Sp. z o.o. Marka jest obecna na polskim rynku poprzez sieć swoich dystrybutorów już od początku lat 80-tych, zaś rejestracja firmy nastąpiła w październiku 1997 roku. Hikoki to marka elektronarzędzi przeznaczona dla segmentu profesjonalistów. Dla tych wszystkich, którzy cenią sobie doskonałe parametry techniczne oraz niezawodność. Elektronarzędzia naszej firmy doskonale sprawdzają się w każdych, nawet najbardziej ekstremalnych warunkach pracy. Jedną z najnowszych innowacji wprowadzonych w ostatnich latach przez Hikoki jest nowa technologia zasilania narzędzi akumulatorowych Multi Volt. Jest to całkowicie nowa platforma elektronarzędzi akumulatorowych o napięciu 36V, zasilana nowymi dwunapięciowymi akumulatorami 36V/18V. Nowe akumulatory Multi Volt zostały

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

EKSPLOATACJA I REMONTY tak opracowane aby napięcie zasilania 18 lub 36 V mogło być zastosowane zarówno w nowych konstrukcjach 36-woltowych, jak i dotychczas wytwarzanych narzędzia 18-woltowych. Nowe rozwiązanie techniczne polega na systemie połączeń ogniw litowo jonowych wewnątrz akumulatora. Odpowiednio dla narzędzi 36 V system łączy 2 x więcej ogniw szeregowo, natomiast dla urządzeń 18 V – równolegle. Co najważniejsze wybór napięcia dokonywany jest automatycznie przez elektronikę akumulatora Multi-Volt. Akumulator rozpoznaje rodzaj elektronarzędzia, a właściwie jego napięcie, do którego go podłączono. Z punktu widzenia użytkownika jest to bardzo wygodne, a przede wszystkim bezpieczne rozwiązanie. Użytkownik nie jest zmuszony do dokonywania żadnych dodatkowych czynności typu przełączanie itd. zarówno w akumulatorze jak i samym narzędziu. Dzięki temu eliminujemy potencjalne pomyłki

oraz możliwość uszkodzenia sprzętu. Kolejną cechą nowych akumulatorów Multi Volt jest ich różna pojemność. W zależności od wybrania napięcie 36 V, dysponujemy pojemnością 2,5 Ah, zaś w wypadku 18 V – 5,0 Ah. Bardzo istotne są również gabaryty nowych akumulatorów. Wymiary są dokładnie takie same jak dotychczasowe akumulatory 18V, jedynie waga jest o kilkanaście gram wyższa. W akumulatorach Multi Volt poprawiono również system chłodzenia. Jest on bardziej wydajny. Dodatkowo w przypadku użycia akumulatora w trybie 36V z uwagi na niższe natężenie prądu akumulatory te znacznie mnie się nagrzewają. W konsekwencji otrzymujemy znacznie większą żywotność jak również większą efektywność. Akumulatory Multi Volt oferują moc na poziomie 1080W. Podobnie jak wszystkie akumulatory litowo jonowe Hikoki (dawniej Hitachi) wytrzymują ponad 1500 cykli ładowania. Współpracują z nową

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

szybką ładowarką model UC18YSL3, która jest w stanie naładować akumulator w 32 min. O poziomie naładowania akumulatora dowiemy się z diodowego wyświetlacza znajdującego się w przedniej części akumulatora. Nowa platforma elektronarzędzi spod znaku Multi Volt to przede wszystkim wiertarko wkrętaki DS36DA oraz wersja z udarem DV36DA, szlifierki G3613DA, zakrętarki udarowe WH36DB, klucze udarowe WR36DA oraz WR36DB, młotowiertarki SDS Plus - DH36DPA, SDS MAX – DH36DMA, pilarki C3606DA, czy nawet ukośnica akumulatorowa C3610DRA. Wszystkie wymienione narzędzia dostępne są w dwu specyfikacjach zarówno w wersji z akumulatorami i ładowarką, jak również w wersji „zero” tzn. bez akumulatorów i ładowarki. Urządzenia dostępne są w wyspecjalizowanej sieci dealerskiej Hikoki na terenie całego kraju. n

EKSPLOATACJA I REMONTY

6 trybów do każdego rodzaju pracy Bezszczotkowy klucz udarowy 18V BSS18C12ZB6-0 Niezależnie od tego czy pracujemy w warsztacie samochodowym czy na budowie, klucz udarowy jest bardzo ważnym narzędziem. Marka AEG właśnie wprowadziła do swojej bogatej oferty bezszczotkowy klucz udarowy 18V, działający w 6 trybach pracy, który oferuje wielość zastosowań i ułatwia wykonywanie codziennych zadań.

raca, zwłaszcza w trudnych warunkach, staje się prostsza i bardziej efektywna, dzięki zastosowaniu odpowiednich narzędzi. Marka AEG wykorzystuje swoje wieloletnie doświadczenie na rynku elektronarzędzi wdrażając nowe i użyteczne technologie w wielu kategoriach. Jednym z najnowszych produktów jest bezszczotkowy klucz udarowy 18V. Dzięki 6 trybom pracy odpowie on zarówno na codzienne wyzwania profesjonalistów, ale sprawdzi się także przy najtrudniejszych zadaniach.

w standardowym kluczu udarowym, zwiększając jego prędkość i moc. Tryb 1 (58 Nm/1100 obr./min) to tryb niskiego momentu obrotowego do zastosowań wymagających precyzji. Tryb 2 (170 Nm/2200 obr./min) jest do prac wymagających większej mocy. Tryb 3 (330 Nm/3000 obr./min) jest dla najcięższych i najbardziej wymagających zastosowań. Produkt posiada także 3 tryby Autostop: zatrzymujące je przy 70 Nm momentu obrotowego, 120 Nm momentu obrotowego i 160 Nm momentu obrotowego.

