Urządzenia dla Energetyki 5/2014 by Urządzenia dla Energetyki

Specjalistyczny magazyn branżowy ISSN 1732-0216 INDEKS 220272

Nr 5/2014 (80)

w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

| www.urzadzeniadlaenergetyki.pl | • Wywiad z dr. inż. Adamem Gawłowskim, Dyrektorem Marketingu Oddziału Spółki Rynek Dystrybucji Energii, ELEKTROBUDOWA SA • • Rozproszone systemy wykrywania i eliminacji zwarć w sieciach SN – ELKOMTECH • • Niezawodność i pewność działania systemów monitorowania działających w trybie on-line – Mikronika • • Mniejsze zużycie energii dzięki innowacyjnemu układowi napędowemu – ABB •

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014 (80)

OD REDAKCJI

Spis treści n WYDARZENIA I INNOWACJE Sproszkowany wodór......................................................................................6 Sklepy zasilane odpadami............................................................................7 Współpraca dozorów jądrowych Czech i Polski.............................8 RWE kontynuuje rozwój w Europie Wschodniej ........................ 10 Światowy rekord ustanowiony!.............................................................. 12 Nowy blok energetyczny w Kozienicach......................................... 14 TARGI ENERGETAB 2014.............................................................................. 17 n WYWIAD

Wkraczamy w inny wymiar....................................................................... 18 n TECHNOLOGIE, PRODUKTY, INFORMACJE FIRMOWE

Rozproszone systemy wykrywania i eliminacji zwarć w sieciach SN..................................................................................................... 20 SPRECON – E–P DS..6-0 – kompaktowe zabezpieczenia ze sterownikiem pola................................................................................... 24 Niezawodność i pewność działania systemów monitorowania działających w trybie on-line.............................. 26 System wskaźników przepływu prądu zwarciowego firmy Nortroll dla linii napowietrznych i sieci kablowych................... 30 Regeneracja oleju mineralnego w eksploatowanych transformatorach dla przywrócenia odpowiednich właściwości, jako alternatywa dla jego wymiany....................... 32 Analiza dryfu wzorców w procesie nadzoru nad wyposażeniem pomiarowym....................................................... 40 Jakość kabli i przewodów.......................................................................... 45 Mniejsze zużycie energii dzięki innowacyjnemu układowi napędowemu............................................................................. 48 Przetworniki bezrdzeniowe w rozdzielnicach energetycznych............................................................................................... 50 Niezależne, autonomiczne rejestratory zakłóceń firmy TRONIA.......53 SDO FlexiCDP – system detekcji zwarć w energetycznych liniach napowietrzno-kablowych......................................................... 56 Rozdzielnice serii EWA................................................................................. 60 Podłączenia kablowe do urządzeń rozdzielczych za pomocą głowic konektorowych NEXANS (div. EUROMOLD).................. 62 Przegląd złączy firmy Multi-Contact stosowanych w kolejnictwie................................................................................................... 66 Analizator PQM-703 to dużo więcej niż tylko ocena jakości energii.................................................................................................... 69 Przedłużacze PCE............................................................................................ 74 n EKSPLOATACJA I REMONTY Nowa generacja wkrętarek Bosch z silnikiem bezszczotkowym EC..................................................................................... 75 n MAGAZYN ENERGETYKI JĄDROWEJ - PROATOM Naukowcy z NCBJ współtwórcami systemu MODES............... 77

Zapraszamy na nasze stoisko na targach ENERGETAB 2014 w dniach 16-18.09.2014 r. hala K, stoisko 25 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

URZĄDZENIA ENERGETYKI DLA

Prezes Zarządu Andrzej Kołodziejczyk, tel. kom.: 502 548 476, e-mail: andrzej@lidaan.com Dyrektor ds. reklamy i marketingu Dariusz Rjatin, tel. kom.: 600 898 082, e-mail: darek@lidaan.com Zespół redakcyjny i współpracownicy Redaktor naczelny: mgr inż. Marek Bielski, tel. kom.: 500 258 433, e-mail: marek.w.bielski@gmail.com Dr inż. Andrzej Maciej Maciejewski, tel. kom.: 601 991 000, e-mail: andrzej.maciejewski3@neostrada.pl Sekretarz redakcji: mgr Marta Olszewska tel. kom.: 531 266 287, e-mail: marta.is.roxy@gmail.com Dr inż. Wojciech Żurowski, doc. dr Valentin Dimov (Bułgaria), Inż. Armand Kehiaian (Francja), prof. dr hab. inż. Andrzej Krawczyk, prof. dr hab. inż. Krzysztof Krawczyk, dr inż. Jerzy Mukosiej, prof. dr hab. inż. Andrew Nafalski (Australia), prof. dr hab. inż. Andrzej Rusek, prof. dr inż. Wiesław Seruga, prof. dr hab. Jacek Sosnowski, prof. dr hab. inż. Czesław Waszkiewicz, prof. dr hab. inż. Jerzy Ziółko, mgr Anna Bielska Redaktor Techniczny: Robert Lipski, info@studio2000.pl Fotoreporter: Zbigniew Biel Opracowanie graficzne: www.studio2000.pl Redakcja nie odpowiada za treść ogłoszeń. Redakcja zastrzega sobie prawo przeprowadzania zmian w tekstach, np. adiustowania lub skracania, a także nieodsyłania materiałów nie zakwalifikowanych do druku. Przedruk, a także publikacja w innej formie, np. elektronicznej w internecie, tylko za zgodą wydawcy i właściciela praw autorskich. Prenumerata realizowana przez RUCH S.A: Zamówienia na prenumeratę w wersji papierowej i na e-wydania można składać bezpośrednio na stronie www.prenumerata.ruch.com.pl Ewentualne pytania prosimy kierować na adres e-mail: prenumerata@ruch.com.pl lub kontaktując się z Telefonicznym Biurem Obsługi Klienta pod numerem: 801 800 803 lub 22 717 59 59 – czynne w godzinach 7.00 – 18.00. Koszt połączenia wg taryfy operatora.

Współpraca reklamowa: ELEKTROBUDOWA KONIN.............................................................................. I OKŁADKA ZPUE.......................................................................................................................II OKŁADKA MIKRONIKA.........................................................................................................III OKŁADKA ELKOMTECH....................................................................................................... IV OKŁADKA ABB............................................................................................................................................. 49 ENERGETAB............................................................................................................................. 16 ENERGOPOMIAR................................................................................................................... 43 ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA......................................................................................... 39 ENTECH..................................................................................................................................... 59 HOPPECKE..................................................................................................................................3 ITR............................................................................................................................................... 51 MERSEN.................................................................................................................................... 15 NEXANS.................................................................................................................................... 63 PCE............................................................................................................................................. 73 POLCONTACT......................................................................................................................... 17 PROTEKTEL.............................................................................................................................. 55 SPRECHER AUTOMATION.................................................................................................. 23 TAVRIDA ELECTRIC..................................................................................................................5 TECHNOKABEL.........................................................................................................................7

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

WYDARZENIA I INNOWACJE

Sproszkowany wodór Wiele wskazuje na to, że nazywany często paliwem przyszłości wodór będzie mógł być magazynowany w borowodorkach metali lekkich. Polskoszwajcarski zespół naukowców opracowuje metodę pozwalającą na pozyskanie z litra sproszkowanej substancji dwukrotnie większej ilości wodoru niż z jego postaci płynnej.

odór to bardzo obiecujący materiał, jeśli idzie o możliwości dostarczania energii. Ten wyjątkowo lekki gaz nie zanieczyszcza środowiska, albowiem produktami jego spalania są jedynie ciepło i woda. Ponadto, jak przypomina prof. Zbigniew Łodziana z Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie – wodór ma największą gęstość energii na jednostkę masy (lepsze parametry wykazują tylko materiały nuklearne). Z jednego kilograma wodoru można otrzymać ok. 33 kWh. I wreszcie – pozyskiwanie samego wodoru, choć dotychczas kosztowne i mało efektywne energetycznie, nie jest skomplikowane – dwa atomy tego pierwiastka zawiera cząsteczka zwykłej wody, z której otrzymać można wodór np. w procesie elektrolizy. Wyzwaniem są jednak sposoby magazynowania wodoru tak, aby zajmował jak najmniej miejsca. Mierzący się z tym problemem uczeni z IFJ PAN we współpracy ze szwajcarskim instytutem Empa postanowili wykorzystać więc do tego celu borowodorki metali lekkich, np. litu, magnezu, glinu czy itru. W normalnych warunkach w pojemniku o objętości jednego litra zmieści się zaledwie 0,1 g wodoru. Choć sposobem na jego wydajniejsze upakowanie może być sprężenie, czy skroplenie (w temperaturze poniżej -250 st. C), to okazuje się, że jeszcze lepiej można magazynować wodór, gdy wchodzi on w skład związków chemicznych, a jego

atomy mogą wypełnić przestrzeń jeszcze efektywniej. Do związków tych należą borowodorki metali lekkich. Mają one postać kryształków białego proszku. Kiedy jednak podgrzeje się je do temperatury 300400 st., uwalniany jest z nich wodór. Okazuje się, że z 1 litra proszku można uwolnić dwa razy więcej wodoru niż z litra skroplonego wodoru. Proszek ten jest też o wiele bezpieczniejszy w stosowaniu niż sprężony gaz. Reakcja chemiczna, do której dochodzi w badanym materiale, jest odwracalna – w jej wyniku powstaje substancja (również w postaci proszku), którą w odpowiednich warunkach (wysoka temperatura i bardzo wysokie ciśnienie wodoru) można ponownie nasycić wodorem. Jak informuje badacz z IFJ PAN, byłby to materiał wielorazowego użytku. Jeśli borowodorki znalazłyby zastosowanie w pojazdach, w niepamięć odeszłyby butle na wodór, a zużyty materiał można byłoby oddawać do odpowiednich zakładów, gdzie byłyby poddawane procesowi przywracającemu im użyteczność. Borowodorki metali lekkich badane są już od wielu lat. Naukowcy z IFJ PAN szukają jeszcze sposobów, by uwalniać wodór z borowodorków w znacznie niższych temperaturach, a także usprawnić i uprościć metody ponownego nasycenia wodorem związków bez konieczności stosowania tak wysokiego ciśnienia. – Próbujemy zrozumieć, jakie własności wiązań chemicz-

nych są odpowiedzialne za stabilność związku – mówi prof. Łodziana. Uczeni ze Szwajcarii prowadzą natomiast w ramach projektu badania eksperymentalne i syntetyzują związki borowodorków. Prof. Łodziana spodziewa się, że pożądany efekt można uzyskać wypracowując właściwą mieszankę różnych borowodorków. Warto wspomnieć, że borowodorki metali lekkich mogą też znaleźć inne zastosowanie – jak choćby w procesach konstrukcji akumulatorów nowej generacji, w których nie będzie konieczności stosowania ciekłych elektrolitów. – Każdy akumulator w samochodzie czy telefonie składa się z dwóch elektrod i materiału pomiędzy nimi, który przewodzi prąd elektryczny w postaci jonów, ale nie w postaci elektronów – mówi prof. Łodziana i dodaje, że na razie stosuje się tam ciekłe elektrolity. W akumulatorach samochodowych elektrolitem jest kwas siarkowy, a w bateriach litowo-jonowych roztwory przewodzące jony litu. Naukowcy chcieliby jednak opracować bezpieczniejsze, ergo nie zawierające cieczy, akumulatory, które w razie awarii czy wypadku nie doprowadzałyby do zwarcia pomiędzy elektrodami akumulatora i nie groziłyby wybuchem. Zespół prof. Łodziany bada, czy właściwości borowodorków lekkich metali można na tyle poprawić, by można je było stosować w bateriach. FOT.: IFJ PAN OM n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 4/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Sklepy zasilane odpadami Interesujący pomysł racjonalnego wykorzystania całych ton marnowanego w supermarketach pożywienia i innych odpadów wdraża właśnie brytyjska sieć sklepów Sainsbury. Będzie je przetwarzać w energię do zasilania swoich placówek.

ie tylko freeganie korzystać mogą, jak się okazuje, z całej góry produktów spożywczych, wyrzucanych każdego dnia w gigantycznych marketach na całym świecie po upływie okresu przydatności do spożycia, którego normy są zwykle zresztą przesadnie wyśrubowane. Te, a także inne artykuły, które istotnie nadają się do konsumpcji jedynie przez krótki czas, posłużą w Wielkiej Brytanii (inaczej niż to się nazbyt często dzieje u nas, gdzie prawdziwe odpadki trafiają do ponownej sprzedaży po „odświeżeniu” mogącym grozić zatruciem) do produkcji energii. W Cannock w West Midlands ma powstać pierwszy market Sainsbury, któ-

ry będzie w całości zasilany energią powstającą z przetwarzanej nieświeżej żywności. Już teraz znana na Wyspach sieć marketów utylizuje ogromną ilość odpadków. Przeterminowane produkty są odbierane w sklepach Sainsbury przez samochody ciężarowe, które każdego dnia dowożą tam świeżą żywność. Następnie odpady trafiają do centralnego punktu magazynowania, z którego później odwożone zostają do zakładu Biffa. Tam, w komorze beztlenowej z powstaje z nich bio-metan, wykorzystywany w elektrowni do produkcji energii.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 4/2014

OM n FOT.: Sainsbury

WYDARZENIA I INNOWACJE

Współpraca dozorów jądrowych Czech i Polski W dniach10 i 11 lipca br. w siedzibie PAA odbyło się kolejne już robocze spotkanie pomiędzy reprezentantami PAA i SUJB (dozoru jądrowego Republiki Czeskiej). Tematem spotkania było bezpieczeństwo jądrowe, rozwiązania legislacyjne, systemy zarządzania oraz perspektywy dalszej współpracy. W skład delegacji czeskiej weszli Wiceprzewodniczący SUJB ds. zarządzania i wsparcia technicznego Peter Krs. oraz Dyrektor ds. bezpieczeństwa jądrowego Jan Štuller. Stronie polskiej przewodniczył Prezes PAA Janusz Włodarski.

łównymi tematami rozmów był trwający w Republice Czeskiej proces wydawania zezwolenia lokalizacyjnego dla elektrowni jądrowej Temelin 3 i 4 oraz przygotowania do wdrożenia zintegrowanego systemu zarządzania w czeskim dozorze jądrowym. PAA zaprezentowała własne przygotowania do pełnienia roli dozoru jądrowego według Programu Polskiej Energetyki Jądrowej. Wymieniono informacje o aktualnie obowiązujących przepisach w obszarze bezpieczeństwa jądrowego w Polsce i Republice Czeskiej, doświadczeniach i wnioskach z przeprowadzonych w obu dozorach misjach IRRS (Integrated Regulatory Review Service – pl. Zintegrowany Przegląd Dozoru Jądrowego) i realizowanych programach szkoleniowych personelu dozorowego. Uzgodniono możliwość organizacji tzw. szkoleń stanowiskowych dla inspektorów PAA w czeskim dozorze (tzw. on the job training). Takie szkolenia będą mogły się rozpocząć od 2015 roku.

Wg najnowszych informacji Czesi chcą w swoim kraju wybudować dwa nowe bloki jądrowe - jeden w Temelinie oraz jeden w Dukovanach. Zamiast wcześniej planowanych dwóch nowych bloków zlokalizowanych tylko w Temelinie. Wg analityków czeskich taka koncepcja będzie tańsza z uwagi na lepsze wykorzystanie już posiadanego zaplecza infrastrukturalnego obu elektrowni oraz zmniejszy koszty przesyłu energii elektrycznej. Spotkania ekspertów dozoru jądrowego z obu krajów odbywają się w ramach Umowy pomiędzy Rządem Rzeczypospolitej Polskiej a Rządem Republiki Czeskiej o wczesnym powiadamianiu o awarii jądrowej

Prezes PAA Janusz Włodarski i Peter Krs z SUJB.

Fot. PAA

oraz o wymianie informacji na temat pokojowego wykorzystania energii jądrowej, bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej. (ab/mb) n

Strony zgodziły się też na współpracę ekspercką w wybranych obszarach. PAA będzie korzystać z czeskich doświadczeń w identyfikacji niezbędnych zasobów do realizacji procesów wydawania zezwoleń dla obiektów energetyki jądrowej. Czeski dozór jądrowy nadzoruje aktualnie dwie elektrownie jądrowe działające w tym kraju – w Temelinie i Dukovanach.

Spotkanie kierownictwa PAA z przedstawicielami czeskiego dozoru jądrowego. Fot. PAA

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 4/2014

WYDARZENIA I INNOWACJE

RWE kontynuuje rozwój w Europie Wschodniej Zgodnie ze strategią rozwoju koncern RWE – jeden z liderów na europejskim rynku energii elektrycznej i gazu – rozpoczyna sprzedaż energii elektrycznej w Rumunii. RWE Energie Srl. jako nowy dostawca energii elektrycznej w najbliższych latach zamierza uzyskać znaczny udział w rynku. Przewagą RWE pozwalającą na stworzenie atrakcyjnej oferty dla klientów biznesowych jest europejskie doświadczenie i innowacyjność produktów, dzięki którym spółka ma zamiar znaleźć się w gronie 10 największych sprzedawców energii elektrycznej w tym kraju.

oprzez spółkę MÁSZ, RWE w 2011 roku otworzyło oddział w Oradei, by w ramach przedsięwzięcia pilotażowego przyjrzeć się szansom na rozwój. W ciągu minionych trzech lat RWE zyskało niezbędną wiedzę na temat rynku energii elektrycznej w Rumunii oraz stworzyło rozpoznawalny portfel produktów. Dzięki zdobytym doświadczeniom i odniesionym sukcesom Grupa RWE zdecydowała o rozszerzeniu działalności na cały kraj. Ekspansja na nowe rynki w Europie Środkowej i Południowo-Wschodniej stanowi kluczowy element w strategii Grupy. Koncern od lat obecny jest w Polsce, Czechach, na Węgrzech i na Słowacji. W ostatnich latach RWE rozpoczęło działalność w Turcji i Chorwacji, a kolejny krok to rozpoczęcie działalności operacyjnej w Rumunii. Rynek rumuński cechuje wysoka stabilność i duży potencjał, co sprawiło, że RWE zdecydowało się otworzyć spółkę RWE Energie Srl. z siedzibą w Bukareszcie. W kwietniu bieżącego roku ANRE, rumuński odpowiednik Urzędu Regulacji Energetyki udzielił spółce licencji na sprzedaż energii elektrycznej, pozwalając tym samym na faktyczne rozpoczęcie działalności. Celem RWE Energie jest zdobycie znacznego udziału na uwolnionym rynku energii oraz znalezienie się w pierwszej dziesiątce sprzedawców energii w Rumunii do 2030 roku. Pierwszy krok stanowi umocnienie pozycji w Bukareszcie i okolicach, a w perspektywie średnioterminowej – dalsza ekspansja uwzględniająca otwarcie oddziałów regionalnych, co

stopniowo doprowadzi do pozyskania klientów w całym kraju. W centrum zainteresowania RWE w Rumunii stoją przede wszystkim średnie i duże przedsiębiorstwa. W tworzeniu najlepszych i najkorzystniejszych ofert dla klientów, RWE Energie Srl. może korzystać z wiedzy i doświadczenia Grupy RWE, innowacyjnych rozwiązań i produktów oraz synergii związanej z działaniami koncernu w całej Europie. W bliskiej perspektywie RWE planuje złożyć wniosek u rumuńskiego regulatora o licencję na sprzedaż gazu, co pozwoli spółce oferować klientom zarówno energię elektryczną, jak i gaz. „Od momentu wejścia Rumunii do Unii Europejskiej w 2007 roku, obserwujemy potencjał rozwoju tego rynku. Przewagą Rumunii są wykwalifikowani pracownicy, rozwijająca się gospodarka i relatywnie, duży popyt wewnętrzny. Rumunia z 20 milionami mieszkańców jest siódmym co do populacji państwem w Unii Europejskiej. Kreując atrakcyjne oferty dla różnych segmentów rynkowych skierowanych do biznesu, możemy połączyć doświadczenie Grupy RWE z wiedzą naszego zespołu działającego lokalnie” – wyjaśnia Filip Thon, Członek Zarządu RWE Retail, Prezes Zarządu RWE Polska. Rumuńską spółką zarządzają Corina Drumeanu odpowiedzialna za kwestie operacyjne w Bukareszcie oraz Zoltán Nagy koordynujący działalność biznesową w ramach Grupy RWE. W najbliższych latach RWE Energie Srl zamierza stworzyć kilkudziesięcioosobowy zespół handlu.

RWE East z siedzibą w Pradze – jest spółką zależną RWE AG. Od 1 stycznia 2011 roku RWE East nadzoruje działania spółek Grupy RWE w centrum, na wschodzie i na południu Europy oraz w Turcji: RWE Polska, RWE Česká republika w Czechach, RWE Hungária na Węgrzech, RWE Slovensko na Słowacji, RWE Hrvatska na Chorwacji oraz RWE Turkey. W 2013 roku sprzedaż w ramach RWE East wyniosła 23 miliardy kWh energii elektrycznej oraz 51 miliardów kWh gazu. RWE należy do piątki największych firm energetycznych w Europie. Specjalizuje się w wytwarzaniu, przesyle, dystrybucji oraz sprzedaży energii elektrycznej i gazu. RWE zatrudnia 66 tysięcy osób, zaopatruje więcej niż 16 milionów klientów w energię elektryczną i ponad 7 milionów klientów w gaz. RWE jest największym producentem energii w Niemczech i trzecim w Wielkiej Brytanii. Obecne jest także w Europie Środkowej. Działa nie tylko w Polsce, ale także w Czechach, na Słowacji i na Węgrzech. Największymi firmami należącymi do RWE w Polsce są RWE Polska – odpowiedzialna wspólnie ze spółką RWE East za wsparcie rozwoju koncernu w Polsce, sprzedająca energię około 900 tysiącom klientów oraz firma RWE Stoen Operator, zarządzająca warszawską siecią elektroenergetyczną. Do RWE w Polsce należą również farmy wiatrowe o łącznej mocy 197 megawatów.

Biuro prasowe RWE n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 4/2014

ENERGETAB 2014 Stoisko 30, pawilon J

www.enervision.pl Enervision Sp. J. zaprasza serdecznie do odwiedzenia swojego stoiska, na którym będzie można zapoznać się z ofertą w zakresie:

przewodów OPGW

osprzętu do linii i stacji elektroenergetycznych

izolatorów szklanych

Razem z przedstawicielami producentów czekamy na Państwa w dn. 16-18 września w Bielsku-Białej na terenie ZIAD

WYDARZENIA I INNOWACJE

Światowy rekord ustanowiony! Czy zastanawiałeś się już jakie oszczędności osiągniesz wybierając opatentowane rozwiązania OBO Bettermann i układając trasy kablowe zdecydowanie szybciej niż do tej pory? Rekord Świata ustanowiony przez nas w ostatnich dniach lipca 2014 na płycie lotniska pod Ostrowią Mazowiecką wskazuje, iż możliwości jakie drzemią w systemach koryt kablowych OBO Magic są olbrzymie a jednocześnie wciąż w zasięgu ręki. Pomyśl o oszczędnościach jakie uzyskasz jeśli zaczniesz od dziś układać trasy kablowe w 48 minut. W tym czasie jeden instalator był w stanie ułożyć i połączyć 1000 m trasy. Ty również mógłbyś to zrobić wybierając trasy kablowe OBO Bettermann. Jak to zrobić, o tym za chwilę, ale zanim o tym zacznijmy od początku. Przygotowania

Wtorek, 29 lipca 2014, godz. 5:30 rano, dzwoni budzik, a to oznacza że pora już wstać. Wiem że TEN dzień właśnie nadszedł. Już dawno wyznaczyliśmy właśnie tę datę na ustanowienie rekordu świata w czasie układania 1km trasy kablowej. Wyglądam przez okno, mimo wczesnej pory słońce zaczyna mocno doskwierać. Już wiem, że w południe może być naprawdę gorąco, dziś zapowiadano jeden z najgorętszych dni w roku - 33° C. Wiem, że będzie ciężko. Ostatnie treningi dały w kość ale przez to czuję, że

jestem dobrze przygotowany. Godz. 6:30 ruszam z Warszawy w kierunku Ostrowii Mazowieckiej po godzinie drogi osiągając bramy lądowiska Grądy k/Ostrowii Mazowieckiej. Samochód z 6 paletami koryt kablowych RKS-Magic® już czeka na rozładunek. Jeszcze tylko ostatni samolot wznosi się w powietrze i zamykamy lotnisko, przygotowania czas zacząć. Po 4 godzinach ustawiania koryt kablowych na trasie, mierzenia, dokładnego ustawiania oznaczeń trasy, przygotowania napojów, miejsca startu oraz mety, jesteśmy gotowi.

Tuż przed strzałem startera

Do startu coraz bliżej, słońce na chwilę schowało się za chmurami co pozwala zaciągnąć głębszy oddech odrobinę chłodniejszego powietrza, czuć napięcie przed tym co przygotowywaliśmy od dłuższego czasu. Cel jest jasny - jak najlepszy czas na odcinku 1000 m. Jeden instalator, który układa i łączy poszczególne odcinki oraz dwóch asystentów podających kolejne koryta. Chcemy się zmieścić w jednej godzinie, wiemy że jest to możliwe ale przy aktualnej pogodzie będzie niezwykle ciężko.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

WYDARZENIA I INNOWACJE

Czas na rekord

Starter przygotowany, ręka w górę i strzał pistoletu uruchamia całą machinę wydarzeń. Pierwsze odcinki idą szybko, koryta kablowe RKS-Magic® łączą się na klik, bez żadnych dodatkowych łączników, wystarczy przyłożyć jedno w drugie i gotowe. Czuć przewagę dzięki technice. Po pierwszych 50 metrach mamy pierwszy pomiar czasu, 2:47 s, jest dobrze ale wiem że to dopiero początek, przede mną jeszcze 950 metrów a ja już zlany potem i bardzo ciężko oddychając pokonuję kolejne metry. Na 100 metrze pierwszy łyk wody, czas 5:24 s, co zaskakujące szybciej, ale ja jestem coraz bardziej zmęczony. Przydałaby się zmiana ale chcemy, żeby wykonał to jeden człowiek, jeden instalator, dlatego biegnę dalej układają kolejny odcinek RKS-Magica łącząc z poprzednim na klik. Kolejne metry idą coraz ciężej ale jednocześnie czasy są coraz lepsze. Na półmetku mamy 25:14 s. Czas świetny, jest szansa złamać jedną godzinę ale wiem, że słabnę i kryzys może nadejść w najmniej spodziewanym momencie a wtedy nasz plan pójdzie w zapomnienie. Układam kolejne metry, kolejne odcinki znikają za mną, już nie patrzę na czas ale intuicyjnie czuję, że jest coraz gorzej, chyba nie dam rady, mam wrażenie że każdy kolejny odcinek to już nie czas jak na początku 2:47 s na 50 m ale coś w okolicach 3-4 minut a to oznacza, że niestety nie dam rady ułożyć 1000 metrów w godzinę. Nikt nie podaje mi czasu, chyba tylko dlatego, żeby mnie nie załamywać ale doping nadal jest bardzo mocny. Już widzę w oddali metę, mijam znacznik 950 m i została ostatnia prosta więc daję z siebie wszystko mimo, że w nogach czuję już bardzo mocno każdy jeden metr z niemal ułożonego kilometra. Wreszcie meta jest już na wy-

ciągnięcie ręki, mijam ją i wreszcie koniec, udało się, kilometr trasy kablowej ułożony, czekam na czas. Stoper stop i niemal natychmiast słyszę podawany czas, 48:41 s, ostatni rekordowy odcinek w czasie 1:54 s na ostatnie 50 m.

osiągnęliśmy na odcinku 1000 m przy ponad 300 połączeniach. Opatentowana technologia OBO Bettermann pozwala zapomnieć o żmudnej pracy związanej z przeciąganiem żółto-zielonej linki wzdłuż każdego połączenia.

