Urządzenia dla Energetyki nr 5/2018 by Urządzenia dla Energetyki

112

Specjalistyczny magazyn branżowy ISSN 1732-0216 INDEKS 220272

Nr 5/2018 (112)

w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

| www.urzadzeniadlaenergetyki.pl | • Jak poprawić natychmiast wsaźniki SAIDI i SAIFI? • Badania odporności na drgania i wstrząsy sejsmiczne urządzeń energetycznych • • Stosowanie nieoryginalnych płyt w wymiennikach ciepła Alfa Laval i ich wpływ na sprawność wymiany ciepła • 50 lat ELEKTROMONTAŻ RZESZÓW S.A. • • Monitorowanie i diagnozowanie mechaniczne wyłączników próżniowych średniego napięcia – problemy i rozwiązania •

OD REDAKCJI

Spis treści n WYDARZENIA I INNOWACJE Przed nami 31. edycja targów ENERGETAB 2018 .........................................6 n NOWOŚCI Tester elektryczny Fluke T6-1000 z technologią bezkontaktowego pomiaru napięcia...................................................................8 n TECHNOLOGIE, PRODUKTY, INFORMACJE FIRMOWE Jak poprawić natychmiast wsaźniki SAIDI i SAIFI?..................................... 10 Zdalny wskaźnik przepływu prądu zwarcia w sieci SN z komunikacją do systemu SCADA..................................................................... 16 Stosowanie nieoryginalnych płyt w wymiennikach

Wydawca Dom Wydawniczy LIDAAN Sp. z o.o. Adres redakcji 00-241 Warszawa, ul. Długa 44/50 lok. 109 tel./fax: 22 760 31 65 e-mail: redakcja@lidaan.com www.lidaan.com Prezes Zarządu Andrzej Kołodziejczyk, tel. kom.: 502 548 476, e-mail: andrzej@lidaan.com Dyrektor ds. reklamy i marketingu Dariusz Rjatin, tel. kom.: 600 898 082, e-mail: darek@lidaan.com Zespół redakcyjny i współpracownicy Redaktor naczelny: Andrzej Kołodziejczyk, tel. kom.: 502 548 476, e-mail: andrzej@lidaan.com Dr inż. Andrzej Maciej Maciejewski, tel. kom.: 601 991 000, e-mail: andrzej.maciejewski3@neostrada.pl Sekretarz redakcji: Agata Marcinkiewicz tel. kom.: 505 135 181, e-mail: agata.marcinkiewicz@gmail.com

Zabezpieczenia firmy Mikronika serii SO-54SR-xxx

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

do zastosowań w liniach SN.................................................................................... 24

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

Kompleksowa oferta ZPUE na Targach w ENERGETAB 2018............... 30

Redaktor Techniczny: Robert Lipski, info@studio2000.pl

ciepła Alfa Laval i ich wpływ na sprawność wymiany ciepła ............. 18 50 lat ELEKTROMONTAŻ RZESZÓW S.A............................................................ 21

Przedłużacze kablowe 110 kV do zastosowań tymczasowych.......... 32 System CZIP®-PRO nowe rozwiązania............................................................... 34 Nowe rozwiązania platformy sprzętowej SPRECON® dla cyfrowych systemów dystrybucji energii............................................... 40 Kiedy zakup rejestratora zakłóceń może się zwrócić............................... 44 Smart sensor CSS 014 – klimat pod kontrolą................................................ 48 Badania odporności na drgania i wstrząsy sejsmiczne urządzeń energetycznych........................................................................................ 50

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.

Nadążne kompensatory mocy biernej typu TN-D dla małych odbiorców energii elektrycznej.................................................. 54 Cyfrowa transformacja w Energetyce już nadchodzi. COPA-DATA prezentuje: nowoczesną platformę programową zenon Energy Edition................................................................................................... 57 Rozdzielnice w obudowach poliestrowych termoutwardzalnych (SMC) a rozdzielnice w obudowach aluminiowych w kontekście II klasy ochronności....................................................................................................... 60 Monitorowanie i diagnozowanie mechaniczne wyłączników próżniowych średniego napięcia – problemy i rozwiązania ............. 64 n EKSPLOATACJA I REMONTY Oferta Hitachi Power Tools Polska ...................................................................... 70 Do 1650 gwoździ na jednym ładowaniu – nowe, nagradzane gwoździarki akumulatorowe firmy HiKOKI..................................................... 71 n TARGI Podobciążeniowe przełączniki zaczepów (PPZ) transformatorów olejowych.................................................................................... 72

Współpraca reklamowa: SPRECHER AUTOMATION.............................................................I OKŁADKA TECHNOKABEL................................................................................II OKŁADKA MIKRONIKA..................................................................................... III OKŁADKA ZPUE ................................................................................................. IV OKŁADKA APATOR.................................................................................................................... 3 BAKS ......................................................................................................................... 5 CANTONI GROUP...............................................................................................15 CTO S.A. ................................................................................................................51 ELEKTROMONTAŻ RZESZÓW SA.................................................................23 ELMA ENERGIA...................................................................................................55 EMITER ..................................................................................................................63 ENERGETAB..........................................................................................................43 ENERGOELEKTRONIKA.PL .............................................................................49 ENERGOPOMIAR ELEKTRYKA.......................................................................47 ENERVISION.........................................................................................................13 HOPPECKE.............................................................................................................. 7 INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI......................................................................53 MERSEN.................................................................................................................29 RELPOL..................................................................................................................38 STEGO....................................................................................................................49 TRONIA SP. Z O.O. .............................................................................................47 ZPRAE.....................................................................................................................23

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

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

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

POŁĄCZENIE ZATRZASKOWE TYPU „KLIK” skraca czas układania tras kablowych. Proste i szybkie połączenie, jednocześnie dokładne i stabilne, WYSTARCZY ZATRZASNĄĆ „KLIK” CIĄGŁOŚĆ ELEKTRYCZNA POTWIERDZONA PRZEZ VDE PRÜF-UND ZERTIFIZIERUNGSINSTITUT GMBH CERTYFIKATEM WG RAPORTU: NR 5018795-5430-0001/219753 NR 5018795-5430-0001/228892

Zapraszamy do odwiedzenia naszego stoiska podczas targów ENERGETAB 2018 w Bielsku-Białej w dniach 11-13.09.2018, hala G, st. nr 29, gdzie zaprezentujemy nasze nowości: SYSTEMY SZYBKIEGO MONTAŻU TYPU „KLIK”: KORYTEK; DRABINEK; KORYTEK SIATKOWYCH; CEOWNIKÓW SYSTEM DRABINEK MORSKICH SYSTEM OŚWIETLENIOWY SYSTEM ZASILANIA MASZYN PUSZKI PODŁOGOWE KANAŁY NAŚCIENNE KONSTRUKCJE DO MONTAŻU PANELI FOTOWOLTAICZNYCH TRASY KABLOWE BAKS ZOSTAŁY DOPUSZCZONE DO STOSOWANIA W STREFACH NARAŻONYCH NA TRZĘSIENIA ZIEMI

(POTWIERDZONE RAPORTEM Z BADAŃ WG NORM EUROCODE 8 I SIA26)

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

WYDARZENIA I INNOWACJE

Przed nami 31. edycja targów ENERGETAB 2018 Tegoroczne targi ENERGETAB rozpoczną się 11 września. Przez kolejne trzy dni w Bielsku-Białej będą spotykać się czołowi przedstawiciele sektora elektroenergetycznego i poznawać najnowsze rozwiązania konstrukcyjne i technologiczne a także dyskutować o rozwoju tej strategicznej branży.

śród eksponatów nie zabraknie urządzeń rozdzielczych wysokich i niskich napięć, transformatorów, generatorów czy silników, agregatów prądotwórczych i UPS-ów, odnawialnych źródeł energii, układów automatyki, sterowania, pomiarów i diagnostyki, kabli i przewodów, słupów, i opraw oświetleniowych, podnośników i specjalistycznych pojazdów dla energetyki, osprzętu sieciowego i instalacyjnego, energooszczędnych źródeł światła, maszyn i narzędzi dla budownictwa energetycznego a także rozwiązań informatycznych czy ofert usług dla branży energetycznej i wiele jeszcze innych innowacyjnych rozwiązań. Wśród ponad 700 wystawców z całej Europy, USA i kilku krajów azjatyckich spotkamy zarówno dobrze znane międzynarodowe korporacje dostarczające pełny wachlarz produktów na globalne rynki, jak też większość znaczących krajowych dostawców najbardziej zaawansowanych technologicznie maszyn, urządzeń i aparatów, służących niezawodnemu i efektywnemu wytwarzaniu i dostarczaniu energii elektrycznej.

Najbardziej innowacyjne produkty zostaną zapewne zgłoszone przez wystawców do konkursu „na szczególnie wyróżniający się produkt”, w którym wśród kilkunastu prestiżowych wyróżnień możemy wymienić: Puchar Ministra Energii, Puchar PTPiREE, Medal Prezesa SEP, medale i statuetki Partnerów targów czy też „Złoty Lew” im. Kazimierza Szpotańskiego. Jak co roku, targom towarzyszyć będą konferencje oraz prezentacje i seminaria promocyjne. Szczególne zainteresowanie wzbudzi zapewne konferencja „Rozwój partnerskich relacji pomiędzy Inwestorem a Wykonawcą w energetyce, której organizatorem jest Rada Firm Przemysłu. Elektrotechnicznego i Energetyki SEP oraz ZIAD Bielsko-Biała. Do udziału w konferencji zostali zaproszeni przedstawiciele PSE SA i Grup Energetycznych oraz znaczący realizatorzy krajowych inwestycji energetycznych. Ważną informacją dla wystawców jest uznanie przez Prezes Urzędu Patentowego targów ENERGETAB 2018 za „wystawę publiczną”, dającą pierwszeństwo do uzyskania prawa ochronnego lub prawa z rejestracji, w przypadku

wystawienia na niej wzoru użytkowego albo wzoru przemysłowego. Tradycyjnie już niektórzy wystawcy planują specjalne spotkania z klientami dla uczczenia obchodzonych w tym roku jubileuszy. I tak na przykład” 60-lecie działalności „świętować” będzie RELPOL SA. Tegoroczne targi będą też istotnym doświadczeniem zawodowym dla dyrektora Andrzeja Kubowicza, który zastąpił na tym stanowisku dotychczas odpowiadającego w ZIAD za targi dyrektora Ryszarda Migdalskiego, któremu podczas ubiegłorocznych targów uroczyście podziękowano za ponad 20-letni wkład w rozwój targów ENERGETAB. Szczegółowe wykazy i informacje o organizowanych podczas targów konferencjach, seminariach, okolicznościowych zebraniach i innych ciekawych wydarzeniach publikowane są na bieżącą na stronie internetowej targów: energetab.pl Zapraszamy zatem do Bielska – Białej na 31. Międzynarodowe Energetyczne Targi Bielskie ENERGETAB 2018 w dniach od 11 do 13 września br. n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

e? m o t s r e t t a m What żne? a w ie n m la d t jes Co

A reliable partner I can trust. Niezawodny partner biznesowy, któremu mogę zaufać.

HOPPECKE Baterie Polska sp. z o.o. ul. Składowa 13 62-023 Żerniki

Telefon: 61 64 65 000 E-Mail: info@hoppecke.pl www.hoppecke.pl

NOWOŚCI

Tester elektryczny Fluke T6-1000 z technologią bezkontaktowego pomiaru napięcia Dobrze znanym i wykorzystywanym od wielu lat przez elektryków przy pomiarze napięcia i prądu jest tester elektryczny Fluke T5-1000. Fluke wraz z testerem T5 wprowadził na rynek innowacyjną metodę pomiaru prądu poprzez otwarte cęgi OpenJaw.

onstrukcja otwartych cęgów pozwala na łatwiejsze operowanie w rozdzielnicach z dużą ilością przewodów, jak również na dotarcie w ciasne miejsca kanałów kablowych oraz eliminuje obawę o ewentualną korozję, czy zabrudzenie końcówek cęgów. Jednak innowacja tego modelu dotyczyła tylko pomiaru prądu. Pomiar napięcia odbywał się standardowo poprzez sondy pomiarowe przykładane do elementów czynnych napięciowo. Obecnie Fluke wprowadza następcę, model T6-1000 wyposażony w nową, opatentowaną technologię o nazwie FieldSense, która usprawnia działanie otwartych cęgów — przy jej użyciu można prowadzić nie tylko pomiar natężenia, ale także napięcia i często-

tliwości prądu AC. Dzięki niej w trakcie jednego pomiaru można zmierzyć zarówno napięcie, jak i natężenie prądu i obie te wartości jednocześnie uzyskać na wyświetlaczu miernika. Tester elektryczny Fluke T6 to pierwszy na świecie przyrząd wykorzystujący technologię FieldSense i dający takie możliwości. Opracowana przez Fluke technologia stanowi prawdziwy przełom w zakresie sposobu pomiaru napięcia. Wcześniejsze rozwiązanie zastosowane w modelu T5 umożliwiało pomiar natężenia prądu AC poprzez wykrywanie pola magnetycznego, a nowa technologia wykorzystuje w tym celu pole elektryczne. Na rynku możemy spotkać wiele urządzeń, które są bezkontaktowymi de-

tektorami napięcia, np. próbniki VoltAlert takie jak Fluke 1AC lub Fluke 2AC. W funkcję taką wyposażone są niejednokrotnie multimetry (np. Fluke 117), niektóre testery potrafią rozróżnić wartość wykrytego napięcia sygnalizując je różnymi kolorami świecenia końcówki pomiarowej (np. próbnik Fluke LVD2). Jednakże główna różnica polega na tym, że detektory napięcia zwykle tylko informują o samej obecności napięcia, a technologia FieldSense jest niewspółmiernie bardziej zaawansowana i umożliwia wykonywanie dokładnych pomiarów wartości napięcia z dokładnością +/- 3%. Metoda pomiarowa FieldSense polega na wprowadzeniu do obwodu sygnału referencyjnego, na podstawie którego określana jest wartość mierzonego napięcia zmiennego. Aby pomiaru dokonać poprawnie, wymagana jest ścieżka pojemnościowa doziemienia, którą użytkownik zapewnia, dotykając okrągłego punktu znajdującego się w tylnej części testera (rys.1). Jednak jeśli użytkownik ma na sobie izolowane rękawice lub buty zapewniające dobrą izolację albo stoi na macie izolacyjnej, wówczas odpowiednie uziemienie zapewniamy poprzez podłączenie czarnego przewodu pomiarowego do dowolnego przewodu ochronnego lub uziemienia badanej rozdzielnicy. Zmiana koloru ekranu na zielony oznacza, że funkcja FieldSense ma stabilny sygnał elektryczny i wyświetlane wyniki pomiarowe są poprawne (rys.2). Tester Fluke T6-1000 mierzy napięcie do wartości 1000V. Otwarta cęga jest znacznie większa niż w poprzedniej serii i umożliwia pomiar prądu w zakresie do 200A AC w przewodach

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

NOWOŚCI

o maksymalnym przekroju 120mm2. Kolejnym wyróżnikiem w porównaniu do serii T5 jest wprowadzenie pomiaru rzeczywistej wartości skutecznej (True RMS) mierzonego napięcia i prądu. W sposób bezkontakowy możemy zmierzyć również częstotliwość. Tester oczywiście jest wyposażony również w zwykłe sondy pomiarowe, które wykorzystujemy do pomiaru napięcia stałego lub zmiennego metodą tradycyjną, np. przy pomiarze napięć międzyfazowych. Pomiar rezystancji jest możliwy w zakresie od 1Ω do 100kΩ. Tester posiada funkcję sprawdzania ciągłości obwodu z sygnalizacją dźwiękową, a także funkcję „hold”, tj. zatrzymania na wyświetlaczu wyniku dokonanego pomiaru. Dodatkowo wyposażony jest w kontrolkę napięcia w kształcie trójkąta (oznaczoną symbolem błyskawicy), która zmienia kolor na czerwony w przypadku obecności napięcia większego niż 30V. O bezpieczeństwie użytkowania tego miernika świadczy kategoria pracy KAT III 1000V / KAT IV 600V, co plasuje je wśród urządzeń o najlepszej ochronie przed przepięciami. Testery T6 mogą być wykorzystywane we wszelakich instalacjach elektrycznych, od nieskomplikowanych instalacji domowych po zaawansowane systemy energetyczne, czy przemysłowe. W różnorodności zastosowań poma-

gają odłączane końcówki pomiarowe, które są zgodne z międzynarodowymi standardami i przystosowane są do współpracy z zaciskami krokodylkowymi lub innymi specjalistycznymi sondami, dostępnymi w szerokiej gamie akcesoriów Fluke (Rysunek 3).

Testery serii Fluke T6 są urządzeniami o bardzo kompaktowej budowie. Producent zadbał o ich ergonomię – dobrze leżą w ręce, pokrętło wyboru mierzonej wielkości można przełączać używając kciuka, posiadają duży, czytelny, podświetlany wyświetlacz. Komfort i bezpieczeństwo pracy pod-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

nosi możliwość zamontowania jednej z sond w slocie na tylnej części obudowy, co umożliwia obsługę testera jedną ręką. Tester jest dostosowany do współpracy z zestawem magnetycznym do zawieszania mierników Fluke TPAK. Z kolei nieużywany tester mieści obie sondy w schowkach w tylnej części obudowy i może być przechowywany w dostępnym opcjonalnie holsterze typu H-T6 (Rysunek 4), umożliwiającym wygodne ułożenie przewodów pomiarowych oraz dającym możliwość przypięcia testera do paska. Konstrukcja testerów T6 jest solidna i wytrzymała, odporna na uderzenia i upadki. Stopień ochrony obudowy testera wynosi IP52. Miernik zasilany jest dwiema bateriami typu AA, których żywotność wystarcza na 200 godzin pracy w przypadku korzystania z funkcji FieldSense. Dostępny jest również tester T6-600 z zakresem pomiarowym 600V. Fluke wraz z prowadzeniem do sprzedaży testerów serii T6 opartych na technologii FieldSense po raz kolejny zdecydowanie podniósł standardy bezpieczeństwa, szybkości i prostoty dokonywania pomiarów elektrycznych. Karol Bielecki Piotr Kornacki n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Jak poprawić natychmiast wsaźniki SAIDI i SAIFI? Niezależnie na jakim etapie kolejnych transformacji strukturalnych czy kadrowych są spółki dystrybucyjne, ważne jest przede wszystkim, aby urządzenia stosowane w energetyce były bezpieczne, miały jak najlepszą jakość, trzymały koszty eksploatacji na możliwie niskim poziomie, zapewniały wieloletnią bezawaryjną pracę sieci elektroenergetycznej, a co za tym idzie pomagały utrzymać niskie wkaźniki SAIDI1 i SAIFI2 oraz ograniczać ryzyko wystąpienia awarii.

ażda awaria powoduje dodatkowe, nieprzewidziane koszty zarówno po stronie dystrybutora energii elektrycznej, jak i odbiorcy. Po stronie spółek energetycznych są to straty spowodowane niedostarczoną energią, dodatkową praca ludzi i sprzętu, kosztami szukania urządzeń na wymianę i ich transportu często z odległych miejsc. Do tego dochodzą koszty rozliczenia awarii, zaangażowania dodatkowych ludzi i sprzętu do obsługi, koszty ewentualnych odszkodowań i straty wizerunkowe dostawcy, zwłaszcza jeżeli awarie występują często. Ze strony Odbiorcy mogą to być: koszty awaryjnego przestoju firmy, przerwanie procesu produkcyjnego, konieczność chwilowego zamknięcia biznesu, możliwość uszkodzenia urządzeń, brak możliwości ogrzewania budynku zimą czy wentylacji latem. Nie wspominając o zdenerwowaniu odbiorcy częstym występowaniem awarii. Symptomatyczne jest, że niemal po każdym silniejszym wietrze w jakimkolwiek zakątku kraju, gazety i serwisy informacyjne pełne są wiadomości o tysiącach odbiorców pozbawionych energii elektrycznej. Widać jednak działania spółek dystrybucyjnych zmierzające do poprawy sytuacji w tym zakresie. Wychodząc naprzeciw tym działaniom proponujemy rozwiązania renomowanych producentów, które eliminują ryzyko wystąpienia awarii w sieci elektroenergetycznej lub ograniczają możliwość jej wystąpienia do absolutnego minimum.