Ergonomiczna praca

Duża moc

Najnowszy produkt z oferty AEG to rozwiązanie akumulatorowe działające w systemie PRO18V. Nie wymaga podłączenia do prądu, dzięki czemu można z niego korzystać w każdych warunkach, nawet w sytuacjach awaryjnych na drodze czy na wysokości w trakcie budowy. Brak plączącego się kabla zapewnia także bezpieczeństwo wokół stanowiska pracy. Pracę ułatwiają również 3 lampy LED zainstalowane w urządzeniu, zapewniające optymalne oświetlenie powierzchni roboczej i ograniczające powstawanie cienia. Kompaktowa i wyważona konstrukcja urządzenia gwarantuje jego dobre ułożenie w dłoni i stabilność, co redukuje ryzyko upuszczenia klucza w trakcie pracy.

6 trybów pracy

Marka AEG tworzy rozwiązania uniwersalne. Dlatego bezszczotkowy klucz udarowy 18V posiada 6 trybów pracy. Prędkości 1-3 działają tak, jak

Marka AEG nie zapomniała także o najcięższych zadaniach fachowców. Dlatego bezszczotkowy klucz udarowy 18V jest wyposażony w nową technologię silników bezszczotkowych PROFLUX. To rozwiązanie opiera się na kompaktowym 4-biegunowym silniku bezszczotkowym z silnymi magnesami NEODYMOWYMI, pozwalającymi wydłużyć czas pracy nawet do 50% w porównaniu do silników wyposażonych w szczotki węglowe. Silnik zapewnia również niezrównaną moc, dzięki czemu maksymalny moment obrotowy wynosi aż 330 Nm, co sprawia, że urządzenie nadaje się do dużych mocowań i aplikacji. Siła udaru wynosi od 0 do 4000 ud/min.

Akumulatory najnowszej generacji

Bezszczotkowy klucz udarowy 18V jest w pełni kompatybilny z systemem akumulatorów PRO18V. Te źródła energii są wyposażone w profesjonalne zabezpieczenia. Zapewniają lepsze za-

rządzanie ciepłem, ograniczają wzrost temperatury i przegrzanie sprzętu, a co za tym idzie zwiększają bezpieczeństwo użytkowania, żywotność akumulatora oraz samego narzędzia. Akumulatory są także bardzo wytrzymałe, odporne na uszkodzenia, wilgoć czy pyły.

PROLITHIUM-ION™ - system potrójnej ochrony

Akumulatory AEG PRO18V wykorzystują technologię PROLITHIUM-ION™, dzięki czemu zarówno źródło mocy, jak i urządzenie są w pełni chronione w czasie działania, a użytkownik ma gwarancję nieprzerwanej pracy nawet w ekstremalnych warunkach (-18°C czy +50°C). PROLITHIUM-ION™ opiera się na 3 technologiach. Indywidualny monitoring ogniw sprawia, że wszystkie ogniwa akumulatora są rozładowywane w tym samym tempie. Wydłuża to czas pracy na jednym cyklu ładowania oraz przedłuża żywotność akumulatora. Monitoring ładowania chroni zarówno akumulator, jak i narzędzie przed przeciążeniem, a ochrona termiczna przed przegrzaniem.

Specyfikacja techniczna

yy Maksymalny moment obrotowy (Nm): 300 yy Siła udaru (ud/min): 0 – 4000 yy Prędkość bez obciążenia (obr./min.): 0 – 3000 yy Uchwyt: ½” yy Tryby pracy: 6 yy Silnik bezszczotkowy yy Napięcie: 18V AEG n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2020

Urządzenia dla Energetyki nr 1/2020

Articles inside

Bezszczotkowy klucz udarowy 18V BSS18C12ZB6-0

Marka Hitachi Koki

Automatyczny układ UPG40-S

Silniki dla inteligentnych napędów

Sensory firmy ZWARPOL i ich zastosowanie w sieci SN

Od prefabrykatów dla energetyki po urządzenia rozdzielcze

Pionierskie pomiary miernikiem Sonel MIC-15k1. Badania rezystancji izolacji linii przesyłowej 400 kV

Stosowanie nowoczesnych sterowników obiektowych przy modernizacji infrastruktury energetycznej w sieciach rozdzielczych SN

Fog Computing odpowiedzią na wyzwania cyfryzacji energetyki

diagnostyki wyładowań niezupełnych przy użyciu mobilnego źródła napięcia testowego

Nowe Certyfikaty Dystrybutorów dla partnerów Radpol

Zabezpieczenie drganiowe łożyskowań silników elektrycznych

Abrakadabra: Intuicyjny kreator ułatwia konwersję systemu zarządzania dystrybucją i przejście na zenon

SYNDIS-ENERGIA system monitoringu i bilansowania mediów energetycznych

Partex: systemy oznaczeń w automatyce przemysłowej

Słabe wiatry dla zielonej energii, czyli polski problem z OZE

Fluke wprowadza na polski rynek kamerę termowizyjną TiS20+, z możliwością ciągłej pracy przez ponad 5 godzin

Blåkläder już w Polsce

Beha-Amprobe wprowadza na polski rynek nową linię ultradźwiękowych detektorów wycieków

TAURON przyłączył rekordową liczbę mikroinstalacji OZE

FLIR wprowadza na rynek pierwszą stacjonarną kamerę termowizyjną do wykrywania metanu z detektorem niechłodzonym: GF77a

Dlaczego sieci elektroenergetyczne będą tak ważne w Nowym Świecie Energii?