Światowy rekord ustanowiony

Aby ułożyć i połączyć trasę kablową RKS-Magic® potrzeba było 48:41 s, wyobraź sobie ile czasu potrzeba aby wykonać trasę w typowym budynku biurowym. W większości przypadków wystarczyłby pewnie na to jeden dzień. A co jeśli instalatorów układających koryta kablowe będzie więcej? Trasę z wykorzystaniem koryt RKS-Magic łączącą Warszawę z Monachium 10 instalatorów wykonywałoby w niewiele ponad 3 dni, trasę wzdłuż równika Ziemi 100 instalatorów położyłoby w 27 dni. Technologia RKS-Magic® wydaje się wręcz nieziemska jednak dostępna jest dla Ciebie na wyciągnięcie ręki.

A więc udało się, udało się pokonać 1 godzinę, rekord jest nasz! Słyszę gratulacje z każdej ze stron ale wiem, że to przede wszystkim dzięki opatentowanej technologii OBO Bettermann pozwalającej na łączenie kolejnych odcinków koryt na klik przy jednoczesnym zachowaniu ciągłości elektrycznej. Na koniec zostaje nam pomiar rezystancji. Trzy pomiary, 41 mΩ, 30 mΩ oraz 37mΩ po przeliczeniu średniej, dają w rezultacie wynik 36 mΩ. Wynik rewelacyjny, oznaczający pełną ciągłość elektryczną zgodnie z normą PN-EN 61537. Co więcej norma wymaga wyniku poniżej 50 mΩ tylko dla jednego połączenia, tu taki wynik

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

Długość trasy kablowej

OBO Bettermann n

WYDARZENIA I INNOWACJE

Nowy blok energetyczny w Kozienicach Na budowie nowego bloku energetycznego w Kozienicach postawiono pierwszą kolumnę kotła.

udowa nowego bloku w Kozienicach w Polsce osiągnęła kolejny ważny kamień milowy. Dziś została zamontowana pierwsza z czterech kolumn kotła. Wydarzenie to oznacza początek zasadniczych prac przy kotle – sercu ultra-nowoczesnego bloku energetycznego opalanego węglem kamiennym. Wykonawcą projektu jest konsorcjum z udziałem Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe oraz Polimex-Mostostal, Zamawiającym natomiast Grupa ENEA (ENEA Wytwarzanie S.A.). Blok został zaprojektowany tak, aby jego moc zainstalowana wynosiła 1075 MW, a sprawność netto aż 45.6 proc. Oznacza to, że w dniu przekazania do eksploatacji w 2017 roku blok będzie miał jedną z najwyższych sprawności na całym świecie. Cztery słupy głównej konstrukcji nośnej kotła posadowione są na fundamencie. Całość konstrukcji stalowej waży 3250 ton i jest dostarczana z zakładów Donges w Darmstadt (Niemcy) specjalnym transportem drogowym bezpośrednio na plac budowy. Najcięższe, ważące 180 ton elementy będą podnoszone na wysokość 100 metrów za pomocą dwóch, dostarczonych przez firmę Sarens Polska dźwigów gąsienicowych. W procesy scalania i montażu elementów zaangażowanych będzie ponad stu wysoko wykwalifikowanych inżynierów. Całość głównej konstrukcji nośnej kotła zostanie zmontowana do końca sierpnia br. – Prace na Projekcie Kozienice przebiegają zgodnie z harmonogramem. Bliska interakcja pomiędzy projektowaniem, a produkcją zapewnia najwyższą jakość oraz wysoką niezawodność dostaw – mówi Rainer Kiechl, Prezes Zarządu Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe. Najważniejsze elementy ultra-nowoczesnego bloku dostarczane są przez spółki wchodzące w skład grupy kapitałowej lub udziałowców Mitsubishi Hitachi Power Systems. Do elementów tych zalicza się kocioł razem z zasobnikami węgla, młynami, urządzeniami kontroli procesu spalania, instalacjami oczyszczania spalin, oprzyrządowaniem oraz niektórymi urządzenia-

mi pozablokowymi. Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe dostarcza turbinę parową oraz elementy towarzyszące, Babcock-Hitachi K.K. zajmuje się budową Instalacji Odsiarczania Spalin, Polimex-Mostostal jest natomiast odpowiedzialny za budowę, montaż oraz wyposażenie nowego bloku. – Budowa takiego bloku energetycznego jest procesem niezwykle złożonym, wymagającym idealnego zgrania wszystkich zaangażowanych podmiotów począwszy od projektu, poprzez logistykę dostaw, zgranie harmonogramów prac wszystkich wykonawców i podwykonawców, a na zapewnieniu jakości i nadzorze inwestorskim kończąc. Istotną sprawą jest też fakt, że wszystko to dzieje się w granicach istniejącej infrastruktury pracującej elektrowni. ENEA Wytwarzanie zapewnia profesjonalną kadrę dla prowadzenia tego projektu. Terminowa realizacja tak kluczowego elementu, jakim jest montaż konstrukcji kotła parowego tylko potwierdza bardzo dobrą współpracę Inwestora i Wykonawców – mówi Krzysztof Sadowski, Prezes Zarządu ENEA Wytwarzanie S.A. ENEA Wytwarzanie S.A. jest podmiotem odpowiedzialnym za cały obszar wytwarzania w Grupie ENEA. To największy zawodowy wytwórca energii elektrycznej na węgiel kamienny w Polsce. Elektrownia Kozienice posiada 10 wysokosprawnych bloków energetycznych o łącznej mocy osiągalnej 2913 MW, co daje około 8 proc. udziału w rynku produkcji energii elektrycznej w Polsce. Zdolność produkcyjna zainstalowanych jednostek wytwórczych to rocznie ok. 14 TWh. Moc zainstalowana oraz położenie sprawiają, że kozienicka elektrownia jest jednym z najważniejszych ogniw zabezpieczenia Krajowego Systemu Elektroenergetycznego. Grupa ENEA jest czołowym wytwórcą, dystrybutorem i sprzedawcą energii elektrycznej w Polsce. Obsługuje około 2,5 mln klientów. Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe GmbH (MHPSE), spółka zależna działającej globalnie firmy Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd., zajmuje się projektowaniem oraz realizacją elektrowni opalanych

paliwami kopalnymi. MHPSE jest również dostawcą elementów kluczowych, takich jak kotły, instalacje ochrony środowiska, turbiny oraz generatory, czy też rozpylacze. Łącznie ze spółkami zależnymi, firma zatrudnia około 2 tys. pracowników. Grupa MHPSE plasuje się wśród liderów na rynku energetycznym i technologicznym, m.in. na rynku generatorów parowych. Od 2006, MHPSE zainstalowało łącznie ponad 20,000 MW mocy w elektrowniach przekazanych do eksploatacji, jak również tych będących w trakcie budowy. Blok nr 11 w Kozienicach jest dla Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe tylko pierwszym krokiem w swoich działaniach. Celem wykonawcy Nowego Bloku jest bowiem odegranie znaczącej roli w rozwoju systemów energetycznych w Polsce, opierając się na licznych referencjach oraz wiedzy zdobytej na przestrzeni 100 lat projektowania, budowy oraz przekazywania bloków energetycznych. Polimex-Mostostal SA to nowoczesna firma inżynieryjno-budowlana, która koncentruje swoją działalność generalnego wykonawcy w perspektywicznych sektorach, jakimi są: energetyka, chemia, petrochemia oraz przemysł. Jako generalny wykonawca, Polimex-Mostostal od wielu lat z powodzeniem współpracuje ze spółkami własnej Grupy Kapitałowej oraz ze sprawdzonymi w wielu kontraktach podwykonawcami i partnerami technologicznymi. Firma jest także producentem konstrukcji i wyrobów stalowych, w tym krat pomostowych oraz świadczy usługi cynkowania ogniowego. Polimex-Mostostal eksportuje znaczną część swoich produktów i usług. Działalność eksportowa wspierana jest przez międzynarodową sieć sprzedaży – przedstawicielstwa lub lokalnie zarejestrowane oddziały oraz zakłady produkcyjne za granicą. Przeprowadzona w spółce w ostatnim czasie, zakrojona na szeroką skalę restrukturyzacja operacyjna i finansowa, umożliwia firmie skuteczne reagowanie na potrzeby rynku. Polimex-Mostostal SA jest aktywny na rynku od 1945 roku. ENEA S.A. n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

m.schneider is Mersen

MIÊDZYNARODOWE ENERGETYCZNE TARGI BIELSKIE BIELSKO-BIA£A INTERNATIONAL POWER INDUSTRY FAIR

ENERGETAB

16 - 18 wrzeœnia / September 2014

WYDARZENIA I INNOWACJE

TARGI ENERGETAB 2014 Przed nami kolejna - już 27. edycja Międzynarodowych Energetycznych Targów Bielskich ENERGETAB 2014, które odbędą się w dniach: od 16 do 18 września br.

NERGETAB to największe w Polsce targi nowoczesnych urządzeń, aparatury i technologii dla przemysłu energetycznego i jedno z najważniejszych spotkań czołowych przedstawicieli sektora elektroenergetycznego. Na tegoroczne targi ENERGETAB 2014 wpłynęły zgłoszenia od około 700 wystawców z 20 krajów Europy i Azji, którzy pragną zademonstrować swoje najnowsze produkty dla modernizującej się polskiej energetyki. Wśród wystawców spotkamy zarówno dobrze znane międzynarodowe korporacje dostarczające pełny wachlarz produktów na globalne rynki, jak też większość liczących się na polskim rynku dostawców najbardziej zaawansowanych technologicznie maszyn, urządzeń i aparatów, służących niezawodnemu wytwarzaniu i dostarczaniu energii elektrycznej. Coraz więcej eksponowanych produktów związanych jest z podnoszeniem efektywności energetycznej wytwarzania bądź użytkowania energii oraz z zastosowaniem odnawialnych źródeł energii.

Zakres tematyczny ekspozycji targowej jest bardzo obszerny i obejmuje: wytwarzanie, przesyłanie i dystrybucję energii elektrycznej i cieplnej, elementy i aparaturę elektrotechniki, systemy automatyki i sterowania a także specjalistyczne narzędzia i pojazdy oraz usługi związane z powyższymi branżami. ENERGETAB to najliczniej odwiedzane targi przez profesjonalistów z branży i doskonałe miejsce promocji i budowy wizerunku firmy, umożliwiające jednoczesne spotkania producentów z klientami a także kooperantami czy nawet konkurentami. Najnowsze, prezentowane na targach produkty, tj. urządzenia, aparaty, osprzęt czy technologie bądź systemy informatyczne, wystawcy mogą zgłaszać do konkursu targowego. Mają one szansę zdobyć, cieszące się bardzo wysokim prestiżem, wyróżnienia. Decyzję o przyznaniu wyróżnienia i jego kategorii podejmuje Komisja Konkursowa, którą tworzą eksperci partnerów targów. Ogłoszenie decyzji Komisji Konkursowej

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

nastąpi w godzinach popołudniowych pierwszego dnia Targów. Licznie reprezentowane na targach są media, szczególnie branżowe czasopisma i portale internetowe. Targom będą też towarzyszyły konferencje, seminaria i specjalne prezentacje przygotowane przez wystawców. Organizatorzy spodziewają się, że targi ENERGETAB 2014 kolejny raz potwierdzą swój prymat wśród największych i najliczniej odwiedzanych targów branży energetycznej w środkowej Europie. Program targów oraz inne przydatne informacje są na bieżąco aktualizowane na stronie www.energetab.pl. Na tegoroczne targi ENERGETAB 2014 zapraszamy do ZIAD Bielsko-Biała S.A. (Al. Armii Krajowej 220) w dniach 16 i 17 września w godz. od 9:00 do 17:00, natomiast 18 września w godz. od 9:00 do 15:00. Tradycyjnie już na targi wstęp jest bezpłatny. Organizatorzy ENERGETAB n

WYWIAD

Wkraczamy w inny wymiar Wywiad z dr. inż. Adamem Gawłowskim, Dyrektorem Marketingu Oddziału Spółki Rynek Dystrybucji Energii, ELEKTROBUDOWA SA Pytanie najważniejsze – co z Optimą 145? Rzeczywiście, ilość fantastycznych opowieści które krążą po rynku stworzyłaby niejedną książkę szpiegowską. Otóż jesteśmy już po pełnej certyfikacji rozdzielnicy Optima 145 w KEMA w Holandii, na parametry 3150 A, 145 kV i 40 kA. Posiadamy też certyfikat Instytutu Energetyki z Warszawy, który był nam potrzebny, gdyż w przetargach pojawia się często wymóg posiadania certyfikatu z jednostki akredytowanej przez PCA. Na koniec maja br. oddaliśmy obiekt RPZ 11 w PGE Dystrybucja Oddział w Białymstoku, który jest pierwszą referencją dla Optimy 145.

Może kilka słów o tym obiekcie? Na targach Energetab 2014 będziemy dystrybuować specjalną płytę ze zdjęciami i filmami z tej stacji. Jest to w mojej ocenie Główny Punkt Zasilania przyszłości, stacja która jest w pełni zamknięta i bezobsługowa. Wszystkie urządzenia znajdują się wewnątrz budynku. Dwa transformatory 110/15 kV, rozdzielnica WN typu Optima 145 w układzie H5, rozdzielnica SN D17PL 50-polowa, oraz pozostałe urządzenia (automatyka, szafy zabezpieczeń, sterowania, transformatory potrzeb własnych, dławiki kompensacyjne itd.). W tej chwili cena tego obiektu jest równa cenie standardowych rozwiązań z aparaturą WN napowietrzną. Jednak przewaga obiektów całkowicie zamkniętych, gdy spojrzymy na horyzont 40-50 letni, jest olbrzymia. Zerowy wpływ warunków atmosferycznych, łatwość obsługi, konserwacji, trwałość urządzeń, ich żywotność, powodują że takie obiekty z pewnością będą stawiane nie tylko w centrach wielkich miast, ale i wszędzie. Tak już się dzieje w wielu krajach, nie tylko o ostrym klimacie. Jeśli mamy podobny poziom cen, inwestorzy wolą budować stacje zamknięte.

do tego, byśmy tworzyli nowe rozwiązania. Mamy kilka niespodzianek, ale do czasu pozyskania pierwszych referencji nie możemy ich zdradzić. Konkurencja czuwa, a nas jako liderów rynku kopiują wszyscy. Na pewno promujemy rozdzielnicę ognioszczelną PREM-GO, rozwiązanie bardzo nowoczesne do zastosowania w podziemnych zakładach górniczych. Oprócz tego rozwijamy istniejącą linię produktową, rozdzielnice SN i nN o coraz wyższych parametrach i specjalnych wykonaniach. Zajmuje

to bardzo dużo czasu działom konstrukcyjnym. Specyfika naszej produkcji jest taka, że każda rozdzielnica jest inna. Proszę sobie wyobrazić przy poziomie produkcji 6000 pól na rok, jak to wygląda. To jest cena elastycznego podejścia do klienta i szycia rozwiązań na miarę. Większość naszych klientów odwiedziła nasz zakład, który jest jednym z największych w Europie, i była pod wielkim wrażeniem. W tym roku obchodzimy 40-lecie jego powstania. Można powiedzieć, że jesteśmy kontynuatorem tradycji

Czy to jedyna Wasza nowość? Stawiamy na ciągły rozwój, który tak naprawdę jest napędzany przez naszych klientów. To oni dopingują nas

Rozdzielnica 110 kV w układzie H5 typu Optima 145 w budynku Stacji 110/15 kV RPZ 11 – PGE Dystrybucja S.A. Oddział Białystok

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

WYWIAD warszawskiego ZWAR-u, który po wykupieniu przez duży koncern po kilku latach działalności przestał istnieć. Jesteśmy chyba jedynym zakładem na świecie, gdzie w jednym miejscu produkuje się rozdzielnice od 220 V do 145 kV, szynoprzewody nN, stacje kontenerowe na tak dużą skalę.

następnym na pewno będą napięcia najwyższe. Może to zabrzmi wzniośle, ale tworzymy historię polskiej myśli technicznej z zakresu elektrotechniki. Polska firma wraca do najstarszych tradycji, pionierów narodowego przemysłu, którego będą nam zazdrościć inne kraje. Polskie grupy energetyczne(PGE, Tauron, Ener-

Stacja 400/110 kV Słupsk – PSE S.A.

Wkraczacie w nową erę? Nasi akcjonariusze wymagają coraz większych przychodów i zysków, a z istniejącej produkcji już się więcej nie „wyciśnie”, nasza pozycja dominująca też nie musi trwać wiecznie. Stąd kilka lat temu zapadła bardzo odważna decyzja o zdobyciu rynku wysokich i najwyższych napięć, zarówno w kraju jak i za granicą. Dzieje się to dwutorowo – produktowo i usługowo. Optima 145 jest pierwszym krokiem, mamy już rozdzielnicę wnętrzową typu GIS na wysokie napięcie. Krokiem

ga, Enea) z wielkim zainteresowaniem przyjęły ten produkt. Oprócz niewątpliwej przewagi patriotycznej (należy wspomagać polskie firmy tak abyśmy gonili świat w rozwoju produktów wysokiej technologii), jest także serwis 24 h/ 7 dni w tygodniu, który dojeżdża do 8 godzin do klienta. Z kolei część usługową rozwiniemy poprzez zawarte duże kontrakty z PSE – stacje 400/220/110 kV Słupsk, Łomża, Skawina, Byczyna. Te cztery kontrakty o wartości ponad 500 mln zł. pozwolą nam zbudować kompetencje produktowe i usługowe do poziomu 400 kV.

Kompetencje unikalne w Polsce, ale także i w Europie i na świecie.

Wątek patriotyczny? Często przewija się w rozmowach z polskimi inżynierami. Jeszcze nie jesteśmy państwem dojrzałym, jak Niemcy czy Francja. Tam sprzedać rozdzielnice polskie byłoby praktycznie niemożliwe. U nas duże koncerny zagraniczne mają pozycję dominującą, i to jest niezmiernie dziwne. Powinniśmy zapewnić sobie promowanie własnych rozwiązań. W tej chwili na dużych budowach w Polsce, typu terminal LNG w Świnoujściu, czy nowych blokach elektrowni we Włocławku, Kozienicach, raczej nie będzie zbyt wiele polskich rozwiązań. Ze względu na duży kapitał wygrywają je wielkie międzynarodowe koncerny, ale uważam że można by pomimo tego zapewnić udział polskich firm odpowiednimi zapisami w SIWZ i umowach. Często kadra techniczna jest za narodowymi rozwiązaniami, ale niestety zagraniczni Wykonawcy (koncerny) z góry narzucają swoje rozwiązania nie konsultując ich z kadrą techniczną. Skutki poznamy za kilka lat, gdy przyjdzie serwisować te urządzenia. Koszty będą bardzo wysokie.

Plany na kolejne lata? Na pewno utrzymać pozycję lidera rynku w ciężkich rozdzielnicach SN i nN w Polsce oraz zwiększyć ich eksport do innych krajów. Pozyskać kolejne znaczące zamówienia na rozdzielnice WN Optima 145 zarówno z kraju jak i na świecie. Zawalczyć o duże kontrakty liniowe i stacyjne najwyższych napięć w Polsce i w Europie.

ELEKTROBUDOWA SA to nie tylko Oddział Rynek Dystrybucji Energii? Oczywiście pozostałe dwa oddziały aktywnie działają na rynku wykonawstwa obiektów pod klucz. W tym roku oddaliśmy do dyspozycji klientów jedną z największych i najnowocześniejszych zajezdni tramwajowych na świecie – Franowo w Poznaniu. Budujemy za prawie 600 mln netto blok 50 MW w ZW Tychy. Jest to historyczny kontrakt gdzie jesteśmy Generalnym Wykonawcą obiektu pod klucz. Kontraktów w przedziale od kilku do kilkudziesięciu milionów w oddziałach jest wiele, w większości z zastosowaniem rozdzielnic SN i nN produkowanych w naszym zakładzie.

50-polowa rozdzielnica SN typu D-17PL w budynku Stacji 110/15 kV RPZ 11 – PGE Dystrybucja S.A. Oddział Białystok

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

Dziękujemy za rozmowę.

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rozproszone systemy wykrywania i eliminacji zwarć w sieciach SN Urządzenia produkcji ELKOMTECH S.A., przeznaczone do wykrywania przepływu prądu zwarciowego, ułatwiają eliminację zwarć w sieciach SN. Urządzenia te posiadają szeroki zakres funkcji, które umożliwiają wykrywanie przepływu prądu zwarciowego i natychmiastowe przesłanie informacji o tym zjawisku do systemu nadrzędnego. Informacje przesłane przez te urządzenia pozwalają na szybkie wyizolowanie uszkodzonego fragmentu sieci.

irma ELKOMTECH oferuje szereg urządzeń przeznaczonych do wykrywania przepływu prądu zwarciowego. Detekcja przepływu prądu zwarciowego w rozwiązaniach firmy odbywa się poprzez pomiar prądu z zainstalowanych przekładników albo z użyciem komparatorów progowych podłączonych do urządzenia za pomocą światłowodu. Informacja o wykryciu zwarcia może być przesyłana kanałem informatycznym lub stykowo do telemechaniki zainstalowanej w rozdzielni. Podstawowymi elementami pomiarowymi detektorów przepływu prądu zwarciowego są przekładniki z dzielonym magnetowodem Ex-DPZ_PP100 i Ex-DPZ_PP150. Przekładniki te przeznaczone są do zamontowania na izolowanych przewodach kablowych SN. Dzielony magnetowód pozwala

Rys. 1. Widok komparatora Ex-DPZ_CMP

na prosty i szybki montaż przekładników. Przekładnik Ex-DPZ_PP100 służy do pomiaru prądów fazowych w zakresie do 500A i przeznaczony jest do zamontowania na pojedynczym kablu. Przekładnik Ex-DPZ_PP150 przeznaczony jest natomiast do pomiaru prądu zerowego w układzie Ferranti’ego w zakresie pomiarowym do 300A. Do detekcji przepływu prądu zwarciowego na przewodach SN bez izolacji przeznaczony jest komparator Ex-DPZ_CMP. Próg zadziałania komparatora ustawiany jest za pomocą mikroprzełączników w zakresie od 50A do 400A. Informacja o przekroczeniu zadanej wartości przesyłana jest za pomocą światłowodu plastikowego. Detekcja przepływu prądu zwarciowego w rozdzielniach może odbywać się na dwa sposoby. Pierwsza możliwość obejmuje zastosowanie grupy urządzeń przeznaczonej do współpracy z działającą na rozdzielni telemechaniką. Firma ELKOMTECH oferuje dla tego rozwiązania moduły automatyki sieciowej: Ex‑ML_NBAS_D i Ex‑DPZ_BS.

Rys. 2. Widok modułu automatyki sieciowej Ex-ML_NBAS_D

Moduł automatyki sieciowej Ex-ML_ NBAS_D służy do wykrywania przepływu prądu zwarciowego i przesyłania informacji o zaistnieniu tego zjawiska kanałem informatycznym. Urządzenie może pracować także w trybie automatyki sekcjonującej, wykonując sterowanie odłącznikiem w przerwie beznapięciowej cyklu SPZ. Podłączenie modułu Ex-ML_NBAS_D do telemechaniki pracującej na stacji, wymaga wyposażenia jej w kanał szeregowy, najlepiej w standardzie RS485 z protokołem DNP3.0. Urządzenie przesyła sygnalizację stanu automatyki, wykrycia przepływu prądu zwarciowego z rozróżnieniem fazowego i doziemienia oraz wartości prądów fazowych. Urządzenie Ex-ML_NBAS_D dzięki dwóm wyjściom przekaźnikowym, umożliwia zdalne sterowanie odłącznikiem. Dodatkowo istnieje możliwość zmiany nastaw oraz blokowania działania automatyki z poziomu systemu SCADA. Dla rozdzielni wyposażonych w telemechanikę firma ELKOMTECH oferuje również moduł automatyki sieciowej Ex-DPZ_BS. Urządzenie wykrywa przepływ prądu zwarciowego międzyfazowego i doziemnego, sygnalizuje to zdarzenie poprzez kanał RS485 z protokołem DNP 3.0., za pomocą styków wyjściowych lub sterując dedykowanymi lampami sygnalizacyjnymi LED. Urządzenie wyposażone jest w pulpit lokalny, który umożliwia prezentowanie na wyświetlaczu wartości mierzonych prądów fazowych oraz prądu doziemienia, co ułatwia podłączenie pomiarów. Kanałem informatycznym przesyłane są wartości prądów fazowych. Detekcja przepływu prądu zwarciowego w module Ex-DPZ_BS odbywa się poprzez pomiar z trzech przekładników Ex-DPZ_PP100 podłączonych

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 3. Schemat prezentujący zastosowanie modułu automatyki sieciowej Ex-ML_NBAS_D

w układzie Holmgreena lub poprzez pomiar prądu doziemienia za pomocą pojedynczego przekładnika Ex-DPZ_PP150 pracującego w układzie Ferrantie’go i sygnałów z dwóch komparatorów Ex-DPZ_CMP. Zmiana nastaw może odbywać się z poziomu systemu SCADA. Dla rozdzielni SN/NN wyposażonych w wyłączniki firma ELKOMTECH oferuje zabezpieczenie nadprądowe Ex-BZR. Realizuje ono funkcje zwłocznego zabezpieczenia nadprądowgo i ziemnozwarciowego zasilającego. Funkcje zabezpieczeniowe i sygnalizacyjne posiadają niezależne nastawy prądu, czasu zwłoki oraz czasu podtrzymania. Zabezpieczenie nadprądowe steruje otwieraniem wyłącznika oraz współpracuje z optycznym wskaźnikiem przepływu prądu zwar-

telemechaniki, odbywa się poprzez łącze informatyczne - kanałem światłowodowym lub poprzez wejścia sygnalizacyjne i wyjścia sterownicze. Natomiast połączenie z urządzeniem nadrzędnym za pomocą łącza światłowodowego, pozwala na transmisję wartości prądów fazowych, sygnalizowanie zadziałania modułu zabezpieczenia, pobudzenia modułu sygnalizatora z rozróżnieniem przyczyny. Pomiary są dokonywane poprzez klasyczne przekładniki z wyjściem 1A lub 5A albo poprzez przekładniki Ex-PP100, montowane bezpośrednio na kablu SN. Zmiana nastaw zabezpieczeń może być dokonywana z pulpitu urządzenia lub kanałem komunikacyjnym z poziomu systemu SCADA. Detekcja przepływu prądu zwarciowego w rozdzielniach może odbywać

Rys. 4. Widok zabezpieczenia nadprądowego i ziemnozwarciowego Ex-BZR

Rys. 5. Widok modułu automatyki sieciowej Ex-DPZ

ciowego Ex-OSZD z dwoma lampami LED. Umożliwia w ten sposób świetlną sygnalizację pola na rozdzielni, w którym został wykryty prąd zwarciowy lub doziemienie wraz z informacją o przyczynie pobudzenia. Podłączenie zabezpieczenia nadprądowego do zainstalowanej na stacji

się również bez telemechaniki. Ta druga możliwość obejmuje zastosowanie grupy urządzeń w pełni autonomicznych, z własnymi układami łączności i podtrzymania napięcia zasilania. Firma ELKOMTECH oferuje dla tego rozwiązania moduły automatyki sieciowej: Ex‑DPZ oraz Ex‑DPZ_MS.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

Moduł automatyki sieciowej Ex-DPZ jest autonomicznym urządzeniem przeznaczonym do detekcji przepływu prądu zwarciowego w niewielkiej rozdzielni na jednym polu odpływowym. Wyposażony jest w modem GSM/GPRS, poprzez który utrzymuje łączność z systemem SCADA. Dodatkowo posiada wyjście sterujące dwiema lampami sygnalizacyjnymi LED, które mogą być umieszczone na zewnątrz rozdzielni. Detektor przepływu prądu zwarciowego zasilany jest z napięcia ~230V i wyposażony w bateryjne podtrzymanie zasilania pozwalające na przesłanie informacji o zaniku napięcia wejściowego i ewentualnym wykryciu przepływu prądu zwarciowego przed wyłączeniem zasilania rozdzielni. Stan baterii jest monitorowany, a gdy zachodzi potrzeba jej wymiany, sygnał o tym fakcie jest przesyłany do systemu SCADA. Takie rozwiązanie zapewnia większą niezawodność niż układ z akumulatorami, gdyż w przypadku obecności napięcia zasilania bardzo trudno jest wykryć uszkodzenie akumulatorów. Trwałość baterii w normalnych warunkach pracy wynosi ok. 3 lat. Dodatkową funkcjonalnością urządzenia jest wejście binarne przystosowane do napięcia zmiennego 230V, które może być wykorzystane, np. do podłączenia styku sygnalizującego otwarcie drzwi rozdzielni. Detekcja prądu zwarciowego odbywa się przez pomiar trzech prądów z przekładników Ex-DPZ_PP100 lub na podstawie sygnału z komparatorów Ex-DPZ_CMP oraz pomiaru prądu zerowego z przekładnika Ex-DPZ_PP150 w układzie Ferrantie’go. W przypadku wykorzystania trzech przekładników prądowych, do systemu SCADA przesyłane są wartości pomierzonych prądów fazowych. Przesyłane są również sygnały o wykryciu przepływu prądu zwarciowego i doziemnego, obecność napięcia zasilania, stan baterii oraz stan wejścia binarnego. Dla rozdzielni niewyposażonych w telemechanikę, a w których zachodzi potrzeba detekcji przepływu prądu zwarciowego w kilku polach odpływowych, firma ELKOMTECH oferuje moduł automatyki sieciowej Ex-DPZ_ MS. Moduł ten jest autonomicznym urządzeniem wyposażonym w modem GSM/GPRS i w układ podtrzymania napięcia zasilania oparty na baterii. W odróżnieniu od detektora przepływu prądu zwarciowego Ex-DPZ, posiada on podwójny zestaw układów detekcji przepływu prądu zwarciowego,

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE co pozwala na obsługę dwóch pól odpływowych. Dodatkowo wyposażony jest w kanał RS485 przeznaczony do komunikacji z następnym urządzeniem Ex-DPZ_MS. Takie rozwiązanie pozwala na komunikację wielu urządzeń z systemem SCADA poprzez jeden modem GSM/GPRS. Ex-DPZ_MS dokonuje detekcji prądu zwarciowego na podstawie pomiarów trzech prądów z przekładników

Ex-DPZ_PP100 lub na podstawie sygnału z komparatorów Ex-DPZ_CMP oraz pomiaru prądu zerowego z przekładnika Ex-DPZ_PP150 w układzie Ferrantie’go. W przypadku wykorzystania trzech przekładników prądowych wartości pomierzonych prądów są przesyłane do systemu SCADA. Ex-DPZ_MS przesyła informację o wykryciu przepływu prądu zwarciowego i doziemnego z każdego pola, obec-

Rys. 6. Schemat prezentujący połączenie modułów automatyki sieciowej Ex-DPZ_MS do obsługi rozdzielni czteropolowej

ność napięcia zasilania, stan baterii podtrzymującej zasilanie oraz stan wejścia binarnego. Do obsługi rozdzielni czteropolowej należy zastosować zestaw dwóch urządzeń Ex-DPZ_MS. Zestaw ten prowadzi łączność z systemem nadrzędnym poprzez jeden punkt dostępowy GPRS i nie wymaga dodatkowego zasilania napięciem stałym. Dodatkowo możliwa jest również zmiana nastaw w każdym z urządzeń z poziomu systemu SCADA. W przypadku, gdy połączenie systemu nadrzędnego z detektorami przepływu prądu zwarciowego musi się odbywać poprzez dwa lub więcej kanałów łączności bezprzewodowej, np. GPRS i trunking albo GPRS i Tetra, można zastosować moduł cyfrowej transmisji radiowej Ex-BRG2. Pełni on funkcję koncentratora łączności dla modułów automatyki sieciowej: Ex-ML_NBAS_D lub Ex-DPZ_BS i prowadzi łączność z systemem SCADA przez dwa niezależne kanały. Takie rozwiązanie pozwala na przesyłanie różnej ilości informacji każdym z nich, w zależności od przepustowości łącza. Dodatkowo zasilanie i podtrzymanie napięcia na czas niezbędny do wysłania informacji zapewnia zasilacz z bateryjnym podtrzymaniem zasilania Ex-UPS24VL_BAT.