Izolatory szklane Izolatory stanowią 3-4% wartości budowy nowej linii elektroenergetycznej WN, a są sprawcami największej liczby awarii. Od końca lat 90-tych XX wieku coraz większą popularność zyskiwały izolatory kompozytowe, które obecnie stanowią większość nowo instalowanych izolatorów w liniach dystrybucyjnych WN. Na przestrzeni lat średnia cena izolatorów kompozytowych spadła z ok. 140 do 50-55 EUR, a zdarza się, że sprzedawane są i taniej. Aby sprostać oczekiwaniom cenowym rynku większość izolatorów kompozytowych produkowana jest w krajach niskokosztowych, co odbija się na ich jakości. Jeżeli do tego dodać ilość potencjalnie niebezpiecznych punktów izolatora kompozytowego, które mogą ulec uszkodzeniu zaczynając od organicznej struktury materiału kloszy i osłony rdzenia, poprzez łączenie rdzeń-osłona i łączenie-rdzeń-osłona-okucie to ich stosowanie zwiększa ryzyko wystąpienia awarii. Dla spółek energetycznych, które zarządają ryzykiem powinien to być temat do zastanowienia. Stwierdzenie, że izolatory kompozytowe są najtańsze nie jest bowiem do końca prawdziwe. Zapomnijmy na chwilę o awaryjności i popatrzmy na prostą kalkulację. Średnia cena izolatora kompozytowego to obecnie ok. 55 EUR, podczas gdy średnia cena izolatora kołpakowego szklanego to ok. 9,5 EUR/za klosz. Dlaczego izolator szklany? O tym za chwile. W naszym przypadku porów-

nywalny łańcuch izolatorów szklanych (składający się z 8 kloszy) będzie kosztował 76 EUR. Szacowany czas życia izolatorów kompozytowych to 25 lat. Czas życia izolatorów szklanych, potwierdzony badaniami firmy Sediver to minimum 50 lat, zatem 2 razy dłużej niż izolatorów kompozytowych. Oznacza to, że w ciągu 50 lat realny koszt izolatorów kompozytowych, uwzględniający konieczność ich wymiany to nie 55, a 110 EUR/ szt. Do tego dochodzą koszty wymiany i wyłączenia linii. Dodatkowy, szacowany koszt takiej wymiany to ok 10 EUR/ szt. Łącznie daje nam to koszt 120 EUR za izolator kompozytowy w okresie życia linii! Patrząc całościowo izolacja kompozytowa jest zatem o ok. 57% droższa od izolacji szklanej. Należy też pamiętać, że szukanie uszkodzonego izolatora kompozytowego w linii może być bardzo kosztowne. Jeżeli popatrzymy na problem całościowo linie z izolatorami kompozytowymi są najdroższe w eksploatacji. Izolacja szklana jest tańsza i bardziej niezawodna. Dlaczego? Ponieważ szkło się nie starzeje. Izolator szklany nowy i za 50 lat będzie miał takie same albo zbliżone parametry mechaniczne i elektryczne. Na poparcie tej tezy są stosowne badania przeprowadzone w labolatorium jednego z najlepszych producentów izolatorów szklanych na świecie - firmy Sediver. Wyniki tych badań były publikowane na różnych międzynarodowych konferencjach. Uszkodzenie izolatora szklanego jest widoczne z daleka, a jego stan jest

1 System Average Interruption Duration Index - wskaźnik przeciętnego systemowego czasu trwania przerwy długiej i bardzo długiej, wyrażony w minutach na odbiorcę na rok, stanowiący sumę iloczynów czasu jej trwania i liczby odbiorców narażonych na skutki tej przerwy w ciągu roku podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców 2 System Average Interruption Frequency Index -wskaźnik przeciętnej systemowej częstości przerw długich i bardzo długich, stanowiący liczbę odbiorców narażonych na skutki wszystkich tych przerw w ciągu roku podzieloną przez łączną liczbę obsługiwanych odbiorców

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE 0/1. Jest dobry lub ma pęknięty klosz (fot. 1). Nie ma tu żadnych stanów pośrednich. Nigdy natomiat się nie zerwie. Uszkodzonych izolatorów szklanych nie trzeba wymieniać od razu. Dobrzy producenci podają i potrafią udokumentować uszkadzalność izolatorów mniejsżą niż 1:10000sztuk. Dla 2 torowej linii 110kV w II strefie zabrudzeniowej gdzie jest ok 500sztuk izolatorów długopiennych odpowiadająca jest liczba 4 000 sztuk izolatorów kołpakowych szklanych. Czyli może, ale nie musi uszkodzić się jeden izolator na 2,5 roku! Jeśli do tego dodać brak konieczności stosowania pierścieni ochronnych dla poprawy rozkładu pola elektrycznego czy niskie koszty magazynowania, gdyż wystarczy utrzymywać zapas kilku czy kilkunastu sztuk izolatorów kołpakowy szklanych, wnioski powinny nasuwać się same. W Polsce brak jest opracowań na temat zalet i jakości różnych rodzajów izolacji w liniach napowietrznych. Większość wiedzy to przekazy słowne, często niczym nie udokumentowane. Dlatego osobom odpowiedzialnym za standardy czy eksploatację w spółkach dystrybucyjnych trudno jest podjąć decyzję. Wystarczy jednak wpisać w wyszukiwarkę internetową odpowiednią frazę po angielsku i można dowiedzieć się wielu ciekawych, acz nie zawsze miłych rzeczy na temat izolatorów. Zwłaszcza izolatorów kompozytowych. Dla izolatorów szklanych istnieje pojęcie residual strenght czyli wytrzymałość resztkowa. Jest to wytrzymałość jaką musi mieć izolator szklany z pękniętym kloszem. Wg IEC/TR 60797 powinno to być nie mniej niż 0,65 wytrzymałości znamionowej izolatora nowego. Należy się zastanowić czy dla celów przetargowych nie powinno się wprowadzić i porównywać pojęcia residual value czyli wartość końcowa oferowanych izolatorów liczona dla izolatorów o najkrótczym czasie życia. Posługując się wyżej opisanym przypadkiem jeżeli po 25 latach izolatory kompozytowe nadają się do wymiany ich wartość resztkowa jest równa 0, ale dla izolatorów szklanych, które są w połowie swojego życia to 50% ceny początkowej! Ktoś chce jeszcze powiedzieć, że izolacja kompozytowa jest tańsza? Dla spółek dystybucyjnych patrzących w dłuższej perspektywie powinno być interesujące wprowadzenie dodatkowego sposobu oceny jakości, co pozwoli podnieść jakość i niezawodność instalowanych w sieci urządzeń.

Słupy kompozytowe To stosunkowo młode i innowacyje rozwiązanie, które co prawda jest już znane w Polsce, ale dostępne słupy mają inną budowę , niewielką wytrzymałość mechaniczną, a przez to ograniczone zastosowanie. W 2004 roku firma Resin System Inc. rozpoczyna w Kanadzie produkcję słupów kompozytowych. Dużo wcześniej dział R&D dostał zlecenie na opracowanie konstrukcji i technologii produkcji słupów energetycznych, które mogą być stosowane na obszarach nawiedzanych przez hu-

Zdj. 1.

Zdj. 2.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

ragany i narażonych na występowanie silnego oblodzenia linii. Kiedy w 2015 rok pierwszy raz usłyszeliśmy jako firma o tych słupach i ich genezie powróciły obrazy z Jury Krakowsko-Częstochowskiej z roku 2010, kiedy to sadź mocno dała się we znaki energetykom. Popatrzyliśmy na zdjęcia z USA po przejściu tornada, gdzie ocalały tylko słupy kompozytowe zainstalowane punktowo w miejsce słupów drewnianych i pomyśleliśmy że mogą się one też sprawdzić na naszym rynku. Początki nie były tak entuzjastyczne jak na to liczyliśmy. Okazało się że ‘najbardziej lubimy melodie, które już znamy’, ale puszczona przy okazji targów branżowych w 2016 i 2017 roku „melodia” powoli zaczyna się przyjmować. W Norwegii, Szwecji, czy Szkocji stoją już całe linie WN (fot.2). Również w Polsce zaczyna pojawiać się szersze zainteresowanie słupami kompozytowymi o dużej sile wierzchołkowej. Zwłaszcza, że w ofercie firmy RS znajdują się słupy od 7,7m do 46m co pozwala na ich stosowanie od linii niskich napięć do 110kV włącznie. Słupy kompozytowe nie należą coprawda do rozwiązań najtańszych, ale wraz ze wzrostem napięcia rośnie opłacalność ich stosowania. Tym bardziej, że nie są wymagane typowe dla słupów rurowych 110kV fundamenty pochłaniające masę betonu, zbrojenia i pieniędzy. Doskonale widoczne jest to na fot. 3, prezentującej fundament słupa linii 132kV dla podłączenia famy wiatrowej Dornell w Szkocji, który stanowią tylko i wyłącznie rury faliste zasypane ziemią. Oczywiście każdy przypadek indywidualnie wymaga sprawdzenia gruntu i obliczeń, ale w tym zakresie można liczyć na wsparcie techniczne ze strony producenta. Szersze zastosowanie słupów kompozytowych w liniach napowietrznych wymaga zmiany przyzwyczajeń projektantów, wykonawców, ludzi odpowiedzialnych za inwestycje jak i za eksploatację. W wielu krajach, kiedy liczy się koszty inwestycji bierze się pod uwagę nie tylko całkowity koszt budowy linii, ale również koszty związane z jej eksploatacją, a nawet to co da się sprzedać czy odzyskać i dopiero suma tych kosztów decyduje o wyborze najodpowiedniejszych materiałów. W Polsce słyszy się często takie stwierdzenia ‘Panie a co mnie obchodzą koszty eksploatacji? Ja mam tanio wybudować. Eksploatacja niech się martwi’. A są to przecież dwie różne kieszenie tych samych spodni jednego właściciela i takie podejście musi budzić mocne zdziwienie. Zrealizowane już w Europie projekty linii Sn i WN na słupach kompozy-

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE towych RS pokazują, że zwłaszcza dla linii 110kV ze słupami rurowymi jest to bardzo konkurencyjne rozwiązanie. Nawet przyjmując same słupy 1:1, prostsze i tańsze fundamenty oraz dużo krótszy czas budowy linii, lżejszy sprzęt potrzebny do budowy sprawiają, że linia 110kV ze słupami kompozytowymi wypada korzystniej. Jeśli do tego dodać, że słupy kompozytowe nie korodują i nie wymagają żadnej konserwacji w czasie swojego życia, a czas ich życia szacuje się na...120 lat, szala przeważa się znacząco na korzyść słupów kompozytowych. Tu również przy przetargach może się pojawić pojęcie residual value. Do tego dochodzi obojętność dla środowiska. Jest jeszcze jeden aspekt nie do przecenienia. Słupy kompozytowe badane są podobnie jak drążki dielektryczne, poprawiają bezpieczeństwo obsługi, osób postronnych i ułatwiają prowadzenie prac pod napięciem! Dla wykonawców istotna powinna być informacja, że w jeden dzień, przy przygotowanych fundamentach firma w Norwegii postawiła 24 słupy kompozytowe linii 132kV! Ile słupów 110kV obecnie jest w stanie w stanie postawić polski wykonawca w ciągu dnia? Trochę inaczej wygląda sytuacja w liniach nn i SN. Na tą chwilę słupy kompozytowe RS, ze względu na wyższą cenę niż tradycyjne słupy wirowane raczej nie będą powszechne, ale wszędzie tam gdzie utrudniony jest dojazd, nie ma możliwości pracy sprzętu ciężkiego czy konieczna jest budowa drogi technologicznej, słupy kompozytowe pokażą swoje zalety. Są kilka razy mocniesze niż odpowiadające im słupy wirowane SN i jednocześnie 6-8 razy lżejsze od słupów wirowanych. Dzięki ich modułowej budowie można je łatwo dostarczyć w najtrudniejszy teren. Jeden czy dwa słupy kompozytowe lekki samochód typu pick-up jest w stanie

Zdj. 3.

dostarczyć na miejsce budowy, a postawić można je bez użycia sprzętu ciężkiego. Dla przykładu parametry słupa kompozytowego 12m gdzie maksymalna siła wierzchołkowa jest 38kN. (rys. 1). Zarówno dla linii nn, SN czy WN stosunkowo łatwo jest zbudować linię tymczasową ze słupów kompozytowych. Przygotowaliśmy projekt linii tymczasowej 110kV, z poprzecznikami izolowanymi, umożliwiającej wykonanie bay passa długości 2km, a co za tym idzie odstawienie jednej sekcji odciągowej 110kV na której mogą być prowadzone prace. (rys. 2). Linia tymczasowa wymaga wykonania specjalnych stojaków dla słupa i niezbędnego obciążenia (fot. 4)

ACS Hendrix Ostatnimi latami trwała w Polsce dyskusja na temat linii napowietrznych SN, szczególnie na obszarach leśnych,

gdzie niemal przy każdej wichurze dochodziło do awarii, co jak zrozumiałe nie wzbudzało entuzjazmu u odbiorców i miało wpływ na wskaźniki awaryjności oraz koszty przedsiębiorstwa energetycznego. Część spółek dystrybucyjnych podjęła już decyzję, w którą stronę chce iść. Wydaje się, że wciąż jest miejsce na rozwiązanie, które jest powszechnie i z powodzeniem stosowane na świecie w miejscach o dużym zalesieniu i nawiedzanych przez silne wiatry oraz w terenach narażonych na sadź. Tym rozwiązaniem jest amerykański Hendrix Aerial Cabe System czyli system przewodów izolowanych z linką nośną i odstępnikami (fot. 5). To znane od 60 lat rozwiązanie jest stosowane na obszarach leśnych, w parkach narodowych gdzie dodatkowo występują silne wiatry. Wiązka przewodów w odstępnikach jest podwieszona do linki nośnej. Szerokość wiązki to 30cm! Takie rozwią-

Rys. 1.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Zdj. 4.

zanie linii napowietrznej średniego napięcia pozwala na ciągłą pracę linii nawet w ekstremalnych warunkach, kiedy konary i całe drzewa leżą na linii. Po wichurach robione są oględziny linii i usuwane drzewa, które spadły na linie (fot. 6). Zależnie od zasad eksploatacji w danym przedsiębiorstwie energetycznym drzewa usuwane są przy czynnej linii lub linia jest wyłączana. Drzewa i konary mogą pozostawać na linii do 6 miesięcy bez szkody dla izolacji linii, jednak zaleca się je usuwać możliwie szybko, aby nie powodować otarcia warstwy zewnętrznej przewodów. Z doświadczeń wynika, że zastosowanie systemu Hendrix ACS powoduje: yy natychmiastowe znaczne zmniejszenie wskaźnika awaryjności, co wiąże się ze zmniejszeniem ilości interwencji monterów na linii. yy minimalizację czynności konserwacyjnych i uwolnienie sił monterów do innych zadań, yy znaczącą poprawę bezpieczeństwa monterów i osób trzecich yy znaczące zmniejszenie czasu trwania i częstotliwości przerw w dostawie energii yy minimalizację konieczności przycinania drzew, oganiczenie kosztów wycinki o ok 50% yy poprawę wizerunku przedsiębiorstwa skutkującą lepszymi relacjami z władzami miasta, gminy, obrońcami środowiska i w ogólności opinią publiczną, yy dzięki znacznie mniejszym odległościom między przewodami różnych faz niż w liniach o przewodach gołych, malejącą indukcyjność ii reaktancję linii, a zatem rownież - spadek napięcia w linii

Zdj. 5.

Zdj. 6.

yy ograniczenie powierzchni terenu potrzebnego pod linię. Wszystkie elementy systemu Hendrix ACS zostały wnikliwie przebadane pod kątem jakości oraz bezpieczeństwa obsługi i osób postronnych, odporności na UV i inne warunki środowiskowe. Firma zapewnia wsparcie na każdym etapie. Od projektu po wykonawstwo. Na końcu etapu projektowania, dzięki wsparciu autorskiego programu, inwestor czy wykonawca dostaje dokładne zestawienie elementów i długości potrzebnych odcinków przewodów. Dzięki temu rozwiązaniu eliminuje się zakup materiałów z zapasem czym również ogranicza koszty budowy linii SN. Kable Hendrix są najbardziej niezawodne w swojej klasie. Nic ich nie przeżyje i nie przewyższa ich parametrów. Kompo-

nenty systemu Hendrix obejmują szeroką gamę produktów. Sytem odstępników oraz cały osprzęt i akcesoria są mocniejsze i łatwiejsze w montażu niż tradycyjne systemy. Wierzymy, że rozwiązania, przedstawione w niniejszym artykule, które sprawdziły się w wielu miejscach na świecie, znajdą zastosowanie również w polskich spółkach dystrybucyjnych nastawionych na innowacje, zarządzających ryzykiem, ale również podchodzących z rozwagą do kosztów i pilnujących współczynników SAIDI i SAIFI. Ze swojej strony służymy wszelkimi informacjami i pomocą przy wprowadzaniu ich do standardów technicznych oraz eksploatacji. Enervision n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Zdalny wskaźnik przepływu prądu zwarcia w sieci SN z komunikacją do systemu SCADA Rozwiązania WAGO do redukcji współczynników SAIDI/SAIFI

Kluczowym wyzwaniem dla wszystkich operatorów systemów dystrybucyjnych (OSD) jest niezawodność oraz ciągłość dostaw energii elektrycznej do klienta. Ciągłość zasilania definiowana za pomocą współczynników niezawodnościowych SAIDI/SAIFI/MAIFI stanowi jeden ze wskaźników jakościowych pracy sieci dystrybucyjnej.

Redukcja SAIDI/SAIFI dla każdego rodzaju sieci SN

zwarciowego. Wartość prądu doziemnego jest obliczana na podstawie mierzonych prądów fazowych. Napięcie U0 jest mierzone z układu otwartego trójkąta. yy WE-SG-750-CRU – dostosowany do pomiaru prądów fazowych przy użyciu cewek Rogowskiego. Prąd I0 wyliczany jest z prądów fazowych. Pomiar napięć fazowych dokonywany jest przy użyciu sensorów napięciowych o standardowym napięciu wyjściowym 2/√3 lub 3,25/√3. Napięcie U0 jest wyliczane na podstawie pomiarów wartości napięć fazowych.

Detektor zwarć WAGO WE SG 750 to w pełni skalowalne i wielofunkcyjne urządzenie montowane na szynie TH 35. Urządzenie przystosowane jest do pracy w trudnych warunkach temperaturowych: od -40°C do +70°C, z ograniczonym do niezbędnego minimum poborem mocy. Może pracować samodzielnie lub jako część sterownika telemechaniki w zewnętrznych lub wnętrzowych stacjach kontenerowych, szafkach sterowniczych łączników energetycznych oraz rozdzielniach sieciowych SN. Z uwagi na konieczność zapewnienia współpracy z różnymi źródłami wielkości pierwotnych opracowano kilka wariantów detektorów: yy WE-SG-750-PP – dostosowany do pomiarów prądów fazowych i prądu ziemnozwarciowego przy użyciu przekładników prądowych. Prąd I0 może być mierzony poprzez przekładnik Ferrantiego lub wyliczany z mierzonych prądów fazowych (do konfiguracji). Napięcie U0 jest mierzone z układu otwartego trójkąta. yy WE-SG-750-CRF – przeznaczony do pomiarów prądów fazowych przy użyciu cewek Rogowskiego. Prąd I0 może być mierzony poprzez przekładnik Ferrantiego lub wyliczany z mierzonych prądów fazowych (do konfiguracji). Napięcie U0 jest mierzone z układu otwartego trójkąta. yy WE-SG-750-CR – dostosowany do pomiarów prądów fazowych przy użyciu cewek Rogowskiego. Urządzenie nie posiada wydzielonego układu do pomiaru prądu ziemno-

Rys. 1. Detektor zwarć WAGO WE SG 750 do każdego rodzaju sieci SN

posobem poprawy jakości dostaw energii jest inwestowanie w infrastrukturę dystrybucyjną i urządzenia wspomagające. Do tych działań zalicza się projekty automatyzacji stacji transformatorowych SN/nN. W realizację poprawy parametrów pracy sieci SN idealnie wpisuje się zdalny wskaźnik zwarcia firmy WAGO stanowiący jeden z elementów kompleksowego systemu automatyzacji pracy sieci i obsługi awarii.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 2. Zdalny wskaźnik zwarcia z komunikacją do SCADA – kompleksowe rozwiązanie WAGO do automatyzacji sieci SN

Pełne spektrum funkcji pomiarowych oraz detekcji zwarć, jak również możliwość współpracy z dowolnych osprzętem pierwotnym daje możliwość zastosowania w każdym układzie pracy sieci SN.

Zdalny wskaźnik zwarcia – zabezpieczenie elektroenergetyczne dla sieci SN Na podstawie dokonywanych pomiarów detektor wykrywa stany awaryjne w sieci, na której jest zabudowany. Dzieje się tak w oparciu o następujący zestaw funkcji zabezpieczeniowych: yy nadprądowego zabezpieczenia fazowego dwustopniowego (50/51) yy nadprądowego zabezpieczenia ziemnozwarciowego (50 N/51 N) yy nadnapięciowego zabezpieczenia ziemnozwarciowego (59 N) yy nadprądowego kierunkowego zabezpiec zenia ziemnozwarciowego (67 N) yy admitancyjnego zabezpieczenia ziemnozwarciowego (21 N) yy admitancyjnego kierunkowego zabezpiec zenia ziemnozwarciowego (21 ND) Aby ułatwić obsługę detektora, wszystkie nastawy funkcji zabezpieczeniowych dokonuje się w wartościach pierwotnych sieci. Detektor posiada cztery niezależne banki nastaw, które umożliwiają pełną edycję funkcji za pomocą specjalnego oprogramowania konfiguracyjnego. Dla podstawowej diagnostyki stanu pracy i lokalnej obsługi urzą-

dzenie zostało wyposażone w zestaw 4 diod LED, sygnalizujących zadziałanie podstawowych zabezpieczeń, komunikację poprzez złącze RS-485 oraz ewentualne uszkodzenie detektora. Do pełnej diagnostyki detektora służy wewnętrzny rejestrator o pojemności ostatnich 32 zdarzeń.

Zdalna komunikacja z systemami SCADA – skalowalny system telemechaniki WAGO Detektor zwarć WE SG 750 może pracować jako urządzenie autonomiczne bądź być zintegrowany ze sterownikiem telemechaniki WAGO PFC200 XTR, tworząc skalowalny system telemechaniki Do komunikacji zdalnej wykorzystywane jest łącze ETHERNET lub port komunikacji RS-485 z obsługą protokołu MODBUS. Doposażając rozwiązanie w zasilanie UPS można realizować układy automatyzacji sieci dla wieloodpływowych węzłów sieciowych SN (stacji SN/nN, złącz kablowych SN, punktów rozłącznikowych SN). Sterownik zapewnia kompleksową obsługę podłączonych detektorów: od edycji poszczególnych banków nastaw, poprzez odczyt wartości mierzonych prądów i napięć, stan pracy urządzenia, odczyt rejestratora zdarzeń, wybór aktywnego banku nastaw, aż do kasowania pobudzeń i zadziałań poszczególnych funkcji zabezpieczeniowych włącznie. Realizując funkcję sterownika obiektowego, odpowiada za detekcję stanów położenia i sterowanie po-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

szczególnymi łącznikami w rozdzielni sieciowej. Zarządza również wymianą informacji z nadrzędnym systemem SCADA poprzez zaimplementowane wewnętrznie protokoły telemetryczne, takie jak DNP3.0, IEC 60870-5-104 lub IEC 61850. Forma transmisji zależy od preferencji użytkownika (GPRS/TETRA/ NETMAN/ETHERNET). Przygotowane na sterownik aplikacje zawierają moduły serwera WWW, dając pełen dostęp do sterownika oraz parametryzacji detektorów z użyciem dowolnej przeglądarki internetowej.