Podsumowując:

Istnieje wiele wariantów funkcjonalnych rozproszonych systemów wykrywania i eliminacji zwarć w sieciach SN. Rozwiązania wykorzystujące urządzenia oferowane przez firmę ELKOMTECH mogą być zastosowane do pomiaru detekcji przepływu prądu zwarciowego zarówno dla rozdzielni z telemechaniką, w tym dla rozdzielni SN/NN wyposażonych w wyłączniki, jak i dla rozdzielni, gdzie wymagane są urządzenia w pełni autonomiczne, z własnymi układami łączności i podtrzymaniem napięcia zasilania, od niewielkiej rozdzielni z jednym polem odpływowym, po rozdzielnie z kilkoma polami odpływowymi. Urządzenia firmy ELKOMTECH umożliwiają również zbudowanie systemu wykrywania i eliminacji zwarć opartego na połączeniu systemu nadrzędnego z detektorami przepływu prądu zwarciowego poprzez dwa lub większą ilość kanałów łączności bezprzewodowej, np. GPRS i trunking albo GPRS i Tetra. n

Rys. 7. Schemat prezentujący połączenie modułu cyfrowej transmisji radiowej Ex-BRG2 z modułami automatyki sieciowej Ex-DPZ_BS i podtrzymanie zasilania dzięki zastosowaniu zasilacza Ex-UPS24VL

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

SPRECON – E–P DS..6-0 – kompaktowe zabezpieczenia ze sterownikiem pola

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Niezawodność i pewność działania systemów monitorowania działających w trybie on-line Istniejące problemy

Mimo wielu lat wdrażania i prac rozwojowych prowadzonych w różnych krajach, w tym także w Polsce, przydatność systemów monitoringu on-line transformatorów mocy, a także dławików, przekładników i wyłączników, jest nadal kontestowana. Jedną z istotnych przyczyn tego faktu jest niewystarczająca pewność i trwałość instalowanego sprzętu, pracującego w ekstremalnie trudnych warunkach środowiskowych, występujących w otoczeniu monitorowanego sprzętu [1]. Poprawa tego stanu wymaga kompleksowych działań dotyczących projektowania, wytwarzania i testowania poszczególnych komponentów takich systemów. Tej problematyce poświęcono sporo uwagi podczas ostatniej, paryskiej sesji CIGRE w dniach 25-28 sierpnia [2]. Warto zainicjować dyskusję na ten temat w naszym kraju, zwłaszcza że w tej chwili pracuje u nas ponad 70 systemów monitorowania w trybie on-line stanu transformatorów o mocy równej lub większej niż 160MW, a nowe wdrożenia są w fazie projektowania.

Wymagania dla sprzętu

Znaczące zwiększenie pewności działania i odporności sprzętu można uzyskać poprzez wnikliwą analizę występujących zagrożeń i zastosowanie adekwatnych rozwiązań konstrukcyjnych w poniżej omówionych zakresach: Właściwości EMC Sprzęt instalowany bezpośrednio na monitorowanym sprzęcie na stacji elektroenergetycznej powinien charakteryzować się parametrami EMC dobranymi odpowiednio do poziomu zaburzeń łączeniowych, atmosferycznych i zjawisk zwarciowych. Producenci na ogół specyfikują te parametry i przeprowadzają badania wg norm szczegółowych z grupy PN-EN 610004, dla kryteriów dobranych wg normy PN-EN 61000-6-2 [3]. Stosując te normy, obligatoryjne powinno być przyjęcie klasy 4 ostrości prób dla trudnych warunków środowiska przemysłowego.

Innym rozwiązaniem, wymuszającym wysoką jakość sprzętu, mogłoby być zastosowanie grupy norm PN-EN 60255-22 [4] do weryfikacji właściwości EMC, mimo że normy te są przeznaczone do urządzeń zabezpieczeniowych. Wytrzymałość elektryczna Wydaje się uzasadnione stosowanie izolacji galwanicznej nie mniejszej niż 2,5kV/1min RMS nie tylko dla wejść/ wyjść dwustanowych i wszystkich obwodów pomiarowych, w tym także niskonapięciowych i niskoprądowych; taki sam poziom należałoby przyjąć dla interfejsów komunikacyjnych. Izolacja galwaniczna znacznie zwiększa odporność na uszkodzenia i zakłócenia pracy, pojawiające się zwłaszcza w trakcie zaburzeń wynikających z przełączeń, zwarć, a także wyładowań atmosferycznych. Z tych też powodów połączenia sieciowe powinny być wykonywane wyłącznie w technologii światłowodowej. Warunki środowiskowe Sprzęt narażony na bezpośredni wpływ promieni słonecznych i ciepła emitowanego przez kadź powinien być budowany z komponentów klasy automotiv lub posiadać dodatkowe zabezpieczenia ochronne. Mogą to być na przykład dodatkowe obudowy, umożliwiające długookresową pracę w temperaturach otoczenia rzędu 50-55 ͦC. Szczególnie istotne jest zabezpieczanie szaf sterujących dodatkowymi osłonami, chroniącymi przed bezpośrednim działaniem promieni słonecznych, a także zaprojektowanie odpowiednio nadzorowanej i monitorowanej wentylacji. Powinny być stosowane rozwiązania eliminujące kondensację pary wodnej, występującej w czasie gwałtownych spadków temperatury. Mogą one uwzględniać na przykład podgrzewanie wnętrza szafy i przewietrzanie. Serwisowalność Należy założyć, że po upływie 12-15 lat zainstalowane wyposażenie monitorujące najprawdopodobniej zostanie

wymienione. Wynika to niestety z degradacji układów elektronicznych i ich wzrastającej awaryjności po upływie takiego okresu. Należy podkreślić, że trwałość komponentów elektronicznych, nawet w wersji „industrial”, jest mniejsza niż transformatora! Wymaga to zaprojektowania instalacji zestandaryzowanych gniazd, zaworów, uchwytów – w celu ułatwienia koniecznej, szybkiej wymiany przetworników, czujników i urządzeń elektronicznych bez zbędnych kosztów. Standardy komunikacyjne Należałoby ograniczyć ilość stosowanych standardów komunikacyjnych. Modbus mógłby być wykorzystywany do obsługi prostych czujników i mierników, a IEC 61850 [5] do komunikacji z rozbudowanymi funkcjonalnie urządzeniami, takimi jak analizatory wilgotności i gazów, układy monitorowania izolatorów przepustowych, analizatory wyładowań niezupełnych. Pozwoliłoby to na łatwą, systemową integrację wyposażenia pochodzącego od różnych producentów.

Architektura systemu

Sprzęt monitorujący nie powinien działać w „próżni” informatycznej. Obecne technologie, wykorzystujące komunikację sieciową, powinny zostać bezwzględnie zastosowane do tworzenia rozległych systemów monitorowania. Nie dość, że takie struktury umożliwiają tworzenie i wdrażanie skomplikowanych systemów eksperckich i algorytmów diagnostycznych, to z pewnością poprawiają nadzór nad pracą i stanem poszczególnych komponentów systemu. W tym zakresie wydaje się celowe uwzględnienie poniższych aspektów: Integracja z systemami stacyjnymi System powinien posiadać czytelną strukturę, ułatwiającą konieczną integrację z systemem stacyjnym i/ lub korporacyjnym systemem monitoringu. Powinny zostać ujednolicone listy ostrzeżeń i alarmów, po to aby zapewnić taką samą funkcjonalność systemo-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE wą, nawet gdy sprzęt pochodzi od różnych producentów. Dobrym rozwiązaniem byłoby konsekwentne wdrażanie standardu IEC 61850 [5] i przekształcenie w normę nieukończonego jeszcze raportu TR 61850-90-3 [5], który omawia problematykę przystosowania i wdrożenia standardu [5] do potrzeb monitoringu i nadzoru urządzeń. Redundancja serwerów W trudnych warunkach stacyjnych jest obserwowana nadmierna awaryjność sprzętu serwerowego, pochodzącego nawet od renomowanych producentów. Dotyczy to szczególnie twardych dysków i baterii UPS. Wynika z tego konieczność bezwzględnego stosowania redundancji serwerów stacyjnych lub centralnych w celu zapobiegania utracie danych. Przyjazność użytkowania Funkcjonalność i obsługa systemu powinna być oczywista nie tylko dla osób orientujących się w budowie monitorowanego sprzętu. Obsługa systemu nie powinna wymagać wiedzy informatycznej ani długotrwałych szkoleń. Ge-

nerowane podpowiedzi powinny być czytelne i zalecać lub niekiedy wręcz nakazywać konkretne czynności do wykonania. Samodiagnostyka System powinien nadzorować stan wszystkich komponentów wchodzących w jego skład i bezzwłocznie sygnalizować wykryte niesprawności. Niewątpliwie pomoże to producentom w zwiększeniu bezawaryjności i wytrzymałości poszczególnych podzespołów w trudnych warunkach pracy. Przykład wykrytego zaburzenia w pracy układu monitorowania zawartości wody i gazów w oleju, polegającego na zanikach transmisji z tym urządzeniem, jest pokazany na rysunku 1.

Wymagania szczegółowe

Omawiając ogólną problematykę pewności działania poszczególnych komponentów systemów monitorowania, warto zwrócić także uwagę na kilka szczegółów konstrukcyjnych i podać kilka konkretnych zaleceń. Spostrzeżenia te są rezultatem dotychczasowych prac i wdrożeń.

Czujniki temperatury Z zebranych doświadczeń wynika, że najlepsze wyniki daje zastosowanie klasycznych czujników oporowych PT1000. Dotychczas dostępne inteligentne czujniki z protokołem transmisji lub z wyjściem prądowym 4-20mA cechują się relatywnie dużą awaryjnością w warunkach środowiskowych występujących w stacji elektroenergetycznej. Analizatory wilgoci i gazów W tych urządzeniach pożądane jest obligatoryjne wdrożenie komunikacji sieciowej w standardzie światłowodowym, np. FX-100 i rezygnacja z awaryjnych i niepraktycznych połączeń RS-485. Poprawa dokładności i obniżenie ceny dla urządzeń monitorujących więcej niż tylko trzy podstawowe gazy H2, CO, C2H2 umożliwiłoby wdrożenie algorytmów DGA on-line, badających zmiany stosunku powstających gazów. Sterowniki układu chłodzenia Sterowniki układu chłodzenia, z uwagi na swe odpowiedzialne funkcje, powinny posiadać nie gorsze właściwości konstrukcyjne niż zabezpieczenia. Po-

Rys. 1 Obraz zaburzeń w transmisji sygnału z układu monitorowania zawartości wody i gazów w oleju

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 2 . Zależność współczynnika tgδ od temperatury górnej warstwy oleju.

winny one posiadać zaimplementowany model cieplny i realizować funkcje inteligentnego chłodzenia transformatora. Mogą one pełnić rolę lokalnego koncentratora danych, współpracując z układem monitoringu. Układy nadzoru przełączników zaczepów Obiecujące wydaje się zintegrowane podejście, które łączy pomiary mocy napędu silnika, czasu przełączania i stany sygnałów dwustanowych przełącznika zaczepów z zapisem akustycznym przebiegu przełączania [7]. Ponadto bardzo interesujące byłyby rejestracje i możliwość porównania rzeczywistych przebiegów prądu w trakcie zmiany pozycji zaczepowej. Monitoring izolatorów przepustowych W opinii autora przełomowe dla monitoringu izolatorów przepustowych, szczególnie w transformatorach dystrybucyjnych, jest uwzględnienie asymetrii sieci w obliczeniach współczynnika strat dielektrycznych tgδ. Wykonanie odpowiednich korekcji pozwala na poprawę dokładności oszacowania zmian tgδ i pojemności przepustu. Możliwa byłaby wtedy analiza drobnych fluktuacji tgδ, np. w funkcji temperatury, które jak dotąd są uśredniane. Przykład odpowiedniej rejestracji jest pokazany na rysunku 2. Widoczna jest bardzo dobra zbieżność przebiegu wartości współczynnika strat dielektrycznych izolatora przepustowego i temperatury górnej warstwy oleju.

Monitoring wyładowań niezupełnych Monitoring on-line wyładowań niezupełnych jest bardzo wartościową metodą detekcji stopnia degradacji i wczesnych uszkodzeń transformatora mocy. Każda ze znanych metod – to znaczy akustyczna, elektryczna i UHF – stosowana osobno, posiada szereg ograniczeń. Znaczący postęp mogłoby wnieść opracowanie komercyjnego rozwiązania integrującego te metody. Mimo najprawdopodobniej wysokiej ceny takiego urządzenia, mogłoby ono być z powodzeniem stosowane dla jednostek szczególnie ważnych dla stabilności systemu.

Podsumowanie

Mimo występujących problemów, instalowanie systemów monitorowania transformatorów w trybie on-line jest celowe, zwłaszcza wobec wdrażania technologii SMART GRID. Wprowadzenie zielonej generacji i mikro-źródeł energii może być przyczyną niestabilności przepływów mocy i wynikających z tego faktu zagrożeń przeciążeniami i przepięciami. Dodatkowym aspektem uzasadniającym tę tezę, a może nawet najważniejszym, mogą być wzrastające wyzwania wobec sprzętu pierwotnego, wynikające ze zmian klimatycznych, skutkujących wysokimi temperaturami otoczenia i gwałtownymi, katastroficznymi opadami atmosferycznymi. Niezawodnie działający system „wczesnego ostrzegania” o stanie transformatora mocy i innych urządzeń pierwotnych może te zagrożenia skutecznie minimalizować.

Literatura

[1] L.Darian, A.Valuyskin, A. Mordcovich, (..) „The Implementation and Operational Experience of Transformers control, Monitoring, and Diagnostic Systems at the United National Electric Power System of Russia, A2-102 paper, CIGRE Paris 2012 [2] „A2 Special Report” , CIGRE Paris Session, 24-29 august 2014 [3] PN-EN 61000-6-2, „Kompatybilność elektromagnetyczna EMC. Odporność w środowiskach przemysłowych”, PKN Warszawa, wrzesień 2008 [4] PN-EN 60-255-22, „Przekaźniki pomiarowe i urządzenia zabezpieczeniowe. Badania odporności na zaburzenia elektryczne”, grupa norm, PKN Warszawa, maj 2010 [5] PN-EN 61850, „Systemy i sieci komunikacyjne w stacjach elektroenergetycznych”, grupa norm, PKN Warszawa [6] IEC TR 61850-90-3, “Using IEC 61850 for condition, monitoring and analysis”, draft version 2013-05-31 [7] N.Abeywickrama, O.Kouzmine, S.Kornhuber, L.Cheim,…,”Application of novel algorithms for continuous bushing and OLTC monitoring for increasing network reliability”, ABB corporate Research Sweden, ABB Transformer service Halle Germany,..., A2-113 paper, CIGRE Paris 2014 n Wiesław Gil główny konstruktor Mikronika

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

System wskaźników przepływu prądu zwarciowego firmy Nortroll dla linii napowietrznych i sieci kablowych

ednym z najważniejszych elementów jakości dostarczanej energii jest efektywna minimalizacja czasu wyłączeń poprzez szybką lokalizację miejsca zwarcia i redukcję powtórnych załączeń. Skracanie czasu niesprawności linii i sieci zapewniają system NetTroll i WPZ (wskaźniki prądu zwarcia) z komunikacją GSM norweskiej firmy Nortroll AS. Głównymi zaletami wskaźników wykonanych w technice cyfrowej jest prosty montaż, uniwersalność, funkcjonalność i wysoka niezawodność. Oferta produktów firmy Nortroll zawiera: yy System – oprogramowanie NetTroll, NetGraf, NetAlert, NetTroll SCADA yy Wskaźniki dla linii napowietrznych: LT110E, LT111K, LT110ur RIS, LT3100, LT3500GSM, LT R400D GSM yy Wskaźniki dla sieci kablowych: CT2310, CT2320, CT2330, CT2400, CT3500GSM yy Elementy komunikacji: ComTroll 115C, ComTroll 333 ICU, ComTroll 120GLR, LT R110CR, yy Systemy automatyki pracujące w systemie SCADA. Wskaźniki są dostarczane w kompletach i nie wymagają stosowania dodatkowych materiałów i osprzętu do ich pracy. WPZ zapewniają współpracę z nadrzędnymi systemami monitoringu w czasie rzeczywistym. Wykryty ślad zwarcia jest rejestrowany i analizowany w systemie nadrzędnym z wizualizacją wartości prądów fazowych. Wskaźniki do linii napowietrznych montowane są bez wyłączania linii w miejscach łatwo dostępnych dla inspekcji, w ciągu linii głównej lub ważnych odgałęzieniach. Po wystąpieniu zwarcia międzyfazowego lub doziemienia wszystkie wskaźniki umieszczone pomiędzy źródłem zasilania, a miejscem zwarcia – są aktywne i sygnalizują lokalnie lub zdalnie wystąpienie zwarcia. Sygnalizacja zwarć międzyfazowych i doziemień lub zwarć trwałych i przemijających jest niezależna. Każdy wskaźnik

zasilany jest : zewnętrznym zasilaczem i standardowo bateriami KBB-11 (16Ah, zakres pracy od -40 do +74 ºC) zapewniającymi pracę wskaźnika przez 5 – 7 lat. Wskaźniki typu LT3500 i CT3500 wykrywają kierunkowość zwarć doziemnych. Posiadają liczniki zwarć i dzienniki zdarzeń. Wskaźniki pracują we wszystkich typach sieci: z izolowanym punktem neutralnym, uziemionym przez rezystor i w sieciach skompensowanych z cewką Petersena. Są całkowicie programowalne (mikroprzełącznikami lub programatorem/testerem ComTroll 3500) co zapewnia łatwe przenoszenie wskaźników do innych miejsc pracy. W WPZ programujemy warunki: yy pobudzenia – przekroczenie ustawionych warunków progowych, asymetrii prądów, zmiana fazy

pomiędzy prądem i napięciem w punkcie zwarcia, wystąpieniem SPZ’u lub odpowiedniego przyrostu di/dt yy sygnalizacji – lokalnie diodami LED lub lampą ksenonową, zdalnie – przekaźnikami do systemu, radiopowiadamianiem, GSM i SMS ; sygnalizacja może być natychmiastowa lub opóźniona yy zerowania – automatycznie załączeniem zasilania linii, lokalnie - ręcznie, zdalnie z systemu, ustawionym upływem czasu lub testerem. Aktualnie Nortroll w kilkudziesięciu państwach na całym świecie sprzedaje kompletne systemy WPZ dla sieci kablowych i linii napowietrznych z komunikacją GSM do systemu nadrzędnego w protokołach IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104 lub DNP3.0 zapew-

Rys. 1 System SCADA z WPZ

Rys. 2 System WPZ dla linii napowietrznych

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 3 System WPZ dla sieci kablowych

niając tym samym pełny monitoring w czasie rzeczywistym nadzorowanej sieci energetycznej. Łatwość montażu i obsługi oraz niewielkie koszty zakupu systemu wskaźników i oprogramowania poprawiają efektywność działania poprzez szybką lokalizację miejsc

Rys. 4 WPZ

zwarć i minimalizację czasu wyłączeń - znaczącą poprawę ciągłości dostaw energii elektrycznej – wskaźnik SAIFI i SAIDI. Produkty firmy Nortroll są używane w wielu zakładach energetycznych w Polsce. Od dwóch lat działają również w naszym kraju całe systemy

Nortrolla. Znacząco poprawiają niezawodność i efektywność systemu energetycznego naszych klientów. Piotr Zięba, Computers & Control n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Regeneracja oleju mineralnego w eksploatowanych transformatorach dla przywrócenia odpowiednich właściwości, jako alternatywa dla jego wymiany W artykule omówiono przyczyny i skutki obecności w olejach izolacyjnych niepożądanych składników: stałych zanieczyszczeń, produktów starzenia, a także w przypadku olejów korozyjnych - aktywnej siarki. Podano sposób regeneracji na miejscu zainstalowania transformatora. Zaprezentowano dotychczasowe doświadczenia w prowadzeniu nadzoru nad regeneracją olejów zestarzonych i korozyjnych w krajowych transformatorach. Podano uzyskiwane w praktyce wyniki, w tym również po kilku latach dalszej eksploatacji od wykonania zabiegu. 1. Wprowadzenie Sposób zarządzania eksploatacją transformatorów uwarunkowany jest strukturą wiekową ich populacji oraz związanymi z nią problemami i zagrożeniami. Dotyczą one również oleju izolacyjnego, traktowanego obecnie jako integralna część transformatora, którego stan techniczny może mieć decydujący wpływ na bezpieczeństwo pracy całego urządzenia. W krajowej energetyce aktualnie eksploatowana populacja transformatorów dzieli się wyraźnie na dwie grupy, w których występują innego rodzaju zagrożenia związane z izolacją ciekłą [1]. Jedna z nich to jednostki starej konstrukcji, głównie z lat 70. i 80., wykazujące znaczny już stopień zestarzenia i zu-

życia oleju. Stanowią one zdecydowaną większość w naszym systemie energetycznym. O dalszym ich pozostawaniu w eksploatacji decydują czynniki ekonomiczne, a uzasadnia niewielkie zazwyczaj zużycie izolacji papierowej, wynikające z mniejszych niż projektowane obciążeń. Obok nich występuje mniej liczna grupa transformatorów wiekowo młodszych, o nowoczesnej materiałooszczędnej konstrukcji, z których część została napełniona olejami korozyjnymi, zawierającymi dodatek w postaci disiarczku dibenzylu (DBDS), który w założeniu miał wydłużyć ich trwałość eksploatacyjną, a w praktyce stał się przyczyną korozyjności [2]. Oleje te produkowano w latach 1995-2006 i choć spełniały wymagania ówczesnej normy (mało rygorystycznej, jak się

okazało w stosunku do procedury badań siarki aktywnej), stały się przyczyną powstawania przewodzących osadów siarczku miedzi oraz nieodwracalnych zmian w izolacji papierowej i powodem licznych awarii transformatorów [3]. Ilość pracujących w kraju jednostek napełnionych korozyjną izolacją szacuje się na ok. 300, przy czym skala problemu jest znacznie szersza, ze względu na używanie tych olejów również do wymian i dolewek w starszych typach transformatorów. Wobec braku ze względów ekonomicznych perspektyw zastąpienia w najbliższym czasie wyeksploatowanych urządzeń nowymi, a z drugiej strony posiadaniem znacznej liczby jednostek napełnionych olejami korozyjnymi, pojawiła się pilna potrzeba prowadzenia

Rys. 1. Mechanizm degradacji oleju i jej wpływ na żywotność transformatora

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE odpowiedniej diagnostyki, skierowanej do tej właśnie populacji, która pozwoliłaby ocenić ryzyko związane z obecnością w oleju niepożądanych i stwarzających zagrożenie składników, takich jak: polarne produkty zestarzenia i siarka aktywna. Decyzje dotyczące konieczności ich usunięcia, w celu przywrócenia właściwego stanu izolacji oraz dokonania wyboru metody uzdatniania, jak i czasu realizacji, są kluczowe dla kontynuowania niezawodnej pracy tych transformatorów. Niewłaściwe natomiast byłoby zaniechanie w tej sytuacji jakichkolwiek działań ukierunkowanych na zmniejszenie ryzyka uszkodzeń jednostek, eksploatowanych z zestarzonym lub korozyjnym olejem.

Nowy, nie używany jeszcze olej elektroizolacyjny powinien posiadać dobre i stabilne właściwości oraz cechować się dużą kompatybilnością z materiałami konstrukcyjnymi transformatora. Decyduje o tym jego skład chemiczny, uwarunkowany przez rodzaj surowca i technologię produkcji oraz sposób przewożenia i magazynowania, który ma wpływ na wnikanie gazów, wilgoci i stałych zanieczyszczeń z otaczającej atmosfery. Z upływem czasu, każdy olej mineralny w transformatorze ulega niekorzystnym zmianom pod wpływem warunków, w jakich jest eksploatowany. Obserwuje się systematyczne, a w niektórych przypadkach przyspieszone pogarszanie jego parametrów wskutek pojawiania się zanieczyszczeń, pochodzących zarówno z otoczenia, jak i wnętrza urządzenia. Może to być zarówno woda, jak i powietrze atmosferyczne oraz zanieczyszczenia fizyczne (ziarna piasku, opiłki metali, włókna ce-

lulozy) i chemiczne (produkty rozkładu izolacji olejowo - papierowej, w tym również gazowe). Główną przyczyną degradacji oleju jest utlenianie, a mechanizm jego przebiegu został wielokrotnie, szczegółowo opisany w literaturze fachowej [4]. Początkowo zmiany ograniczają się do pogorszenia właściwości dielektrycznych, a następnie w wyniku rozkładu węglowodorów tworzących strukturę oleju powstają wolne rodniki, alkohole, woda, aldehydy, ketony i kwasy organiczne. W zaawansowanych etapach starzenia tworzą się zawiesiny koloidalne, substancje żywiczne i woski oraz wytrąca się osad, który blokuje kanały chłodzące. Następstwem tego są stale pogarszające się warunki oddawania ciepła, a także obniżenie wytrzymałości dielektrycznej układu izolacyjnego Problem ten dotyczy głównie transformatorów napełnianych w przeszłości olejami gorszej jakości, w których często obserwuje się już defekty o charakterze niskotemperaturowych przegrzań. Procesy degradacji materiałów konstrukcyjnych oddziałują na siebie wzajemnie, prowadząc także do skrócenia żywotności izolacji papierowej, która w środowisku kwaśnym, przy jednocześnie utrudnionej konwekcji ciepła spowodowanej przylegającą do niej warstwą osadu, ulega szybszej destrukcji. Prócz tego, wskutek zużywania się materiałów konstrukcyjnych powstają cząstki stałych zanieczyszczeń, z których najbardziej niebezpieczne są przewodzące. Gromadzą się one w obszarach o największym natężeniu pola elektrycznego i podtrzymują wyładowania niezupełne, stwarzając zagrożenie przebiciem układu izolacyjnego. Mechanizm degradacji oleju spowodowany różnymi czynnikami: starzeniem i korozyjnymi związkami siarki przedstawiono na schemacie (rys.1). Graniczne wartości parametrów oleju w eksploatacji podano w [5]. Opracowano je na podstawie analizy staty-

a. produkty starzenia oleju na odpływach uzwojenia regulacyjnego transformatora 25MVA o 32-letniej eksploatacji

b. siarczek miedzi w miejscu przeplecenia przewodów równoległych uzwojenia DN transformatora 63MVA (faza B)

2. Niepożądane składniki w oleju oraz związane z nimi zagrożenia 2.1. Analiza procesu starzenia

Rys. 2. Widok osadów o różnym pochodzeniu na części aktywnej transformatorów

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

stycznej obszernej bazy wyników zebranych w Energopomiarze, który od dziesięcioleci prowadzi badania izolacji transformatorów na szeroką skalę. Są one okresowo nowelizowane, a ich przekroczenie wiąże się ze znacznym zmniejszeniem marginesu bezpiecznej eksploatacji tych urządzeń. 2.2. Analiza przyczyn i skutków korozyjności olejów Oleje transformatorowe produkowane z ropy naftowej zawierają niewielką ilość siarki elementarnej oraz jej związków [6]. Całkowite ich wyeliminowanie nie jest wskazane z uwagi na to, że niektóre zachowują się jak naturalne inhibitory, które opóźniają procesy starzeniowe. Negatywnie natomiast oddziałuje siarka aktywna, reagująca z miedzią i srebrem. W niekorzystnych warunkach pracy transformatora, którym sprzyja ograniczony dostęp tlenu, przeciążenia i przepięcia, a także przegrzania spowodowane mało wydolnym chłodzeniem, tworzą się przewodzące osady siarczku, które osłabiają układ izolacyjny, prowadząc do wyładowań i wysokiego ryzyka wystąpienia przebicia [7]. Niebezpieczeństwo to zwiększa się szczególnie w jednostkach nowych, gdzie uzasadniona ekonomicznie oszczędna, jeśli chodzi o materiały izolacyjne konstrukcja, wykazuje większą podatność na uszkodzenie. Wśród substancji odpowiedzialnych za efekt korozyjności olejów były również te, które dodawano celowo, jak wspomniany już na wstępie DBDS, mający w zamierzeniu poprawić odporność oksydacyjną oleju. Na rys. 2a pokazano osady produktów zestarzenia oleju, pokrywających wyraźnie widoczną warstwą powierzchnię części aktywnej transformatora o mocy 25MVA. Po 32 latach eksploatacji w spółce dystrybucyjnej, jednostka ta z powodu stwierdzonego wysokiego stopnia zawilgocenia została przewieziona do zakładu remontowego celem podsuszenia izolacji. Obok widok fragmentów przewodów miedzianych pokrytych siarczkiem miedzi z uszkodzonego transformatora przemysłowego o mocy 63MVA, któremu 10 lat temu wymieniono pierwotną izolację ciekłą na olej korozyjny.

3. Sposoby usuwania niepożądanych składników oleju W przypadku, gdy właściwości oleju nie spełniają już wymagań określonych w [5], należy podjąć działania

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE w celu przywrócenia izolacji ciekłej odpowiedniego stanu. Obecne w oleju transformatorowym zanieczyszczenia, w tym szczególnie polarne produkty utleniania oraz reaktywne, korozyjne związki siarki, ze względu na swą rozpuszczalność w oleju nie są usuwane przy pomocy zazwyczaj stosowanej obiegowej obróbki z użyciem filtrów oraz próżni. Do tego celu dedykowane są metody regeneracyjne, najczęściej adsorpcyjne, charakteryzujące się prostą technologią, a zarazem wysoką efektywnością usuwania polarnych zanieczyszczeń [8]. Stosowane do oczyszczania olejów sorbenty mogą być pochodzenia naturalnego lub syntetycznego, a ich aktywność związana jest z silnie polarną powierzchnią. Poprawiają one nie tylko większość parametrów oleju, ale przywracają również jasną barwę i pierwotną odporność na utlenianie (jak dla olejów świeżych). Dodatkowo, zabieg ten wpływa korzystnie na izolację papierową, ze względu na możliwość usunięcia produktów jej degradacji, jak również nagromadzonych osadów na całej powierzchni części aktywnej. Zalety te dotyczą również regeneracji olejów korozyjnych, z których usuwane są skutecznie związki aktywnej siarki. Po zakończeniu procesu, w celu zapewnienia stabilności uzyskanych parametrów dodawany jest syntetyczny przeciwutleniacz DBPC (2,6 di-tert -butylo- parakrezol), co powoduje zmianę kwalifikacji oleju, który odtąd będzie należał do grupy inhibitowanych. Parametry oleju, które są możliwe do poprawy w wyniku obróbki prowadzonej tradycyjnymi metodami (wirowanie, filtrowanie, odgazowanie i odwodnienie pod próżnią) oraz z wykorzystaniem procesu regeneracji zestawiono w tabeli 1. Wybór odpowiedniej metody uzależniony jest od stopnia i rodzaju jego zanieczyszczenia. Oczyszczanie adsorpcyjne przeprowadza się najczęściej metodą perkolacyjną, przepuszczając przez warstwę złoża

olej transformatorowy i wykorzystując do tego celu przewoźne urządzenia, które umożliwiają realizację tego zabiegu na miejscu zainstalowania, bez konieczności wyłączenia transformatora z eksploatacji. Proces przejścia oleju przez kolumny regeneracyjne powtarzany jest wielokrotnie, aż do uzyskania zadowalających wartości parametrów oleju, bądź usunięcia związków siarki korozyjnej. Przy tej okazji, co warto podkreślić, olej jest dodatkowo uzdatniany w komorze próżniowej, gdzie następuje jego odgazowanie i odwodnienie. Zdolność selektywnego usuwania niepożądanych składników stopniowo zmniejsza się, stąd konieczna jest okresowa regeneracja adsorbentów, najczęściej termiczna. Schemat ideowy instalacji do regeneracji przedstawiono na rys. 3.

Regeneracja, jako metoda przywracania odpowiednich właściwości olejom, znana jest od szeregu lat i stosowana w wielu krajach, także europejskich. Stanowi alternatywę dla kosztownej wymiany izolacji ciekłej na nową. Nie bez znaczenia są również inne korzyści związane np. z ekologią, gdyż olej zużyty traktowany jest obecnie jak niebez-

Regeneracja oleju Ciemna barwa Niskie napięcie powierzchniowe Wysoki współczynnik strat dielektrycznych i niska rezystywność Wysoka liczba kwasowa Obecność osadów lub szlamów

Zmętnienie oleju

Obecność korozyjnych związków siarki Nieodpowiednie parametry oleju dotyczące wody i gazów

4. Dotychczasowe doświadczenia Energopomiaru dotyczące badań olejów zregenerowanych ZPBE ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA, jako firma, której działalność nakierowana jest na szeroką problematykę dotyczącą energetyki, w tym szczególnie zagadnień związanych z prowadzeniem właściwego nadzoru nad eksploatacją transformatorów, rozpoczęła prace badawcze nad skutecznością regeneracji olejów użytkowanych w Polsce. W kooperacji z zagranicznym ośrodkiem wykonującym tego typu prace, przeprowadziliśmy cały szereg prób i badań

Rys. 3. Schemat ideowy układu do regeneracji z zastosowaniem kolumn adsorpcyjnych

Tabela 1. Parametry oleju, które poprawiają zabiegi tradycyjnej obróbki oraz regeneracji Obróbka oleju Wysoka zawartość wody Wysoka zawartość gazów Obniżone napięcie przebicia Nadmierna zawartość stałych zanieczyszczeń

pieczny odpad, a także z mniejszym zużyciem złóż ropy naftowej, do których dostęp jest coraz trudniejszy.

na zregenerowanych (w skali laboratoryjnej) olejach pobranych z transformatorów eksploatowanych w krajowej energetyce. Potwierdziły one zarówno możliwość przywrócenia w wyniku tego zabiegu dobrych parametrów olejom zestarzonym, jak i upewniły o stabilności tych wskaźników, które utrzymywały się na zadawalającym poziomie w długim horyzoncie czasowym. W tym celu przeprowadzono próby odporności na utlenianie wg obowiązującej normy [9], którym poddawano olej bezpośrednio po wykonaniu zabiegu regeneracji, ale jeszcze przed dodaniem inhibitora (DBPC), jak i po jego zastosowaniu w dwóch różnych stężeniach. Podczas starzenia przestrzegano odpowiedniego czasu trwania tej próby, rekomendowanego dla olejów nieinhibitowanych oraz inhibitowanych z uwzględnieniem ilości tego dodatku.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Tabela 2. Wyniki badań odporności na utlenianie wg PN-EN 61125/C zregenerowanego oleju

bez dodatku inhibitora 164 [h]

Wartości zmierzone Olej zregenerowany z dodatkiem 0,08% DBPC 332 [h]

z dodatkiem 0,30% DBPC 500 [h]

standardowych

specjalnych

Całkowita liczba kwasowa [mgKOH/gol]

1,1

0,8

0,2

1,2

0,3

Zawartość osadów [%]

0,17

0,05

0,03

0,8

0,05

Współczynnik strat dielektrycznych tgd w temp. 90°C

0,421

0,204

0,112

0,500

0,050

Parametr Czas próby [h]

W tabeli 2 podano przykładowe wyniki badań zregenerowanego dla celów doświadczalnych oleju pobranego z autotransformatora o mocy 160MVA po blisko trzydziestoletniej eksploatacji, który charakteryzował się znacznym już stopniem zużycia oraz zawierał korozyjne związki siarki (DBDS), pochodzące z kilkukrotnych dolewek oleju korozyjnego Nytro 10GBN. Pomimo wieloletniej eksploatacji oleju, przeprowadzona regeneracja przywróciła izolacji ciekłej odporność na starzenie taką, jaką przewiduje się dla olejów świeżych klasy standard i to w każdym przypadku. Analizując wartości poszczególnych wskaźników, stwierdzono najlepszą skuteczność i wysoką odporność na utlenianie oleju zainhibitowanego ilością DBPC wynoszącą 0,3% wag., którą uznano za optymalną. Uzyskane rezultaty badań rokują możliwość długotrwałej jeszcze eksploatacji olejów zregenerowanych, co potwierdzają doświadczenia zagraniczne, zebrane w różnych ośrodkach, w tym szwedzkich i brytyjskich [10].

5. Kwalifikowanie transformatorów do przeprowadzenia regeneracji W krajowej energetyce od kilku już lat obserwuje się zwiększone zainteresowanie regeneracją, jako alternatywą dla zazwyczaj praktykowanej wymiany oleju. Decyzje te mają przede wszystkim swoje uzasadnienie ekonomiczne, gdyż koszty regeneracji są blisko o połowę niższe i to pomimo korzyści przewyższających wymianę oleju o wartość dodaną, jaką jest równoczesna poprawa stanu izolacji papierowej. Zostaje ona podczas prowadzonego procesu pozbawiona zarówno resztek pierwotnego oleju, jak i warstwy osadu oraz zanieczyszczeń, które często przyczyniają się do systematycznego pogarszania warunków odprowadzania ciepła w transformatorze i szybszej destrukcji celulozy. Nadto, istotna jest również możliwość

wykonania tego zabiegu podczas pracy transformatora. Okres koniecznego przestoju to czas potrzebny wyłącznie do zamontowania i odłączenia aparatury. Nie bez znaczenia są też, o czym już wspomniano, aspekty ekologiczne związane z oszczędnością nieodnawialnych zasobów ropy naftowej, jak również ograniczenia ilości powstających odpadów, których utylizacja wiąże się z coraz większymi kosztami. O celowości i opłacalności zabiegu, podobnie jak w przypadku decyzji o wymianie oleju, decydować będzie głównie zadowalający jeszcze stan izolacji papierowej, (najczęściej oceniany na podstawie zawartości związków pochodnych furanu, powstających w procesie degradacji celulozy) [11], jak i brak poważniejszych defektów wewnętrznych, potwierdzony wynikami DGA. Odnośnie do olejów zawierających siarkę aktywną, podstawą decydującą o wykonaniu regeneracji jest nie tylko wynik badania korozyjności, ale również rezultat przeprowadzonej dla każdego przypadku indywidualnej, wielokierunkowej analizy czynników sprzyjających powstawaniu osadów siarczku miedzi [12]. Wśród jednostek wymagających szczególnej uwagi w opinii grupy roboczej A2.32 CIGRE wymienia się te transformatory, które pracują w utrudnionych warunkach eksploatacyjnych (np. nadmierne obciążenia lub zmiany obciążeń, przepięcia i zwarcia na linii, wewnętrzne usterki powodujące przegrzania itp.), gdzie ryzyko przemiany związków siarki w bardziej reaktywne jest znaczne. Kwalifikowanie

Wartości dopuszczalne dla olejów świeżych wg PN-EN 60296

oleju do tego zabiegu bez względu na powód regeneracji, związany albo z samym tylko zestarzeniem izolacji ciekłej lub obecnością korozyjnych związków siarki, jak również obu zagrożeniami występującymi jednocześnie, powinno odbyć się w miarę szybko, aby uzyskać lepsze i trwalsze efekty poprawy. Należy jednak mieć na uwadze, że żadne działania zapobiegawcze nie usuną już istniejących osadów siarczku miedzi, ani nie przywrócą długotrwałej żywotności olejom o bardzo wysokim stopniu degradacji.

6. Kontrola oleju podczas prowadzonej regeneracji Wg obszernych informacji zagranicznych oraz zebranych dotychczasowych doświadczeń własnych, właściwości izolacji ciekłej transformatora po przeprowadzonym zabiegu powinny być zbliżone do wymaganych, jak dla olejów nowych, znajdujących się w transformatorach oddawanych do eksploatacji. Dla zapewnienia skuteczności regeneracji, należy żądać gwarancji od wykonawcy tych prac w zakresie możliwych do uzyskania parametrów, a jej efekty powinny zostać udowodnione poprzez wyniki odpowiednich badań, prowadzonych w trakcie i po zakończeniu procesu. W przypadku olejów zestarzonych, zazwyczaj o ciemnej barwie, użytkownik transformatora może sam śledzić efektywność regeneracji, choćby przez zwykłą ocenę wyglądu pobieranych sukcesywnie próbek, gdyż ich kolor

a. prawidłowa b. nieprawidłowa Rys. 4. Zmiana zabarwienia próbek podczas regeneracji

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

a. prawidłowa

b. nieprawidłowa

Rys. 5. Zmiana zabarwienia nalotów na miedzianym przewodzie podczas regeneracji

powinien stopniowo się zmieniać aż do jasnego, charakterystycznego dla olejów świeżych. Brak zmiany zabarwienia jest takim prostym wskaźnikiem nieodpowiednio prowadzonego procesu. Również w przypadku olejów korozyjnych istnieje możliwość kontroli poprawności procesu regeneracji poprzez sprawdzanie zawartości DBDS, która powinna stopniowo się zmniejszać, a także śledzenia zmian wyglądu przewodu miedzianego oraz papieru izolacyjnego kontaktowanego z regenerowanym olejem w warunkach próby korozyjności wg [13]. Dla celów doświadczalnych, laboratorium Energopomiaru-Elektryka wykonało szereg wspomnianych badań podczas trwania regeneracji oleju w kilku krajowych transformatorach. Na rys. 5a przedstawiono wygląd przewodu miedzianego po próbach z olejem, jeszcze przed rozpoczęciem jego regeneracji oraz w kolejnych dniach trwania zabiegu (po 7, 9, 13 i 15-tym dniu), który został prawidłowo wykonany. Obok pokazano efekty nieskutecznej regeneracji, podczas której ilość siarki korozyjnej zmniejszyła się jedynie w stopniu niewielkim. Powoduje ona nadal negatywne zmiany na powierzchni przewodu w postaci osadów siarczku.

Z dotychczasowych doświadczeń wynika, że większość zregenerowanych olejów utrzymuje bardzo dobre i stabilne właściwości podczas dalszego użytkowania. Wyjątek stanowić mogą niektóre tylko, mocno już zestarzone oleje, sprowadzane przed laty do transformatorów głównie II grupy, które już w momencie ich produkcji charakteryzowały się niską jakością. Dla tych nielicznych przypadków stwierdzano niewielkie pogorszenie się parametrów oleju w pierwszych kilku miesiącach od wykonanego zabiegu. Nie limituje to jednak zasadności regeneracji również w tej sytuacji, zwłaszcza gdy celem jest przedłużenie okresu niezawodnej eksploatacji starej jednostki przed planowanym zakupem nowej. Poniżej podano kilka przykładów transformatorów zakwalifikowanych do regeneracji oleju oraz omówiono uzyskane rezultaty przeprowadzonych zabiegów.

wanego na miejscu zainstalowania, niewielka ilość pierwotnego, zestarzonego już oleju pozostała na dnie kadzi, ze względu na niedogodności konstrukcyjne uniemożliwiające całkowitą jego wymianę. Po kilkunastu latach dalszej pracy transformatora podczas badań stwierdzono objawy zestarzenia oleju, którego przyspieszony przebieg katalizowały resztki pierwotnej izolacji ciekłej. Ze względu na kluczowe dla elektrowni znaczenie tej jednostki, podjęto decyzję o rege-

Przykład 1. Transformator blokowy 150MVA, rok budowy 1975; olej zawierający zarówno produkty starzenia jak i korozyjne związki siarki

Rys. 6. Wygląd sączka przez który przefiltrowano 100ml

W jednostce tej po 20 latach eksploatacji izolację ciekłą wymieniono na nową, stosując do tego celu olej Nytro10GBN (o silnym działaniu korozyjnym). Podczas tego zabiegu, realizo-

neracji izolacji, z uwagi na możliwość jednoczesnego usunięcia obu zagrożeń podczas tego zabiegu, jak również osadu z części aktywnej, którego obecność stwierdzono po przesączeniu oleju przez specjalny filtr do oznaczania zanieczyszczeń stałych (rys.6).

7. Doświadczenia praktyczne dotyczące skuteczności regeneracji i trwałości uzyskiwanych parametrów przykłady Dotychczas w krajowej energetyce zregenerowano oleje w ponad pięćdziesięciu transformatorach, przy czym w wielu przypadkach Energopomiar-Elektryka prowadził nadzór nad przebiegiem procesu. Niektóre z tych jednostek podlegają dalszej kontroli w Energopomiarze w ramach programu badań okresowych, zaleconych przez [5].

Rys. 7. Przebieg zmian zawartości DBDS oraz napięcia powierzchniowego i liczby kwasowej podczas trwania regeneracji

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Tabela 3. Wyniki badań oleju z transformatora 150MVA przed i po regeneracji Lp.

Parametr

Wyniki pomiarówz Przed regeneracją

Po zabiegu regeneracji

Po roku od regeneracji

Po dwóch latach od regeneracji

Po trzech latach od regeneracji

Liczba kwasowa [mgKOH/g]

0,11

0,01

Współ. strat diel. tgd (50°C)

0,0096

0,0002

0,0005

0,0006

0,0010

Napięcie powierzchniowe[mN/m]

DBDS [mg/kg]

Nadzór nad prowadzoną regeneracją powierzono firmie Energopomiar-Elektryka, która monitorowała podczas trwania procesu przebieg zmian niektórych parametrów oleju oraz stężenia DBDS zilustrowane na wykresie (rys. 7). Z kolei wyniki badań wybranych wskaźników oleju przed i po zabiegu zestawiono w tabeli 3. Uzyskane efekty zabiegu to obniżenie zawartości DBDS do akceptowalnego poziomu (poniżej progu wykrywalności), skuteczne usunięcie osadu wytrąconego z zestarzonego oleju, w tym również z części aktywnej oraz dobre właściwości spełniające wymagania, jak dla olejów świeżych w transformatorze oddawanym do eksploatacji. Kolejne badania wykonane w odstępach rocznych świadczą o stabilnych wartościach wskaźników oleju. Przykład 2: Transformator rozdzielczy16MVA, olej zestarzony, niekorozyjny Transformator w yprodukowany w końcu lat siedemdziesiątych został poddany szczegółowym badaniom w ramach wykonywanej przez Ener-

gopomiar-Elektryka pracy eksperckiej, mającej na celu ustalenie stanu technicznego wobec rozważanych planów użytkownika, co do możliwości dalszej, niezawodnej eksploatacji tej jednostki. Wyniki przeprowadzonych pomiarów bezpośrednich, w tym również stanu mechanicznego uzwojeń nie wykazały żadnych nieprawidłowości, podobnie jak i analiza DGA, której rezultaty świadczyły o braku uszkodzeń wewnętrznych. Wartości parametrów oleju, choć spełniały jeszcze wymagania [5] dla transformatorów grupy II, wskazywały na znaczne już zakwaszenie izolacji ciekłej (wysoka wartość liczby kwasowej). Wykonane dodatkowe badania poszerzone o wskaźniki zestarzenia i analizę IR, wykazały obecność produktów polarnych w oleju, które świadczyły o wysokim już stopniu jego zużycia (rys.8a). Stan ten potwierdził niezależnie pomiar przenikalności elektrycznej e oleju w funkcji częstotliwości, który wykazał nieprawidłowości w postaci znacznych zmian w przebiegu charakterystyk w zakresie (f<1Hz) świadczących o polarnych zanieczyszczeniach (rys.8b).

a. fragment widma IR z widocznym głębokim pasmem absorpcji przy liczbie falowej 1707cm-1 (związki polarne z grupą C=O)

b. charakterystyka ε = ε(f) w temperaturze 50°C

Rys. 8. Wyniki badań dodatkowych świadczących o zestarzeniu oleju

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

Z uwagi na zachowaną jeszcze dobrą kondycję izolacji papierowej, co potwierdziła stosunkowo niska zawartość związków furanu, podjęto decyzję o wykonaniu w najbliższym czasie regeneracji oleju. Zebrane dotychczasowe doświadczenia w kwalifikowaniu izolacji do tego zabiegu upoważniają do stwierdzenia, że jest to optymalny moment do wykonania regeneracji i należy spodziewać się dobrych i trwałych efektów, zapewniających jeszcze długi czas bezpiecznej eksploatacji jednostki, a także spełnienia oczekiwań użytkownika. Przykład 3: Transformator rozdzielczy 25MVA, olej zestarzony, niekorozyjny Po 38 latach pracy wskaźniki izolacji ciekłej jednostki, stanowiącej rezerwę nie spełniały już wymagań [5] dla transformatora II grupy. Olej był ciemny i mętny z widocznym osadem, co świadczyło o dużym stopniu jego zawilgocenia i zużycia. Zły stan układu izolacyjnego transformatora potwierdził niezależnie wykonany dodatkowo pomiar odpowiedzi dielektrycznej w dziedzinie częstotliwości (FDS). Ze względu na konieczność włączenia jednostki do planowanej, kilkuletniej jeszcze eksploatacji, podjęto decyzję o kompleksowym uzdatnieniu izolacji transformatora, poprzez przeprowadzenie w miejscu zainstalowania procesu suszenia, a następnie wykonania regeneracji oleju. Zachowanie takiej kolejności planowanych zabiegów było w tym przypadku niezbędne i uzasadnione technicznie, ze względu na częściowe już zestarzenie izolacji papierowej w tym transformatorze. Podczas suszenia do oleju przedostawać się będą oprócz wody z zawilgoconej celulozy również kwaśne produkty jej degradacji, powodując dodatkowe pogarszanie się parametrów oleju. Regeneracja jako końcowy zabieg przywróciła dobre właściwości izolacji ciekłej, gwarantując możliwość dalszej, bezpiecznej eksploatacji transformatora.

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Tabela 4. Wyniki badań oleju z transformatora 25MVA po kompleksowym uzdatnieniu izolacji (suszenie w 3 etapach oraz regeneracja oleju) Przed uzdatnieniem układu izolac. 7/mętny

Parametr Barwa/wygląd Zawartość wody met. K. Fischera [ppm] w temp. 43ºC

Rezystywność [Wm] w temp. Współczynnik strat dielektrycznych tgd w temp.

20°C 50°C 20°C 50°C

2/klarowny

1,1x 1010 3,2x 109 0,0185 0,0651

9,8x 1012 1,1x 1012 0,0001 0,0004

Napięcie pow. s [mN/m]

8. Postępowanie z olejami po regeneracji Zgodnie z [15] badania eksploatacyjne olejów zainhibitowanych po regeneracji są identyczne, jak nieinhibitowanych. Różnica dotyczy jedynie konieczności sprawdzenia zawartości DBPC w terminach badań pozostałych parametrów. Zarówno obszerne doświadczenia zagraniczne jak i własne Energopomiaru, oparte na badaniach mniej licznej grupy transformatorów napełnionych inhibitowanym olejem eksploatowanych w krajowej energetyce nie wykazały, pomimo upływu lat, potrzeby uzupełnienia inhibitora. Wyniki naszych prac badawczych, a także spostrzeżeń praktycznych wskazują również na to, że zwykłe zabiegi pielęgnacyjne oleju, prowadzone w zakresie temperatur do 70ºC, takie jak np. obróbka, w tym próżniowa, nie mają wpływu na zawartość inhibitora. Stąd olej zregenerowany można poddawać takim czynnościom bez ryzyka spowodowania ubytku DBPC i pozbawienia go ochrony przed starzeniem. Wg opinii producentów oleju, w przypadku konieczności uzupełnienia poziomu zregenerowanej izolacji ciekłej podczas pracy transformatora należy znaczące dolewki (powyżej 5%) realizować olejem inhibitowanym, spełniającym wymagania normy [16]. Przy niewielkiej natomiast ilości (nie przekraczającej w sumie 5%), dopuszcza się zastosowanie oleju nieinhibitowanego, dobrej jakości.

9. Wnioski yy Prawidłowo przeprowadzona regeneracja powinna umożliwić usunięcie niepożądanych składników z izo-

Po uzdatnieniu układu izolac. Charakterystyka CGN-DN Zawartość wody w celulozie przed suszeniem (4,1%)

Przebieg suszenia i końcowa zawartość wody po regeneracji

lacji ciekłej i uzyskanie gwarantowanych przez wykonawcę właściwości, które charakteryzują oleje świeże. yy Dodatek inhibitora w ilości 0,3% wag. zapewnia utrzymanie odpowiedniej odporności na utlenianie oleju po wykonanym zabiegu i zachowanie stabilnych właściwości podczas dalszej pracy transformatora. yy Do olejów zregenerowanych stosuje się takie same zabiegi i badania, jak do nieinhibitowanych, za wyjątkiem okresowo sprawdzanej zawartości DBPC. yy Regeneracja olejów nieinhibitowanych stanowi alternatywę dla kosztownej wymiany. Dodatkowo poprzez powtarzany cykl płukania części aktywnej, zabieg ten przyczynia się do wydłużenia żywotności transformatora. Oprócz korzyści ekonomicznych przynosi również inne, związane z ekologią i ochroną środowiska.