Podsumowanie Zdalny wskaźnik zwarcia WAGO to element składowy kompleksowego systemu telemechaniki przeznaczonego do stosowania w sieci SN i nN. W połączeniu ze sterownikiem PFC200 zapewniającym zdalny nadzór nad obiektami elektroenergetycznymi oraz komunikację z systemem SCADA, układ może pracować jako element automatyki FDIR, jak również innych systemów restytucji sieci. Więcej informacji o rozwiązaniach WAGO dla inteligentnych sieci SN i nN na stronie: https://www.wago.com/smart-grid/pl/ Adrian Dałek menedżer ds. projektów elektroenergetycznych n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Stosowanie nieoryginalnych płyt w wymiennikach ciepła Alfa Laval i ich wpływ na sprawność wymiany ciepła W procesach technologicznych wytwarzania energii w elektrowniach i elektrociepłowniach konieczne jest stosowanie różnego rodzaju wymienników ciepła. Zainstalowane zarówno do prostych procesów schładzania i podgrzewania, czy bardziej złożonych procesów skraplania, stanowią wyjątkowo ważną grupę urządzeń. Wprowadzenie na rynek płytowych wymienników ciepła z ich kompaktową budową i wysoką sprawnością działania oraz dostosowanie ich do pracy w bardzo wymagających warunkach, umożliwiło zwiększenie efektywności procesów wymiany ciepła i znaczne obniżenie kosztów prowadzonej działalności.

ymienniki ciepła, jak wszystkie eksploatowane urządzenia, z czasem podlegają procesowi zużycia i zanieczyszczenia. Objęcie ich właściwym programem serwisowym pomaga utrzymać ich w dobrym stanie technicznym i uzyskać optymalną wymianę ciepła przez cały czas eksploatacji. Regeneracja wymienników ciepła Alfa Laval przy użyciu części zamiennych innych producentów niż Alfa Laval stawia pod znakiem zapytania bezpieczeństwo pracowników, środowiska i parku maszynowego. Każdy producent płytowych wymienników ciepła ma własną technologię projektowania oraz produkcji płyt. Nieoryginalna płyta do wymienników ciepła Alfa Laval o grubości 0,6 mm może wyglądać tak samo jak płyta o grubości 0,6 mm wyprodukowana przez Alfa Laval, lecz czy będzie spełniać założone parametry producenta wymienników zarówno pod względem jakości wykonania jak i efektywności działania. Wykorzystanie płyt innych producentów prowadzi do zmniejszenia wydajności płytowych wymienników ciepła Alfa Laval i generuje nowe koszty. Co się stanie, jeśli oryginalna płyta o grubości 0,6 mm w płytowym wymienniku ciepła Alfa Laval zostanie zastąpiona płytą od innego producenta?

Aby odpowiedzieć na to pytanie, Alfa Laval zleciła przeprowadzenie analizy płyt od trzech różnych dostawców części zamiennych, w aspekcie ich montażu w płytowych wymiennikach

jakościowych Alfa Laval a rozbieżności zostały zidentyfikowane w ośmiu głównych obszarach: yy Wytłoczenie płyt yy Obszar dystrybucji yy Głębokość tłoczenia yy Otwory yy Prowadnice narożne yy Rowek uszczelki yy Mocowanie uszczelki yy Odległość między płytami na belce prowadzącej

Wytłoczenie płyt (porównanie patrz zdj. 1)

Wytłoczenie płyt jest kluczową kwestią dla zapewnienia równomiernej dystrybucji mediów i efektywnej wymiany ciepła. Wytłoczenia płyt Alfa Laval optymalizują funkcje płyty.

Obszar dystrybucji mediów (porównanie patrz zdj. 2) ciepła Alfa Laval. Analiza płyt została przeprowadzone przez akredytowane laboratorium (SWEDAC) i polegała na badaniu wizualnym, ocenie mikroskopowej, dokumentacji fotograficznej i pomiarze głębokości tłoczenia(patrz tabela 1). Ogólny wniosek jest taki, że płyty innych producentów były wykonane z mniejszą dokładnością i precyzją. Płyty zazwyczaj nie spełniały standardów

Zlokalizowany w górnej i dolnej części płyty odpowiada za równomierne rozprowadzenie medium na całej szerokości płyty oraz wzmacnia mechanicznie płytę i umożliwia stosowanie wyższego ciśnienia. Zoptymalizowana konstrukcja obszaru dystrybucji medium oznacza optymalną efektywność wymiany ciepła i dystrybucję mediów, wyższe ciśnienia obliczeniowe, większą turbulencję przepływu oraz ograniczenie do minimum gromadzenia się zanieczyszczeń.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Głębokość tłoczenia

Aby zapewnić efektywną wymianę ciepła, płyta musi być równomiernie wytłoczona i umożliwiać równomierne rozprowadzenie mediów zarówno grzewczych jak i chłodzących. Równomierne tłoczenie pozwala również uzyskać jednolitość punktów styku metal - metal. Prasy hydrauliczne do wytłaczania płyt Alfa Laval są dokładnie zwymiarowane. W połączeniu z najwyższej jakości techniką wytłaczania zapewniają wysoką jakość wykończenia powierzchni. Głębokość tłoczenia płyt Alfa Laval optymalizuje funkcje płyt.

Tabela 1. Głębokość tłoczenia (mm) w różnych punktach płyty *GG = wymiar z rowkiem uszczelki. A

GG*

Alfa Laval

3.85

2.98

3.98

4.06

4.05

6.7

Inny dostawca

3.74

3.86

2.85

3.73

3.62

3.61

5.1

Różnica w %

-2.9

-0.3

-4.4

-6.3

-10.8

-10.9

-23.9

Zdj. 1: Wytłoczenie płyty, porównanie krawędzi

Króćce wlotowe

Wloty na płytach Alfa Laval zaprojektowane są dla niskiego spadku ciśnienia i mniejszych prędkości przepływu, w celu ochrony przed erozją. Wytłoczenia płyt, uszczelki oraz króćce wlotowe umożliwiają bezpośredni przepływ mediów przez płytę i zapobiegają mieszaniu się mediów.

Prowadnice narożne

Płyty Alfa Laval mają mocne, wyraźnie ukształtowane narożne części, które umożliwiają bezpieczne mocowanie i wyrównanie płyt w pakiecie. Zwiększa to wytrzymałość mechaniczną. Ponadto, uszczelki narożne Alfa Laval zapewniają dodatkowe zabezpieczenie urządzenia w przypadku wahań ciśnienia i temperatury.

Płyta Alfa Laval

Płyta od innego producenta z pęknięciem.

Zdj. 2: Porównanie obszaru dystrybucji mediów

Rowek uszczelki (porównanie patrz zdj. 3)

Rowki uszczelek na płytach Alfa Laval są specjalnie zaprojektowane i zwymiarowane z uwzględnieniem koniecznych tolerancji, aby zapewnić optymalne uszczelnienie.

Mocowanie uszczelki

Miejsce mocowania uszczelki na płycie jest bardzo ważne dla prawidłowego działania płyty i zapewnia uszczelnianie urządzenia według projektu. Uszczelka musi być tak zamontowana, aby nie przeszkadzać przepływowi mediów i nie obniżać właściwości mechanicznych płyty.

Płyta Alfa Laval. Wyraźnie wytłoczony wzór w pkt A poprawia stabilność przy dużych ciśnieniach. Wytłoczenia w pkt. B powodują wysoką wytrzymałość mechaniczną płyty.

Płyta od innego producenta. Słabo wytłoczony obszar dystrybucji (pkt. A) może spowodować deformację płyty przy wysokim ciśnieniu. Wytłoczenia w pkt. B oznaczają mniejszą stabilność mechaniczną i obniżenie wytrzymałości materiałowej.

Zdj. 3: Porównanie rowków na uszczelkę

Dostosowanie płyt do belki prowadzącej

Ważnym elementem w trakcie montażu i demontażu płyt oraz eksploatacji płytowego wymiennika ciepła jest belka prowadząca. Belka prowadząca Alfa Laval ma unikalny kształt rury, który uwzględnia ciężar płyt. W przypadku większych wymienników ciepła Alfa Laval wykorzystuje unikatowy pięciopunktowy system wyrównania płyt.

Płyta Alfa Laval

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

Płyta od innego producenta z rysami.

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Tabela 2: Przykłady różnic w płytach wykonanych przez innych producentów i Alfa Laval oraz ryzyko stosowania nieoryginalnych części w wymiennikach ciepła Alfa Laval. Cecha

Różnica w wykonaniu płyt przez innych producentów i Alfa Laval

Ryzyko zastosowania nieoryginalnych części do wymienników Alfa Laval

Wytłoczenie płyt

Wzór tłoczenia w kształcie „W”, lub zaokrąglenie płyt pod innym kątem zamiast zoptymalizowanego wytłoczenia płyt Alfa Laval.

Nierównomierna dystrybucja mediów i zmniejszona efektywność wymiany ciepła. Sprawność termiczna inna od projektowanej, co może wpływać na jakość produktu.

Obszar dystrybucji mediów

Słabe i proste wytłoczenie pomiędzy obszarem Niejednolita dystrybucja mediów i zmniejszona wydajność wymiany dystrybucji a strefą wymiany ciepła zamiast odręb- ciepła. Zwiększone zanieczyszczenie płyt i zmniejszona stabilność nego wzoru, który występuje na płytach Alfa Laval. mechaniczna. Wyciek z powodu zmęczenia mechanicznego płyt spowodowanego wahaniami ciśnienia.

Głębokość tłoczenia

Nierówna głębokość tłoczenia (patrz tabela: Głębokość tłoczenia). Rysy w płytach z powodu zanieczyszczeń. Niska jakość wykończenia powierzchni ze względu na słabe zwymiarowanie i wykonanie pras. Pęknięte krawędzie płyt.

Stosowanie pras niskiej jakości i obecność zanieczyszczeń w trakcie procesu tłoczenia może obniżyć wytrzymałość mechaniczną powierz-chni płyta w efekcie spowodować ich pęknięcia oraz wydmuchanie uszczelek. Rysy na powierzchni płyt są doskonałym źródłem pęknięć z tytułu zmęczenia materiałowego, które może znacznie skrócić cykl użytkowania płytowego wymiennika ciepła.

Króćce wlotowe

Wloty nie są umieszczone centralnie w stosunku do wzoru płyty. Niewłaściwy rozmiar króćca.

Nie umieszczone centralnie króćce wlotowe mogą powodować swobodne przemieszczanie uszczelek i płyt. Może to osłabić system uszczelnienia i spowodować nieszczelność wymiennika. Mogą wystąpić pęknięcia z tytułu zmęczenia materiałowego. Niewłaściwie zwymiarowane króćce mogą znacznie zmniejszyć efektywność wymiany ciepła i doprowadzić do awarii urządzenia.

Prowadnice narożne

Brak lub słabe prowadnice narożne, które utrzymywałyby płyty.

Zwiększone ryzyko przemieszczania i niewyrównania płyt. Wypchnięcie uszczelek.

Rowek uszczelki

Inny kształt ze słabymi krawędziami rowka.

Wypchnięcie uszczelek. Krótsza żywotność uszczelki oraz słabe dociśnięcie uszczelki do płyty.

Mocowanie uszczelki

System uszczelnień wymaga otworów w płytkach Osłabione płyty z powodu zwiększonych sił naprężających wokół do mocowania uszczelki otworów.

Dostosowanie płyt do belki prowadzącej

Nieprawidłowo wyprofilowany otwór w płycie do zawieszenia na belce.

Skutki ekonomiczne

Instalowanie płyt od innych producentów niż Alfa Laval w płytowych wymiennikach ciepła Alfa Laval ma niewątpliwie wpływ na efektywność działania płytowego wymiennika ciepła oraz koszty eksploatacyjne i rentowność całego zakładu. yy Zmniejszona efektywność wymiany ciepła. Niewłaściwe dopasowanie płyty względem siebie i/lub niestosowanie oryginalnych części zamiennych Alfa Laval mogą obniżyć wartość k lub współczynnika przenikania ciepła, co oznaczać będzie mniejszą efektywność wymiany ciepła i wyższe koszty operacyjne. W przypadku standardowego płytowego wymiennika ciepła o wydajności 10 MW zainstalowanego w węzłach ciepłowniczych, zmniejszenie sprawności wymiany ciepła o 10% przekłada się na dodatkowe 50 euro za MWh. Zmniejszona efektywność wymiany ciepła może prowadzić do wyższych kosztów systemów pompowych, które mogą wymagać dodatkowych inwestycji.

Przesuwanie płyt podczas montażu i demontażu ze względu na słabsze dopasowanie do kształtu belki.

yy Częstsza wymiana części zamiennych. Ze względu na zwiększone zużycie i zanieczyszczenia spowodowane przez gorszej jakości części, wymiana płyt i uszczelek może odbywa się częściej niż zakładał producent wymiennika i tym samym generować dodatkowe koszty. yy Awaria urządzenia. Korzystanie z nieoryginalnych części zamiennych eliminuje korzyści wynikające z inwestycji w płytowe wymienniki ciepła Alfa Laval. Awaria sprzętu jest kosztowna. yy Mniej czasu na produkcję. Spadek wydajności produkcji jest prawdopodobnie najdroższą konsekwencją niestosowania oryginalnych części zamiennych Alfa Laval. Przestój może wahać się od kilku godzin do kilku tygodni.

Wnioski

Części zamienne Alfa Laval produkowane są dokładnie do odpowiednich wymiarów i z odpowiednich materiałów przy zastosowaniu surowych zasad i rygorystycznych procedur

kontroli jakości. To również gwarancja utrzymania jakości i efektywności płytowych wymienników ciepła. Korzystanie z części nieoryginalnych, które nie są wykonane zgodnie ze specyfikacją producenta urządzenia, nie gwarantuje niezawodnego działania urządzenia i może prowadzić do obniżenia bezpieczeństwa eksploatacji, co wiąże się z ryzykiem dla obsługującej urządzenia załogi i zakładu. Ponadto, korzystania z takich płyt może mieć znaczący - i niespodziewany - wpływ na zwiększenie budżetu operacyjnego i konserwacyjnego.

Alfa Laval Polska Sp. z o.o. Autoryzowane Centrum Serwisowe ul. J. Dąbrowskiego 113, 93-208 Łódź tel. 42 642-66-00 e-mail: poland.info@alfalaval.com n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

50 lat ELEKTROMONTAŻ RZESZÓW S.A. W 2018 roku ELEKTROMONTAŻ RZESZÓW S.A. obchodzi jubileusz 50-lecia działalności. Miniony okres był dla Spółki półwieczem konsekwentnego rozwoju, innowacyjności i wyznaczania najwyższych standardów w świadczeniu profesjonalnych usług oraz produkcji wyrobów.

LEKTROMONTAŻ RZESZÓW S.A. działając od 50 lat na rynku stała się jedną z największych i najbardziej cenionych marek w branży elektroenergetycznej w Polsce. Od momentu powstania nieustannie rozwija się stawiając na nowoczesność dążąc do oferowania usług i wyrobów najwyższej jakości. Tworzenie historii firmy zaczęło się w roku 1968 kiedy powstało Rzeszowskie Przedsiębiorstwo Instalacji Budownictwa. Po trzech latach działalności utworzoną organizację przekształcono w Rzeszowskie Przedsiębiorstwo Robót Elektrycznych. Nowo powstałe Przedsiębiorstwo objęło swoim obszarem działania cały południowo-wschodni region Polski, koncentrując się na wykonywaniu instalacji elektrycznych dla budownictwa i produkcji urządzeń elektrycznych. W okresie lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych Przedsiębiorstwo wykonywało prace elektroinstalacyjne i było

dostawcą urządzeń elektrycznych na rynki zagraniczne na budowach w: Austrii, Bułgarii, Czechosłowacji, Libii, Iraku, Niemczech, ZSRR. Od roku 1982 RPRE uzyskało status Elektromontażu, a od sierpnia 1991 r. dotychczasowe przedsiębiorstwo państwowe zostało przekształcone w spółkę akcyjną ELEKTROMONTAŻ RZESZÓW S.A. o kapitale prywatnym, funkcjonującym na zasadach akcjonariatu pracowniczego. Obecnie ELEKTROMONTAŻ RZESZÓW S.A. realizuje projekty dla wszelkiego typu obiektów w przemyśle: energetycznym, telekomunikacyjnym, lotniczym, motoryzacyjnym, rafineryjnym i petrochemicznym, ochrony środowiska, farmaceutycznym oraz papierniczym. Prowadzi wykonawstwo instalacji elektroenergetycznych, teletechnicznych i automatyki BMS w obiektach biurowych, użyteczności publicznej i administracji, hotelowych i mieszkalnych.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

Wyszczególnić możemy cztery główne obszary świadczenia usług: I. Wykonawstwo instalacji elektroenergetycznych: Obejmuje dostawę i montaż: linii kablowych i napowietrznych do 30 kV, stacji transformatorowych wewnętrznych i napowietrznych, rozdzielnic SN i nN, zewnętrznych i wewnętrznych instalacji zasilających, instalacji oświetlenia ogólnego, awaryjnego oraz ewakuacyjnego, instalacji uziemiających i odgromowych, prowadzenie testów i pomiarów, a także opracowanie dokumentacji projektowej wykonawczej i powykonawczej. II. Wykonawstwo instalacji teletechnicznych: Obejmuje dostawę i montaż: okablowania strukturalnego, systemów alarmu pożarowego oraz sterowania oddymianiem, dźwiękowych systemów ostrzegawczych, systemów antywłamaniowych, syste-

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE mów CCTV, systemów kontroli dostępu, opracowanie dokumentacji projektowej wykonawczej i powykonawczej. III. Automatyka i BMS: Oferta w zakresie realizacji systemów automatyki, SCADA/BMS obejmuje: projektowanie systemów sterowania przy wykorzystaniu sterowników swobodnie programowalnych PLC, wykonawstwo oprogramowania sterowników swobodnie programowalnych PLC oraz paneli HMI, wykonawstwo oprogramowania w zakresie nadzoru budynku i wizualizacji przy wykorzystaniu dedykowanych systemów SCADA/BMS, dobór środków automatyzacji do planowanego zadania i kompletację dostaw, montaż urządzeń oraz uruchomienie i wdrożenie systemów na obiektach.

czenia, które w firmie jest praktykowane od 50 lat. Przy dużych inwestycjach oraz współczesnej technologii, budynkami sterują skomplikowane systemy, które projektanci zamykają w szafach sterowniczych, takie rozdzielnice mogą w sobie zawierać dziesiątki kilometrów przewodów, z których każdy z nich musi być dokładnie opisany oraz bezbłędnie połączony. Wyspecjalizowani pracownicy ze swoim doświadczeniem potrafią połączyć wszystko w taki sposób, by instalacja pracowała bezawaryjnie przez wiele lat.

IV. Serwis: Oferta w tym zakresie obejmuje: próby , badania i pomiary pomontażowe, okresowe próby i pomiary eksploatacyjne, pomiary i lokalizację uszkodzeń kabli SN i nN, testy i prace rozruchowe, modernizację instalacji elektrycznych i słaboprądowych, serwis i konserwację instalacji elektrycznych w istniejących obiektach, a także serwis oprogramowania.

Jakość bez kompromisów Najwyższa jakość –pierwsza zasada, która towarzyszy pracownikom firmy Elektromontaż Rzeszów. W Zakładzie Produkcji Urządzeń w Rzeszowie powstają nowoczesne rozdzielnice elektryczne, oraz słupy oświetleniowe. Cztery hale oraz ponad 150 pracowników łączy elementy elektryczne i konstrukcyjne zgodnie z rygorystycznymi normami, aby spełniać wymagania najbardziej rozbudowanych systemów. Powstają tu rozdzielnice elektryczne o prądach znamionowych o natężeniu do 6300A. Takie wartości wymagają wyjątkowych umiejętności i doświad-

Nietypowe rozwiązania oraz potrzeba pilnego zaprojektowania układu rozdziału energii nie jest obca inżynierom przygotowania produkcji elektrycznej firmy, którzy posiadają unikalne umiejętności oraz doświadczenie w kontakcie z klientem, dla zapewnienia najwyższych wymagań i jakości wyrobu. Potencjał pracowników pozwala wydaj-

nie realizować największe inwestycje w kraju, oraz zapewnić dogodne terminy realizacji natomiast kontrola jakości czuwa nad dostarczeniem wyrobu bez wad montażowych. Firma wykonuje rozdzielnice renomowanych producentów: Schneider, Legrand, Eaton, ABB, Hager, rozdzielnice do 6300A, rozdzielnice sterownicze BMS, rozdzielnice mieszkaniowe, tablice licznikowe, złącza kablowe, ZELP-y. Elektromontaż Rzeszów SA. bierze również czynny udział w modernizacji polskich dróg, autostrad mostów i lotnisk, dostarczając oprócz wykonawstwa elektroenergetycznego, montażu rozdzielnic również wysokiej jakości systemy oświetleniowe, już na początku lat 90 jako pierwsza w kraju firma uruchomiła produkcję stalowych i aluminiowych słupów i masztów oświetleniowych. Obecnie realizuje produkcję na innowacyjnej linii produkcji stalowych słupów oświetleniowych, w której do rozkroju i spawania wykorzystano technologie laserową. Dopełnieniem tego procesu produkcyjnego jest nowoczesna malarnia proszkowa dla słupów oświetleniowych, w której zastosowano system DUPLEX zapewniający podwójne zabezpieczenia antykorozyjne ocynkowanych słupów oświetleniowych. Firma posiada również w swojej ofercie, tzw. „bezpieczne słupy” , są to słupy spełniające wymagania bezpieczeństwa biernego dla konstrukcji wykorzystywanych w infrastrukturze drogowej, które zapewniają odpowiednią wytrzymałość statyczną z jednoczesnym pochłanianiem energii uderzenia. Elektromontaż Rzeszów SA jako pierwszy w kraju producent słupów oświetleniowych przeprowadził certyfikację słupów oświetleniowych na zgodność z normą PN-EN 12767 „Bierne bezpieczeństwo konstrukcji wsporczych dla urządzeń drogowych”. n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Zabezpieczenia firmy Mikronika serii SO-54SR-xxx do zastosowań w liniach SN (reklozery, stacje SN/nN, rozłączniki napowietrzne, itp.) Obserwujemy postępującą automatyzację linii średnich napięć. Wychodząc naprzeciw temu trendowi MIKRONIKA opracowała szeroką gamę sterowników, przeznaczonych do nadzoru nad aparatami łączeniowymi instalowanymi w głębi sieci. Sterowniki te występują w wariantach przeznaczonych do współpracy z wyłącznikami oraz rozłącznikami, zarówno w wersjach napowietrznych, jak i wnętrzowych. W artykule omówiono ich budowę, najważniejsze funkcje, rodzaje automatyk zabezpieczeniowych oraz typy sensorów służących do pomiaru prądów i napięć. Pokazane zostały również przykładowe realizacje, w których zastosowano omawiane sterowniki.

Typy sterowników obiektowych instalowanych w głębi sieci SN: 1. rodzina sterowników SO-54SR-1xx: nadzór nad wyłącznikiem (1), pełna automatyka zabezpieczeniowa, 2. rodzina sterowników SO-54SR-3xx/4xx/5xx: nadzór nad rozłącznikami (2), zintegrowane sygnalizatory zwarć, automatyka sekcjonalizująca.

1. Sterowniki SO-54SR-1xx (do obsługi wyłączników) Sterowniki SO-54SR-1xx z funkcjami zabezpieczeniowymi przeznaczone są do kompleksowej obsługi wyłączników, integrując funkcje telemechaniki, automatyk zabezpieczeniowych i wielokanałowego rejestratora zakłóceń. Na elewacji czołowej umieszczono wyświetlacz dotykowy, panel konfigurowalnych wskaźników diodowych oraz przyciski lokalnego sterowania wyłącznikiem. Z ty-

Rys. 1. Widok sterownika SO-54SR-1xx

łu obudowy umieszczone są złącza wejść sygnalizacyjnych i pomiarowych, wyjść przekaźnikowych oraz zasilania. W dolnej części obudowy umieszczono złącza komunikacyjne. Widok sterownika przedstawia rys. 1.

Obwody zasilania, sygnalizacyjne i sterownicze wykorzystują standardowo napięcie 24V DC. Poziomy napięć i prądów wejść pomiarowych uzależnione są od typu przetworników zastosowanych na

(1) wyłącznik – realizuje operacje z prądami roboczymi i zwarciowymi (wyposażony w automatykę zabezpieczeniową; reklozery napowietrzne, wyłączniki w stacjach wnętrzowych SN/nn, wyłączniki w polach GPZ). (2) rozłącznik – realizuje operacje z obciążeniem roboczym (max. 630A; napowietrzne, wnętrzowe – rozdzielnice).

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE obiekcie. Determinuje to odpowiednie oznaczenie AI (Analog Inputs). Oznaczenia zostaną szczegółowo omówione w punkcie 5. Komunikacja z zabezpieczeniem może odbywać się poprzez interfejsy szeregowe, sieciowe, wbudowany modem LTE lub zewnętrzne modemy/terminale np. TETRA. Do komunikacji z systemem nadrzędnym SCADA/DMS wykorzystywane są standardowe protokoły tj. PN-EN 608705-101, -103, -104, a także DNP 3.0. Sterowniki posiadają wbudowane rejestratory: zdarzeń oraz zakłóceń. Rejestrator zdarzeń dostępny jest w formie dziennika na wyświetlaczu dotykowym oraz poprzez dedykowane oprogramowanie inżynierskie - program pConfig. Zdarzenia gromadzone przez rejestrator oraz wysyłane do systemu nadrzędnego cechowane są znacznikiem czasu z rozdzielczością 1ms, co pozwala na wnikliwą analizę pracy punktu wyłącznikowego. Wielokanałowy rejestrator zakłóceń tworzy oscylogramy w zunifikowanym formacie COMTRADE. Przy użyciu dowolnej przeglądarki plików tego formatu można przeprowadzić analizę działania automatyk zabezpieczeniowych przy zakłóceniach w linii SN. Rejestracje te gromadzone są na karcie pamięci micro SD, umieszczonej wewnątrz sterownika. Przykładową rejestrację przedstawia rys. 2. Oprogramowanie inżynierskie pozwala między innymi na wprowadzanie nastaw członów zabezpieczeniowych, modyfikację listy sygnałów i pomiarów przesyłanych do systemu nadrzędnego, przeglądanie rejestracji COMTRADE, odczyt bieżących stanów wyłącznika, wartości pomiarów, tworzenie funkcji logicznych czy też diagnostykę pracy urządzenia. Oprogramowanie inżynierskie umożliwia także aktualizację firmware sterowników, zdalną lub lokalną. Sterownik oferuje szeroki wachlarz dostępnych modułów zabezpieczeniowych: prądowych (nadprądowych, ziemnozwarciowych), admitancyjnych, napięciowych, częstotliwościowych, automatyk SPZ, PDZ, B2H, SCO. Szczegóły zawarto w tablicy1.

2. Sterowniki SO-54SR3xx/4xx/5xx (do nadzoru nad rozłącznikami) Sterowniki automatyki sieciowej serii SO-54SR-3xx/4xx/5xx przeznaczone są do obsługi rozłączników napowietrznych lub zabudowanych

Rys. 2. Przykładowa rejestracja zakłóceń w formacie COMTRADE

Nazwa

Symbol

Kod NSI

Zabezpieczenie nadprądowe zwarciowe I stopień

I1>>

Zabezpieczenie nadprądowe zwarciowe II stopień

I2>>

Zabezpieczenie nadprądowe niezależne I stopień

I3>

Zabezpieczenie nadprądowe niezależne II stopień

I4>

Zabezpieczenie nadprądowe zależne

I5>

Zabezpieczenie od asymetrii prądowej

Zabezpieczenie podnapięciowe niezależne I stopień

U<<

Zabezpieczenie podnapięciowe niezależne II stopień

Zabezpieczenie podnapięciowe Uo>

Uo>

Zabezpieczenie nadnapięciowe niezależne UNN

Zabezpieczenie nadczęstotliwościowe

81O

Zabezpieczenie podczęstotliwościowe

81U

Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe I stopień

I0>>

Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe II stopień

I 0>

50N

Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe kierunkowe

I0K>

67N

Zabezpieczenie konduktancyjne G0

G0 >

Zabezpieczenie susceptancyjne B0

B 0>

Zabezpieczenie admitancyjne Y0

Y0>

Samoczynne ponowne załączenie

SPZ

Przyspieszenie działania zabezpieczenia zwarciowego

PDZ

Blokada 2-gą harmoniczną

B2H

50HS

Automatyka SPZ po SCO Tablica 1. Rodzaje modułów zabezpieczeniowych i automatyk sterownika SO-54SR-1xx

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE w polach liniowych w stacjach wnętrzowych. Urządzenia pełnią rolę automatyki zabezpieczeniowej, realizując funkcje sygnalizatora zwarć lub sekcjonalizera. Integrują funkcje pomiarowe, sterownicze, komunikacyjne, a także rejestratora zdarzeń i zakłóceń. Sterowniki automatyki sieciowej rodziny SO-54SR-3xx/4xx/5xx są wykonane w zwartej obudowie, przeznaczonej do montażu na szynę DIN 35mm. Opcjonalnie istnieje możliwość wykonania obudowy przeznaczonej do montażu natablicowego. Na froncie obudowy umieszczone są wszystkie złącza - sygnalizacyjne, pomiarowe, sterownicze, zasilające, gniazda kart SIM, złącza antenowe, panele diod sygnalizacyjnych, złącza interfejsów szeregowych i sieciowych, a także przyciski testu i kasowania sygnalizacji zwarć. Do komunikacji z zewnętrznymi urządzeniami mogą być wykorzystywane interfejsy szeregowe lub sieciowe, a także łącze modemowe, wykorzystujące transmisję w technologiach 2G/3G/LTE. Istnieje możliwość podłączenia zewnętrznego modułu komunikacyjnego, np. terminala TETRA poprzez interfejsy szeregowe lub routera AMI poprzez interfejs sieciowy. Do komunikacji z systemem nadrzędnym SCADA/DMS standardowo wykorzystywane są protokoły, tj. PN-EN 60870-5-104, DNP3.0. Opcjonalnie jest możliwa implementacja innych protokołów komunikacyjnych. Zasoby sterownika, a w konsekwencji jego konkretny model, konfiguruje się według potrzeb. Należy zdefiniować liczbę sygnalizatorów zwarć (1-3), liczbę wejść i wyjść dwustanowych (16-64 wejść i 4-16 wyjść), a także typ jednostki centralnej (z zabudowanym modemem lub bez). Przykładowe konfiguracje przedstawiono na rys. 3 i 4. Szczegóły konfiguracji określa klucz produktu. Obwody zasilania, sygnalizacyjne i sterownicze wykorzystują napięcie 24V DC. Poziomy napięć i prądów wejść pomiarowych uzależnione są od typu przetworników zamontowanych przy rozłączniku. Determinuje to odpowiednie oznaczenie AI (Analog Inputs) - sterownika. Oznaczenia zostaną szczegółowo omówione w punkcie 5. Dzięki pomiarom prądów i napięć sterowniki serii SO-54SR-3xx/4xx/5xx mają możliwość realizacji automatyki sekcjonalizującej oraz sygnalizacji przepływu prądu zwarciowego. Ste-

Rys. 3. Widok sterownika SO-54SR-401 z zabudowanym modemem, podwójnym sygnalizatorem zwarć, 32 wejściami dwustanowymi i 8 wyjściami dwustanowymi

Rys. 4. Widok sterownika SO-54SR-524 bez zabudowanego modemu, z potrójnym sygnalizatorem zwarć, 64 wejściami dwustanowymi i 16 wyjściami dwustanowymi; konstrukcja zgodna ze standardem Energa AMI-SG jako element zespołu sterowniczego 2W

rowniki wykrywają zwarcia doziemne oraz międzyfazowe w sieciach SN o różnym sposobie pracy punktu neutralnego, tj. kompensowanych z AWSCz, z punktem neutralnym uziemionym przez rezystor lub z punktem neutralnym izolowanym. Dobierając nastawy członów zabezpieczeniowych należy zdefiniować tryb pracy urządzenia jako sygnalizator zwarć lub sekcjonalizer. W obu trybach, po wykryciu zakłócenia

przez dowolne, nastawione kryterium zabezpieczeniowe, zliczane są cykle automatyki SPZ. Liczba cykli jest konfigurowalna w zakresie od 1 do 3. Jeżeli urządzenie pracuje jako sekcjonalizer, to podczas zwarć lub doziemień sterownik może wygenerować impuls sterowniczy powodujący otwarcie rozłącznika w wybranej przerwie beznapięciowej cyklu SPZ. Jeśli sterownik pracuje jako sy-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE gnalizator zwarć, to informacja o zwarciach międzyfazowych i doziemnych przesyłana jest do systemu nadrzędnego po ustaniu automatyki SPZ i wyłączeniu definitywnym linii przez wyłącznik w GPZ lub poprzedzający reklozer. Zapobiega to generowaniu zbędnej sygnalizacji zwarć wyeliminowanych przez automatykę SPZ. Ta funkcjonalność jest szczególnie przydatna przy współpracy sygnalizatorów zwarć z modułem FDIR. Korzystając z przycisku TEST na elewacji sterownika, można dokonać testu algorytmów zabezpieczeniowych, zakończonego zaświeceniem odpowiednich diod i wysłaniem sygnalizacji przepływu prądu zwarciowego do systemu nadrzędnego. Przycisk KAS umożliwia skasowanie sygnalizacji zwarć, zarówno rzeczywistej, jak i tej wygenerowanej testowo. Te same funkcje można zrealizować poprzez wysłanie odpowiednich sterowań z poziomu systemu dyspozytorskiego. Zarówno w trybie sygnalizatora, jak i sekcjonalizera, użytkownik ma do wyboru te same funkcje zabezpieczeniowe, konfigurowane w ramach czterech banków nastaw. Kryteria detekcji zwarć zostały zebrane w tablicy 2. Sterowniki posiadają wbudowane rejestratory: zdarzeń oraz zakłóceń. Rejestrator zdarzeń dostępny jest poprzez dedykowane oprogramowanie inżynierskie - program pCon-

fig. Zdarzenia cechowane są znacznikiem czasu z rozdzielczością 1ms, co pozwala na wnikliwą analizę pracy punktu rozłącznikowego. Wielokanałowy rejestrator zakłóceń tworzy oscylogramy w zunifikowanym formacie COMTRADE. Przy użyciu dowolnej przeglądarki plików tego formatu można przeprowadzić analizę zadziałań automatyk zabezpieczeniowych przy zakłóceniach w linii SN. Rejestracje te gromadzone są na karcie pamięci micro SD, umieszczonej wewnątrz sterownika.

Oprogramowanie inżynierskie pozwala między innymi na wprowadzanie nastaw członów zabezpieczeniowych, modyfikację listy sygnałów i pomiarów przesyłanych do systemu nadrzędnego, przeglądanie rejestracji COMTRADE, odczyt bieżących stanów rozłączników, wartości pomiarów, tworzenie funkcji logicznych czy też diagnostykę pracy urządzenia. Oprogramowanie inżynierskie umożliwia również aktualizację firmware sterowników, zdalną lub lokalną.

Nazwa

Symbol

Zabezpieczenie nadprądowe zwarciowe I stopień

I1>>

Zabezpieczenie nadprądowe zwarciowe II stopień

I2>>

Zabezpieczenie nadprądowe niezależne II stopień

I4>

Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe

I 0>

Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe kierunkowe

I0K>

Zabezpieczenie konduktancyjne G0

G0 >

Zabezpieczenie susceptancyjne B0

B 0>

Zabezpieczenie admitancyjne Y0

Y0>

Tablica 2. Rodzaje modułów zabezpieczeniowych sterowników SO-54SR-3xx/4xx/5xx

Rys. 6. Rozdzielnica z 1 polem transformatora i 4 polami liniowymi wyłącznikowymi, sterowniki polowe SO-54SR-122 umieszczone w nadbudówkach każdego z pól liniowych

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

Rys. 7. Widok zespołu sterowniczego SRC-1 do nadzoru nad reklozerem THO-RC27 - sterownik SO-54SR-111-REK-1.4

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Rodzaje przetworników służących do pomiaru prądów i napięć Sterowniki automatyki sieciowej serii SO-54SR-xxx mogą współpracować z wieloma typami przetworników służących do pomiaru prądów i napięć w linii SN. Mogą być to zarówno przetworniki konwencjonalne, takie jak przekładniki prądowe o stronie wtórnej 1A, przekładniki napięciowe o stronie wtórnej 57,7V, jak i różnego typu sensory – cewki Rogowskiego, dzielniki pojemnościowe, boczniki rezystancyjne itp. Typy sensorów dobiera się ze względu na warunki środowiskowe – łączniki napowietrzne czy też pola rozdzielnic, maksymalne gabaryty, typ głowicy kablowej SN, czy też ze względów ekonomicznych. Wybrany typ sensorów determinuje szczegółowe zasoby sterownika w zakresie wejść analogowych, co przekłada się na odpowiedni oznaczenie AI (Analog Inputs). Przykładowe oznaczenie AI: yy x2x-AI01 - cewka Rogowskiego 1 mV/A, dzielnik pojemnościowy 33 pF yy x2x-AI80 - cewka Rogowskiego 1,875 mV/A, sensor napięciowy (20/√3÷2/√3)V, Z = 10MΩ yy x2x-AI81 – sensor prądowy 0,75 mV/A, sensor napięciowy (20/√3÷3,25/√3) V, Z = 200kΩ yy x0x-AI08 - przekładnik prądowy xxx A/1A, sensor napięciowy (20/√3÷3,25/√3)V, Z = 200kΩ

Przykładowe realizacje Na rysunkach 6-8 przedstawiono przykłady rzeczywistych realizacji - automatyzacji obiektów na liniach SN, wykorzystujących sterowniki serii SO-54SR-xxx. Sterowniki mogą być zabudowane bezpośrednio w nadbudówce pola liniowego w stacji wnętrzowej lub w osobnej szafie sterowniczej.

Podsumowanie Sterowniki automatyki sieciowej SN serii SO-54SR produkcji MIKRONIKA dzielą się na dwie rodziny: yy SO-54SR-1xx, przeznaczone do obsługi wyłączników, yy SO-54SR-3xx/4xx/5xx, przeznaczone do obsługi rozłączników. Rodzina sterowników przeznaczonych do obsługi wyłączników ma zaimplementowaną pełną automatykę zabezpieczeniową (działanie na wyłącz, automatyka SPZ, itp.) w oparciu o kryteria nadprądowe, ziemnozwar-

Rys. 8. Szafka nadzoru pojedynczego rozłącznika napowietrznego, wyposażona w ste Rys. 8. Szafka nadzoru pojedynczego rozłącznika napowietrznego, wyposażona w sterownik SO-54SR-321 i terminal łączności TETRA rownik SO-54SR-321 i terminal łączności TETRA

ciowe, częstotliwościowe, napięciowe. Podgląd aktualnych stanów obiektu jest możliwy z poziomu panelu operatorskiego – wskaźniki diodowe, ekran dotykowy. Rodzina sterowników przeznaczonych do nadzoru nad rozłącznikami ma zaimplementowane algorytmy detekcji zwarć doziemnych i międzyfazowych oraz automatyki sekcjonalizera. Sterowniki te są skalowalne tzn. budowę sterownika determinują pożądane funkcje – liczba sygnalizatorów zwarć, liczba wejść sygnalizacyjnych czy wyjść sterowniczych. Obie rodziny sterowników współpracują z różnymi typami aparatów łączeniowych – zarówno w wersjach napowietrznych, jak i wnętrzowych. W zależności od stosowanych typów sensorów przeznaczonych do pomiaru prądów i napięć dobiera się odpowiednią wersję wejść analogowych (oznaczenie AI). Wszystkie wspomniane sterowniki, oprócz funk-

cji zabezpieczeniowych i telemechaniki, mają funkcje koncentratora danych, konwertera protokołów komunikacyjnych, rejestratora zdarzeń czy też rejestratora zakłóceń (w formacie COMTRADE). mgr inż. Leszek Wawrzyniak, mgr inż. Krzysztof Zaleski, Mikronika n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Doświadczenie zobowiązuje Kompleksowa oferta ZPUE na Targach w ENERGETAB 2018 Już na etapie planowania inwestycji, nasi klienci mogą liczyć na pełne wsparcie i opiekę najlepszych specjalistów. - 30 lat doświadczenia oraz ciągły wzrost w dobie technologicznej rewolucji – to wszystko pozwala ZPUE na przedstawienie klientom kompleksowej oferty nowoczesnych urządzeń elektroenergetycznych oraz ich serwisu.

Od zera… Pusta działka inwestycyjna, w pobliżu przebiegająca linia średniego napięcia i… pomysł na biznes. Dzięki klientom i ich zleceniom, w ZPUE znanych jest wiele takich historii. Dziś w tych miejscach prężnie działają zakłady przemysłowe zasilane w energię za pomocą urządzeń z włoszczowskiej spółki. - Realizujemy inwestycje także z poziomu green-field. Każdemu klientowi posiadającemu pusty obszar, gdzieś pod przebiegającą linią energetyczną, ZPUE jest w stanie zapewnić wsparcie na każdym etapie inwestycji, począwszy od wpięcia się do linii średniego napięcia (zarówno w przypadku linii napowietrznych i kablowych) , poprzez stację transformatorową aż na rozdzielnicy niskiego napięcia kończąc – mówi Dyrektor ds. Rozwoju Rynków w ZPUE S.A. Maciej Naparty. W przypadku rozdzielnic w grę wchodzą także nowoczesne urządzenia typu MCC, które przejmują kontrolę nad procesem produkcyjnym czy linią technologiczną.

…poprzez projekt Powodzenie każdej inwestycji zależy nieraz od najmniejszego detalu w projekcie. Niezależnie czy planowana jest budowa osiedla, hali produkcyjnej, hotelu czy centrum handlowego, klienci ZPUE mogą liczyć na wsparcie doświadczonych inżynierów oraz na urządzenia, które kompleksowo rozwiążą wiele wyzwań związanych z realizacją przedsięwzięcia. - Kiedy inwestor ma gotowy projekt, to zwykle część elektroenergetyczna jest już tam przygotowana, za-

Zdj. 1. Automatyczny wyłącznik napowietrzny Reklozer THO-RC 27

tem stajemy w dość wygodnej sytuacji, gdzie do rozwiązania zaproponowanego przez projektanta dopasowujemy produkty z naszej oferty. Oczywiście idee projektanta można realizować na najróżniejsze sposoby z wykorzystaniem różnych urządzeń. Dzięki blisko 30-letniemu doświadczeniu jesteśmy w stanie zrealizować wszystkie te zadania samodzielnie, począwszy od przygotowania wykopów pod stacje, po ich dostawę, podłączenie, rozruch i późniejszy serwis – wyjaśnił Maciej Naparty. Jak zaznaczył to pewne uproszczenie, bowiem za każdym razem inżynierowie ZPUE starają się dogłębnie zrozumieć specyfikę działalności klienta oraz wyzwania przed jakimi stoi sama inwestycja. – Nie są to tylko proste rozwiązania takie jak zasilanie danego obiektu w energię elektryczną. Jesteśmy w stanie

zaproponować możliwości optymalizowania zużycia energii przez klienta, dzięki którym obniży ryzyko dodatkowych, często pokaźnych kosztów – zaznaczył.