10. Literatura: 1. Kaźmierski M., Olech W., Pawłowski D.: „Aktualne problemy zarządzania eksploatacją transformatorów”. Międzynarodowa Konferencja: Zarządzanie Eksploatacją Transformatorów. Wisła-Jawornik 2008 r. 2. Griffin J.P., Lewand L.R.: “Understanding corrosive sulphur problems in electric apparatus” 74th Annual International Doble Client Conference 2007. 3. Olejniczak H., Buchacz T., Bednarska B.: „Siarka korozyjna w olejach transformatorowych - problem ciągle aktualny”. Międzynarodowa Konferencja Zarządzanie Eksploatacją Transformatorów. Wisła-Jawornik 2012 r. 4. CIGRE Technical Brochure No 526 “Oxidation Stability of Insulating Fluids”. 5. Ramowa Instrukcja Eksploatacji Transformatorów (RIET ) wyd. 2012 r.

6. Rasco J. “Transformer Oil Refining” Prezentacja firmy Ergon, materiały Grupy Roboczej CIGRE A2. 40. 7. CIGRE Technical Brochure No 378 494: ”Copper Sulphide in Transformer Insulation”. 8. Praca rozwojowa „Ocena skuteczności regeneracji jako metody usunięcia siarki korozyjnej oraz produktów starzenia z oleju transformatorów należących do PSE Operator S.A.; Etap I i II; Zespół Transformatorów i Izolacji Olejowej ZPBE ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA; 2012-2013 r. 9. PN-EN 61125:2002 „Świeże ciecze izolacyjne na bazie węglowodorów. Metody badań do oceny stabilności utleniania”. 10. Berg ∅., Herdlevar K., Dahlund M. Renström K., Thiess U. “Experiences from on-site transformer oil reclaiming”. CIGRE Session 2002; 12-103; 11. CIGRE Technical Brochure No 494 ”Furanic Compounds for Diagnosis”. 12. Olejniczak H., Buchacz T., Bednarska B.: „Analiza zagrożeń dotyczących izolacji papierowej eksploatowanych transformatorów oraz aktualne możliwości ich eliminacji” Międzynarodowa Konferencja Zarządzanie Eksploatacją Transformatorów. Wisła-Jawornik 2010 r. 13. PN-EN 62535:2009 ,,Ciecze elektroizolacyjne-metoda wykrywania siarki potencjalnie korozyjnej w świeżych i używanych olejach elektroizolacyjnych”. 14. ASTM D1275 B “Standard test method for corrosive sulphur in electrical insulating oils”. 15. PN-EN 60422:2013 „Mineralne oleje izolacyjne w urządzeniach elektrycznych. Zalecenia dotyczące nadzoru i konserwacji”. 16. PN-EN 60296:2012 „Ciecze stosowane w elektrotechnice. Świeże mineralne oleje elektroizolacyjne do transformatorów i aparatury łączeniowej”.

n Halina Olejniczak, Teresa Buchacz, Bożena Bednarska, Paweł Warczyński ZPBE ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA Sp. z o.o. Gliwice

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Analiza dryfu wzorców w procesie nadzoru nad wyposażeniem pomiarowym

łównym zadaniem laboratorium wzorcującego jest dostarczanie Zleceniodawcom spójnych metrologicznie wyników pomiarów. Spójność pomiarowa jest właściwością wyniku pomiaru, przy której wynik może być związany z odniesieniem poprzez udokumentowany, nieprzerwany łańcuch wzorcowań, z których każde wnosi swój udział do niepewności pomiaru [1]. Zgodnie z powyższym, aby przyrząd pomiarowy był zdatny do użytku – czyli wykonywania pomiarów – musi być okresowo wzorcowany. Jest to warunek konieczny zapewnienia spójności pomiarowej. Dodatkowym warunkiem spójności jest zapewnienie właściwego nadzoru nad przyrządem w czasie pomiędzy wzorcowaniami okresowymi. Przyrząd, dla którego system sprawdzeń jest niewłaściwie zaprojektowany, można porównać do zabawki generującej wskazanie proporcjonalne do wielkości wejściowej, natomiast nieposiadające związku z jednostką miary, przez co nieporównywalne ze wskazaniami innych, spójnych pomiarowo przyrządów. Laboratorium Metrologiczne Energopomiaru, ze względu na szeroki zakres oferowanych usług pomiarowych związanych z nadzorem wyposażenia pomiarowego, szczególnie wnikliwie nadzoruje swoje wzorce pomiarowe. Zaprojektowano system sprawdzeń okresowych bazujący na danych producentów, wynikach wzorcowań oraz sprawdzeń metrologicznych wewnętrznych. Zadaniem systemu jest monitorowanie stanu wyposażenia w celu zapewnienia jego spójności pomiarowej. Rysu-

nek 1 obrazuje zasadę nadzorowania przyrządów, zgodnie z którą pomiędzy wykonywanymi wzorcowaniami (W) każdy wzorzec podlega czterokrotnie sprawdzeniu metrologicznemu wewnętrznemu (SMW), wykonywanemu w Laboratorium według ustalonej procedury. Sprawdzenia wykonywane są również przed i po wzorcowaniu w laboratorium zewnętrznym, żeby ocenić stan przyrządu z uwagi na transport. W zależności od rodzaju przyrządu ich sprawdzenia wyglądają inaczej. Ciśnieniomierze elektroniczne sprawdzane

nia wyników wzorcowania. Podczas projektowania arkusza przyjęto założenia wymienione na rysunku 2. Opracowany przez Laboratorium Metrologiczne program ma umożliwiać porównywanie ze sobą wyników kolejnych wzorcowań oraz sprawdzeń. Najtrudniejszym w realizacji zadaniem okazała się, ze względu na dużą ilość danych, przejrzysta prezentacja wyników. Ma to bezpośredni wpływ na łatwość interpretacji tabel, a w szczególności wykresów.

Rys. 1. Zależności czasowe w procesie nadzoru nad wyposażeniem pomiarowym

są w ustalonych punktach pomiarowych zadawanych z dobranego ciśnieniomierza obciążnikowo-tłokowego. Barometry sprawdzane są przez porównanie wskazań wszystkich użytkowanych przyrządów po zebraniu ich w stabilnych warunkach klimatycznych. Dla każdego przyrządu określono kryterium akceptacji wyników sprawdzenia, bazujące na uzyskanych podczas sprawdzenia pomiarach oraz kontroli wartości błędu w odniesieniu do przyjętego przedziału dopuszczalnego. Pilnowanie terminowego wykonania czynności nadzoru jest dla personelu, w zależności od ilości przyrządów, bardziej lub mniej kłopotliwe. Okazało się, że potrzebne jest narzędzie ułatwiające codzienną pracę. Postanowiono wykorzystać możliwości arkusza kalkulacyjnego stosowanego do opracowywa-

Na rysunku 3 pokazano wycinek pierwszego skoroszytu – rejestr wyposażenia. Pierwsza kolumna wskazuje na status przyrządu – ON – przyrząd spełniający kryteria, włączony do eksploatacji. OFF – przyrząd niezgodny, wyłączony. Druga kolumna „numer” przyrządu w rejestrze. Dalej nazwa i identyfikacja przyrządu. Część „wzorcowanie” zawiera datę ostatniego wzorcowania oraz przyjęty „okres wzorcowania” – Ułatwienie nadzoru nad wyposażeniem Przejrzysty sposób prezentacji danych Umożliwienie analizy dryfu wzorców Nadzór parametrów przyrządów

Rys. 2. Założenia przy tworzeniu programu do nadzoru wyposażenia

Rys. 3. Rejestr wyposażenia

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 4. Skrócony rejestr wyposażenia

okres czasu pomiędzy wzorcowaniami (w latach), jest wyposażona w łącze do pdf-a ze świadectwem wzorcowania oraz formatowanie warunkowe – w zależności od ilości dni, które pozostały do terminu wzorcowania: ≥100 neutralny kolor, <100 kolor żółty, <50 kolor czerwony. Ostatnia część dotyczy „sprawdzenia metrologicznego wewnętrznego” – zgodnie z opisanym wcześniej systemem. Potwierdzeniem wykonania czynności sprawdzenia jest wpisanie do arkusza daty w kolumnie „wykonane”. Formatowanie warunkowe działa podobnie jak w przypadku wzorcowania.

Na rysunku 4 przedstawiono skrócony rejestr wyposażenia z danymi zebranymi pod kątem identyfikacji i dat wzorcowania. Kolumny umożliwiają filtrowanie według zadanego kryterium np. daty następnego wzorcowania. Zaznaczony na kolor szary wiersz to przyrząd wyłączony z eksploatacji.

ścią każdego przyrządu pomiarowego w odróżnieniu od awarii, którą mogą spowodować czynniki zewnętrzne. Na rysunku 5 podano argumenty uzasadniające konieczność analizowania dryfu przyrządowego. Zapewnienie spójności pomiarowej

Następna część arkusza poświęcona jest analizie dryfu przyrządów. Dryf przyrządowy to ciągła lub dyskretna, zachodząca w czasie zmiana wskazania, spowodowana zmianami właściwości metrologicznych przyrządu pomiarowego [1]. Dryf jest naturalną własno-

Dobór parametrów nadzoru Czasookres wzorcowania Poznawanie przyrządu

Rys. 5. Celowość analizowania dryfu przyrządowego

Rys. 6. Przykład analizy świadectw wzorcowania dla ciśnieniomierza elektronicznego (przykład 1)

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Głównym argumentem za opracowaniem i wdrożeniem takiego programu w Laboratorium jest oczywiście zapewnienie spójności pomiarowej, zagrożonej ze względu na narastającą w czasie zmianę charakterystyki przyrządu będącą skutkiem dryfu. Po czasie właściwym dla konkretnego przyrządu, zmiana jego charakterystyki spowoduje bowiem niespełnienie kryterium przyjęcia, świadczące o zagrożeniu spójności pomiarowej. Narzędzie do analizy dryfu powinno umożliwiać obserwa-

cję zmian charakterystyki przyrządu w celu najlepszego określenia czasookresów nadzoru. Rysunek 6 pokazuje przykład skoroszytu zawierający analizę świadectw wzorcowania dla ciśnieniomierza elektronicznego (przykład 1). Pola typu checkbox umożliwiają parametryzację wykresu poprzez włączanie/wyłączanie serii danych. Łącza ŚW prowadzą do pdf-ów ze świadectwami wzorcowania. Kolejne kolumny zawierają obliczone dla punktów pomiarowych błędy pomiaru wraz z ich nie-

Rys. 7. Wykres wyników wzorcowań dla ciśnieniomierza elektronicznego (przykład 1)

pewnością pomiaru podaną na świadectwach wzorcowania. Rysunek 7 pokazuje wykres generowany z opisanego arkusza dla powyższej parametryzacji. Proste w kolorze bordo (0) obrazują kryterium dopuszczenia dla przyrządu. Łamane kolejno: czerwona (1), żółta (2), zielona (3) pokazują wykresy wyników kolejnych wzorcowań wraz z ich niepewnością w postaci „słupków błędów”. W dalszej części przedstawiono analizę wyników sprawdzeń metrologicznych wewnętrznych pokazaną na przykładzie ciśnieniomierza elektronicznego (rys. 8, 9). Pomiary wykonywane w określonych punktach nie podlegają analizie niepewności. Celem jest monitorowanie spełnienia kryterium oznaczonego prostą w kolorze bordo (0). Wyniki analizy zarówno świadectw wzorcowania, jak i sprawdzeń metrologicznych wewnętrznych w przykładzie pierwszym pokazują charakterystyczną dla ciśnieniomierzy elektronicznych właściwość dryfu. Polega ona na systematycznej zmianie wzmocnienia przyrządu na skutek starzenia. Dryf zera nie ma tutaj znaczenia ze względu na funk-

Rys. 8. Sprawdzenia metrologiczne wewnętrzne dla ciśnieniomierza elektronicznego (przykład 1)

cję zerowania przyrządu przed rozpoczęciem pomiarów.

Rys. 9. Wykres analizy wyników sprawdzeń metrologicznych wewnętrznych dla ciśnieniomierza elektronicznego (przykład 1)

W drugim przykładzie można zauważyć omawiane wcześniej charakterystyki na przykładzie innego przyrządu – termohigrometru elektronicznego (przykład 2) służącego do monitorowania warunków klimatycznych w laboratorium. Uzyskane w tym przykładzie wyniki pokazane na rysunkach 10 i 11 świadczą o zdecydowanie odmiennym przebiegu procesów starzenia się przyrządu oraz wynikającego z tego dryfu. Pokazane wyniki wzorcowań oraz sprawdzeń zebrane na przestrzeni ostatnich czterech lat użytkowania przyrządu świadczą o bardzo nieznacz-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE nych zmianach. Wielkość tych zmian jest na tyle niewielka, że może być wytłumaczona błędami przypadkowymi występującymi podczas pomiarów. Ze względu na charakterystyczny dla termohigrometrów sposób prowadzenia pomiarów podczas sprawdzeń metrologicznych wewnętrznych przedstawiono wykres rozrzutów wskazań (rys. 11). Przyjęto „rozrzutem” nazywać maksymalną różnicę wskazań pomiędzy przyrządami sprawdzanymi. Przyjęte kryterium dopuszczenia zaznaczono kolorem brązowym (0). Numerami od (1) do (10) opisano na rysunku 11 maksymalne wartości wyników błędu pomiaru w kolejnych sprawdzeniach metrologicznych wykonywanych zgodnie z harmonogramem. Opisana propozycja programu ułatwiającego nadzorowanie wyposażenia pomiarowego posiada liczne zalety, spośród których najważniejsze wymieniono na rysunku 12.

Rys. 10. Analiza świadectw wzorcowania dla termohigrometru elektronicznego (przykład 2)

Rys. 11. Analiza wyników sprawdzeń dla termohigrometru elektronicznego (rzykład 2)

Rys. 12. Zalety programu

Spośród wielu zalet zaproponowanego arkusza na uwagę zasługują właściwie nieograniczone możliwości rozwijania jego funkcji. W najbliższym czasie planuje się wzbogacenie funkcjonalności programu o edytowanie tablic poprawek dla przyrządów oraz umożliwienie zmiany okna czasowego przy prezentacji wyników analiz na wykresach. Plany tych działań graficznie przedstawia rysunek 13. Doświadczenia Laboratorium Metrologicznego „ENERGOPOMIAR” Sp. z o.o. wskazują na konieczność wykorzystania programu komputerowego do nadzorowania wyposażenia pomiarowego. Ze względu na dużą ilość przyrządów w laboratorium oraz związaną z tym potrzebę obrabiania i wizualizacji znacznej ilości danych liczbowych prowadzenie tego procesu bez wsparcia komputera jest nieskuteczne. Przedstawiony arkusz kalkulacyjny jest jednym z wielu rozwiązań umożliwiających optymalizację wykonywanych czynności oraz gromadzenie dowodów zapewnienia spójności pomiarowej przyrządów. [1] PKN-ISO/IEC Guide 99:2010: Międzynarodowy słownik metrologii. Pojęcia podstawowe i ogólne oraz terminy związane z nimi (VIM).

Rys. 13. Plany rozbudowy arkusza

Tomasz Dzieżok n Laboratorium Metrologiczne „ENERGOPOMIAR” Sp. z o.o.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Jakość kabli i przewodów Wzrastające wymagania zapewnienia ciągłości zasilania w energię elektryczną, stawiają coraz wyższe wymagania jakościowe w stosunku do urządzeń energetycznych w tym także do kabli i przewodów. Przy dzisiejszym stanie techniki producenci kabli i przewodów są w stanie zapewnić ich jakość na wymaganym poziomie. Istotnym warunkiem jest stosowanie przez producentów wysokiej jakości materiałów zarówno: przewodzących, izolacyjnych jak i powłokowych. Drugim warunkiem jest prawidłowe dobranie przez projektantów i użytkowników typu kabla do warunków jego eksploatacji. Bardzo duża ilość typów produkowanych kabli i ich odmian powoduje, że dobór ten nie jest łatwym zadaniem. Jakość wyrobów przemysłowych

Jedna z definicji jakości produktów określa: jakość to stopień w jakim zbiór własności wyrobu spełnia wymagania klienta. Obecnie największą uwagę zajmuje wartość użytkowa wyrobu. Najczęściej wyróżnia się pięć następujących cech wyrobów: yy Funkcjonalność – stopień i zakres realizacji oczekiwanych funkcji użytkowych. yy Praktyczność – komfort użytkowania, łatwość obsługi i instalacji. yy Niezawodność – zdolność do pracy bezawaryjnej. yy Trwałość – okres zachowania cech użytkowych yy Bezpieczeństwo użytkowania Odnosząc powyższe cechy do kabli i przewodów, w przypadku funkcjonalności będą to między innymi: napięcie pracy, obciążalność długotrwała, obciążalność zwarciowa, możliwość pracy w przeciążeniu, możliwość pracy

w czasie doziemienia, wytrzymałość na napięcie udarowe . Praktyczność to łatwość instalowania, łączenia i rozgałęziania (mufowanie). Niezawodność w kablach to zdolność do pracy bezawaryjnej oraz możliwość szybkiego usunięcia awarii. Trwałość to przewidywany okres eksploatacji kabla w latach. Bezpieczeństwo użytkowania to ochrona przeciw porażeniowa oraz własności przeciw pożarowe kabli. Wszystkie kable muszą spełniać wymóg nie rozprzestrzeniania płomienia. Obecnie błędy w produkcji kabli zdarzają się niezmiernie rzadko i najczęściej spowodowane są przez wady w tworzywach izolacyjnych. Linie produkcyjne wyposażone są w urządzenia kontrolno-pomiarowe nadzorujące wymagane parametry jakościowe. Komputery przemysłowe pozwalają śledzić wszystkie parametry technologiczne, a także odtworzyć historię dla każdego wyprodukowanego odcinka kabla. Jakość kabli należy rozpatrywać oddzielnie dla kabli niskich, średnich i wysokich

Rys. 1. Stanowisko do badania palności kabli w wiązce

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

napięć. Gdyż inne cechy jakościowe są istotne dla każdej grupy kabli. Dla kabli średnich i wysokich napięć najistotniejszym będzie poziom wyładowań niezupełnych i podatność na drzewienie elektryczne lub wodne w polietylenie. Dla kabli niskich napięć będzie to grubość i centryczność izolacji oraz brak wad w izolacji i powłokach. Podstawowym celem zapewnienia jakości kabli elektroenergetycznych jest uzyskanie najwyższej niezawodności. Drugim celem jest zwiększenie obciążalności. Prowadzone są prace i badania nad zmniejszeniem palności kabli i to zarówno w zakresie rozprzestrzeniania się ognia jak i obciążalności ogniowej.. Następny kierunek to uzyskanie całkowitej odporności na działanie wilgoci. Prowadzi się także prace mające na celu podwyższenie odporności kabli na narażenia mechaniczne. Wymienione działania prowadzone są przy zapewnieniu ekonomicznego kosztu wytwarzania kabli. Aspekt ekonomiczny jest bardzo ważny i to zarówno w czasie pro-

Rys. 2. Stanowisko do badania ciągłości obwodu w warunkach pożaru (FE-180)

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE dukcji kabli jak i w czasie doboru typu kabla i budowy linii kablowej. W ostatecznym rachunku całkowite koszty budowy linii kablowej wpływają na cenę energii elektrycznej, za którą płaci końcowy odbiorca energii.

Jakość w Fabryce Kabli TECHNOKABEL

Wdrożony już w 1999 roku System Zarządzania Jakością zgodny z normą PN-EN ISO 9001, certyfikowany od 2000

roku przez TÜV SÜD z Monachium zapewnia optymalizację produkowanych kabli i stałe doskonalenie ich jakości. Nowoczesne linie produkcyjne sterowane komputerowo, wyposażone w aparaturę kontrolno-pomiarową pozwalają na zapewnienie wymaganego wysokiego poziomu jakości produkowanych kabli i przewodów. Własne laboratorium kontroli jakości pozwala na przeprowadzanie wszystkich ważnych testów produkowanych kabli i przewodów.

Zakres badań realizowanych przez Zakładową Kontrolę Produkcji w Fabryce Kabli TECHNOKABEL

Sprawdzenie budowy

Badania budowy kabli i przewodów Oględziny i sprawdzenie kompletności wykonania kabla Sprawdzenie cechowania Sprawdzenie budowy żyły roboczej Sprawdzenie grubości izolacji Sprawdzenie ekranów Sprawdzenie budowy żyły współosiowej Sprawdzenie grubości powłoki Badania elektryczne

Odporność izolacji i powłoki na napięcie w linijach produkcyjnych (spark test)

Odporność kabla na napięcie probiercze (np. 4 kV, 50 Hz, 5 min)

Odporność kabla na długotrwałe napięcie probiercze (1,8 kV, 50 Hz, 4 h)

Sprawdzenie pojemności i asymetrii pojemnościowej

Sprawdzenie Impedancji falowej, tłumienności falowej i tłumienności odbiciowej

Sprawdzenie tłumienności zbliznoprzenikowej (NEXT) i zdalnoprzenikowej

Sprawdzenie tłumienności ekranowania

Właściwości mechaniczne izolacji przed starzeniem cieplnym (wytrzymałość i wydłużenie)

Badania właściwości fizycznych kabli i przewodów

Właściwości mechaniczne izolacji po starzeniu cieplnym (wytrzymałość i wydłużenie)

Wytrzymałość izolacji na wydłużenie trwałe w podwyższonej temperaturze

Odporność izolacji na nawijanie w niskiej temperaturze (od temp. -70 ºC)

Odporność na uderzenie

Skurcz izolacji

Sprawdzenie wytrzymałości na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu powłoki przed starzeniem cieplnym

Sprawdzenie wytrzymałości na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu powłoki po starzeniu cieplnym

Odporność powłoki na olej

Odporność powłoki na nacisk w podwyższonej temperaturze

Podatność powłoki na nawijanie w podwyższonej temperaturze

Sprawdzenie trwałości nadruku na kablu

Sprawdzenie odporności kabli na cykle temperaturowe (od temp. -70 ºC do +180 ºC)

Sprawdzanie odporności przewodów na rozprzestrzenianie płomienia (l=0,6m)

Sprawdzanie odporności wiązki kabli na rozprzestrzenianie płomienia (l=3,5m; kategorie A,B,C,D)

Sprawdzenie palności kabli (842 0C, 90min; PH90)

Badania kabli przedstawione w tabelach obok realizowane są zgodnie z normami: yy PN-EN 50200 Metoda badania palności cienkich przewodów i kabli bez ochrony specjalnej stosowanych w obwodach zabezpieczających. yy PN-EN 50362 Metoda badania palności przewodów i kabli energetycznych i sygnalizacyjnych o większych średnicach, bez ochrony specjalnej, stosowanych w obwodach zabezpieczających (U). yy PN-IEC 60331-21 Badania kabli i przewodów elektrycznych poddanych działaniu ognia. Ciągłość obwodu. Część 21: Metody badania i wymagania. Kable i przewody na napięcie znamionowe do 0,6/1,0 kV. yy PN-EN 60811-1-1 Wspólne metody badania materiałów stosowanych na izolację i powłoki przewodów i kabli elektrycznych - Metody ogólnego zastosowania – Pomiary grubości i wymiarów zewnętrznych. Sprawdzenie właściwości mechanicznych. yy PN-EN 60811-1-2 Wspólne metody badania materiałów stosowanych na izolację i powłoki przewodów i kabli elektrycznych - Metody ogólnego zastosowania - Metody starzenia cieplnego. yy PN-EN 60811-1-3 Wspólne metody badania materiałów stosowanych na izolację i powłoki przewodów i kabli elektrycznych - Metody ogólnego zastosowania - Metody oznaczania gęstości-Sprawdzenie nasiąkliwości wodą. Sprawdzenie skurczu.

Pozostałe badania

Sprawdzenie ciągłości obwodu kabla poddanego działaniu ognia i wody

Sprawdzanie funkcjonalności izolacji podczas palenia (750 0C, 180 min; FE180)

Sprawdzenie odporności kabli na wielokrotne przeginanie

Sprawdzenie odporności kabli na wielokrotne skręcanie

Rys. 3. Certyfikat ISO 9001:2008 TÜV ważny do 2016-11-01

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 4. Stanowisko do badania ciągłości obwodu w warunkach pożaru (PH90)

Rys. 5. Stanowisko do badania kabli wysokiej częstotliwości (6 GHz)

yy PN-EN 60811-1-4 Wspólne metody badania materiałów stosowanych na izolację i powłoki przewodów i kabli elektrycznych - Metody ogólnego zastosowania - Badania w niskiej temperaturze. yy PN-EN 60811-3-1 Wspólne metody badania materiałów stosowanych na izolację i powłoki przewodów i kabli elektrycznych - Metody badania mieszanek polwinitowych – Sprawdzenie odporności na nacisk w podwyższonej temperaturze. Sprawdzenie odporności na pękanie. yy PN-83/E-90150 Kable i przewody elektryczne. Własności drutów miedzianych. yy DIN VDE 0266 Halogen – Free cables with improved characteristics in the case of fire; nominal voltage U0/U 0,6/1kV. yy PN-HD 604 S1 Kable energetyczne na napięcie znamionowe 0,6/1kV, nieprzenoszące płomienia, przeznaczone do pracy w elektrowniach. yy PN-HD 383 S2 Żyły przewodów i kabli. Zalecenia dotyczące budowy żył okrągłych. yy PN-HD 605 S1 Kable elektroenergetyczne. Dodatkowe metody badań. yy PN-HD 308 S2 Identyfikacja żył w kablach i sznurach połączeniowych.

fikowanych dostawców pozwoliło nam na uzyskanie wysokiej jakości produkowanych kabli i przewodów. Umożliwiło to eksport do państw zachodnich Unii Europejskiej oraz dostawy do światowych koncernów elektrotechnicznych. Uzyskaliśmy także dwa certyfikaty na przewody od tak wymagającej organizacji jak amerykański UL (Underwriters Laboratories Inc.).

nowania, co w dobie powszechnego stosowania elektroniki ma szczególne znaczenie. TECHNOKABEL specjalizuje się także w produkcji kabli do specjalnych zastosowań. Produkujemy kable olejoodporne, ciepłoodporne, mrozoodporne, odporne na różne chemikalia, w powłokach poliuretanowych, w powłokach z uniepalnionego XLPE oraz w powłokach poliamidowych.

Technokabel już od roku 2006 przeprowadza badania produkowanych kabli ognioodpornych ( z utrzymaniem funkcji w czasie pożaru) zgodnie z normą DIN 4102 cześć 12 w akredytowanym laboratorium zagranicznym. Doświadczenie zdobyte w 25 badaniach przeprowadzonych dotychczas pozwoliło na zoptymalizowanie konstrukcji kabli spełniających najwyższe wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego E-30, E-90. Wyposarzenie linii produkcyjnych w automatykę sterowaną komputerowo pozwala na kontrolowanie i ewidencjonowanie wszystkich istotnych parametrów technologicznych i jakościowych każdego odcinka produkowanych kabli. Parametry te przechowywane są przez okres jednego roku od momentu wyprodukowania kabla.