Technologia generuje oszczędności Jak to możliwe? ZPUE SA w ubiegłym roku na targach ENERGETAB zaprezentowało po raz pierwszy wizualizację i projekt Inteligentnej Stacji Transformatorowej SPS (Smart Power Station). W tym roku zgodnie ze swoim hasłem „Urzeczywistniamy obietnice” zaprezentuje go w działaniu. – SPS będzie wyposażony w podziemny magazyn energii. Zapewni on nie tylko bezpieczeństwo dostaw, ale również obniży ryzyko związane ze szczytowym przekroczeniem

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE zamówionej mocy, która dla wszystkich podmiotów gospodarczych mieści się w ustalonych ramach. Ich przekroczenie wiąże się z karami. Dzięki magazynowi energii pokryjemy potencjalne peaki poboru mocy przez klienta – wyjaśnia Maciej Naparty. Dzięki nowoczesnej technologii wizualizacji i łączom teleinformatycznym podczas targów Bielsku będzie można zobaczyć jak działa prototypowa jednostka SPS znajdująca się przy centrali spółki we Włoszczowie. Na specjalnym monitorze zainstalowanym na stoisku zaprezentowane zostaną na żywo przepływy energii w stacji znajdującej się fizycznie w odległości 160 km od centrum targowego.

Be smart Rozwiązania Smart Grid a także zdalne sterowanie i monitorowanie urządzeń to funkcjonalności jakich oczekuje dziś rynek. Dlatego ZPUE wprowadziła do swojej oferty szereg urządzeń opartych na najnowocześniejszych technologiach. – Większość naszych urządzeń, począwszy od rozłączników dla linii napowietrznych czy autoreklozerów poprzez rozdzielnice pierścieniowe, ma możliwość podłączenia do wszelkiego rodzaju systemów typu SCADA, pozwalających na monitorowanie ich stanów jak i sytuacji w sieci pod kątem zakłóceń, np. zwarć, tak aby odizolować odcinek, w którym doszło do awarii w sposób zupełnie autonomiczny, bez ingerencji człowieka. To już się dzieje – zapewnia Naparty. Dawniej konieczne było żmudne i czasochłonne poszukiwanie miejsca, w którym doszło do awarii. Dziś dokonuje się to automatycznie. Klienci ZPUE, w tym przypadku zakłady energetyczne mogą obniżyć koszty, które musieliby pokryć w związku z brakiem dostaw energii. Ponadto ekipa serwisowa otrzymuje konkretną informację - gdzie doszło do awarii, dzięki czemu oszczędza czas na usunięcie usterki sieci.

Zdj. 2. Rozdzielnica SN (średniego napięcia) typu RELF 2S jest modułową, dwusystemową i przedziałową rozdzielnicą w izolacji powietrznej do pierwotnej dystrybucji energii. Została ona wyposażona w dwa systemy szyn zbiorczych umożliwiające tworzenie najbardziej zaawansowanych i skomplikowanych układów zasilania stacji rozdzielczych przedsiębiorstw przemysłowych oraz energetyki wytwórczej i dystrybucyjnej. Zastosowanie szeregu blokad i konstrukcji łukochronnej zapewnia najwyższy stopień bezpieczeństwa obsługi i eksploatacji rozdzielnicy.

E-rewolucja

Zdj. 3. WSB0 - Uniwersalny kontroler stanu wkładek bezpiecznikowych oraz zasilania w rozdzielnicach nN wraz z systemem monitorowania MiniLVS.

Według ekspertów zajmujących się rozwojem elektromobilności, w najbliższych latach należy spodziewać się bardzo dynamicznego wzrostu popularności aut elektrycznych, także na polskich drogach. ZPUE pilnie obserwuje procesy zachodzące na tym rynku, włączając w to legislację i statystyki. Jedną z odpowiedzi jest wspomniany SPS, który na swoim wyposażeniu w jednej z wersji ma ładowarkę prądu stałego dla pojazdów elektrycznych.

- Ładowarki stałoprądowe mają ogromne moce, dochodzące do 120kW dla pojazdów osobowych i 300kW dla autobusów. Trudno sobie wyobrazić, aby do gęsto zurbanizowanych centrów dużych miast jak Warszawa czy Katowice doprowadzić energię potrzebną do zasilania dziesiątek czy setek takich ładowarek. Jedynym rozsądnym rozwiązaniem jest wykorzystywanie istniejącej infrastruktury elektroenergetycznej wspomaga-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

nej przez magazyny energii – tłumaczy Naparty. Tym samym ZPUE S.A. dołącza do grona tych podmiotów, które zapewniając kompleksowe wsparcie klientom, bierze bacznie pod uwagę dynamiczne zmiany jakimi cechuje się współczesny świat. To daje gwarancję, że urządzenia z włoszczowskiej spółki to rozwiązania na lata, których jakość potwierdzają trzy dekady obecności na rynku elektroenergetycznym. n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Przedłużacze kablowe 110 kV do zastosowań tymczasowych Żyjemy w świecie, w którym trudno wyobrazić sobie życie bez prądu. Nawet krótkotrwałe, planowane przerwy w dostawach energii elektrycznej, powodują dużą frustrację u użytkowników prywatnych i przedsiębiorstw. Stąd też ciągła potrzeba redukowania przez spółki dystrybucyjne parametrów SAIDI i SAIFI. Z punktu widzenia wykonawcy coraz trudniej uzgodnić dogodny czas na wyłączenie nawet krótkiego fragmentu sieci dystrybucyjnej 110 kV. Operatorzy niechętnie podejmują decyzje związane z wielogodzinnymi wyłączeniami newralgicznych fragmentów linii.

ychodząc naprzeciw tym oczekiwaniom Nexans już od kilku lat oferuje rozwiązanie sprzyjające kompromisowi przy niezbędnych modernizacjach lub naprawach. Mowa o tymczasowych, przenośnych przedłużaczach kablowych do 220 kV z fabrycznie zainstalowanymi, elastycznymi głowicami suchymi wielokrotnego użytku. Przedłużacze możemy podzielić na dwia warianty ze względu na swoją pracę: yy przedłużacze krótkie do 150 m długości/fazę pracujące w stacjach GPZ, RPZ yy przedłużacze długie 300-450 m służące do stworzenia obejścia fragmentu lini napowietrznej na potrzeby modernizacji linii lub w przypadku awarii. W Polsce, biorąc pod uwagę najbardziej popularne rozwiązanie sieciowe

110 kV oraz ustandaryzowane obciążalności prądowe linii, rzadko spotykamy linie napowietrzne 110 kV zbudowa-

ne z przewodów większych niż AFL-6 240 mm2. Biorąc pod uwagę warunki letnie, nasłonecznienie 1000 W/m2,

obciążalność prądowa takiego przewodu dla temp. pracy +80 oC wynosi około 630 A. Myśląc o tyczasowym zastąpieniu takiej linii musimy dobrać przewód o odpowiednim przekroju. Nexans Polska Sp. z o.o. posiada w swojej ofercie możliwość dostaw jak i wynajmu przedłużaczy 110 kV właśnie na potrzeby takich aplikacji. Dla rozwiązań stacyjnych długością optymalną ze względu na odległość pomiędzy bramką a wyłącznikiem znajdującym się przy transformatorze jest około 120-140 m. Poniżej przedstawiono parametry przełużacza kablowego PTSC110 300150 dla rozwiązań stacyjnych. W przypadku rozwiązań przenośnych nie należy stosować kabli 110 kV przeznaczonych do układania w ziemi ze wzlędu na swoją dużą masę, mały promień gięcia i brak możliwości wielokrotnego zwijania i rozwijania. Kabel powinien posiadać dla łatwiejszej

Typ kabla

2XS2Y<c> 1x300RM/35 64/110 (123) kV

Żyła przewodząca

żyła miedziana, wielodrutowa, zagniatana (RM) o przekroju 300 mm2

Typ głowic kablowych

Głowica silikonowa sucha FM1.123

Długość drogi upływu głowicy

3600 mm (III klasa zabrudzeniowa)

Rodzaj bębna

Bęben trójkomorowy, mieszczący do 150 m kabla na fazę (łączna długość kabla na bębnie: 450 m)

Masa bębna z kablem i głowicami (3x150 m)

ok. 4,5 t

Badania (kabel i głowica)

IEC60840:2011 4.0b

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Przykład realizacji z dwoma kablami 110 kV na fazę

Sposób ułożenia

Płasko, na ziemii, obustronne uziemienie Płasko, na ziemii, obustronne uziemienie Płasko, na ziemii, 1-stronne uziemienie Płasko, na ziemii, 1-stronne uziemienie

Kabel WN 110kV o przekroju Cu 300 mm2

Montaż przedłużacza z silikonowymi głowicami na słupie

Obciążalność bez uwzględniania promieniowania słonecznego

Odstęp międzykablowy (między osiami)

Obciążalność z uwzględnieniem promieniowania słonecznego 1000 W/m2

20oC

30oC

40oC

20oC

30oC

40oC

7 cm

827 A

770 A

706 A

761 A

699 A

628 A

20 cm

807 A

751

689 A

751 A

690 A

622 A

7 cm

906 A

843

773 A

833 A

763 A

686 A

20 cm

929 A

864 A

792 A

862 A

791 A

712 A

Przykładowe parametry obciążalnościowe kabla w zależności od sposobu ułożenia dla kabla 2XS2Y<c> 1x300RM/35 64/110 (123) kV

obsługi i poprawy promienia gięcia jak najmniejszą grubość izolacji XLPE – w naszym przypadku jak wyżej – 13 mm, zachowując przy tym parametry wytrzymałościowe dedykowane w sieciach 110 kV. Dodatkowo, w celu sprawdzenia kabla po ułożeniu pod względem uszkodzeń mechanicznych kabla na warstwie zewnętrznej – stosujemy dodatkową warstę półprzewodzącą. Ważną częścią systemu przenośnego jest sucha silikonowa głowica typu FM1.123, która nie posiada żadnego wypełnienia olejowego, jest zbudowana jako jednolity odlew, spojony idealnie z kablem materiał izolacyjny, z możliwością zginania wraz z kablem. Głowica może pracować w każdej pozycji sieciowej (nawet odwróconej). Na czas transportu oraz układania kabla, głowice kablowe posiadają specjalny pokrowiec zabezpieczający głowicę przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Elastyczna głowica kablowa FM1.123

Wszystkie trzy fazy w przypadku długości jedno-fazowej 150 m (450 m kabla łącznie) są nawinięte wraz z głowicami na specjalny stalowy bęben trójkomorowy. Na czas transportu głowice są unieruchomione za pomocą zacisków śrubowych. Całość, w zależności od długości linii, można ułożyć ręcznie wykorzystując nawet siłę ludzkich mięśni - szczególnie w nieprzychylnych warunkach lokalizacyjnych. Dla długotrwałej użyteczności zestawu, ważne jest odpowiednie obchodzenie się z kablem tak, aby go nie uszkodzić (np. poprzez zbyt mały promień gięcia, użycie zbyt dużej siłu ciągnięcia).

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

Polskie prawo budowlane sprzyja rozwiązaniom tymczasowym 110 kV. Do 180 dni możemy użytkować instalację bez np. pozwolenia na budowę. Pozostaje tylko zdobyć odpowiednie uzgodnienia ze strony operatora danej sieci dystrybucyjnej lub stacji rozdzielczej. Nexans dostarczył w ciągu kilku ostatnich lat ponad 500 przedłużaczy, które znalazły zastosowanie w sieciach dystrybucyjnych WN w Europie do 220 kV włącznie. Kontakt w sprawach technicznych i handlowych: Marcin Mróz Nexans n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

System CZIP®-PRO nowe rozwiązania CZIP®-PRO jest nową generacją cyfrowych zabezpieczeń produkowanych przez firmę Relpol S.A. od 1995r. W tym roku Relpol S.A. obchodzi 60- lecie działalności, co stanowi okazję do podsumowań i zaprezentowania wprowadzonych innowacji i rozwiązań.

d początku konstruowania i produkowania naszych urządzeń mamy szczególnie na uwadze dbałość o jakość oraz nieustający rozwój. Wieloletnie doświadczenia wynikające z wdrażania do praktyki eksploatacyjnej kolejnych wersji zabezpieczeń cyfrowych CZIP®, doskonała kooperacja z kadrą naukową oraz specjalistami z energetyki zawodowej, pozwoliły na powstanie produktu zgodnego ze światowymi standardami, spełniającym wszystkie wymagania rodzimej energetyki. Polska myśl techniczna oraz doświadczenie na rynku zabezpieczeń pozwalają na bardzo dobre rozumienie potrzeb oraz bliską współpracę z krajowymi operatorami sieci energetycznych. Od lat firma Relpol S.A. stara się sprostać indywidualnym rozwiązaniom, zapewniając bezpośredni kontakt z konstruktorami, własny serwis oraz pełen zakres konsultacji i szkoleń. Jesteśmy liderem na polskim rynku w zakresie jakości tych urządzeń, zarówno pod względem sprzętowym jaki i tym najważniejszym dla tego typu aparatury, czyli zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego, spełnienia wszelkich wymagań i kryteriów zabezpieczeniowych. W artykule zaprezentowane zostały główne cechy systemu CZIP®-PRO, jak również innowacyjne rozwiązania wprowadzone w ostatnim czasie. Cyfrowe zabezpieczenia CZIP®-PRO są w 100% polskim produktem opracowanym przez konstruktorów firmy Relpol S.A., przy współpracy z Instytutem Elektroenergetyki Politechniki Poznańskiej. W urządzeniu zaimplementowane zostały niezawodne algorytmy i kryteria zabezpieczeniowe, w tym unikalne algorytmy zabezpieczeń ziemnozwarciowych autorstwa

prof. J. Lorenca i dr W. Hoppela, noszące znamiona wynalazku. Na szczególną uwagę zasługują dwa nowe rozwiązania, tzn. adaptacyjne zabezpieczenie konduktancyjne, pozwalające na skuteczne wykrywanie zwarć doziemnych o rezystancji przejścia na poziomie do 8 kΩ oraz selektywne zabezpieczenie ziemnozwarciowe w polu transformatora uziemiającego. Rozwój produktu we współpracy z polską nauką zapewnia aplikowanie najnowocześniejszych i unikalnych rozwiązań. Cechą wyróżniająca CZIP®-PRO jest z pewnością również intuicyjność i łatwość obsługi. Jednym z podstawowych założeń przy konstruowaniu cyfrowego zabezpieczenia CZIP®-PRO (rys. 1) było zaprojektowanie jednego urządzenia dla wszystkich pól w rozdzielniach średnich napięć (za wyjątkiem automatyki SZR). Wyboru kompletnego pakietu funkcji przeznaczonych dla konkretnego pola dokonuje się z poziomu graficznego interfejsu użytkownika. W jednym urządzeniu CZIP®-PRO zostały predefiniowane nastawy pól i oprogramowanie dla wszystkich pól rozdzielni. Takie podejście w bardzo dużym stopniu skraca czas i upraszcza proces uruchomienia aparatury. Konfiguracja wszystkich parametrów możliwa jest bezpośrednio na ekranie CZIP®-PRO. Jednocześnie użytkownik dostaje możliwość programowania własnych logik i wprowadzania indywidulanych rozwiązań. Możliwość swobodnego wykorzystania logik programowanych została wprowadzona przy zachowaniu peł-

Rys. 1. Cyfrowy sterownik CZIP®-PRO

niej integralności z dotychczasową funkcjonalnością CZIP®-PRO. Również unikalny pod względem czytelności i wielkości 7 calowy dotykowy ekran LCD stanowi wyróżnik na rynku cyfrowych zabezpieczeń. Dzięki zastosowaniu dużego dotykowego ekranu dostęp do nastaw i odczyt parametrów jest przejrzysty i intuicyjny. Funkcje urządzenia są w logiczny sposób pogrupowane tak, aby w jak największym stopniu uprościć obsługę użytkownikom. Solidna konstrukcja obudowy, wysokiej jakości podzespoły i materiały. Nowoczesne wzornictwo zostało połączone z trwałą metalową obudową z odlewów, której zadaniem jest zapewnienie bezpieczeństwa użytkowania. Oprogramowanie CZIP®-SET (rys. 2) dostarczane wraz z systemem CZIP®-PRO to nowoczesne narzędzie inżynierskie wspomagające użytkownika w tworzeniu nastaw, konfigurowaniu wszystkich dostępnych parametrów oraz bieżącego odczytu danych

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE konfiguracyjnych, pomiarowych i rejestratora zdarzeń. W pakiecie oprogramowania zawarty jest również moduł umożliwiający odczyt próbek zapisanych w rejestratorze zakłóceń i wszechstronną analizę tych danych oraz edytor logik programowalnych. Program umożliwia komunikację z urządzeniami CZIP®-PRO poprzez porty szeregowe RS485, światłowód, USB lub Ethernet.

Logiki programowalne W urządzeniach systemu CZIP®-PRO został zaimplementowany moduł do obsługi logik programowalnych użytkownika, a w oprogramowaniu narzędziowym CZIP-SET dodano edytor schematów logicznych (rys. 3). Moduł logik programowalnych zwiększa możliwości w zakresie dostosowania urządzenia CZIP®-PRO do indywidualnych rozwiązań i potrzeb. Został wprowadzony jako rozszerzenie dotychczasowej funkcjonalności, przy jednoczesnym zachowaniu pełnej kompatybilność ze strukturą sprzętową i programową, bez zmiany algorytmów zabezpieczeń, reguł lampek i przekaźników. Edytor logik programowalnych umożliwia graficzne zaprojektowanie schematu opisującego połączenia logiczne pomiędzy udostępnionymi sygnałami dwustanowymi, w tym: wejściami binarnymi, wyjściami zabezpieczeń, lampkami i przekaźnikami programowalnymi oraz innymi elementami automatyki zabezpieczeniowej. Na każdym panelu można konfigurować po trzy wejścia dwustanowe i określić połączenia między nimi, wykorzystując dostępne bramki logiczne, timery i przerzutniki. Wyniki logik programowalnych mogą być wykorzystane następnie, między innymi do: blokowania zabezpieczeń, raportowania, sterowania wyłącznikiem, sterowania lampkami i przekaźnikami. Otrzymany sygnał logiczny może być również przekazany jako sygnał wejściowy na następnym panelu. W ten sposób można łatwo zagnieżdżać i rozszerzać logiki o kolejne połączenia. Wszystkie te elementy są konfigurowane bezpośrednio w oknie edytora. Możliwe jest również wydrukowanie pełnego schematu połączeń i wykorzystanych elementów. Narzędzie to zostało zaprojektowany tak aby użytkownik mógł swobodnie i intuicyjnie projektować połączenia logiczne pomiędzy elementami automatyki zabezpieczeniowej dostępnymi w urządzaniu CZIP®-PRO.

Rys. 2. Oprogramowanie narzędziowe CZIP®-SET

Rys. 3. Edytor logik programowalnych w CZIP®-SET

Innowacyjne kryteria zabezpieczeń od skutków zwarć doziemnych w sieciach średnich napięć (SN) Eliminowanie niekorzystnych zjawisk występujących w sieciach SN i ochrona przed zagrożeniami porażeniowymi są najważniejszymi zadaniami urządzeń aparatury EAZ (Elektroenergetyczna Automatyka Zabezpieczeniowa). Powszechnie stosowane zabezpieczenia z grupy admitancyjnych [1], szczególnie konduktancyjne, w dużym stopniu zapewniają

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

bezpieczeństwo w sieci i prawidłowo reagują na zakłócenia doziemne. Doświadczenia eksploatacyjne wskazują jednak, że w pewnych „trudnych warunkach” istniejące kryteria mogą być nie wystarczające. Przykładem tego są zwarcia doziemne w obwodzie transformatora uziemiającego, które w praktyce traktowane są jako zwarcia na szynach zbiorczych. Nie są znane rozwiązania, które umożliwiają jednoznaczną identyfikację wystąpienia doziemienia w polu transformatora potrzeb własnych i urządzeń przyłączonych

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 4. Uproszczony schemat algorytmu adaptacyjnego zabezpieczenia konduktancyjnego

do jego punktu gwiazdowego. Kryteria zerowoprądowe i zerowonapięciowe stosowane w tych przypadkach nie są selektywne, stąd w sieciach skompensowanych i z izolowanym punktem neutralnym działają tylko na sygnalizację i nie zapewniają pełnej ochrony obwodów od skutków zwarć doziemnnych. W sieciach o punkcie neutralnym uziemionym przez rezystor może dojść nawet do wyłączenia transformatora zasilającego. Innym zjawiskiem obserwowanym w ostatnich latach, generującym problem w działaniu zabezpieczeń ziemnozwarciowych jest wzrastająca liczba trudno wykrywalnych zakłóceń o rezystancjach przejścia przekraczających kilka tysięcy omów. Wiąże się to ze wzrastającymi latem rezystywnościami gruntów, co powoduje znaczące obniżenie się wartości sygnałów pomiarowych filtrów składowych zerowych napięcia oraz prądu. Wartości te mogą być bliskie błędów pomiarowych. Skuteczna detekcja zwarć wysokooporowych jest bardzo istotna ze względu na ryzyko porażenia ludzi i zwierząt, do którego może dojść również nieświadomie, nie koniecznie przez bezpośredni kontakt z częścią czynną np. zerwanym przewodem. W tych trudnych przypadkach klasyczne zabezpieczenie może w ogóle nie zlokalizować zwarcia i nie wyłączyć doziemionej linii. Opisane sytuacje są znane w praktyce eksploatacyjnej i opisywane w literaturze [2]. Dużym wyzwaniem dla producentów aparatury zabezpieczeniowej sieci SN jest reagowanie

na pojawiające się zjawiska i implementowanie nowych algorytmów umożliwiających skuteczną ochronę przed skutkami takich zakłóceń. Dzięki współpracy konstruktorów firmy Relpol S. A. z naukowcami z Instytutu Elektroenergetyki Politechniki Poznańskiej, zostały opracowane i wdrożone w systemie CZIP®-PRO dwa algorytmy zawierające innowacyjne kryteria zabezpieczeń od skutków zwarć doziemnych. Algorytmy te tzn. adaptacyjne zabezpieczenie konduktancyjne [3] oraz selektywne zabezpieczenie ziemnozwarciowe obwodów transformatora uziemiającego dI 0 [4] są alternatywą dla stosowanych klasycznych funkcji zabezpieczeniowych, które nie zawsze uwzględniają specyficzne potrzeby w zakresie zabezpieczeń pól rozdzielni SN.