Literatura:

Posiadane wyposażenie laboratorium kontroli jakości w fabryce pozwala na przeprowadzanie badań następujących grup kabli: kable i przewody elektroenergetyczne i sygnalizacyjne na napięcie do 0,6/1kV, kable ognioodporne, kable bezhalogenowe, kable dla automatyki przemysłowej, kable telekomunikacyjne, kable do transmisji danych, kable strukturalne (komputerowe), kable wysokiej częstotliwości do 6 GHz. Stosowanie do produkcji wyłącznie materiałów od certyfikowanych i kwali-

Podsumowanie

Kable produkowane w Fabryce Kabli TECHNOKABEL S.A. charakteryzują się bardzo dobrą centrycznością izolacji i pozbawione są wszelkich wad i wtrąceń. Zapewnione to jest dzięki stosowaniu wysokiej jakości tworzyw o bardzo niskim poziomie zanieczyszczeń. Materiały te poddawane są także badaniom starzeniowym w naszym laboratorium. Zapewnia to wieloletnią bezawaryjną pracę naszych kabli i przewodów. Sprawdzamy także skuteczność ekra-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

1. IEC 60028: International standard of resistance for copper 2. IEC 60228: Conductors of insulated cables 3. IEC 60287: Electric cables: Calculation of the current rating 4. IEC 60332-3-24: Tests on electric cables under fire conditions - Part 3-24: Test for vertical flame spread of vertically-mounted bunched wires or cables - Category C 5. IEC 60364: Electrical installation of building 6. IEC 60502-1: Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1kV up to 30kV, Part 1: Cables for rated voltage from 1kV up to 3kV 7. IEC 60949: Calculation of thermally permissible short circuit currents, taking into account non-adiabatic heating effects 8. BS 5467: 600/1000V and 1900/3300V armoured electric cables having thermosetting insulation 9. ANSI/ICEA S-94-649-2013 Standard for Concentric Neutral Cables Rated 5 through 46 kV 19/03/2014 10. Power Cables Theory and Manufacturing Procedures. S.Balafutas 2008 11. Katalog Kabli Technokabel S.A. Marian Germata n TECHNOKABEL S.A.

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Mniejsze zużycie energii dzięki innowacyjnemu układowi napędowemu Około dwóch trzecich energii elektrycznej zużywanej przez przemysł wykorzystuje się do napędzania silników elektrycznych. Niezwykle istotne staje się więc szukanie rozwiązań umożliwiających redukcję jej wykorzystania. Nowy układ napędowy ABB (silnik NXR i przemiennik częstotliwości ACS 2000) wychodzi naprzeciw temu wyzwaniu.

ajnowsze silniki NXR o budowie zamkniętej chłodzonej żeberkami, zaprojektowane przez inżynierów ABB, stanowią kolejny krok w poszukiwaniu rozwiązań służących ograniczeniu całkowitych kosztów eksploatacji silników w różnorodnych aplikacjach i gałęziach przemysłu. W konstrukcji nowych silników zastosowano wiele innowacyjnych rozwiązań. Udoskonalono zarówno chłodzenie zewnętrzne, jak i wewnętrzne. Obieg powietrza chłodzącego wnętrze silnika został zwiększony, podobnie jak powierzchnia żeber na zewnątrz silnika. Kanały pomiędzy żebrami pozostają wolne tak, aby powietrze mogło swobodnie przepływać. Przewidziano także specjalne koryto kablowe pozwalające uniknąć blokowania lub ograniczenia przepływu powietrza. Projektując obudowę inżynierowie postawili nacisk również na zminimalizowanie drgań podczas pracy. Szerokie stopy podstawy zapewniają doskonałą stabilność oraz łatwiejszy dostęp narzędzi, a owalne otwory montażowe - elastyczność i łatwość montażu. Konstrukcja pozwala również na zmianę położenia skrzynki zaciskowej. Główna skrzynka za-

ciskowa może zostać umiejscowiona zarówno po stronie napędowej, jak i przeciwnapędowej, a w silniku o rozmiarze 400 także po środku. Zmiana jej położenia może być wykonana na miejscu, bez konieczności wysyłana silnika do warsztatu. Identyczne właściwości dotyczą pomocniczej skrzynki zaciskowej. Co więcej, mniejszy wznios wału przenosi się na większą gęstość mocy, małe straty oraz łatwiejszy serwis, a w rezultacie pozwala to na znaczące oszczędności w całkowitym koszcie utrzymania silnika. Prosta konfiguracja oraz mniejsze gabaryty maszyny ułatwiają przystosowanie do aplikacji bardziej niż w standardowych rozwiązaniach – ogranicza to koszty oraz skraca czasy dostaw. Pracę silnika NXR wspiera ACS 2000, najnowsze urządzenie wchodzące w skład średnionapięciowych przemienników częstotliwości ABB. Od połowy 2014 roku przemienniki te produkowane są w fabryce ABB w Aleksandrowie Łódzkim. ACS 2000 jest przeznaczony do ogólnego zastosowania. Zapewnia proste i niezawodne sterowanie silnikiem dla szerokiej gamy zastosowań. Niska emisyjność zakłóceń zwalnia z potrzeby stosowania dodatkowych filtrów. Po-

zwala to na uniknięcie przeprowadzania analizy harmonicznych oraz instalowania filtrów lub dodatkowego osprzętu redukującego wyższe harmoniczne. Napęd posiada mostek aktywny AFE, który pozwala na hamowanie z odzyskiem, co umożliwia pełny przepływ energii, zarówno w czasie pracy falownikowej, jak i generatorowej. Rekuperacja zapewnia znaczne oszczędności energii w stosunku do standardowych aplikacji. Energia z hamowania jest zwracana do sieci zasilających. Odzysk energii jest szczególnie opłacalny w aplikacjach, gdzie często występują rozruchy i zatrzymania, takich jak przenośniki transportujące materiał z gór czy ekspandery w gazociągach. AFE może również dostarczać moc bierną (var) do kompensacji. Dzięki kompensacji mocy biernej, można regulować poziom napięcia i utrzymywać stały poziom zasilania. Pozwoli to na otrzymanie gładkiego przebiegu napięcia i uniknięcie płacenia kar za pobieranie mocy biernej z sieci zasilającej. n Stanisław Wilusz, ABB Sp. z o.o. Kamil Tomaszewski, ABB Sp. z o.o.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Przetworniki bezrdzeniowe w rozdzielnicach energetycznych W artykule przedstawiono konstrukcję bezrdzeniowych przetworników prądowych pracujących na zasadzie cewki Rogowskiego, wykonanych w technologii wielowarstwowych obwodów drukowanych. Zaprezentowano zastosowanie tych przetworników w rozdzielnicach energetycznych automatyzowanych zgodnie ze standardem IEC 61850. Bezrdzeniowe przetworniki prądowe w połączeniu z układami przetwarzania sygnału tworzą Autonomiczne Sensory co daje nowe możliwości w konstrukcji rozdzielni, m.in. umożliwia umieszczenie Autonomicznych Sensorów Prądowych z znacznej odległości od innych urządzeń rozdzielni. Konstrukcja bezrdzeniowych przetworników prądowych W nowo konstruowanych rozdzielnicach energetycznych coraz częściej są stosowane nowoczesne sensory prądów fazowych zbudowane z wykorzystaniem bezrdzeniowych przetworników prądowych pracujących na zasadzie cewki Rogowskiego. Cewka Rogowskiego jest przetwornikiem pola magnetycznego, wykonanym w postaci bezrdzeniowego transformatora, gdzie przewód z mierzonym prądem stanowi obwód pierwotny [1]. Uzwojenie wtórne jest toroidem, zwykle o znacznej liczbie zwojów, nawiniętym na karkasie z materiału niema-

Rys. 1. Przetwornik prądowy wykonany w technologii wielowarstwowych obwodów drukowanych

gnetycznego, obejmującym przewód prądowy. Tradycyjne technologie wytwarzania przetworników bezrdzeniowych polegały na nawijaniu uzwojenia wtórnego cienkim drutem na karkasie wykonanym z tworzywa sztucznego. W Instytucie Tele− i Radiotechnicznym opracowano przetwornik prądowy, do którego konstrukcji jest używana technologia wielowarstwowych obwodów drukowanych HDI (ang. High Density Interconnect – wysoka gęstość połączeń), rys. 1. Napięcie pomiarowe pojawiające się na zaciskach wyjściowych cewki Rogowskiego jest proporcjonalne do pochodnej prądu w obwodzie pierwotnym, którym jest przewód z mierzonym prądem fazowym. Dla odtworzenia kształtu mierzonego prądu napięcie pomiarowe jest całkowane, przy czym obecnie odbywa się to najczęściej w dziedzinie cyfrowej. Przy właściwie dobranej wartości częstotliwości próbkowania sygnału prądowego, algorytmy całkowania numerycznego pozwalają odtworzyć pierwotny kształt sygnału prądowego z bardzo dużą dokładnością [2]. Bezrdzeniowe przetworniki prądowe charakteryzują się doskonałą liniowością w całym zakresie mierzonych prądów − od ułamków ampera do dziesiątek kiloamperów oraz szerokim zakresem częstotliwości pracy − do setek kHz. Bezrdzeniowe przetworniki prądowe są tańsze od tradycyjnych rdzeniowych przekładników prądowych, są materiało−oszczędne a po wykalibrowaniu zapewniają dużą dokładność w całym zakresie mierzonych prądów. Dodatkowo bezrdzeniowe przetworni-

ki prądowe wykonane za pomocą technologii wielowarstwowych obwodów drukowanych charakteryzują się bardzo dobrą powtarzalnością parametrów elektrycznych.

Bezrdzeniowe przetworniki prądowe w rozdzielnicach automatyzowanych zgodnie z IEC 61850 Nowym trendem w konstrukcji rozdzielni energetycznych jest automatyzacja zgodna ze standardem IEC 61850. Cechą charakterystyczną rozdzielni automatyzowanej zgodnie z IEC 61850 jest brak sztywnego przypisania przetworników pomiarowych do poszczególnych urządzeń kontrolnych lub zabezpieczeniowych. Zastosowanie standardu IEC 61850 ma w swoim zamierzeniu wyeliminować kilometry połączeń kablowych między indywidualnymi urządzeniami w rozdzielni, ułatwić konfigurowanie rozdzielni, zapewnić interoperacyjność urządzeń różnych producentów oraz umożliwić dostęp do danych pomiarowych z sensorów pomiarowych przez wszystkie urządzenia w rozdzielni. Rozwiązaniem, które to umożliwia jest szyna procesowa. Analogowe sygnały pomiarowe z przetworników prądowych i napięciowych podawane są na wejścia Koncentratorów Danych, KD (w terminologii anglojęzycznej używa się terminu Merging Unit). Koncentratory Danych dokonują synchronicznego próbkowania sygnałów analogowych a następnie udostępniają ciągi próbek cyfrowych na szynie procesowej wszystkim Inteligentnym Urządzeniom Elektronicz-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 2. Rozdzielnica energetyczna automatyzowana zgodnie ze standardem IEC 61850

nym, IUE, które mają prawo subskrypcji do danych. Te urządzenia to PMU (ang. Phasor Measurement Unit − urządzenie do wyznaczania synchrofazorów), EAZ − urządzenia elektroenergetycznej automatyki zabezpieczeniowej, rejestratory zakłóceń, układy sterowania i liczniki energii. Schemat rozdzielni automatyzowanej zgodnie z IEC 61850 został przedstawiony na rys. 2. Dane z innych sensorów inteligentnych − SI (np. czujników temperatury) są dostępne również za pomocą szyny pro-

cesowej dla wszystkich urządzeń rozdzielnicy. Inteligentne Urządzenia Zabezpieczeniowe − IUZ, stowarzyszone z wyłącznikami, również mogą udostępniać dane pomiarowe na szynie procesowej. Rozwiązaniem, które ma swoje zalety w pewnych sytuacjach przy automatyzacji rozdzielni jest zastosowanie Autonomicznych Sensorów, AS, prądu lub napięcia. Sensory takie wyposażone są w zintegrowane układy przetwarzania danych pomiarowych, które umożliwiają transmisję danych pomiarowych

w postaci cyfrowej. Dane mogą być transmitowane w formacie podstawowym w postaci binarnej lub w formacie zgodnym z IEC 61850 po szynie procesowej. Zastosowanie AS jest wskazane gdy przetwornik pomiarowy jakim jest cewka Rogowskiego musi być umieszczony z dala od miejsc gdzie znajdują się IUE. W wypadku, gdy wyjście CR jest połączone przewodem o znacznej długości z układem przetwarzania sygnału, na przewodzie mogą się indukować zakłócenia. Na rys. 3 przedstawiono przykład rozdzielni gdzie pomiar części prądów fazowych jest dokonywany przez Autonomiczne Sensory Prądowe − ASP. ASP składa się z przetwornika bezrdzeniowego oraz zintegrowanego z nim modułu przetwarzania. Sygnałem wyjściowym ASP są surowe dane cyfrowe lub dane w formacie zgodnym z IEC 61850.

Podsumowanie Standard IEC 61850 jest przyszłością w automatyzacji rozdzielni energetycznych. Wprowadzanie tego standardu nie odbywa się jednak tak szybko jak to początkowo przypuszczano. Przyczyny tego są liczne i jednym ze znaczniejszych jest olbrzymi rozmiar dokumentacji na temat standardu. Doświadczenia we wdrażaniu rozdzielni automatyzowanych zgodnie z IEC 61850 pokazały również, że w rzeczywistości trudno jest zapewnić interoperacyjność urządzeń różnych producentów. Nowoczesne przetworniki prądowe i napięciowe (rezystancyjne lub pojemnościowe), w tym bezrdzeniowe przetworniki prądowe pracujące na zasadzie cewki Rogowskiego z racji swoich licznych zalet są coraz częściej stosowane w nowych konstrukcjach rozdzielni. Jedyną barierą w ich stosowaniu, jak się wydaje, jest konserwatyzm środowiska związanego z energetyką. Względy techniczne i ekonomiczne powinny jednak przeważyć i należy się spodziewać, że wyprą one całkowicie transformatorowe przekładniki prądowe i napięciowe.

Literatura

Rys. 3. Fragment rozdzielni z wyodrębnionymi Autonomicznymi Sensorami Prądowymi

1. A. Lisowiec, Parametry cewek Rogowskiego jako czujników prądu w urządzeniach EAZ, Wiadomości Elektrotechniczne nr 2, 2007 2. A. Lisowiec, G. Wojtaś, Przetwarzanie sygnałów z cewki Rogowskiego w procesorze o arytmetyce zmienno-przecinkowej, Elektronika, 4/2013 n dr inż. Aleksander Lisowiec aleksander.lisowiec@itr.org.pl

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Niezależne, autonomiczne rejestratory zakłóceń firmy TRONIA Wszyscy dążą do łączenia urządzeń w sieci, integrowania całych obszarów w jeden system, zarządzany z jednego miejsca i dostępny z dowolnego miejsca. Dla przekory chciałbym zaprezentować inny punkt widzenia.

ejestratory zakłóceń elektrycznych SRZ-AMP firmy TRONIA Sp. z o.o. monitorują sygnały elektryczne i wykonują rejestracje, jeśli przynajmniej jeden z sygnałów przekroczy ustalone w konfiguracji granice. Użytkownik nie musi przeglądać wielu stron zapisów – otrzymuje tylko najważniejsze informacje: jak wyglądały sygnały przed zakłóceniem, jaki był przebieg zakłócenia i co się działo potem. W każdej chwili można uzyskać w rejestratorze podgląd dołączonych sygnałów i, na przykład dla celów archiwalnych, wymusić wykonanie rejestracji, nawet jeśli sygnały mieszczą się w założonych granicach. Już podstawowy zakres szkolenia, w ramach przekazywania systemu do eksploatacji, obejmuje konfigurowanie rejestratora, podgląd sygnałów, podstawową diagnostykę i przynajmniej pobieżną analizę wykonanych rejestracji. Przyjazne dla użytkownika oprogramowanie pozwala szybko opanować we własnym zakresie wiele innych funkcji rejestratora, takich jak analiza harmonicznych, porównywanie sygnałów zarejestrowanych w różnym czasie, określanie czasu trwania zakłócenia, czy zapisywanie rejestracji w standardzie COMTRADE, czy Excel. Oczywiście są bardziej zaawansowane funkcje, które użytkownik może poznać podczas wyższych poziomów szkolenia, na przykład synchronizowanie rejestracji różniących się częstotliwością próbkowania i czasem rozpoczęcia zapisu tak, żeby można było przedstawić wybrane z nich sygnały na wspólnym wykresie. Dla bardziej zaawansowanych użytkowników mogą być interesujące możliwości wyznaczania wykresów składowych symetrycznych, jednoczesna analiza harmonicznych dwóch sygnałów (np. prądu i napięcia tej samej fazy), zmiany mocy biernej lub czynnej w trakcie zarejestrowanego zaburzenia i wiele innych. Rejestratory SRZ-AMP są niezależne, ponieważ żadne inne urządzenie danej stacji energetycznej nie wpływa na ich działanie. Kiedy następuje awaria sieci

Ethernet, działają zabezpieczenia, bloki energetyczne są zatrzymywane lub uruchamiane i synchronizowane z siecią sztywną, sygnały są zwierane, lub następuje odwrócenie kierunku przepływu energii w wyniku działania np. farmy wiatrowej, nasze urządzenia to rejestrują. O dokładności synchronizacji czasu rejestratorów świadczy przypadek Elektrowni Bełchatów: wystąpiło zakłócenie, które odnosiło się do wszystkich bloków. Kiedy zebrano rejestracje, okazało się, że różnice wskazywanych przez nie czasów zdarzenia nie przekraczały 1-2 ms, co przy stosowaniu stosunkowo niskiej częstotliwości próbkowania, rzędu 1000 S/s, jest całkiem dobrym wynikiem. Autonomiczność rejestratorów polega na tym, że do podglądania dołączonych sygnałów oraz analizy wykonanych rejestracji nie są potrzebne inne urządzenia i programy. Użytkownik może po prostu podejść do szafy rejestratora i, korzystając z monitora, klawiatury i myszki, w intuicyjny sposób uzyskać potrzebne informacje, przy czym wszystkie jego operacje są wykonywane w sposób, który nie zakłóca działania rejestratora. Istnieje również możliwość pobierania rejestracji z serwera i analizowania ich przy biurku – co kto woli.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

Modułowa konstrukcja rejestratora ułatwia dostosowywanie go do aktualnych potrzeb. Zmiana rodzaju sygnałów jest związana z wymianą jednego lub kilku modułów wejść analogowych i modyfikacją konfiguracji. Można to zrobić w ciągu kilkunastu minut. Predestynuje to rejestratory SRZ-AMP do stosowania w laboratoriach, gdzie badane obiekty są często zmieniane. Należy również wspomnieć o niezawodności rejestratorów SRZ-AMP. Niektóre instalacje działają od kilkunastu lat i użytkownicy nie godzą się na ich modernizację, żeby nie pogorszyć niezawodności jakąś nowinką techniczną. A tych jest wprowadzane wiele. Wspólne wyzwalanie rejestracji w grupie rejestratorów – nawet oddalonych jeden od drugiego o kilkaset metrów, wersje przenośne, wbudowany koncentrator, możliwość kalibracji torów pomiarowych przez użytkownika bez wyjmowania modułów z kaset, wskazywanie stanów sygnałów dwustanowych na czołówkach modułów, dynamiczny przegląd zarejestrowanych sygnałów, pokazujący zmiany w czasie fazy lub częstotliwości sygnałów, wyświetlanie trajektorii sygnałów, czy wykresy fazowe – to tylko niektóre z nich. W skrócie, użytkownik nie dostaje czar-

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

nej skrzynki, którą może obsługiwać tylko wybitny specjalista, żądający za każdy przyjazd sumy, która potem źle wygląda w miesięcznym bilansie. Użytkownik w pełni kontroluje rejestrator: może go samodzielnie konfigurować, modyfikować, kalibrować, lub naprawiać. W przeciwieństwie do takiego otwartego podejścia do klienta, urządzenia działające zgodnie z wprowadzanym właśnie protokołem IEC 61850 są właśnie czarnymi skrzynkami, których tajemnicy strzegą pilnie zarówno producenci, jak instalatorzy. Zamiast wielu kabli, przesyłających poszczególne sygnały między jednym urządzeniem a drugim, stosowana powinna być sieć Ethernet, po której będą przesyłane komunikaty (tzw. GOOSE), wskazujące zmianę stanu urządzenia (przyjęto, że komunikat GOOSE powinien zostać przesłany w ciągu ok. 3 ms), próbki sygnałów analogowych, mierzone w jednym urządzeniu (tzw. Merging unit) dla całej rozdzielni i kierowane do wspólnej bazy danych, raporty z odpowiednio skonfigurowanymi zestawami danych (dataset) i pliki konfiguracyjne, lub pliki zawierające zarejestrowane dane, zapisane w standardzie COMTRADE. Protokół nie przewiduje zróżnicowania stosowanych produktów. Każde urządzenie jest traktowane jako zestaw węzłów logicznych, których nazwy i sposób działania są dokładnie opisane w protokole tak, aby umożliwić zastępowanie produktów jednego producenta analogicznymi produktami in-

nego. Dodawane urządzenie przedstawia swoje możliwości, prezentując plik .ICD. Centralny komputer stacji wybiera z nich to, co jest aktualnie potrzebne dla stacji, zgodnie z wykresem jedno-kreskowym, ustala nazwy sygnałów, zestawy danych i ich odbiorców itp. i generuje plik konfigurujący .CID, który jest podstawą działania urządzenia. Niektóre komunikaty, np. GOOSE, lub niebuforowane raporty, są wysyłane bez potwierdzenia odebrania. Czasem wysyła się je po kilka razy, żeby zwiększyć prawdopodobieństwo, że dotrą do właściwych odbiorców. Ze względu na duży ruch w sieci, konfigurowane są lokalne podsieci, tzw. VLAN-y. Urządzenia dołączone do danej VLAN mogą przesyłać między sobą duże ilości danych, które nie są widoczne dla urządzeń w innych częściach sieci Ethernet. Ponieważ wszystko jest oparte na transmisji danych, trudno sprawdzić miernikiem poziom sygnału, czy poprawność połączenia. Do tego dochodzą problemy związane z transmisją pakietów w sieci, problemy z synchronizacją czasu w różnych urządzeniach itp. itd. Protokół IEC 61850 przedstawia wizję idealnego systemu, który sam się organizuje i sam rozwiązuje problemy. Operator ma zapewniać tylko transport, sprzątanie i zasilanie. W przypadku poważnej awarii, kiedy wystąpi kilka niezależnych awarii sieci, zakłócenie dostaw zasilania, czy zawieszenie centralnego komputera, użytkownik stanie wobec

zablokowanego systemu i nawet nie będzie wiedział, co się stało i od czego zacząć odtwarzanie sprawności urządzeń. W zasadzie użytkownik ma w tym przypadku związane ręce. Kto się odważy, bez asekuracji ze strony odpowiedniego zewnętrznego specjalisty, zmienić plik .CID urządzenia, żeby je dostosować do bieżących potrzeb stacji? Kto wie, jak zmodyfikować plik .SSD przy zmianie wykresu jedno-kreskowego? Jak ustalić data set dla GOOSE, skonfigurować VLAN, czy zapewnić, że niebuforowany raport zostanie odebrany przez właściwe urządzenie? Jest to jedna z sytuacji, kiedy niezależny i autonomiczny rejestrator pozwoli odpowiedzieć przynajmniej na część pytań, gdyż jego praca nie jest zarządzana przez centralny komputer, a wykonane rejestracje są zapisane na lokalnym dysku i do ich przeglądania nie jest potrzebna działająca sieć Ethernet. Podsumowując, rejestratory SRZ-AMP firmy TRONIA Sp. z o.o. oferują dużą elastyczność zarówno konstrukcji mechanicznej i elektrycznej, jak również oprogramowania, a ich niezależność i autonomiczność pozwala analizować działania automatyki, zabezpieczeń i personelu podczas awarii, lub krótkotrwałych zakłóceń. n Janusz Proniewicz TRONIA Sp. z o.o. 02-266 Warszawa, ul. Sycowska 11/1 Tel./faks 22 846 41 97, kom. 781 991 168 e-mail: tronia@poczta.onet.pl, www.tronia.pl

Mercedes robi samochody Szwajcarzy zegarki Bełchatów prąd a Tronia rejestratory zakłóceń 54

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

SDO FlexiCDP – system detekcji zwarć w energetycznych liniach napowietrzno-kablowych

ZABEZPIECZENIA LINII NAPOWIETRZNO-KABLOWYCH WN Linie przesyłowe zawierające odcinki linii napowietrznej jak i odcinki linii kablowej nazywane są „liniami napowietrzno-kablowymi”. Obecnie w sytuacjach, gdy linie przesyłowe przecinają obszary miejskie lub tereny przemysłowe energetycy coraz częściej decydują się na zastosowanie przesyłowych linii kablowych. W przypadku zwarć w liniach „przesyłowych mieszanych”, pojawia się problematyka lokalizacji zwarcia, a konkretnie informacji o tym czy zwarcie wystąpiło w odcinku napowietrznym, czy w odcinku kablowym. Zwarcia w sekcjach kablowych mają zwykle charakter trwały, wobec czego z uwagi na bezpieczeństwo nie powinno się stosować funkcji SPZ (Samoczynne Ponowne Załączanie). Wyróżnia się dwa najważniejsze typy “linii napowietrzno-kablowych WN”: yy Odcinek kablowy w środku linii: odcinek kablowy znajduje sie pośrodku linii przesyłowej łączącej dwie podstacje i jest przyłączony po obu stronach do odcinków linii napowietrznych yy Odcinek kablowy na wyjściu z podstacji: odcinek kablowy na jedym końcu jest przyłączony bezpośrednio do postacji przesyłowej i na drugim końcu jest przyłączony do linii napowietrznej Niezawodność i selektywność systemu SDO FlexiCDP jest porównywalna do tradycyjnych rozwiązań opartych na zabezpieczeniach różnicowych. Zaletą innowacyjnego rozwiązania FlexiCDP jest znaczna minimalizacja wymaganej infrastruktury sprzętowej, uproszczenie instalacji i prawie dziesięciokrotna redukcja kosztów systemu.

KLUCZOWE CECHY SYSTEMU

yy Detekcja zwarć oparta na tradycyjnym i niezawodnym algorytmie prądów różnicowych. 100% selektywność i dyskryminacja zwarć w odcinku kablowym. yy Pomiar prądów dokonywany zdalnie przy użyciu pasywnych optycznych czujników działających na zasadzie efektu Faradaya. yy Wartości prądów z pomiarowych czujników optycznych wymagane do algorytmu różnicowego przesyłane są światłowodami kabla OPGW w czasie rzeczywisytm na odległość wielu kilometrów. yy Centralny sterownik elektroniczny SDO CFD instaluje się w najbliższej podstacji energetycznej. Urządzenie to przetwarza sygnały optyczne zawiarające pomiary prądów z sześciu czujników w celu uzyskania prądów różnicowych. W przypadku wykrycia zwarcia w odcinku kablowym zaimplementowany algorytm różnicowy generuje sygnał blokady funkcji SPZ, sygnał ten dostępny jest na stykowym wyjściu binarnym urządzenia.

Rysunek 1: Zastosowanie systemu SDO FlexiCDP w liniach napowietrzno-kablowych.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE ZALETY ROZWIĄZANIA

OBECNIE STOSOWANE ROZWIĄZANIA

yy Niezawodna detekcja zwarć w liniach mieszanych ze stuprocentową pewnością czy zwarcie wystąpiło w odcinku linii napowietrznej czy w odcinku kablowym. yy Zwiękoszona dostępność linii przesyłowych dzięki możliwości bezpiecznego stosowania automatyki SPZ w przypadku zwarć w odcinkach napowietrznych. yy Znacząca redukcja całkowitych kosztów instalacji w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań bazujących na zabezpieczeniach różnicowych linii. yy Brak wymagań terenowych i robót budowlanych w celu instalacji budynków oraz infrastruktury koniecznej dla przekładników pomiarowych, urządzeń automatyki zabezpieczeniowej, urządzeń telekomunikacyjnych, itp. Pasywne czujniki optyczne są instalowane na zewnątrz i nie wymagają napięcia zasilania oraz baterii akumulatorowych. yy Prosta i szybka instalacja czujników na słupach kablowych wysokiego napięcia z zejściem linii napowietrznej.

yy Zabezpieczenia odległościowe yy Określanie odległości uszkodzenia za pomocą detekcji fali

OPIS DZIAŁANIA SYSTEMU yy Zdalne pomiary prądów przy użyciu pasywnych czujników prądowych nie wymagających napięcia zasilania. yy Instalacja nie wymagająca okresowych robót konserwacyjnych. yy Aktywacja blokady SPZ w przypadku detekcji zwarć w kablu oraz zwarć w głowicach kablowych. yy Optyczne czujniki prądowe nie posiadają efektu nasycenia rdzenia, mają w pełni liniową charakterystykę pracy co ułatwia implementację algorytmu różnicowego. yy Elastyczna konstrukcja czujników optycznych umożliwia prostą instalacje poprzez owijanie ich wokół kabla energetycznego bez konieczności otwierania obwodu. yy Centralny elektroniczny terminal może być zainstalowany w sąsiadującej podstacji energetycznej odległej nawet o wiele kilometrów od słupa kablowego z zejściem linii napowietrznej gdzie znajdować się będą pasywne optyczne czujniki prądowe. yy Optyczne pomiary wartości pradów są przesyłane do sterownika centralnego za pomocą standardowych jednomodowych kabli świtłowodoych (np. kabli świtłowodowych dostępnych w przewodzie odgromowycm OPGW). yy System FlexiCDP podaje jako rezultat działania sygnał blokady funkcji SPZ, signał ten dostępny jest jako binarne wyjście stykowe w centralnym sterowniku.

PROBLEMATYKA

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

Wady: Nie możliwe technicznie do zastosowania w sieciach mieszanych (napowietrznych i kablowych). yy Zabezpieczenie różnicowe sieci w punktach przejściowych linii mieszanych Wymaga instalacji przekładników prądowych i zabezpieczeń na obu końcach linii kablowej i napowietrznej z konieczną infrastrukturą, o 100% skuteczności działania. Wady: – dodatkowa powierzchnia – dodatkowe obiekty budowlane – konieczność stosowania zasilania pomocniczego i awaryjnego – konieczna infrastruktura przesyłu danych

PROPONOWANE ROZWIĄZANIA ASPEKTY TECHNICZNE yy Detekcja zwarcia za pomocą zabezpieczenia różnicowego linii. yy Zastosowanie pasywnych sensorów prądu ze zdalnym odczytem. yy Zastosowanie światłowodów dostępnych w OPGW dla transmisji sygnału mierzonego prądu. yy Drastyczna redukcja wydatków na wyposażenie i wymaganą infrastrukturę yy Łatwy montaż i bezkosztowa obsługa yy Sygnał wyjściowy: Auto-Reclose Block 79 jeśli zwarcie zostało wykryte w sekcji kablowej Zalety: – 100% skuteczność działania – detekcja uszkodzenia z rozróżnieniem elementów linii mieszanej – drastyczna redukacja wydatków na wysposażenie i dodatkową infrastrukturę

OPIS ELEMENTÓW SYSTEMU Optyczne Czujniki Prądowe yy Optyczny czujnik prądowy jest elementem pasywnym i składa sie wyłacznie z elementów optycznych oraz kabli światłowodowych. yy Czujnik skosntruowany jest w postaci dielektrycznego i elastycznego kabla o średnicy 7 milimetrów i dlugości 18 metrów umożliwiającego owinięcie wokół głowicy kabla energetycznego lub wokół tulei izolatora. Czujnik podłączony jest do światłowou OPGW (zintegrowana linia odgromowa i linia światłowo-

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE dowa) wewnątrz skrzynki światłowodowej o rozmiarach 520x220x150 mm i wadze 6,5 kg. yy Zewnętrzna skrzynka swiatłowodowa oraz elementy mocujące są standardowymi urządzeniami stosowanymi w instalacjach OPGW i dostarczane są przez producenta jako elementy systemu FlexiCDP. Urządzenia te wspomagają prostotę instalacji bez konieczności dokonywania modyfikacji elementów konstrukcyjnych linii wysokiego napięcia. Centralny Sterownik Elektroniczny SDO CFD yy Wszystkie funkcje systemu FlexiCDP związane z przetwarzaniem sygnałów oraz detekcją zwarć zaimplementowane są w centralnym sterowniku elektronicznym o nazwie SDO CFD – W przypadku wykrycia zwarcia w kablu WN lub w głowicy, włącznie z tuleją izolatora, urządzenie generuje sygnał blokady SPZ. – Interfejs dla pasywnych, optycznych czujników prądowych. – 3 analogowe wejścia do standardowych przekładników prądowych dla aplikacji dla „odcinka kablowego na wyjściu z podstacji” – In case of “Terminal” mixed lines three analogue inputs for conventional CTs are incorporated. – Przetwarzanie sygnałów optycznych ze zdalnych czujników. – Algorytm pomiaru prądów różnicowych 87L. yy Standardowe opakowanie o wysokości 3U do instalacji w szafach rack 19 cali, rozmiary 482x287x133 mm.

PODSTAWOWA STREFA OCHRONY

OPIS PRZYPADKÓW ZWARCIA

yy Elastyczne sensory optyczne zainstalowane w punktach A i B yy W przypadku zwarcia: – A prąd if1 będzie płynął z SE1 do miejsca uszkodzenia – B prąd if2 będzie płynął z SE2 do miejsca uszkodzenia

PRZYPADEK 1: USZKODZENIE W LINII NAPOWIETRZNEj

yy Prąd if1 nie będzie płynął przez punkty A lub B yy Prąd if2 będzie płynął przez punkty A i B yy Zależność pomiędzy if2 dla A = if2 dla B, wtedy sygnał wyjściowy Δi = 0  NO Re-close Block

PRZYPADEK 2: ZWARCIE W LINII KABLOWEJ

yy Prąd if1 będzie płynął przez punkt A. yy Prąd if2 będzie płynął przez punkt B. yy Zależność if1 dla A ≠ if2 dla B, wtedy Δi ≠ 0  Block Re-close

PRZYPADEK 3: ZWARCIE W GŁOWICY KABLOWEJ

yy Prąd if1 będzie płynął przez punkt A do ziemi. yy Prąd if2 będzie płynął przez punkt B, ale również przez punkt A, – Płynie do zwarcia w kierunku ziemi, – Płynie z powrotem od zwarcia przez kabel. yy Sensor w punkcie A będzie mierzył jedynie zależność if1 = if1 + if2 - if2 yy Zależność if1 dla A ≠ if2 dla B, wtedy Δi ≠ 0  Block Re-close n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rozdzielnice serii EWA Jednym z podstawowych kroków w trakcie projektowania i wykonywania rozdzielnic elektrycznych nN jest dobór obudowy. Musi ona spełniać szereg wymagań, od właściwych parametrów technicznych zaczynając, poprzez odpowiednie gabaryty, bezpieczeństwo, swobodę montażu i wymiany aparatów oraz przewodów elektrycznych, na walorach estetycznych kończąc.

irma ENTECH odpowiadając na potrzeby rynku, wychodząc naprzeciw oczekiwaniom projektantów i kontrahentów, opracowała i wdrożyła do produkcji system uniwersalnych obudów EWA, przeznaczonych dla budownictwa mieszkaniowego, zakładów przemysłowych oraz obiektów użyteczności publicznej. Obudowy wykonywane są ze stalowej blachy, malowanej proszkowo w nowoczesnej lakierni przy użyciu najlepszej jakości farb. Jedną z najważniejszych zalet systemu jest niemalże nieograniczona możliwość konfiguracji. Sprawia to, że dla każdego typowego i nietypowego zadania można przygotować odpowiednie rozwiązanie. Rozdzielnice w obudowach systemu EWA mogą być wykonane w trzech wariantach:

yy wolnostojący z dokręcanym cokołem, yy naścienny (otwory montażowe do zawieszenia na ścianie) yy podtynkowy (otwory montażowe umożliwiające osadzenie rozdzielnicy we wnęce) o różnym stopniu ochrony IP: yy 30 (obudowa bez ściany tylnej, wyposażona w standardowe osłony przepustów), yy 42 (obudowa ze ściana tylną, wyposażona w standardowe osłony przepustów), yy 54 (obudowa ze ścianą tylną, nakładaną uszczelką zapobiegającą przedostawaniu się wody, pyłu itp., oraz osłony przepustów z wylaną uszczelką). Również w przypadku drzwi rozdzielnicy mamy możliwość wyboru spośród kilku dostępnych wariantów wykonania

(drzwi pełne, drzwi transparentne, drzwi z okienkami rewizyjnymi na liczniki) i zamykania (zamek piórkowy kształtowy i na kluczyk, zamek baskwilowy z wkładką kształtową lub patentową). Najistotniejszym jednak elementem rozdzielnicy jest uniwersalny, wyjmowany (uchylny) wkład montażowy, z możliwością regulacji głębokości montażu. Na wkład montażowy mogą składać się następujące elementy: yy płyta montażowa stalowa (PMS) lub z tworzywa (PMP), yy profil boczny montażowy (PBM), yy profile montażowe stalowe (BMS), yy szyny TH (jako element nośny aparatury modułowej), yy kątowniki mostu szynowego (KMG-RBL, KMG-RBL100) yy maskownice, yy kątowniki uniwersalne (KM-1, KM-V1).

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Tablica licznikowa TL-9

Profile boczne (PBM) wykonane są z blachy stalowej ocynkowanej 1,5mm, wielokrotnie giętej w celu zapewnienia optymalnej sztywności, o perforowanej powierzchni umożliwiającej montaż aparatów o różnej głębokości zabudowy. W przypadku, gdy konieczny jest podział komory rozdzielnicy (np. w celu zamontowania obok siebie tablic licznikowych i aparatów lub gdy wymagane jest wydzielenie kanału kablowego bez stosowania dodatkowych drzwi) możliwe jest zainstalowanie dodatkowego profilu podziałowego. Do profili bocznych montujemy profile BMS, szyny TH, kątowniki mostu szynowego, maskownice. Profile montażowe (BMS) wykonane są z tego samego materiału co PBM, a ich głównym przeznaczeniem jest montaż większych aparatów elektrycznych różnych producentów (rozłączniki/wyłączniki kompaktowe, rozłączniki izolacyjne, rozłączniki bezpiecznikowe kasetowe itp.), izolatorów szyn zbiorczych, zacisków kablowych i korytek grzebieniowych. W rozdzielnicach serii EWA istnieje możliwość montażu modułów dla aparatów listwowych różnych wielkości na rozstaw szyn zbiorczych 60mm, 100mm i 185mm co umożliwiają nam specjalnie przygotowane do tego kątowniki (KMG-…). Maskownice wykonane mogą być z tworzywa sztucznego o grubości 2,5mm (z opcją wykonania z transparentnego materiału) lub blachy stalowej

1,5mm malowanej proszkowo w tym samym procesie technologicznym co reszta obudowy. Wysokość oraz wycięcia w maskownicy dostosowuje się do maskowanej aparatury. Zaletą maskownic jest łatwość ich montażu i demontażu, nie wymagająca specjalnych narzędzi. Obudowy serii EWA zyskały sobie szczególną popularność przy zastosowaniu jako tablice licznikowe dla zabudowy wielorodzinnej. W chwili obecnej firma ENTECH oferuje obudowy tablic licznikowych opartych na serii EWA w typoszeregu TL-xAT (istnieje również możliwość zaprojektowania i wykonania obudowy poza standardem). Symbol x w oznaczeniu zastępujemy ilością tablic pomiarowych dla lokali (mieszkań, usług itp.), przy czym powinna to być wielokrotność liczby 3. W jednej komorze możemy maksymalnie umieścić 12 tablic, jednak dzięki możliwości łączenia obudów szeregowo, całkowita liczba pomiarów jest nieograniczona. W typowej części licznikowej znajdziemy również miejsce na listwy rozgałęźne, różnego typu zabezpieczenia przedlicznikowe i zalicznikowe z możliwością plombowania, listwy zaciskowe do podłączenia WLZ. Istotne jest to, że wszystkie liczniki montujemy na wysokościach mieszczących się w normach zakładów energetycznych. Kolejne symbole (A i T) oznaczają opcjonalną obecność dodatkowych

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

przedziałów (osobno zamykanych). Przedział administracyjny (A) przewidziany jest pod montaż rozłącznika/ wyłącznika głównego, ochronnika, bloku rozdzielczego, pomiarów administracyjnych i zabezpieczeń obwodów administracyjnych. Przedział teletechniczny (T) w typowym wykonaniu podzielony jest na 3 osobno zamykane komory. Jest to miejsce zaplanowane pod montaż dodatkowych urządzeń innych instalacji (domofonów, telewizji kablowej, internetu, monitoringu itp.). Tablice licznikowe, to tylko jeden z wielu możliwych przykładów wykorzystania obudów serii EWA. Zapraszamy Państwa na Naszą stronę internetową www.entech.pl , gdzie znajdą Państwo katalogi oraz karty katalogowe tego i innych naszych wyrobów (złącza i szafy kablowe, złącza kablowo-pomiarowe, szafy sterowania oświetleniem, rozdzielnice budowlane, rozdzielnice stacyjne nasłupowe i wnętrzowe) oraz zachęcamy do składania zapytań ofertowych (również na nietypowe wyroby) na adres enetch@entech.pl. Firma Entech jest certyfikowanym prefabrykatorem rozdzielnic dla przemysłu, budownictwa i energetyki wielu wiodących na polskim rynku producentów osprzętu elektrotechnicznego. n Paweł Jakubiak www.entech.pl

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Podłączenia kablowe do urządzeń rozdzielczych za pomocą głowic konektorowych NEXANS (div. EUROMOLD) Budowa i konstrukcja ekranowanych kabli SN w głównej mierze oparta jest na dwóch naprężeniach elektrycznych – naprężeniu promieniowym, które symbolizują linie strumieniowe i naprężeniu wzdłużnym, które mogą być rozpatrywane jako linie ekwipotencjalne. Dla właściwej pracy osprzętu w postaci głowic na kable SN musi nastąpić właściwe wysterowanie linii sił pola.

Rozkład linii sił pola bez wysterowania

sprzęt marki Euromold wykorzystuje kilka rozwiązań do sterowania polem w podłączeniach kabli przez głowice konektorowe: I. Podejście pojemnościowe polegające na użyciu tradycyjnego stożka sterującego polem. Półprzewodnikowy krzywy kształt stożka sterującego polem pozwala na lepszą dystrybucję linii ekwipotencjalnych, które obniżają koncentrację naprężeń. Stożek sterujący musi być zbudowany z części izolującej do wzmocnienia głównej izolacji kabla oraz z części przewodzącej do współpracy z ekranem półprzewodzącym na izolacji kabla. Musi być również elementem nadzorującym taki rozkład linii ekwipotencjalnych, który przy ich nadmiarze wokół kabla wystarczająco szybko je wysteruje i nie dopuści do jonizacji powietrza przy ich gwałtownym zagęszczeniu, mogącego uszkodzić kabel. Stożki sterujące z tym rozwiązanie w osprzęcie EUROMOLD są tak wykonane, by spełniać tę specjalną funkcję, ale również jednocześnie ze względu na fakt, że są one wbudowane w głowicy, automatycznie tworzą lepszą współpraca pomiędzy materiałem przewodzącym a izolującą gumą ze względu na ich idealne dopasowanie już przy produkcji i właściwym formowaniu osprzętu. II. Podejście refrakcyjne polegające na użyciu materiału o wysokiej przenikalności elektrycznej lub o wysokiej stałej dielektrycznej materiału. Materiał ten załamuje linie ekwipotencjalne, a zatem obniża koncentrację naprężeń.

Rozkład linii sił pola w typowym układzie połączeń

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

at the core of performance

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

Światowy ekspert w dziedzinie kabli i systemów kablowych

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rozkład linii sił pola w typowym układzie połączeń

Podejście refrakcyjne zastało wykorzystane w nowych seriach głowic konektorowych 430,-484,-944TB na napięcia do 42kV. Na przykładzie głowicy konektorowej 430TB (podobne rozwiązanie jest w seriach wszystkich głowic EUROMOLD), wyposażona jest w reduktor kabla 430CA, reduktor ten jest elementem służącym do sterowania polem elektrycznym metodą refrakcyjną. Dlaczego stworzono tego typu rozwiązanie ? 1. Aby być uniezależnionym od rozmiarów kabli. Ponieważ nie jesteśmy zależni od kształtu stożka sterującego polem i można formować elastyczny EPDM, dzięki temu można produkować część, która jest bardziej elastyczna i akceptuje więcej rozmiarów kabli. To wydatnie redukuje zapas magazy-

Korpus głowicy konektorowej 430TB

nowy. W tym przypadku na przykład, jeden rozmiar, 430CA-18, dopasowuje kable z średnicą izolacji żyły roboczej od 19,0 mm do 32,6 mm. Odpowiada to kablom od 95 mm2 do 400 mm2 dla napięcia 10 kV i kablom od 50 mm2 do 300 mm2 dla napięcia 20 kV. 2. Aby dostarczyć reduktor kabla ze zintegrowanym sterowanie. Umożliwia to: – uproszczoną instalację, – mniejsza ilość elementów. 3. Aby uzyskać przerwę ekranu. Reduktor ten jest formowany z nieprzewodzącego materiału w celu uzyskania przerw pomiędzy ekranem kabla a uziemieniem, co pozwala wytrzymać wymagane minimalne stałe napięcie 5 kV przez 5 minut (dla pełnego wyobrażenia, układ reduktora wytrzymuje 15 kV napięcia zmiennego i 25 kV napię-

Korpus głowicy sprzęgającej 300PB

cia stałego). Wywodząca się z 40 lat doświadczeń marki EUROMOLD przy produkcji i projektowaniu tego rodzaju zakończeń kabli, ta głowica do przepustu Interface C, zaprojektowana przez wysoko wykwalifikowany zespół badawczo/rozwojowy Euromold, spełnia wymagania rynku uniwersalnych produktów. Uzyskane dzięki temu rozwiązaniu produkty przekroczyły oczekiwania odnośnie możliwości zastosowania na kablach o różnych wymiarach i dzięki temu można je zastosować również na już dostępnych na rynku kablach o zredukowanej grubości izolacji.

Najbezpieczniejsze w użytkowaniu głowice konektorowe. Jak wszystkie głowic konektorowe Euromold wykonane z EPDM, głowica 430TB posiada 3 milimetrową grubą zewnętrzną warstwę przewodzącą. Warstwa ta służy do przenoszenia ładunku elektrycznego do uziemienia. Czyni to produkt bezpiecznym w przypadku niezamierzonego dotyku. Własności przewodzenia tego materiału z EPDM są udowodnione od lat, co zapewnia bezpieczne warunki dla wszystkich użytkowników, nawet w przypadku zanurzenia. Wysoka jakość wykonania produktu była sprawdzana w programach testowych. Między innymi w „teście przepływu prądu zwarciowego w żyle powrotnej wg normy CENELEC 629.1” dla najniższych napięć w podanym zakresie. Ten specyficzny test demonstruje, że możliwa awaria głowicy

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Głowice konektorowe w układzie pojedynczym…

konektorowej nie jest niewykrywalna w sieci. Przy normalnym napięciu fazowym, prąd zwarcia doziemnego musi być wywoływany i utrzymywany w całym zakresie napięć. Zapewnia to użytkownikom bezpieczną pracę w sieci przy napięciu do 20 kV.

Końcówka śrubowa głowicy 430TB z systemem zatrzaskowym

Wielozakresowa głowica konektorowa EPDM Głowice EPDM są wysoko cenione za ich wytrzymałość mechaniczną, specjalną adaptację do powtarzalnego procesu łączenia / rozłączania. Tę własność otrzymaliśmy również podczas sprawdzania elastyczności konstrukcji. Możemy proponować klientom jedyną taką na rynku wielozakresową głowicę konektorową EPDM, dla żył kabli

...i podwójnym

w przedziale od 25 do 300 mm2 z jakąkolwiek grubością izolacji w sieci tak 10kV, 20kV jak i 30 kV. Wykorzystana w głowicy końcówka kablowa ze specjalnego stopu umożliwia jej zastosowanie w układach o prądzie znamionowym kabla do 1250 A. Końcówka ta została zaprojektowana tak, aby jej parametry były wystarczające do przeniesienia większych wartości prądu nawet w niespodziewanych sytuacjach, unikając niepotrzebnych perturbacji. Końcówki śrubowe mogą być zastosowane dla wszystkich kabli z aluminiową lub miedzianą żyłą roboczą o różnych przekrojach żyły dla jednej końcówki. Opatentowany system zatrzaskowy końcówki został zaprojektowany tak, aby zapewnić łatwiejszy wielokrotny montaż i instalację w korpusie, bez jego uszkadzania. Głowice konektorowe posiadają również pojemnościowy dzielnik napięcia.

Testowanie i identyfikacja Każda głowica Euromold przechodzi fabryczny test wytrzymałości napięciowej i wyładowań niezupełnych. Powykonawcze sprawdzanie głowic konek-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

Głowica w trakcie próby napięciowej

torowych zamontowanych na kablach odbywa się za pomocą wtyku pomiarowego 400TR. Wszystkie głowice posiadają indywidualny numer identyfikacyjny wspomagający system rejestracji i informacji o dosłownie każdym produkcie. To gwarantuje wysoką jakość produktu.

Głowice mogą być stosowane z w pełni certyfikowanym zgodnym systemem ograniczników przepięć do napięć do 42kV. Zastosowanie tych głowic wnętrzowe i napowietrzne w podstawowej formie umożliwia podłączanie kabli za ich pomocą również do transformatorów mocy. n Paweł Kiełkowski, Grzegorz Cyganek Nexans Power Accessories Poland, Racibórz.

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Przegląd złączy firmy Multi-Contact stosowanych w kolejnictwie Szwajcarska firma Multi-Contact, która w roku 2012 obchodziła 50lecie istnienia, zajmuje znaczącą pozycję wśród producentów złączy wykorzystywanych w bardzo wielu dziedzinach techniki.

ysokie wymagania stawiane złączom pracującym w trudnych warunkach występujących na kolei mogą być spełnione dzięki specjalnym elementom sprężystym o nazwie MULTILAM® wynalezionym i opatentowanym (1973 r.) przez firmę MC (rys. 1). Stałe naprężenie w połączeniu istniejące dzięki lamelkom zapewnia doskonały kontakt z powierzchnią przewodzącą, a w efekcie minimalną rezystancję w długim czasie działania. Bardzo mała rezystancja kontaktu to: yy minimalne spadki napięć, yy minimalne straty mocy , yy minimalne grzanie w miejscu połączenia yy wysoka temperatura pracy ciągłej – do 350°C (wyższa temperatura dopuszczalna tylko chwilowo)

Fot 1a. MULTILAM w gniazdach

yy możliwości przesyłania dużych prądów (kiloampery) yy bardzo duża ilość cykli połączeniowych (w robotyce aż do 1 milliona) Dodatkowo złącza z MULTILAM charakteryzuje: yy odporność na korozję, sole, oleje, kwasy, zasady yy samoczyszcząca się powierzchnia kontaktu yy odporność na wibracje (poparta wynikami testów wg odpowiednich norm) yy niskie koszty konserwacji yy możliwość umieszczenia w złączach okrągłych, płaskich i sferycznych Wybór odpowiedniego MULTILAM zależy od wymagań aplikacji czyli wielkości prądu, tolerancji mecha-

Fot 2. złącze nożowe zastosowane w przetwornicy częstotliwości (6 x 250 A)

nicznej połączenia (np. 2°), warunków pracy (temperatura, zanieczyszczenie środowiska), … Wydaje się, że tolerancja połączenia stała się ważnym parametrem, ponieważ ostatnio obserwuje się wzrost zainteresowania systemami wsuwanymi, kasetowymi, nożowymi itp. (Fot 2 i Fot 3). Takie systemy połączeń w porównaniu do połączeń śrubowych gwarantują szybką wymianę, a to wpływa na koszty pracy przy przestojach. Złącza firmy Multi-Contact można znaleźć na całym świecie, w całej infrastrukturze kolejowej, w pociągach, tramwajach, metrze, na podstacjach.

Fot 3. system płyt wielostykowych w przetwornicy częstotliwości w technologii IGBT (3.2 kV; 400A; -25°C … 120 °C; z chłodzeniem)

Fot 1. Rodzaje MULTILAM

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY

Fot 4. Złącza MC w automatycznym sprzęgu firmy Dellner w szybkiej kolei (piny Ø5mm, 70A) DB Germany

Fot 7a, 7b Złącze do połączenia silnika trakcyjnego z wózkiem

Fot 5a. Moduł uziemiający MC umieszczony na płycie górnej wagonu

Fot 5b. Moduł uziemiający MC

Fot 6. Zawias uziemiający obudowy rozdzielnic

Fot 8a, 8b Złącza MC w systemie rezerwowym baterii akumulatorów (2 x 70mm² ; 200A ; 1000V)

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Jak widać inwestycja w dobre podzespoły była bardzo opłacalna, nie było kosztów związanych z przestojami spowodowanych wymianą. Drugą bardzo ważną polską firmą, która zaufała jakości złączy oferowanych przez Multi-Contact jest warszawska firma MEDCOM. Do chwili obecnej mamy 3 różne aplikacje różnych złączy, w tym złącza wykonanego w 2012 r według wymagań MEDCOM-u (Fot. 13), które zastosowano przetwornicy trakcyjnej do połączenia szyn modułu IGBT z szynami kondensatorów w lokomotywach GRIFFIN.

Fot 9. Zasilanie peronowe (wstępnego ogrzewanie wagonów) -złącze koncentryczne, Ø25mm, 650A)

Fot 10. Styk GSRD 10-100

Fot 11. Pojedynczy moduł zasilacza

Występują w : yy sprzęgach wagonów (Fot 4) yy pokładowych zespołach uziemiających (Fot 5a, 5b), (Fot 6) yy w połączeniach silników z wózkami zwrotnymi (Fot 7a, 7b) yy systemach rezerwowego zasilania, ładowania akumulatorów itp. (Fot 8a, 8b) yy w zasilaniu peronowym (Fot 9) yy w przetwornicach częstotliwości (Fot 2, Fot 3, Fot 13) yy w elektronice pokładowej Dzięki zaletom swoich złączy firma Multi-Contact współpracuje z największymi producentami pojazdów szynowych lub ich wyposażenia: ABB Włochy, ASTOM (Francja, Włochy, Belgia, Holandia, Niemcy) Bombarier (Francja, Włochy, Belgia, Niemcy), Siemens, DB Netz (Niemcy), Mitsubishi Electric, SBB (Szwajcaria), Jutaka (Japonia), Thales Group (Anglia) i wiele innych. Kilka z wymienionych zagranicznych firm ma swoje oddziały w Polsce lub współpracuje z polskimi firmami, które montują dla nich złącza MC.

Fot 12. Hala z modułami

Polskie firmy również sięgają po sprawdzone pod względem jakości, pewne złącza firmy Multi-Contact. ELEKTROMONTAŻ z Warszawy w 2004 roku zastosował styk GSRD 10100 (Fot 10) w rozdzielnicy prądu stałego w zasilaczu trakcyjnym Metra Warszawskiego (Fot 11, Fot 12) o prądzie nominalnym 4,2 kA.

Fot 13. Złącze specjalne GSR2-125/6X5

Do dnia dzisiejszego nie wystąpiła potrzeba wymiany ani jednego złącza GSRD 10-100.