Detekcja zwarć doziemnych wysokooporowych Adaptacyjne zabezpieczenie konduktancyjne, pozwala na skuteczne wykrywanie zwarć doziemnych o rezystancji przejścia na poziomie do 8 kΩ. Badania i praktyka eksploatacyjna potwierdzają, że wprowadzenie tego zabezpieczenia zwiększa prawdopodobieństwo wykrycia wysokooporowych zwarć doziemnych i pozwala na reagowanie w sytuacjach w których klasyczne algorytmy nie były skuteczne. Zabezpieczenie może być stosowane w sieciach skompensowanych z układami automatyki wymuszania składowej czynnej (AWSCz). Mechanizm inicjalizowany jest sygnałem logicznym po-

twierdzającym załączenie urządzeń wymuszających składową czynną prądu zwarcia. Idea działania algorytmu jest prosta, a jego ogólna struktura jest przedstawiona na rys. 4. Doprowadzenie do wejścia cyfrowego terminala CZIP®-PRO sygnału potwierdzającego załączenie AWSCz, to jedyny warunek jaki należy spełnić, by móc bez ograniczeń korzystać z tego narzędzia. Algorytm adaptacyjnego zabezpieczenia konduktancyjnego jest skutecznym narzędziem do wykrywania zwarć doziemnych wysokooporowych w systemie CZIP®-PRO. Przeprowadzone badania symulacyjne, pokazują jednoznacznie, że wprowadzenie nowego algorytmu adaptacyjnego do zabezpieczenia konduktancyjnego zwiększa zakres wykrywanych rezystancji przejścia kilkakrotnie. Analiza danych pokazuje, że nowy adaptacyjny algorytm zabezpieczenia konduktancyjnego pozwala wykryć zwarcia o wielokrotnie większej rezystancji w porównaniu z algorytmem klasycznym. Zaproponowany algorytm wg założeń jest bardzo prosty, nie wymaga dostarczania nowych sygnałów pomiarowych, a mimo to znacząco rozszerza spektrum wykrywanych doziemień. Konfiguracja nastawy dla algorytmu w oprogramowaniu CZIP®-SET jest również bardzo prosta. Algorytm można uaktywnić w grupie nastaw ziemnozwarciowych, ustawiając parametr RG0adapt na „tak” rys. 5. Dodatkowym warunkiem jest doprowadzenie na zaciski X22.18-19 sygnału potwierdzającego załączenie stycznika AWSCz. Nastawy G0 i U0 dobie-

Rys. 5. Konfiguracja nastaw dla zabezpieczenia RG0adapt

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 6. Schemat pola transformatora uziemiającego z terminalem polowym CZIP®-PRO

rać należy tak jak do działania w normalnym trybie. Opisywany algorytm został zastosowany w terminalach polowych CZIP®-PRO i jest on na ich wyposażeniu standardowym. Skuteczność działania zabezpieczenia została potwierdzona przez wykonywane w ostatnim czasie próby, których wyniki zaprezentowano w [5]. Odnotowywano również zadziałanie zabezpieczeń adaptacyjnych tam, gdzie algorytmy klasyczne w żaden sposób nie reagowały na pojawiające się zwarcie.

Selektywne zabezpieczenie ziemnozwarciowe w polu transformatora uziemiającego Nowe zabezpieczenie ziemnozwarciowe zaimplementowane w CZIP®-PRO, przeznaczone jest do zabezpieczenia pól potrzeb własnych sieci SN, w których punkt neutralny uziemiony jest przez dowolny element impedancyjny, w tym w sieciach skompensowanych. Dotychczasowe rozwiązania nie umożliwiały jednoznacznej identyfikacji zwarcia doziemnego w obrębie transformatora uziemiającego i przyłączonych do jego punktu gwiazdowego urządzeń. Typowe kryteria zerowoprądowe oraz zerowonapieciowe pobudzały jedynie sygnalizację i tym samym nie stanowiły pełnej ochrony obwodów od skutków zwarć doziemnych. Wykrycie zwarcia następowało przez wyłączenie innych urządzeń przyłączonych do rozdzielni, na przykład linii, szyn zbior-

czych i nie mogło być zrealizowane automatycznie, lecz przez obsługę. Zasada działania zabezpieczenia dI 0 wykorzystuje ideę zabezpieczenia różnicowego i chroni obwody pola transformatora uziemiającego przed skutkami zwarć doziemnych. Algorytm zaprezentowany zostanie na przykładzie typowego schematu pola transformatora uziemiającego, przedstawionego na rys. 6, wyposażonego w: yy transformator uziemiający TUZ, yy rezystor uziemiający RN, yy zespół przekładników prądowych TIF w układzie pełniej gwiazdy do pomiaru prądów fazowych, yy przekładnik prądowy TIN do pomiaru prądu w obwodzie uziemiającym punkt gwiazdowy transformatora, yy zespół wyłącznika W, yy cyfrowy sterownik polowy CZIP®-PRO. W celu realizacji opisywanej funkcji zabezpieczeniowej na zaciski wejść pomiarowych sterownika CZIP®-PRO należy doprowadzić sygnały z przekładników pomiarowych prądów fazowych IL1, IL2, IL3 i prądu w obwodzie uziemiającym IN oraz napięcie składowej zerowej U0. Idea zabezpieczenia oparta jest na detekcji różnicy pomiędzy wartością prądu zerowego 3I 0p wyliczoną z pomierzonych prądów fazowych w obwodzie łączącym szyny rozdzielni z wyłącznikiem pola, a wartością INp prądu płynącego w obwodzie uziemiającym punkt gwiazdowy transformatora mierzoną przez prze-

kładnik TIN. Obliczenia różnicy tych prądów wykonuje się zgodnie z zależnością: (1) gdzie: 3I0p - wartość składowej zerowej prądu wyliczona z prądów fazowych po stronie pierwotnej, INp - zmierzona wartość prądu w obwodzie uziemiającym punkt neutralny, przeliczona na wartość po stronie pierwotnej. W oprogramowaniu narzędziowym CZIP®-SET w zakładce „Nastawy główne” w części zabezpieczenia ziemnozwarciowe, czułość zabezpieczenia można ustalać poprzez wybór wartości nastawy dI0, z zakresu 0,05A do 5,00A – rys. 7. Dodatkowo można ustawić zwłokę czasową zabezpieczenia tdI0 dobierając ją z zakresu 0,05s do 15,00s. Zaletą zaprezentowanego zabezpieczenia jest jego prostota i łatwość konfiguracji, a samo uruchomienie nie wymaga żadnych dodatkowych urządzeń czy np. narzędzi pomiarowych. Badania potwierdzają [5] uniwersalność zabezpieczenia, które może być przeznaczone do pracy w sieciach skompresowanych oraz sieciach pracujących z punktem neutralny uziemionym przez rezystor. Warto dodać, że CZIP®-PRO jest pierwszym na rynku urządzeniem, który ma zaimplementowany algorytm będący skutecznym sposobem na zabezpieczenie od skutków zwarć doziemnych w polu transformatora uziemiającego.

Rys. 7. Konfiguracja nastaw dla zabezpieczenia dI0

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Podsumowanie Od 23 lat jesteśmy producentami aparatury EAZ- cyfrowych zabezpieczeń dla sieci SN. Bezpieczeństwo energetyczne stanowi dla nas nadrzędny cel, którym kierujemy się podczas konstruowania i produkowania systemu CZIP®-PRO. Na polskim rynku energetycznym jesteśmy liderem w zakresie jakości tych urządzeń, zarówno pod względem sprzętowym jaki i spełniania wszelkich wymagań i kryteriów zabezpieczeniowych wymaganych dla aparatury EAZ. Nieustannie dążymy do tego aby polepszyć jakość i funkcjonalność oferowanych przez nas zabezpieczeń, wprowadzając nowe rozwiązania i udoskonalenia. Ma-

my nadzieje że nadal razem z systemem CZIP®-PRO będziemy mogli realizować wspólny do osiągniecia cel bezpieczeństwa energetycznego.

Relpol S.A. - Zakład Polon ul. Browarna 11, 65-849 Zielona Góra www.czip-pro.pl www.relpol.com.pl Dział Marketingu i Sprzedaży tel.: +48 68 45 32 708 fax.: +48 68 45 32 702 e-mail: polon@relpol.com.pl Dział Techniczny tel.: +48 68 45 32 703 e-mail: polon@relpol.com.pl n

LITERATURA • [1] Lorenc J., Admintacyjne zabezpieczenia ziemnozwarciowe, Poznań (2007), Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej • [2] Hoppel W., Sieci średnich napięć. Automatyka zabezpieczeniowa i ochrona od porażeń, (2017) WNT • [3] Zgłoszenie patentowe (2015) Sposób zabezpieczania od skutków wysokooporowych zwarć z ziemią w sieciach skompensowanych średniego napięcia. P.412442 • [4] Zgłoszenie patentowe (2014) Sposób selektywnego zabezpieczenia obwodów od skutków zwarć doziemnych w polu transformatora uziemiającego. P409125 • [5] Olejnik B., Staszak B., Nowe rozwiązania w zabezpieczeniach od skutków zwarć doziemnych w sieci SN, Wiadomości Elektrotechniczne (2015), nr 12, s 12-14

ZAPRASZAMY NA STOISKO UDE HALA R, STOISKO NR 2

ISSN 1732-0216

INDEKS 220272

Zaawansowana analiza jakości energii Nr 4/2018 (111)

x-microBEL

Nr 2/2018 (109)

Nr 3/2018 (110)

w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

ŁĄCZNIKI w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

w tym cena 16 zł ( 8% VAT )

| www.urzadzeniadlaenergetyki.pl |

• Wpływ kompozytów poliestrowych na środowisko naturalne w porównaniu do aluminium oraz stali • • JM-TRONIK – innowacje zasilane energią • Trójfazowe silniki asynchroniczne produkowane przez CELMA INDUKTA SA (Grupa CANTONI) • • Ex-microBEL - rodzina najbardziej zaawansowanych sterowników sieci SN • Jak powstaje transformator suchy żywiczny RESIBLOC®? •

109

Specjalistyczny magazyn branżowy

110

Specjalistyczny magazyn branżowy

111

Specjalistyczny magazyn branżowy

• Konferencja „Łączniki w eksploatacji” • Wywiad - Elektrometal - Energetyka • Router MSG-705 • speedE® - rewolucja w branży narzędzi ręcznych • • Rozdzielnica średniego napięcia MILE - nowoczesny napęd magnetyczny wyłącznika • • Doświadczenia z automatyczną izolacją zwarć w sieciach SN przy zastosowaniu systemu restytucyjnego Self Healing Grid •

• Wpływ II etapu ekodyrektywy na parametry i konstrukcję transformatorów • CZIP®-PRO - nowa generacja cyfrowych zabezpieczeń • • Biegunowość podłączenia przewodów a poprawność wyniku pomiaru • Dławiki sieciowe i komutacyjne • • Infrastruktura Smart Grid w dobie digitalizacji •

Szybka, łatwa konfiguracja. Tworzenie raportu za pomocą jednego przycisku. Lepsze rezultaty.

ŁĄCZNIKI

Rejestrator jakości energii Fluke 1748 zapewnia dane, których potrzebujesz, aby szybko i łatwo obliczać zużycie energii, przeprowadzać analizy oraz rozwiązywać problemy związane z systemem dystrybucji zasilania.

• Pełna zgodność z normą pomiarową IEC 61000-4-30 Class A • Zaawansowana cyfrowa weryfikacja połączenia z funkcją autokorekty

KONFERENCJA NAUKOWO TECHNICZNA

• Automatyczne rejestrowanie ponad 500 parametrów

Ł Ą C Z N I K I W EKSPLOATACJI

• Raportowanie stanu i jakości energii elektrycznej Poznaj zupełnie nowe możliwości w zakresie analizy jakości energii, projektowania systemów oraz zarządzania zapotrzebowaniem na energię

www.fluke.pl/1748

Elastyczność w dopasowaniu do obiektu Zaimplementowany szereg zaawansowanych mechanizmów bezpieczeństwa IT Idealnie dopasowany do współpracy z automatyką FDIR

Fluke. Keeping your world up and running.®

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 2/2018 (109)

Funkcja kierunkowego wskaźnika przepływu prądu zwarcia w sieciach SN

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 3/2018 (110)

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 4/2018 (111)

Kompleksowa obsługa telesygnalizacji i telesterowań rozdzielni i złącz kablowych SN

25 – 27 Kwiecień 2018 O

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Nowe rozwiązania platformy sprzętowej SPRECON® dla cyfrowych systemów dystrybucji energii Około 95 procent wszystkich dostawców energii odnawialnej, takich jak farmy wiatrowe i fotowoltaiczne, jest podłączonych do systemu dystrybucji. Sieci muszą przyjmować i rozprowadzać energię, której ilość silnie waha się i to często w różnych kierunkach.

przyszłości, operatorzy będą musieli przyjąć jeszcze większą odpowiedzialność za stabilność sieci, a tym samym sprostać wymaganiom zmian w polityce energetycznej. Technologie cyfrowe wspomagają operatorów sieci w zadaniach z zakresu: yy Zarządzania przeciążeniami yy Stabilizacji poziomów napięć i zarządzania mocą bierną yy Przywracania zasilania Sprecher Automation oferuje szeroką gamę produktów oraz dysponuje doświadczoną kadrą specjalistów ds. konfiguracji i bezpieczeństwa cyfrowych sieci dystrybucji energii.

SPRECON – sterowanie, zabezpieczenia i nadzór SPRECON to jednolita platforma automatyki, stosowana niezależnie od rodzaju obsługiwanych procesów, do sterowania i ochrony urządzeń oraz sieci w takich obszarach, jak systemy sterowania stacji, zabezpieczenia sieci energetycznych, telemechanika i SCADA. Obok uniwersalnego systemu do wizualizacji procesów, SPRECON to również następujące serie urządzeń: yy Wielofunkcyjne urządzenia automatyki (SPRECON-E-C) yy Zabezpieczenia i wielofunkcyjne urządzenia zabezpieczające i ste-

Rys. 1. Rozwiązania cyfrowe dla stacji SN

rownicze (SPRECON-E-P) yy Kierunkowe sygnalizatory zwarć (SPRECON-EDIR) yy Kompaktowe moduły sterownicze (SPRECON-E-T3) Urządzenia SPRECON składają się z systemu podstawowego, obejmującego funkcje sygnalizacji, sterowania i przetwarzania danych pomiarowych, monitorowania sieci, a także z inteligentnych funkcji automatyki i zabezpieczeń do różnych zadań ste-

rowniczych. Integralnym elementem platformy jest moduł IT security. Kompaktowy system automatyki SPRECON-E-T3 pełni wiele funkcji w zapewnieniu wydajności i rozwoju bezpieczeństwa inteligentnych systemów dystrybucji. Komunikacja poprzez GPRS/UMTS/LTE, bezpośrednie połączenie z przekładnikami pomiarowymi/sensorami, inteligentnymi licznikami energii, a także lokalne sterowanie procesami z paneli kon-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE trolnych czy webserwera, to tylko niektóre z funkcji systemu SPRECON-E-T3, które umożliwiają stopniową i modułową rozbudowę inteligentnych stacji rozdzielczych.

SPRECON-EDIR – kierunkowy sygnalizator zwarć i doziemień SPRECON-EDIR to precyzyjny kierunkowy sygnalizator zwarć i doziemień, który wykorzystuje i łączy różne metody ciągłego monitorowania kompensowanych, izolowanych lub uziemionych sieci średniego napięcia. Metody wykrywania zwarć mogą działać równolegle. Zadziałanie lub sygnalizację ustawia się według priorytetów. Sygnalizator wykorzystuje następujące metody: yy Metody stanów ustalonych, harmonicznych, stanów przejściowych, powracających doziemień yy Metoda impulsów i szybkich impulsów yy Metoda admitancyjna i admitancyjna różnicowa yy Metoda sygnalizowania kierunku zwarcia yy Kierunkowe DT (2 stopnie) yy Ustalanie priorytetów yy Operacje logiczne SPRECON-EDIR dostępny jest jako samodzielne urządzenie, moduł platformy SPRECON-E-T3 lub moduł programowy dla wybranych zabezpieczeń SPRECON-E-P.

SPREBOX – kompaktowe szafki sterownicze Szafki sterownicze SPREBOX to ekonomiczne, gotowe rozwiązania o kompaktowej budowie, do różnych zastosowań w dziedzinie automatyki. Oprócz sterowników, wyposażone są w nowoczesne zasilacze UPS z bateriami o długiej żywotności, a także standardowe złącza, w tym interfejs Modbus RTU, DNP3.0 i IEC 60870-5-103/104. Szafki SPREBOX przeznaczone są zarówno do montażu wnętrzowego, jak i zewnętrznego. Spełniają wszelkie wymogi co do trwałości i odporności na udary, a także dotyczące zgodności elektromagnetycznej.

SPRECON IT SECURITY System SPRECON powstał szczególnie z myślą o infrastrukturze strategicznej, jak systemy sterowania i nadzoru sieci dystrybucji energii elektrycznej. Systemy SPRECON spełniają wymagania prawa w zakresie bezpieczeństwa

Rys. 2. Włączenie rozproszonych wytwórców energii w jedną sieć

IT, a także międzynarodowych norm z serii ISO/IEC 27000 (np. System Zarządzania Bezpieczeństwem Informacji), IEC 62351 i IEC 62443. Funkcje systemu SPRECON IT Security: yy Bezpieczne przesyłanie danych procesowych tunelem VPN z szyfrowaniem OpenVPN lub IPsec yy Wbudowany firewall yy Połączenie z RADIUS/LDAP (usługi katalogowe) i zarządzanie prawami dostępu yy Bezpieczeństwo przy uruchomieniach i serwisowaniu dzięki kontroli praw dostępu wg ról (RBAC) yy Monitorowanie sieci (Security Logging) poprzez Syslog i SNMPv3 yy Segmentacja sieci za pomocą VPN, VLAN, firewall’a a także niezależnych interfejsów fizycznych

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

yy Ochrona przed złośliwym oprogramowaniem poprzez zastosowane oprogramowanie SPRECON oraz Białą Listę Aplikacji Firma Sprecher Automation uzyskała certyfikat ISO 27001 dla Systemu Zarządzania Bezpieczeństwem Informacji (SZBI) i wszystkich procesów biznesowych. Udziela także wsparcia swoim klientom przy wdrażaniu SZBI w ich strukturach.