Fot 14. Złącze G-GSR5/B-M10X50

Najbardziej popularny projekt z wykorzystaniem katalogowego złącza G-GSR5/B-M10X50 (Fot 14) dotyczy budowy Napędu Asynchronicznego Zespołu Trakcyjnego pociągów EN57. Napęd miał za zadanie zmienić dotychczasowy system sterowania rozruchem silnika na sterowanie impulsowe. Zmodernizowane pociągi EN57 wyposażone w system sterowania i monitorowania TSMS firmy MEDCOM oznaczone EN57 AKM można spotkać w całej Polsce. W omawianym projekcie złącze G-GSR5/B-M10X50 zastosowano w obwodzie silnoprądowym 3000V (w uziemiaczu). W najnowszym projekcie zastosowano również standardowe złącze serii FORK PLUGS. Firma Multi-Contact wciąż rozszerza swoją ofertę handlową, jest otwarta na współpracę, w czym w Polsce pośredniczy wyłączny przedstawiciel - firma SEMICON z Warszawy zachęcając do nowych aplikacji, oferując próbki, katalogi, pomoc.

n Alicja Miłosz SEMICON Sp. z o.o www.semiocn.com.pl

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Analizator PQM-703 to dużo więcej niż tylko ocena jakości energii

ofercie dla branży energetycznej pojawiła się nowa grupa wyspecjalizowanych przyrządów pomiarowych klasy A przeznaczonych od analizy i oceny jakości energii elektrycznej na zgodność z obowiązującymi normami. Pierwsze rozwiązania ograniczały się do czterech podstawowych sygnałów napięciowych na podstawie których wyliczane zgodnie z normami parametry weryfikowały jakość napięcia. Rzeczywistość pokazała dobitnie, że tak ograniczone funkcjonalnie przyrządy nie znalazły uznania użytkowników szczególnie, gdy trzeba było odpowiedzieć na pytania, co było przyczyną i dlaczego jakość napięcia nie była dotrzymana. Szybko zostały one zdominowane przez przyrządy mierzące wszystkie dostępne sygnały czyli napięcia i prądy, a w konsekwencji monitorujące przepływ energii. Przyglądając się procesowi rozwoju możliwości funkcjonalnych tych analizatorów, można zauważyć kilka istotnych tendencji: jednoczesność gromadzenia coraz większej ilości parametrów i skracanie czasu uśredniania parametrów nawet do 1s. Dzięki rosnącej szczegółowości obrazów parametrów rejestrowanych w sposób ciągły, możliwe stało się również obserwowanie zjawisk nie wpływających bezpośrednio na jakość energii, ale bardzo istotnych pod względem eksploatacyjnym. Nie dotyczy to jednak wszystkich produktów. Wiele z przyrządów klasy A posiada funkcjonalność ograniczoną wyłącznie do perfekcyjnego realizowania wytycznych norm, a ich przydatność do szeroko rozumianej diagnostyki jest bardzo dyskusyjna. Dlatego warto pokazać w praktyce co można uzyskać dzięki wprowadzeniu ponad standardowej funkcjonalności. Takimi urządzeniami jest rodzina analizatorów klasy A firmy SONEL S.A., a szczególnie najwyższy model PQM703 wyposażony w szybki rejestrator przebiegów nieustalonych do 6000 V z maksymalną częstotliwością próbkowania 10 MHz. Obok nowych funkcji i cech, które zostały opisane w artykule, należy podkreślić, że analizator kontynuuje sprawdzone i uznane przez użytkowników rozwiąza-

nia. Przyrząd umieszczony jest w praktycznej obudowie o niewielkich wymiarach, dzięki czemu bez trudu można go umieścić w skrzynce złącza kablowego czy powiesić na słupie. To ostatnie jest możliwe, ponieważ analizator przystosowany jest do pracy w ciężkich warunkach: od -20oC do +55oC przy stopniu ochrony obudowy IP 65. Kolorowy wyświetlacz umożliwia szybkie sprawdzenie poprawności podłączenia, dzięki wyświetlaniu wykresu wskazowego oraz podstawowych parametrów sieci. Wbudowany modem GSM do zdalnej obsługi w zasięgu telefonii komórkowej oraz moduł GPS do precyzyjnej synchronizacji czasu, są dopełnieniem tego funkcjonalnego narzędzia diagno-

stycznego. Dzięki temu nie wychodząc z biura można prowadzić zdalną diagnostykę zarówno on-line jak i analizę danych historycznych z wyjątkowo dużą ilością rejestrowanych parametrów. Warto podkreślić możliwość wielokrotnego pobierania danych w trakcie rejestracji bez konieczności przerywania pomiarów, co bardzo ułatwia diagnostykę wstępną. Wraz z analizatorem PQM-703 użytkownik otrzymuje oprogramowanie Sonel Analiza 2.x. Jest do druga edycja programu do konfiguracji analizatorów, odczytów oraz wszechstronnej obróbki danych. Program jest w całości w języku polskim z możliwością wyboru kilku innych języków. Jest to nieodzowne

Rys. 1. Typowa rejestracja przebiegów napięć i prądów przyrządem klasy A z czasem uśredniania 1 s.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 2. PQM-703: ciągła rejestracja napięć i prądów z czasem uśredniania 10 ms.

narzędzie w pracy nie tylko z analizatorem PQM-703, ale również z pozostałymi analizatorami produkcji SONEL S.A. Program w połączeniu z analizatorem umożliwia pomiary oraz diagnostykę wielu różnych zaburzeń w sieci elektroenergetycznej.

Na przykładzie dławikowej baterii kompensacji mocy biernej z łącznikami tyrystorowymi, można przekonać się, o ile więcej można zdiagnozować dzięki dodatkowym możliwościom analizatora klasy A. Obserwowane były napięcia i prądy w punkcie podłączenia baterii

Rys. 3. PQM-703: uśrednianie 10 ms – powiększenie w obszarze fragmentu (b).

Rys. 4. PQM-703: uśrednianie 10 ms we fragmencie (b) – podwójne krótkie załączenia trwające łącznie 110 ms.

do sieci nn. Przebieg wartości średnich typowego rejestratora klasy A z czasem uśredniania 1 s podczas procesu regulacji, przedstawiony został na Rys. 1. i nie wskazuje nic nietypowego. W pierwszej fazie rejestracji (a) nieduże przyrosty prądów fazowych rzędu 130 A nie wpływają znacząco na wartości napięcia w miejscu przyłączenia baterii. Ciągłe załączenie stopnia w obszarze (b) powoduje stały wzrost napięć międzyfazowych o ok. 3 V: z 408 V do 411…412 V przy prądach fazowych rzędu 180 A. Dalszy obraz rejestracji (c) ukazuje niespokojność zachowania się napięcia w wyniku procesu regulacji mocy biernej dla bardzo niespokojnego obciążenia. Ten sam przypadek, zarejestrowany w tym samym czasie analizatorem PQM-703, ale z wykorzystaniem ciągłej rejestracji wartości napięć i prądów RMS co ½ okresu, pokazuje zupełnie inny obraz. Fragment (a) uwidacznia rzeczywiste przyrosty prądów do 550 A, a towarzyszące im zmiany napięcia są rzędu 12 V od ok. 408 do 420 V odznaczające się dużą niespokojnością wystąpień. Fragment (b) potwierdza, że ciągłe załączenie stopnia wywołuje prądy rzędu 180 A, a przyrosty napięcia rzędu 3 V jak w przypadku uśredniania 1s. Powiększając jednak fragment (b) można bardzo wyraźnie zauważyć jak przebiega niespokojność. Okazuje się, że niespokojności (Rys.3) są efektem krótkotrwałego powtarzalnego załączania stopnia na czas rzędu 60 ms. Zdarzają się również załączenia podwójne (Rys.4) o charakterystycznym 60 ms czasie trwania i wyłączenia stopnia w trakcie procesu regulacji. Tak krótkie czasy załączenia mają mały wpływ na końcowy efekt regulacji mocy biernej i świadczą raczej o niewłaściwym procesie sterowania lub niewłaściwym doborze nastaw, opóźnień bądź histerezy. Odrębną grupą zjawisk zaobserwowanych analizatorem PQM-703 za pomocą ciągłego rejestratora RMS ½ okresu, są niesymetryczne załączenia stopni. Zwykle czas reakcji łączników tyrystorowych jest rzędu 20 ms, dlatego uchwycone większe opóźnienia w załączeniu lub pominięcie załączenia jednej fazy (Rys.5) przez prawie 170 ms, mogą świadczyć albo o skutkach złych nastaw uniemożliwiających załączenie wszystkich faz klucza tyrystorowego w normalnym czasie, albo o symptomach zapowiadającego się uszkodzenia łącznika tyrystorowego. Przytoczone przykłady ciągłej rejestracji wartości skutecznych napięć i prądów w czasie uśredniania od 10 ms, przy

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTYTECHNOLOGIE, – INFORMACJEPRODUKTY FIRMOWE – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 5. PQM-703: uśrednianie 10 ms – powiększenie w obszarze fragmentu (c).

Rys. 6. PQM-703: uśrednianie 200 ms – niesymetria załączenia.

bardzo prostej synchronizacji z wzorcowym czasem poprzez wbudowany moduł GPS, pokazują diagnostyczną przydatność rozwiązania, która jest przykładem wyjścia poza utarte standardy, naprzeciw potrzebom użytkowników. Rozwiązania typowe umożliwiają zarejestrowanie oscylogramów i wartości RMS ½ okresu, przy czym dostępne kryteria wyzwolenia nie gwarantowałyby możliwości zarejestrowania tak subtelnych przypadków, tworząc setki zbędnych oscylogramów stanów poprawnych. Możliwość uśredniania wszystkich parametrów co 200 ms, w połączeniu z rejestracją 60 ms oscylogramów napięć i prądów na koniec każdego okresu uśredniania, jest kolejną niestandardową a bardzo przydatną funkcjonalnością diagnostyczną. W analizowanym wcześniej obiekcie – baterii kompensacji mocy biernej, krótkotrwałe i niesymetryczne załączenie stopnia (Rys.6) było by trudne do uchwycenia wyzwalaniem progowym. Tutaj zostało jednak w naturalny sposób uchwycone przez cykliczny rejestrator oscylogramów na końcu okresu uśredniania (Rys.7).

Niezwykle przydatnym uzupełnieniem możliwości diagnostycznych, które powala prześledzić proces uruchamiania do pracy szybkozmiennych obciążeń, można pokazać na przykładzie zaobserwowanych rejestracji stanów przejściowych. Ich rejestracja miała miejsce na tej samej baterii kompensacji mocy biernej, jednak punkt pomiarowy umiejscowiony był pomiędzy dławikiem filtra dolnoprzepustowego, a kluczem tyrystorowym na stopniu 200 kvar, trójfazowo w układzie gwiazdy. Rejestracja przyrostów napięcia względem ziemi z częstotliwością próbkowania 10 MHz, dostępna w analizatorze PQM-703, odsłania kolejne szczegóły pracy baterii. Moment załączenia stopnia związany jest z rezonansowym (87 Hz) przejściem stanu nieustalonego po załączeniu do pracy przy 50 Hz (Rys.8). Zauważalne jest charakterystyczne zmodulowanie napięcia 50 Hz stanem przejściowym (Rys.9), w efekcie czego powstające zdudnienia w napięciu osiągały poziom 820 V wartości chwilowej. Charakterystyczne są również mo-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 7. PQM-703: oscylogram 60 ms na zakończenie okresu uśredniania pokazuje rzeczywiste przebiegi napięć i prądów.

Rys. 8. PQM-703: oscylogram napięcia w fazie L1 stanu nieustalonego podczas łączenia, czas trwania 34 μs, skok 800 V.

Rys. 9. PQM-703: oscylogram napięcia w fazie L1, próbkowanie 10 kHz.

menty przełączenia kluczy tyrystorowych, w wyniku czego występują szybkie zmiany napięcia rzędu ponad 850 V względem ziemi trwające ok. 35 μs. W tym przypadku odpowiedź rezonansowa jest bardzo silnie tłumiona, dlatego obserwowane wzrosty wartości chwilowej napięcia, nie stwarzają zagrożeń przepięciowych w tym wypadku. Potencjał możliwości analizatora PQM-703 pozwala na śledzenie zjawisk do 6000 V. Przy okazji przytaczania diagnostycznych właściwości analizatora PQM-703 warto wspomnieć dość niepozorną, a bardzo przydatną funkcję uzależnienia obliczeń niektórych parametrów od minimalnego poziomu mierzonego prądu. Przy braku obciążenia, gdy prąd nie płynie w mierzonym obwodzie (np. mierzony silnik został wyłączony), analizator nadal może rejestrować szczątkowe wartości prądu spowodowane szumem przetworników. Te szczątkowe wartości prądu nie mają żadnego znaczenia diagnostycznego, natomiast powodują sytuacje, w których wyliczane parametry takie jak THD I lub moce tworzą przerażający obraz przekroczeń limitów. Teraz użytkownik może zdefiniować minimalną wartość prądu, poniżej której parametry wyliczane będą przyjmowały wartości zerowe, precyzyjniej odzwierciedlając rzeczywiste warunki pomiarowe. Wspomniana nowa funkcjonalność ustawiana jest z poziomu dołączonego programu Sonel Analiza 2.x i może być konfigurowana niezależnie dla różnych cęgów prądowych wykorzystywanych do pomiarów prądu. W analizatorze pojawiła się także funkcja pomiaru sygnałów sterujących, przy czym użytkownik ma możliwość zdefiniowania dwóch różnych częstotliwości do monitorowania. Funkcja rozszerza możliwości pomiarów na zgodność z normą. Ponadto funkcję tę można nietypowo wykorzystać do wykrywania i rejestracji zaburzeń w sieciach energetycznych. Monitorując selektywnie dwie dowolne częstotliwości do 3 kHz można śledzić np. konkretne częstotliwości rezonansów, co do tej pory było niezauważalne przy uśrednieniach 10 minutowych. Nowy analizator PQM-703 jest wszechstronnym narzędziem diagnostycznym. Dzięki swoim możliwościom, pełnej klasie A, prostej obsłudze w języku polskim oraz dołączonemu intuicyjnemu oprogramowaniu, jest potężnym narzędziem w walce o zapewnienie odpowiedniej jakości zasilania. n Krzysztof Lorek Marcin Szkudniewski

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Przedłużacze PCE Nieodzownym elementem każdej budowy, remontu, hali produkcyjnej, warsztatu czy nawet w domu jest przedłużacz. Przedłużacze produkcji PCE przeznaczone są do zastosowań wewnątrz jak i na zewnątrz budynków - dostępne w różnych rozmiarach oraz wyposażeniu. Stopień szczelności: IP44, IP54 oraz IP66/67 Sprawdzają się doskonale we wszystkich nawet najcięższych warunkach. Dotyczy to szczególnie obszarów, gdzie wymagana jest wysoka jakość, odporność oraz niezawodność , np. w przemyśle, handlu, warsztatach, halach produkcyjnych, rolnictwie, gospodarstwie domowym, w budynkach publicznych, obiektach rozrywkowych i sportowych oraz polach kempingowych i przystaniach.

Przedłużacz zwijany, jednofazowy, typ: „JAWOR” „NIEMCZA” o parametrach: yy yy yy yy yy

bęben plastikowy – typ NIEMCZA, bęben metalowy – typ JAWOR, średnica bębna 255 mm max długość przewodu 50 m OW 3x2,5 mm2, stopień szczelności IP20 – 4 szt. gniazd jednofazowych 16A 3P, yy stopień szczelności IP44 – 3 szt. gniazd jednofazowych 16A 3P, yy zabezpieczenie termiczne chroniące przed przeciążeniem, Cechy dodatkowe: yy wykonane z wysokiej jakości materiałów, yy ergonomiczna i izolowana rączka dla lepszego komfortu użytkowania, yy możliwość zamocowania kabla i wtyczki tzw. plug parking station, yy możliwość blokowania przewodu na dowolnej długości, yy wszystkie bębny metalowe posiadają uziemienie dla jeszcze większego bezpieczeństwa, yy w wersjach dla 3 gniazd 1 fazowych znajdują się dodatkowo lampki kontrolne czerwone i zielone informujące o prawidłowości działania przedłużacza.

Przedłużacz zwijany, trójfazowy, typ: „ZĄBKOWICE” i „KŁODZKO” o parametrach: yy bęben plastikowy na stojaku metalowym, yy max długość przewodu 50 m OnPd 5x6 mm2, yy dowolna konfiguracja gniazd i zabezpieczeń (według dostarczonej specyfikacji ), yy stopień szczelności IP44,

Cechy dodatkowe: yy bardzo wytrzymałe tworzywo sztuczne bębna yy średnica bębna 320 mm i 450 mm, yy komfortowa rączka do trzymania bębna, yy hamulec blokujący bęben uniemożliwiający przypadkowe rozwinięcie kabla yy składany, obrotowy uchwyt nawijający, yy zatopione w bębnie z tworzywa sztucznego stalowe stopki zapewniają maksymalny stopień izolacji oraz wysoką stabilność przedłużacza, yy opcjonalnie można zamontować system jezdny umożliwiający łatwy transport przedłużacza bębnowego typu „ ZĄBKOWICE”, nawet w najtrudniejszych warunkach,

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

EKSPLOATACJA I REMONTY

Nowa generacja wkrętarek Bosch z silnikiem bezszczotkowym EC Wyjątkowo efektywne narzędzia do codziennych, profesjonalnych aplikacji

Fot. Bosch

Nowe modele wkrętarek Bosch z silnikiem EC to poręczne i lekkie narzędzia z akumulatorami zapewniającymi długi czas pracy. Mają dwa razy dłuższą żywotność niż urządzenia z silnikiem konwencjonalnym, są bardzo wydajne, a wysoki moment obrotowy pozwala stosować je w wielu wymagających aplikacjach.

osch wprowadza na rynek akumulatorowe wiertarko-wkrętarki i wiertarko-wkrętarki udarowe klasy 14,4 i 18 V z bezszczotkowymi silnikami EC. Nowością w ofercie są wiertarko-wkrętarki GSR 14,4 V-EC Professional i GSR 18 V-EC Professional oraz wiertarko-wkrętarki udarowe GSB 14,4 V-EC Professional i GSB 18 V-EC Professional. Urządzenia są oferowane w serii Bosch „dynamic“, która obejmuje kompaktowe narzędzia z akumulatorami zapewniającymi długi czas pracy. Dzięki zastosowaniu technologii EC nowe narzędzia są trwalsze, ich żywotność jest dwukrotnie dłuższa niż w przypad-

ku elektronarzędzi z silnikami konwencjonalnymi. Urządzenia są świetnie przystosowane do wymagających aplikacji, co umożliwia korzystającym z nich elektrykom, instalatorom oraz stolarzom szybką i efektywną pracę.

Najważniejsze zalety technologii EC

W przeciwieństwie do szczotkowych silników CD, bezszczotkowe silniki EC są całkowicie bezobsługowe i osiągają wyższą sprawność (ponad 80% zamiast standardowych 60 – 70%). Dzięki temu mniejsze są straty ciepła i straty energii w trakcie komutacji energii elektrycznej

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

na szczotkach. Narzędzia z silnikiem EC nie nagrzewają się mocno, a czas pracy na jednym cyklu ładowania akumulatora jest dłuższy nawet o 30%. Technologia EC sprawia, że narzędzia są lżejsze i bardziej poręczne. Długość korpusu obydwu wiertarko-wkrętarek akumulatorowych klasy 14,4 i 18 V wynosi zaledwie 179 mm, a w przypadku akumulatorowych wiertarko-wkrętarek udarowych – 189 mm. Dzięki temu można bez żadnego problemu korzystać z nich w miejscach trudno dostępnych lub w sytuacjach, które wymagają trzymania narzędzi nad głową.

EKSPLOATACJA I REMONTY Wykorzystany w narzędziach system EMP (Electronic Motor Protection) chroni silnik przed przeciążeniem w ekstremalnych sytuacjach i wydłuża jego żywotność.

Nowe wkrętarki z silnikami EC są przystosowane do pracy na budowie, w warsztacie, w branży elektrycznej czy w motoryzacji. Można je wykorzystywać także przy produkcji półprzemysłowej, np. przy montażu mebli. Ze względu na poręczne wymiary narzędzia są polecane do seryjnego wkręcania mniejszych wkrętów, jednak ich moc jest wystarczająca także do wkręcania większych wkrętów i wiercenia otworów o większych średnicach (patrz: tabela z parametrami). Akumulatorowe wiertarko-wkrętarki udarowe GSB 14,4 V-EC Professional i GSB 18 V-EC Professional gwarantują dużą elastyczność działania. Można nimi wiercić nie tylko w drewnie i stali, lecz także w murze o średnicy do 13 mm. Pracę nowymi urządzeniami ułatwia zastosowane w nich oświetlenie LED i uchwyt narzędziowy Auto-Lock 13

Nowe urządzenia w ofercie Dane techniczne Napięcie akumulatora Pojemność akumulatora Długość głowicy Prędkość obrotowa bez obciążenia (1.bieg / 2. bieg) Liczba udarów Maks. moment obrotowy (wkręcanie twarde/miękkie) Maks. średnica wiercenia w drewnie/metalu/murze Maks. średnica wkrętów Waga (z akumulatorem)

Sugerowana cena detaliczna brutto

Fot. Bosch

Wydajne narzędzia do wymagających aplikacji

mm. Narzędzia mają także wygodny uchwyt na najczęściej używane bity osprzętowe, wymienne kolorowe znaczniki montowane z tyłu korpusu do indywidualnego oznakowania każdej wkrętarki i zaczep do paska. Precyzję pracy podczas seryjnego wkręcania zwiększa hamulec silnika.

Narzędzia charakteryzuje wysoki moment obrotowy – model GSR 18 V-EC Professional oferuje 31 Nm przy wkręcaniu w miękkim drewnie. Więcej informacji: www.bosch.com, www.bosch-press.com, www.bosch.pl n

GSR 14,4 V-EC Professional 14,4 V 4,0 Ah 179 mm

GSR 18-V-EC Professional 18 V 4,0 Ah 179 mm

GSB 14,4 V-EC Professional 14,4 V 4,0 Ah 189 mm

GSB 18 V-EC Professional 18 V 4,0 Ah 189 mm

0 - 500/1.600 min-1

0 - 500/1.700 min-1

0 - 500/1.600 min-1

0 - 500/1.700 min-1

0 - 24.000 min-1

0 - 25.500 min-1

46/28 Nm

50/31 Nm

46/28 Nm

50/31 Nm

35/13/- mm

38/13/- mm

35/13/13 mm

38/13/13 mm

8 mm 1,7 • 1782 zł (w walizce L-BOXX z dwoma akumulatorami CoolPack 4,0 Ah i szybką ładowarką) • 860 zł (w opakowaniu kartonowym, bez akumulatorów i ładowarki)

10 mm 1,9 • 1905 zł (w walizce L-BOXX z dwoma akumulatorami CoolPack 4,0 Ah i szybką ładowarką) • 860 zł (w opakowaniu kartonowym, bez akumulatorów i ładowarki)

8 mm 1,8 • 1844 zł (w walizce L-BOXX z dwoma akumulatorami CoolPack 4,0 Ah i szybką ładowarką) • 921 zł (w opakowaniu kartonowym, bez akumulatorów i ładowarki)

10 mm 1,9 • 1967 zł (w walizce L-BOXX z dwoma akumulatorami CoolPack 4,0 Ah i szybką ładowarką) • 921 zł (w opakowaniu kartonowym, bez akumulatorów i ładowarki)

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

MAGAZYN ENERGETYKI JĄDROWEJ - PROATOM

Naukowcy z NCBJ współtwórcami systemu MODES Z pomocą polskich naukowców międzynarodowa grupa fizyków wybudowała prototyp ruchomego modułowego systemu wykrywania materiałów radioaktywnych i jądrowych o specjalnym znaczeniu - MODES SNM. Badacze z Narodowego Centrum Badaj Jądrowych (NCBJ) odpowiadali za badania nad innowacyjnym układem detektorów wykorzystujących sprężony gaz. Realizacja projektu MODES SNM o wartości 3,3 mln euro (dofinansowany środkami Unii Europejskiej w wysokości 2,4 mln euro) dobiega już końca.

rototyp innowacyjnego urządzenia służącego do wykrywania materiałów radioaktywnych i jądrowych o specjalnym znaczeniu (Special Nuclear Materials) został pomyślnie przetestowany w największych węzłach przeładunkowych. Specjalny samochód dostawczy, na którym zamontowano urządzenie, przejechał ponad 6000 km zatrzymując się m.in. w portach morskich

w Rotterdamie i Dublinie, lotnisku Heathrow w Londynie czy na terenie centrów logistycznych Zurichu i Brukseli. Tam badacze wykonali serie testów w warunkach normalnej, rutynowej pracy. Otrzymane wyniki są zgodne z rezultatami wypracowanymi w laboratoriach i pozwalają na wprowadzenie systemu do prac m.in. na potrzeby służb granicznych i celnych.

„Wykrywanie specjalnych materiałów jądrowych, a więc tych zawierających wzbogacony uran czy pluton nie jest prostym zadaniem” – tłumaczy prof. dr hab. Marek Moszyński z Zakładu Fizyki Detektorów NCBJ – „w celu ich wykrycia niezbędna jest detekcja promieniowania neutronowego i gamma tak aby zwiększyć czułość urządzenia wobec naturalnego tła. Ma to szczególne znaczenie

Na zdjęciu od lewej: pracownicy naukowi NCBJ: dr Łukasz Świderski, dr Agnieszka Syntfeld-Każuch, prof. dr hab. Marek Moszyński, dr inż. Martyna Grodzicka-Kobyłka, mgr Joanna Iwanowska. W drugim rzędzie od lewej: mgr inż. Paweł Sibczyński, dr Tomasz Szczęśniak.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014

MAGAZYN ENERGETYKI JĄDROWEJ - PROATOM w przypadkach, kiedy takie materiały są ukryte pod osłonami w takich miejscach jak kontenery czy naczepy ciężarówek. Pomiar z wykorzystaniem systemu MODES SNM jest krótki i bardzo skuteczny, dlatego jesteśmy przekonani, że znajdzie on szerokie zastosowanie”. W budowie systemu MODES SNM wykorzystano nowatorską technologię budowy detektorów w oparciu o wyspecjalizowane scyntylatory gazowe wysokiego ciśnienia (pracujących nawet przy 200 atmosferach). W porównaniu z dotychczasowymi rozwiązaniami wykorzystującymi kryształy scyntylacyjne są one dużo trwalsze i tańsze w eksploatacji. „Prototyp urządzenia MODES SNM składa się z dziewięciu modułów detektorów” – mówi dr Łukasz Świderski, kierownik Zakładu Fizyki Detektorów NCBJ – „Pięć z nich zawiera po 2 cylindry wypełnione helem 4 i odpowiada za detekcję neutronów prędkich. W dwóch modułach znajdują się po dwa cylindry wypełnione helem 4, których wewnętrzne ścianki pokryte są litem 6, są więc dodatkowo czułe na neutrony spowolnione.

2 detektory promieniowania gamma wypełnione są ksenonem. Taki układ w połączeniu z innowacyjnym zespołem elektronicznym i dedykowanym układem analizy danych pozwala na bardzo dokładną identyfikację materiałów radioaktywnych”. System MODES SNM może pracować kilka godzin bez konieczności posiadania zewnętrznego źródła zasilania. Końcowi użytkownicy cenią sobie również przyjazny panel użytkownika, który może być zsynchronizowany z aplikacjami na smartfony czy tablety. Wyświetlane i głosowe sygnały alarmowe informują o wykryciu zagrożenia, a po wykonaniu dłuższych pomiarów można również zidentyfikować źródło promieniowania jak i zastosowane osłony. Urządzenie spełnia ponadto warunki Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej dla przenośnych skanerów promieniowania. Koordynatorem prac jest Uniwersytet w Padwie (Włochy). Grupa polskich naukowców brała udział przy badaniach nad innowacyjnym układem detektorów. Odpowiadała m.in. za sprawdzeniem czułości urządzeń,

oszacowaniem czasu niezbędnego do wykrycia zadanej aktywności jak i zoptymalizowania parametrów pracy w celu zapewnienia możliwie wysokiego prawdopodobieństwa wykrywalności przy jednoczesnej redukcji liczby fałszywych alarmów. Oprócz naukowców z NCBJ nad projektem pracowali również badacze ze Szwajcarii i Wielkiej Brytanii oraz służby celne z Irlandii. Projekt MODES SNM jest wyjściem naprzeciw potrzebom zapobiegania przemytowi materiałów radioaktywnych i jądrowych, co ma szczególne znaczenie wobec „otwarcia granic” i swobodnego przepływu ładunków w Unii Europejskiej. Tylko w roku 2012 władze celne Unii Europejskiej obsłużyły 139 mln zgłoszeń przywozowych (250 mln artykułów), 105 mln zgłoszeń wywozowych (224 mln artykułów) oraz 17 mln zgłoszeń tranzytowych. Szybkie i efektywne wykrywanie materiałów niebezpiecznych może uchronić przed zamachami terrorystycznymi. n Opr. MB fot. Marcin Jakubowski NCBJ

Badanie detektorów MODES

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2014