Stacje transformatorowe w technologii smart Rozwój energetyki rozproszonej wymusza stosowanie inteligentnych cyfrowych stacji transformatorowych aby zagwarantować bezpieczeństwo dostaw energii. Stacje transformatoro-

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE we w technologii smart firmy Sprecher Automation przynoszą znaczące korzyści dla operatorów sieci: yy Gromadzenie istotnych danych sieciowych i kontrolę stanu sieci przez bazowy system SPRECON-E-T3 poprzez IEC 60870-5-101/104, DNP3.0, opcjonalnie z modemem GPRS/UMTS /LTE yy Funkcje bezpieczeństwa IT, takie jak szyfrowanie komunikacji przez IPsec/OpenVPN, konfigurowanie reguł firewall’a i uwierzytelnianie, z lokalnym i centralnym zarządzaniem użytkownikami (np. sterowanie produkcją, konsumpcją i magazynowaniem energii poprzez połączenia RADIUS) yy Lokalne funkcje zarządzania, a tym samym odciążenie centrów sterowania Inteligentne systemy automatyki dla stacji transformatorowych są rozwiązaniem modułowym z możliwością dalszej rozbudowy w sytuacji zmian przepisów czy warunków eksploatacji. Posiadają następujące funkcje: yy Zdalne zbieranie informacji o stanie sieci i sterowanie sieciami niskiego i średniego napięcia yy Odczyt pomiarów z trzech faz dla U/I, mocy czynnej i biernej, częstotliwości – przez maks. 15 modułów pomiarowych yy Automatyka sieciowa (np. automatyczny regulator napięcia) yy Możliwość integracji z istniejącymi systemami (np. poprzez zdolność współpracy z systemami SCADA) yy 2 oddzielne złącza ethernetowe i maks. po 2 złącza RS232 lub RS485 yy Połączenie z takimi urządzeniami podrzędnymi jak analizatory jakości energii, urządzenia pomiarowe, itp. poprzez np. Modbus czy IEC 6205621 (IEC 1107) yy Zdalna obsługa i uruchomienia podczas prac serwisowych i wprowadzania dużych zmian programowych yy Panel operatorski do monitorowania i sterowania yy Wbudowany serwer sieciowy do odczytu danych przez operatora sieci

Inteligentne zarządzanie zasilaniem Platforma SPRECON to rozwiązanie, które umożliwia selektywne i niezawodne monitorowanie i sterowanie dostawami energii ze źródeł odnawialnych poprzez: yy Kompaktowe sterowniki SPRECON-E-T3, z możliwością montażu w szaf-

Rys. 3. Kompaktowa szafka sterownicza dla lokalnych wytwórców energii

kach, wraz z dokumentacją yy Kontrolę mocy skutecznej, 4 stopnie yy Analogowe rejestrowanie mocy poprzez mierniki lub podłączone systemy zewnętrzne yy Szyfrowaną komunikację IPsec/ OpenVPN poprzez IEC 60870-5104/DNP3.0 (w opcji z modemem GPRS/UMTS) yy Możliwość integracji z istniejącymi systemami (np. poprzez współpracę z systemami SCADA) yy Możliwość rozbudowy standardowej konfiguracji o kolejne moduły, w zależności od zmieniających się wymogów prawa lub warunków pracy: - Regulacja mocy czynnej i biernej, nawet powyżej nastawionych wartości - Oddzielne złącza ethernetowe do podłączenia operatorów sieci, sprzedawców bezpośrednich, elektrowni wirtualnych i zakładów energetycznych - Dodatkowe karty wejść/wyjść analogowych i/lub cyfrowych - Funkcje sterowania i regulacji - Dodatkowe interfejsy i protokoły do

podłączenia urządzeń zewnętrznych, takich jak analizatory jakości energii, przekładniki, inteligentne liczniki energii, itd. - Bezpośredni zapis wielkości mierzonych z 110 VAC / 230 VAC, przekładników 1/5 A, sensorów U/I, przekładników małej mocy, zg. z IEC 60044-7/-8 yy Zdalną obsługę i uruchomienia podczas prac serwisowych i wprowadzania dużych zmian programowych yy Wbudowany serwer sieciowy do odczytu danych przez operatora sieci yy Prostą parametryzację, opartą na typowych wartościach Ponadto, zabezpieczenia SPRECON-E-P ze sterownikami polowymi oferują gotowe rozwiązania dla połączeń sieciowych lokalnych wytwórców energii, takich jak farmy wiatrowe. Te wielofunkcyjne urządzenia posiadają oddzielne interfejsy komunikacyjne. Sprecher Automation n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Kiedy zakup rejestratora zakłóceń może się zwrócić Po południu minęliśmy las Birnam i w odległości ok. 500m od drzew założyliśmy obóz. Rozmieściliśmy czujki ruchu i kamery przemysłowe dookoła obozu na 100 i 300m od centrum. W specjalnym namiocie zainstalowaliśmy aparaturę przetwarzającą odbierane dane i sygnalizującą aktualny stan zabezpieczeń.

godzinie 15 specjaliści, którzy się po wielu latach od ekipy serwisu- kiedy szkoda już została wyrządzopotrafili obsługiwać aparatu- jącej, która uzyskała zlecenie na prze- na i trzeba zrobić ewentualnie dokurę i rozumieli jej sygnalizację, gląd techniczny urządzeń… mentację awarii w celach archiwalnych. udali się na spoczynek, zamykając na- Rejestracjami użytkownik interesuje Moim zdaniem, jest to marnotrawmiot. Wieczorem to samo zrobili pozo- się najczęściej dopiero wtedy, kie- stwo pieniędzy, które firma wyłożyła stali, ufając nowoczesnej technice. dy wystąpi poważna awaria. Cza- na zakup rejestratorów. Ciszę nocną zakłócało tylko chrapanie sem rejestracje pozwalają wskazać Każda awaria, której towarzyszy poi szelest liści nadciągającego lasu… miejsce, w którym zakłócenie zo- stój urządzeń, czy całego wydziału, Następnego dnia, kiedy bitewny kurz stało zainicjowane, co znacznie uła- generuje konkretne, wymierne strajuż opadł, specjaliści z dumą pokazy- twia lokalizację niesprawności i skra- ty. To, że zakłócenia zostaną odpowali zdjęcia nieprzyjaciela, przekra- ca czas postoju. Czasem na podsta- wiednio zilustrowane i udokumentoczającego kolejne rubieże. Zdjęcia wie zapisów można wywnioskować, wane, nie zmniejsza ich negatywnebyły full HD, a niektóre nawet 4K, co należy naprawić lub wymienić. go wpływu na budżet firmy. Chwaa mimo to Makbet, nasz dowódca, Jednak są to działania „po fakcie”, lenie się rejestracjami z rozsadzenia nie był zachwycony. Bardziej intransformatora, czy stopienia teresowały go straty, jakie poszynoprzewodu jest wręcz nie nieśliśmy w nocy … na miejscu. Spróbujmy podejść Opisane pow y żej zdar ze inaczej do tego tematu. nie można odnieść do awaTak jak normalną procedurą rii w elektrowni, wyposażonej jest robienie obchodów przez w nowoczesne, a więc i drodyżurnych, w czasie których gie, systemy rejestracji zakłósprawdzany jest stan urządzeń, ceń. Zwykle po zainstalowaniu notowane co ważniejsze wskaurządzeń jest krótkie szkolenie, zania mierników itp., to do copo którym rozpoczyna się nordziennych obowiązków należy malna eksploatacja. Polega ona dodać analizę sygnałów eleknajczęściej na sprawdzaniu, że trycznych pod kątem ich posystem poprawnie pracuje i że prawności. nie ma rejestracji. Jeśli są, czaGłównym zadaniem systemu sem sprawdzane jest, czy dorejestracji zakłóceń (włącznie tyczą poważnej awarii, czy z obsługującym go pertylko drobnego, ulotnesonelem) powinno być go zakłócenia. W tym uprzedzanie o potendrugim przypadku są cjalnym zagrożeniu. ignorowane. Mimo Takie powinno być również założenie przy przeszkolenia, t ylko ustalaniu sygnałów, bardzo nieliczni poktóre powinny być motrafią przeanalizować nitorowane. Nigdy nie rejestracje z rejestrauda się podłączyć do torów zakłóceń. Znam rejestratora wszystkich zresztą przypadki, że możliwych sygnałów. o istnieniu rejestratora Rys. 1. Rejestrator przenośny SZARM firmy TRONIA Sp. z o.o. Zawsze jest to problem użytkownik dowiedział

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE wyboru. Im więcej sygnałów będzie rejestrowanych, tym droższy będzie system rejestrujący. Z drugiej strony, brak istotnych sygnałów w rejestracji spowoduje, że stanie się ona bezwartościowa dla oceny stanu bezpieczeństwa danego obwodu energetycznego. Trzeba więc rejestrować zarówno prądy jak i napięcia fazowe, ponieważ niektóre parametry, np. składowe symetryczne, moce czynne i bierne itp., można uzyskać tylko na podstawie kompletu danych. Do tego można dodać pomiar temperatury w newralgicznych miejscach. Mając rejestrator o odpowiednio dużej częstotliwości próbkowania, można również pokusić się o rejestrację drgań. Wiele informacji niosą również sygnały dwustanowe: przełączenia obwodów, drgania styków, działania automatyki, stany przekaźników i wiele innych. To tylko przykłady. Po pewnym czasie użytkownik sam zauważy, że jedne sygnały nie wiele wnoszą do diagnostyki, a z kolei brakuje mu innych, które by bardzo pomogły przy szukaniu niesprawności. W tym przypadku dobrze mieć rejestratory o budowie modułowej, w których zmiana rodzaju wejścia analogowego może być łatwo wprowadzona nawet w wiele lat po zakupie rejestratora. Z powyższych uwag wynika również, że system rejestracji zakłóceń powinien obejmować możliwie duży obszar firmy. Można to zrealizować np. przez rozstawienie odpowiedniej liczby rejestratorów w kluczowych punktach firmy i wspólne wyzwalanie ich rejestracji, tzn. kiedy jeden rozpoczyna rejestrowanie, inne powinny również się dołączyć, choć ich sygnały mieszczą się w założonych zakresach wartości. W ten sposób można obserwować wpływ różnych urządzeń na parametry sygnałów. Z upływem czasu jedne urządzenia / obwody są włączane, a inne wyłączane. Patrząc na to lokalnie, nie wiele można wyciągnąć wniosków z takich operacji. Jednak kiedy zestawimy rejestracje z różnych miejsc firmy, może się okazać, że wspomniane przełączenia zmieniają konfigurację, a przede wszystkim sposób działania całej sieci energetycznej firmy, włącznie np. ze zmianą kierunku przepływu energii, czy cos φ. Na podstawie rejestracji (wykonanych automatycznie, lub wymuszonych ręcznie), specjalista powinien zauważyć, że niedługo może dojść do awarii i zgłosić to odpowiednim służbom, w celu wykonania właści-

Rys. 2. Rejestracja zwarcia

wych prac, póki nie jest za późno. Czasem sytuacja wygląda tak, jak w anegdocie opisanej na wstępie: niesprawność rozwija się powoli, zwiększając stopniowo intensywność zaburzeń, które początkowo są trudne do zauważenia, potem przyjmowane są za normalne, a kiedy zostanie przekroczona określona granica, następuje lawinowy rozwój wypadków, któremu już nie można zapobiec. Czy można zautomatyzować analizę rejestracji, żeby uniknąć błędów „czynnika ludzkiego”? W pewnych przypadkach może się to udać. Są już opracowywane aplikacje diagnostyczno –analityczno- raportowe, które z jednej strony kontrolują poprawność pracy systemu rejestrującego, a drugiej strony przetwarzają rejestracje zgodnie z narzuconymi algorytmami i wnioski zamieszczają w krótkich raportach. Przegląd standardowych raportów jest dużo łatwiejszy i szybszy niż analiza kilkunastu, czy kilkuset rejestracji. Program się nie męczy i nie robi sobie przerw na kawę. Ma jednak podstawową wadę: nie ma intuicji. Trudno wszystko przewidzieć i wskazać w programie, że takie zakłócenia należy zignorować, a takie świadczą o zagrożeniu. W tym przypadku potrzebna jest przede wszystkim doskonała znajomość monitorowanego obiektu: jego praca normalna i stany odbiegające od warunków normalnych, ale nie

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

wskazujące na problemy: a więc rozruch, niewielkie przeciążenie, efekty przełączeniowe itp. Trzeba też znać przebieg poprzednich awarii w danym lub w podobnym urządzeniu. I najważniejsze: czy poprzednie awarie były poprzedzone określonymi objawami? Jakie to mogą być objawy? Każdy obiekt jest nieco inny, pracuje w nieco innym środowisku, z nieco innymi parametrami. Pewnie w przypadku podobnych obiektów, np. transformatorów lub silników, można znaleźć podobne objawy niesprawności, ale nawet wtedy istnieje prawdopodobieństwo wystąpienia objawów nietypowych, przypadkowych, wynikających z aktualnego stanu urządzenia i środowiska, w którym pracuje. Inaczej mówiąc, system rejestracji zakłóceń powinien monitorować sygnały, które niosą najwięcej informacji o ewentualnych zagrożeniach. Oprócz prądów i napięć fazowych, może to być temperatura, amplituda drgań, prąd I0, itp. Na podstawie prądów i napięć można ustalić wielkość składowej przeciwnej, zawartość harmonicznych, cos φ, ale również obecność krótkich zwarć, które mogą świadczyć np., że izolacja jest osłabiona i wkrótce może dojść do pełnego przebicia itp. Jedne objawy można obserwować, stosując stosunkowo niską częstotliwość próbkowania, nawet mniejszą

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE od 1000 próbek na sekundę (zmiany temperatury, ciśnienia, przepływu itp.). Inne wymagają częstotliwości próbkowania rzędu przynajmniej kilkudziesięciu tysięcy próbek na sekundę (wyższe harmoniczne, krótkie przebicia izolacji, przerwy i odbicia styków podczas przełączeń itp.). Z jakim wyprzedzeniem trzeba wykryć zagrożenie, żeby zapobiec poważnej awarii? Tu potrzebne jest doświadczenie. Im dłużej obserwujemy dany obiekt, tym więcej wiemy o jego naturze i tym łatwiej możemy przewidywać jego przyszłe zachowanie na podstawie wykrytych wczesnych objawów. Czasem miesiącami możemy godzić się na sklejanie się styków przekaźnika, czy zwiększone drgania silnika, a czasem decyzję trzeba podjąć szybko, bo od awarii dzielą minuty. Na początku można sięgnąć do rejestracji, przedstawiających przebieg awarii, a potem przeglądać wcześniejsze zapisy – z poprzedniego miesiąca lub z dłuższego okresu czasu – szukając objawów, które wówczas zignorowane, teraz nabrały znaczenia, kiedy wiadomo, że sygnalizowały zagrożenie. Sensowna jest również wymiana tego typu informacji między firmami – czy to przy użyciu Internetu, czy branżowych czasopism, czy w inny sposób. Można w ten sposób utworzyć coś w rodzaju bazy danych, zawierającej uwagi, notatki, przykładowe rejestracje itp. Może w przyszłości te uwagi coś zasugerują – może wprost, a może pośrednio i użytkownik na wszelki wypadek sprawdzi, czy np. końcówka kabla nie jest obluzowana, czy gryzonie nie uszkodziły kabli, lub czy temperatura danego obiektu jest w normie, lub zrobi wykres trajektorii prądu w funkcji napięcia i czasu... W pewnej firmie zabezpieczenie potrafi przewidzieć , jaką wartość będzie miał prąd za… 5 ms. Już widzę uśmiech czytelnika – jak można zaradzić awarii, która wydarzy się w tak krótkim czasie? A jednak ich zabezpieczenia potrafią przerwać przepływ prądu w szynoprzewodzie w czasie krótszym od milisekundy, więc 5 ms jest wystarczająco długim czasem prognozowania. Wiem jak trudno wyznaczyć jednego, czy kilku specjalistów do takiej pracy. Przy powszechnych redukcjach zatrudnienia, liczeniu wszelkich kosztów i raczej niewielkiej częstości występowania poważnych awarii, takie stanowisko wydaje się być fana-

berią. Jeśli jednak uda mu się zapobiec długiemu postojowi firmy, połączonemu z drogą / uciążliwą naprawą / wymianą wadliwego elementu, to może się zwrócić zarówno koszt jego zatrudnienia, jak i koszt całego systemu rejestracji zakłóceń. I to wielokrotnie. Ktoś może powiedzieć, że takie informacje są już dostępne w telemechanice, a zabezpieczenia również dostarczają rejestracje zakłóceń. To prawda, ale telemechanika zwykle dotyczy konkretnych urządzeń (turbiny, transformatora itp.), a zabezpieczenia ograniczone są wręcz do torów prądowych, które zabezpieczają. Tylko rozsądnie zaprojektowane rejestratory zakłóceń mogą dostarczać spójnych informacji o dużym obszarze firmy, tzn. informacji o tym, jak jeden obiekt wpływa na działanie innych obiektów, czy jak zmiana struktury sieci wpływa na działanie poszczególnych obiektów.

Główną zaletą rejestratorów zakłóceń jest to, że dostarczają przebiegi czasowe, a nie zagregowane po określonym czasie, jak w przypadku analizatorów jakości energii. Podsumowując, potrzebna jest zmiana podejścia do systemów rejestracji zakłóceń elektrycznych. Ich głównym zadaniem nie powinno być rejestrowanie przebiegu awarii, ale uprzedzanie o zagrożeniu na tyle wcześnie, żeby można było jej zapobiec. Tylko wtedy sens zakupu rejestratorów zakłóceń będzie mógł być rozpatrywany również z ekonomicznego punktu widzenia. 25 lipca 2018 r. Janusz Proniewicz, TRONIA Sp. z o.o. www.tronia.pl tronia@poczta.onet.pl n

Firma TRONIA Sp. z o.o. jest producentem popularnych rejestratorów zakłóceń SRZ-AMP, które są zainstalowane m.in. w Elektrowniach Bełchatów i Łaziska, rozdzielniach energetycznych Ozimek i Hermanowice, Elektrociepłowniach Siekierki i Kraków, czy w zakładach przemysłowych ANWIL i Huta Miedzi Głogów. W tej ostatniej firmie zainstalowana została również sieć najnowszych rejestratorów zakłóceń SZARM, o maksymalnej częstotliwości próbkowania przekraczającej 100 000 próbek na sekundę. Przy takim próbkowaniu można analizować szybkość narastania sygnału, harmoniczne do 1000, czy krótkie przebicia izolacji i wiele innych parametrów.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

PRACA NAD REJESTRATOREM SZARM BYŁA FASCYNUJĄCA NIE DLATEGO, ŻE BYŁA ŁATWA, ALE WŁAŚNIE DLATEGO, ŻE BYŁA TRUDNA!

Rejestrator zakłóceń SZARM: 100 000 S/s, jednoczesne próbkowanie, rezystancyjny detektor, AC/DC, pamięć rejestracji 32 MB, odbiór rejestracji przez Ethernet, synchronizacja między szafami, aplikacja analityczno-raportowa

Tronia Sp. zo.o., tronia@poczta.onet.pl, www.tronia.pl

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Smart sensor CSS 014 – klimat pod kontrolą Monitorowanie warunków pracy podzespołów elektronicznych jest ważnym czynnikiem zapobiegania awariom, nie tylko w obudowach i szafach sterowniczych, ale w różnych zastosowaniach. Umożliwia wykrycie problemu występującego w działającym systemie, zanim w rzeczywistości może dojść do poważnej awarii lub nieprawidłowego działania sprzętu. Podstawą takiego monitorowania jest stały lub w regularnych odstępach czasu pomiar danych fizycznych. SMART SENSOR dokonuje dokładnych pomiarów temperatury i wilgotności oraz konwertuje zmierzone dane na znormalizowane sygnały.

owy Smart Sensor CSS 014 to nie tylko czujnik temperatury i wilgotności. Łączy w sobie trzy funkcje: czujnik, interfejs i podajnik sygnału. Podstawą naszego CSS 014 jest inteligentny czujnik o niewielkich rozmiarach, w którym zastosowane są aktualne standardy mikrotechnologii i technologii pomiarowej. Jako specjaliści w dziedzinie Thermal Management zdecydowaliśmy się zastosować inteligentny czujnik, który rejestruje temperaturę otoczenia i jednocześnie wilgotność. Podany zakres pomiarowy dla temperatury otoczenia od -40 do +60 ° C może być regulowany na życzenie, czujnik wilgotności obejmuje już zakres pomiarowy od 0 do 100% wilgotności względnej. Wykryte wielkości fizyczne lub chemiczne są przekształcane w przetwarzalny sygnał elektryczny. CSS 014 zapewnia obecnie konwersję do znormalizowanego sygnału analogowego 4-20 mA. Dane przesyłane są do centrum sterowania lub jednostki sterującej bądź monitorującej za pomocą kabla połączeniowego lub bezprzewodowo, co czyni Smart Sensor CSS 014 również odpowiednim do zdalnego monitorowania. Zarejestrowane da-

ne pomiarowe mogą być gromadzone w systemie kontroli lub można na ich podstawie zdefiniować i zainicjować środki zaradcze. Tak więc funkcja czujnika Smart CSS 014 wykracza znacznie poza funkcję prostego czujnika klimatycznego. Kolejną zaletą Smart Sensor CSS 014 jest to, że można go umieścić nie tylko w obudowie lub szafie sterowniczej, ale także w dowolnym typowym zastosowaniu w określonej atmosferze.

Piotr Żurek STEGO Polska sp. z o.o. n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

DRUKOWANY BIULETYN BRANŻOWY WORTAL

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

Darmo wy wpis p o d s t aw ow y

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

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

NEWSLETTER (11.000 ODBIORCÓW)

PRAKTYCZNE SZKOLENIA Programowanie sterowników PLC Siemens S7-1200

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

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Badania odporności na drgania i wstrząsy sejsmiczne urządzeń energetycznych Badania odporności urządzeń na drgania, udary lub wstrząsy sejsmiczne stanowią krytyczny element w procesie projektowania. Celem tych badań jest identyfikacja i weryfikacja potencjalnych zagrożeń, które mogą prowadzić do bardzo kosztownych napraw lub nawet do poważnych awarii na skutek oddziaływania dynamicznych obciążeń.

ierwszym etapem projektowania pod kątem wystąpienia dynamicznych obciążeń jest symulacja urządzenia metodą elementów skończonych (FEM). Przykładem takiego podejścia jest analiza odporności sejsmicznej konstrukcji dwukolumnowe-

go odłącznika wysokiego napięcia metodą elementów skończonych (Rys.1). Metoda ta pozwala na określenie postaci drgań własnych a następnie na identyfikację miejsc, gdzie można będzie się spodziewać nadmiernych naprężeń lub przemieszczeń. Dzięki tej

wiedzy można dokonać na tym etapie optymalizacji konstrukcji tak aby zminimalizować występujące ryzyka. Dotyczy to oczywiście mechaniki konstrukcji. Aspekty takie jak funkcjonalność, stabilność pracy poszczególnych obwodów to są elementy, które

Rys. 1. Numeryczna analiza odporności sejsmicznej konstrukcji dwukolumnowego odłącznika wysokiego napięcia metodą elementów skończonych – analiza drgań własnych (FEM)

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE mogą być sprawdzone jedynie podczas badań przeprowadzonych na rzeczywistym obiekcie. I tak kolejnym etapem jest przeprowadzenie badań prototypu. Każde urządzenie, które musi zachować swoją funkcjonalność w warunkach zewnętrznych zmiennych obciążeń, musi zostać sprawdzone w procesie opracowywania prototypu. Dzięki temu, na tym etapie, można zlokalizować wszelkie niedoskonałości takie jak uszkodzenia mechaniczne, nadmierne dźwięki, wzbudzenia poszczególnych elementów konstrukcji, przerwy w działaniu poszczególnych obwodów sterujących, etc. Badania takie przeprowadza się w dedykowanych laboratoriach posiadających odpowiednie kompetencje, urządzenia badawcze oraz akredytacje. Laboratorium Badań Wibroakustycznych CTO S.A. jest jedynym akredytowanym polskim laboratorium, w którym można przeprowadzić badania odporności na drgania i wstrząsy obiektów ważących do 3000 kg. Przykładowe badania pokazano na Rys.2. Podstawowe badania można podzielić na trzy grupy: badania sinusoidalne, badania wytrzymałościowe typu „random” oraz badania „time history method”. Badania sinusoidalne służą przede wszystkim do poszukiwania częstotliwości rezonansowych badanego urządzenia oraz jego osprzętu. Przeważnie jest to pierwszy krok w kampanii badawczej. Na podstawie znajomości częstotliwości rezonansowych oraz ich parametrów (szerokość rezonansu, dobroć) możemy przejść do kolejnych badań np. wytrzymałościowych. Badania wibracji losowych typu „random” reprezentują warunki, które występują przy działaniu naturalnych wymuszeń szerokopasmowych z zachowaniem odpowiedniego statystycznego poziomu ufności zarówno dla rozkładu amplitud jak i częstotliwości. Badania typu „random” pobudzają wszystkie częstotliwości rezonansowe jednocześnie i dlatego badania te są wykorzystywane w kwalifikacji wytrzymałościowej urządzeń. Badania te są szeroko stosowane w transporcie (badania kolejowe i drogowe). Uzupełnieniem do badań wytrzymałościowych są badania udarowe oraz badania SRS (shock response spectrum) – często wykonywane na dedykowanych maszynach udarowych (Rys.3). Badania takie mają wykazać w jaki sposób badane urządzenie poradzi sobie w warunkach obciążenia impulsem (takim jak trzęsienie ziemi lub wybuch).

Rys. 2. Badanie odporności sejsmicznej konstrukcji dwukolumnowego odłącznika wysokiego wraz z pomiarami naprężeń

Rys. 3. Badanie odporności konstrukcji na udary jednostkowe

Typowym badaniem wykonywanym dla celów kwalifikacji sejsmicznej jest badanie typu „time history method”. Badanie to polega na odtworzeniu sygnału (np. zarejestrowanego trzęsienia ziemi) w systemie wzbudnika i skalowaniu go w oparciu o kryteria przyjęte w odpowiedniej normie odniesienia. Jednym z najważniejszych elementów badania jest zamocowanie obiektu takie jakie będzie miało w rzeczywistości. Dzięki temu można dokonać

optymalizacji narażenia urządzenia m.in. poprzez dodanie dedykowanych wibroizolatorów. Oprócz tego bardzo ważną rolę odgrywa umiejscowienie poszczególnych elementów (np. w rozdzielnicy, przetwornicy) wewnątrz urządzenia tak aby zminimalizować generowane momenty dynamiczne. www.laboratoria-badawcze.pl n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI Instytut Elektrotechniki to nowoczesny innowacyjny instytut badawczy odpowiadający standardom europejskim zarówno w zakresie potencjału naukowo-badawczego, prowadzonych prac badawczych i rozwojowych oraz wytwarzania produktów wysoko przetwarzonych i zaawansowanych technologicznie. Jest jednym z największych technicznych instytutów badawczych w Polsce. W skład Instytutu Elektrotechniki wchodzą: 4 zakłady naukowo-badawcze w Warszawie, oddział we Wrocławiu, zakład doświadczalny w Międzylesiu k. Kłodzka oraz 4 akredytowane laboratoria badawcze. Instytut utrzymuje liczne kontakty z krajowymi i zagranicznymi instytucjami, uczelniami oraz przedsiębiorstwami. Jest cenionym partnerem dla przemysłu w zakresie wymiany naukowej i technicznej oraz w realizacji wspólnych programów badawczych. Zapewnia przedsiębiorcom przemysłu elektrotechnicznego i energetycznego silne wsparcie naukowo-badawcze, ukierunkowane na innowacyjne technologie oraz pozyskiwanie energii z odnawialnych źródeł. Wysoko wyspecjalizowana i doświadczona kadra naukowa Instytutu w realizacji prac wykorzystuje urządzenia i stanowiska badawcze najnowszej generacji.

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Nadążne kompensatory mocy biernej typu TN-D dla małych odbiorców energii elektrycznej Drobni odbiorcy tacy, jak sklepy, stacje benzynowe, firmy usługowe itp. zasilani są z sieci trójfazowej niskiego napięcia. Jednocześnie główną grupę ich odbiorów to urządzenia jednofazowe, co powoduje dużą asymetrię obciążenia faz. Aktualna tendencja do stosowania oświetlenia LED oraz korzystanie z innych odbiorów (głównie 1-fazowych) wyposażonych w zasilacze prądu stałego jest przyczyną pojawiania się w sieci odbiorczej mocy pojemnościowej. Należy podkreślić fakt, iż asymetria obciążenia w trójfazowym układzie zasilającym może dotyczyć nie tylko wartości mocy ale również jej charakteru (indukcyjna lub pojemnościowa). Zmiany obciążenia poszczególnych faz są bardzo dynamiczne i można je przewidzieć tylko w ograniczony zakresie, a w większości przypadków są to zjawiska statystyczne. Opłaty z tytułu poboru energii biernej indukcyjnej oraz oddawania energii biernej pojemnościowej są znaczne i dla obiektów takich, jak duża stacja benzynowa czy sklep spożywczy wynoszą zwykle od 500zł do kilku tysięcy zł miesięcznie.

ompensatory nadążne TN-D do sterowania wykorzystują sygnały z trzech faz i skutecznie kompensują moc bierną pojemnościową lub indukcyjną w każdej fazie niezależnie. W wyniku zainstalowania kompensatora TN-D następuje praktycznie całkowita likwidacja opłat za energię bierną. Wartym podkreślenia jest fakt, że urządzenia TN-D zostały skonstruowane tak, ze zapewniają bardzo wysoki stopień niezawodności pracy przy niskiej cenie gwarantując zwrot nakładów na kompensację mocy biernej w czasie od 6 tygodni do 6 miesięcy. Drobni odbiorcy energii elektrycznej nie zatrudniają pracowników do obsługi i eksploatacji urządzeń elektrycznych. W związku z powyższym, konstruktorzy firmy ELMA energia przewidzieli również system monitoringu pozwalający śledzić pobory mocy i skuteczność kompensacji z poziomu siedziby producenta. Poprzez zadanie odpowiednich progów alarmowych istnieje możliwość natychmiastowego powiadomienia (np. poprzez SMS)

o niewłaściwej pracy urządzenia i podjęcia błyskawicznych kroków prowadzących do usunięcia usterki. Kompensatory TN-D, wg rozeznania producenta, nie znajdują odpowiednika na rynku polskim i europejskim.

Charakterystyka kompensatora TN-D Automatycznie regulowany nadążny kompensator energii biernej typu TN-D, którego uproszczony schemat przedstawiono na rys.1, składa się z 3-fazowego nieregulowanego dławika kompensacyjnego oraz członów kondensatorowych załączanych łącznikami tyrystorowymi. Poszczególne człony kondensatorowe składają się z jednostek jednofazowych skojarzonych w gwiazdę z wyprowadzonym przewodem zerowym. W każdej fazie członu zastosowano łącznik tyrystorowy załączony niezależnie od stanu załączenia pozostałych faz. Takie rozwiązanie w połączeniu ze sterownikiem mierzącym parametry elektrycz-

ne we wszystkich fazach umożliwia skokową regulację mocy biernej w każdej fazie kompensatora zgodnie z chwilowym zapotrzebowaniem odbiorów na moc indukcyjną lub pojemnościową. Stopniem regulacji kompensatora jest najmniejsza moc kondensatora 1-fazowego. W przykładzie przestawionym na rys.1 jest to ∆QC=0,83kvar. Dla dławika 3-fazowego o mocy QLN=5kvar w rozpatrywanym przypadku w każdej fazie możemy uzyskać 3 poziomy mocy indukcyjnej: 0kvar 0,83kvar 1,67kvar Przy całkowitej mocy 3-fazowej kondensatorów QCN=17,5 (3x5,83kvar) kompensator będzie posiadał w jednej fazie 6 stopni regulacyjnych mocy pojemnościowej: - 0kvar - 0,83kvar - 1,67kvar - 2,50kvar - 3,33kvar - 4,17kvar

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

FILTRY AKTYWNE APF OPTIVAR •

kompensacja wyższych harmonicznych prądu od 2h do 50h,

•

kompensacja mocy biernej indukcyjnej i pojemnościowej,

•

symetryzacja obciążeń.

APF OPTIVAR wolnostojący od 200A do 900A

APF OPTIVAR naścienny od 30A do 150A

APF OPTIVAR rack od 30 do 150A

Po dostarczeniu odpowiednich danych, firma Elma Energia Sp. z o.o. dobierze parametry filtru APF Optivar Dane firmy: Elma energia Sp. z o.o., ul. Wioślarska 18, 10-192 Olsztyn, tel. 895238490, email: elma@elma-energia.pl

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 2. Kompensator mocy biernej typu TN50-D

Rys. 1. Uproszczony schemat kompensatora TN50-D

yy brak stanów nieustalonych (przepięć i przetężeń prądowych) podczas załączania i odłączania kondensatora, co jest zjawiskiem typowym dla łączników stykowych (elektromechanicznych) yy brak części ruchomych i dużą trwałość łączeniowa yy bezgłośna praca Należy podkreślić fakt, że normy dopuszczają krótkotrwałe przeciążenia prądowe do 100-krotnej wartości prądu znamionowego w trakcie załączania kondensatora łącznikiem stykowym. W przypadku systemów tyrystorowych nie występuje żaden wzrost prądu. Przebiegi łączeniowe prądu i napięcia przedstawiono na rys. 3. UWAGA. Tyrystorowe łączniki w kompensatorach TN50-D i TN50Q-D nie generują wyższych harmonicznych prądu i napięcia.

Rys. 3. Przebiegi łączeniowe prądu i napięcia przy użyciu łączników tyrystorowych

Ze względu na rodzaj zastosowanych łączników (tyrystory) czas regulacji wynosi 20ms lub 1s w zależności od zastosowanego sterownika. Widok zewnętrzny kompensatora TN50-D przedstawiono na rys.2 Dławik kompensacyjny, zabezpieczony ażurową osłoną znajduje się na dachu obudowy. Natomiast radiatory łączników tyrystorowych wyprowadzono na zewnątrz obudowy kompensatora. Elementy wrażliwe na podwyższoną temperaturę (kondensatory, aparaturę sterującą) umieszczono wewnątrz kompensatora.

Wnioski

Łączniki tyrystorowe Każdy łącznik tyrystorowy posiada 3 moduły tyrystorowe (załączanie w każdej fazie niezależnie), radiator chłodzący oraz czujniki temperaturowe. Łączniki wyposażone są w nowoczesne, odpowiednio zaprogramowane mikroprocesorowe układy wyzwalania tyrystorów. Łączniki tyrystorowe gwarantują: yy krótkie czasy regulacji – od 20ms yy możliwość natychmiastowego ponownego załączania kondensatora bez konieczności rozładowania

Niesymetryczne obciążenie poszczególnych faz oraz pojawianie się zarówno mocy biernej indukcyjnej jak i pojemnościowej u małych odbiorców wymuszają stosowanie specjalnych urządzeń kompensacyjnych. Takim urządzeniem gwarantującym likwidację opłaty za energię bierną pobraną i oddaną oraz bardzo krótki okres zwrotu nakładów finansowych jest kompensator TN50-D firmy ELMA energia. dr inż. Krzysztof Matyjasek inż. Marcin Kwiatkowski Elma Energia n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Cyfrowa transformacja w Energetyce już nadchodzi. COPA-DATA prezentuje: nowoczesną platformę programową zenon Energy Edition Od ponad 30 lat firma COPA-DATA z siedzibą w Salzburgu dostarcza na rynek nowoczesną platformę programową zenon, która codziennie ułatwia pracę setkom tysięcy inżynierów na całym świecie. Dzięki specjalnej wersji, dedykowanej do branży energetycznej; zenon Energy Edition, COPA-DATA jest również bardzo dobrze znana firmom z branży energetycznej.

Wstęp Branża energetyczna rządzi się swoimi prawami i oczekuje nowoczesnych a przy tym niezawodnych rozwiązań. Z tego powodu w 2006 roku na rynek został wprowadzony zenon

Energy Edition będący zasadniczą częścią opartego na standardzie IEC 61850 systemu automatyki podstacji energetycznej. Zapewnia on operatorowi interfejs do monitorowania i sterowania podstawowego wyposażenia i dlatego ma znaczenie krytycz-

ne z punktu widzenia bezpieczeństwa nieprzerwanego działania podstacji. Dzięki sterownikom IEC 60870 i DNP3 oprogramowanie zenon szybko stało się czołowym produktem a pozytywna certyfikacja sterownika IEC 61850 przez TÜV tylko umoc-

Rys. 1. Automatyka Podstacji

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE niła pozycję zenon jako lidera wśród systemów dla automatyki elektrowni i podstacji, technologii kontroli sieci oraz zarządzania farmami wiatrowymi, elektrowniami fotowoltaicznymi i Smart Grids.

Oprogramowanie zenon jako System Zarządzania Dystrybucją (DMS) Oprogramowanie zenon używane jako System Zarządzania Dystrybucją (DMS) służy do monitorowania i optymalizacji sieci elektroenergetycznych. Zapewnia korzyści w postaci szybkiej konfiguracji projektów, łatwości obsługi i maksymalnego bezpieczeństwa. Potrzebujesz inteligentnego rozwiązania obsługującego wszystkie zadania związane z monitorowaniem i kontrolowaniem sieci elektroenergetycznych? W takim razie zenon to właściwy wybór dla Systemu Zarządzania Dystrybucją. Oprogramowanie zenon oferuje szeroki wachlarz aplikacji zwiększających bezpieczeństwo, stabilność i wydajność: od konfiguracji projektu poprzez wizualizację, aż do raportowania i zgodnej z przepisami archiwizacji.

Automatyzacja złożonych sekwencji poleceń Złożone procesy rozdziału energii elektrycznej wymagają precyzyjnego planowania i znacznej koncentracji podczas pracy. Moduł Command Sequencer służący do automatyzacji sekwencji poleceń rozwiązuje ten problem i pozwala uniknąć potencjalnych źródeł błędów. Umożliwia tworzenie sekwencji poleceń w zabezpieczonym środowisku, a następnie testowanie ich w ramach symulacji.W warunkach rzeczywistych wszystko przebiega automatycznie. W ten sposób zapobiega się niepoprawnemu i niezamierzonemu rozdziałowi energii podczas pracy oraz zwiększa się bezpieczeństwo dostaw. Doskonałe opanowanie sytuacji Worldview to kluczowy moduł oprogramowania zenon. Kompletna sieć elektroenergetyczna, z uwzględnieniem wszystkich generatorów, aparatury rozdzielczej i linii, przedstawiana jest w formie graficznej i przejrzystego podglądu. Funkcja zoom pozwala przejść z widoku ogólnego do widoku o dowolnym poziomie szczegółowości. Informacje zawsze są na tyle szczegółowe, na ile jest to potrzebne.

Rys. 2. Command-Sequencer zenonCOPA-DATA

W ten sposób operator zawsze dysponuje podglądem ogólnym, jak i informacjami o wybranym przez siebie poziomie detali.

Przeszłość pod kontrolą dzięki zintegrowanemu modułowi Process Recorder Często konieczne jest przywracanie poprzednich stanów, np. po wystąpieniu problemu. Oprogramowanie zenon eliminuje potrzebę żmudnego przeszukiwania wyników i zmierzonych wartości na zapisanych listach. Zintegrowany moduł Process Recorderwyświetla stan i zdarzenia jakie zaszły w sieci. Widok stanu sprzed zdarzenia uzyskuje się natychmiast, a jego analiza przebiega sprawniej. Pasek czasu umożliwia łatwe przeglądanie w kolejności chronologicznej. Wszystko to pozwala skuteczniej analizować awarie, sprawniej wydedukować czas wystąpienia błędów i łatwiej rejestrować obszary dotknięte problemem. Z oprogramowaniem zenon 8.00 możliwe jest zilustrowanie zmian zachodzących w projekcie, czyli mamy pogląd jak projekt ewoluował. Wszelkie odchylenia od aktualnego stanu są zaznaczane w tabelach trybu Reply. W ten sposób za pomocą pojedynczego narzędzia można konsekwentnie przeanalizować kilka etapów rozwoju projektu.

Szybkie lokalizowanie awarii w razie wystąpienia zdarzeń W razie wystąpienia zwarć lub braku uziemienia oprogramowanie zenon włącza alarm, wykorzystując sygnały urządzeń zabezpieczających do lokalizacji awarii lub kolejności wystąpienia problemów. Do umiejscawiania usterek wykorzysty-wane są wskazania kolejności i pomiary impedancji. Kolorowe linie i znaczniki na ekranie sieci wskazują lokalizację awarii. Pozwala to szybciej zidentyfikować i wyodrębnić miejsce wystąpienia awarii, skuteczniej wykorzystać personel serwisu i zadbać o lepszą jakość dostaw energii elektrycznej.

Indywidualne interfejsy usprawniające pracę użytkownika Oprogramowanie zenon wykorzystywane jest w działających przez całą dobę sterowniach, w których praca prowadzona jest w systemie zmianowym. Każdy operator ma swoje ulubione ustawienia. Dlatego też system można skonfigurować w sposób zapamiętujący preferencje użytkowników. Operatorzy mogą wybrać ustawienia na koniec zmiany i przywrócić

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 3. zenon zintegrowana platforma programowa

je przy rozpoczynaniu kolejnej. Eliminuje to konieczność ciągłego dostosowywania interfejsu użytkownika, ponieważ każdy zastaje go w takim samym stanie, w jakim opuścił stanowisko, wylogowując się na koniec swojej zmiany.

Inne oferowane funkcje to łatwe raportowanie, archiwizacja danych zgodnie z regulacjami prawnymi, listy komunikatów alarmowych i wiele więcej.

Otwarta komunikacja – od IEC 61850do Modbus Energy

Platformy programowe takie zenon Energy Edition stały się już standardem i są w powszechnie wykorzystywane w branży energetycznej. W związku z wdrażaniem Industry 4.0, która zaleca integrację funkcji automatyki, takich jak blokowanie wsteczne lub schematy ograniczenia w dostarczaniu i poborze energii elektrycznej w tych platformach celem, zmniejszenia ilości urządzeń i ich kosztów jednak przy pełnym zachowaniu reguł bezpieczeństwa. Szukając idealnego

Oprogramowanie obsługuje wszystkie protokoły komunikacyjne powszechnie wykorzystywane w sektorze energetycznym (IEC 61850, IEC 60870, DNP 3, Modbus Energy, IEC 61400-25 itd.). Rozwiązanie zenon wyposażono również w aplikacje obsługujące Internet Rzeczy (IoT). Oferuje ono np. natywne wsparcie chmury Microsof Azure dla Internetu Rzeczy.

Podsumowanie

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 6/2018

rozwiązania spełniającego powyższe wymagania nie sposób nie zarekomendować opisywanego w artykule zenon Energy Edition. Urszula Bizoń-Żaba (na podstawie materiałów COPA-DATA) n

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rozdzielnice w obudowach poliestrowych termoutwardzalnych (SMC) a rozdzielnice w obudowach aluminiowych w kontekście II klasy ochronności Temat ochrony przeciwporażeniowej określanej jako cykl działań oraz instalacji mających na celu zwiększenie bezpieczeństwa człowieka podczas pracy z urządzeniami zasilanymi elektrycznie jest bardzo istotny. Kwestie bezpieczeństwa w branży elektroenergetycznej mają fundamentalne znaczenie. Skuteczna ochrona przeciwporażeniowa jest ważna również dla osób nie związanych z energetyką. Każdy z nas codziennie mija dziesiątki rozdzielnic zainstalowanych w miejscach ogólnodostępnych. Mając na uwadze materiały, z jakich produkowane są rozdzielnice należy wziąć pod rozwagę obowiązujące normy, bezpieczeństwo, czynniki Rys. 1. Symbol II klasy ochronności środowiskowe, energochłonność i możliwości recyklingu. EN 60417-5172:20XX-02

Ważne pojęcia: yy Klasa ochronności Urządzenia stosowane w instalacjach elektrycznych ni skiego napięcia można podzielić na klasy 4 ochronności zgodnie z normami: - PN-HD 60365-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Ochrona dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym. - PN-EN 61140:2016-07 Ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym -- Wspólne aspekty instalacji i urządzeń. My skupimy się na II klasie. Rys. 1. przedstawia jej symbol. Urządzenia klasy II charakteryzują się zastosowaniem izolacji wzmocnionej, która zapewnia zarówno ochronę przed dotykiem bezpośrednim, jak i pośrednim. W efekcie są to urządzenia, w których ochrona podstawowa została zrealizowana przez izolację podstawową, a ochrona przy uszkodzeniu przez izolację dodatkową. Ochrona podstawowa – ochrona przed zagrożeniami występującymi w wyniku dotyku do elementów urządzeń elektrycznych pod napięciem w warunkach braku uszkodzenia. Realizuje się ją poprzez uniemożliwienie człowiekowi dotyku do elementów pod napięciem – instalację osłon i zagrodzeń, izolowanie części lub umieszczanie ich poza zasięgiem ręki.

Ochrona dodatkowa (ochrona przy uszkodzeniu) – ochrona przed skutkami porażenia w przypadku dotknięcia do elementów elektrycznie czynnych które normalnie są odizolowane, a chwilowo np. w wyniku awarii znalazły się pod napięciem, zrealizowana boże być poprzez stosowanie urządzeń o II klasie ochronności. yy Rozdzielnica elektryczna - to zespół urządzeń, które służą do rozdziału energii elektrycznej, łączenia i zabezpieczania obwodów zasilających i odbiorczych. Jej integralną częścią jest obudowa, która umożliwia montaż aparatów elektrycznych w jej wnętrzu, chroni aparaturę przed działaniem czynników zewnętrznych oraz zapewnia bezpieczeństwo w czasie eksploatacji w zakresie ochrony przeciwporażeniowej. yy Termoutwardzalny kompozyt SMC (Sheet Moulding Compound) - to nienasycona żywica poliestrowa wzmocniona włóknem szklanym (o długości 12-50 mm) oraz wypełniacz mineralny i inne dodatki. Jest to tworzywo izolacyjne oraz niepalne . yy Aluminium - to jeden z głównych materiałów wykorzystywanych w produkcji obudów metalowych. Proces

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 2. Typowy skład kompozytu SMC

Rys. 3. Mata tworzywa SMC przed procesem termoutwardzania

wytwarzania aluminium jest wysoce energochłonny. Produkcja aluminium z boksytu wiąże się z wieloma zagrożeniami dla środowiska: jest energochłonna (produkcja 1 kg tego metalu wymaga ok. 20 kWh energii elektrycznej) i prowadzi do skażenia gleby, wody i powietrza, głównie związkami fluoru. Obudowy aluminiowe posiadają najczęściej I klasę ochronności, jednak pojawiają się na rynku wyroby z blachy aluminiowej, których producenci deklarują II klasę ochronności. Obudowy te pokryte są maksymalnie 0,5 mm warstwą izolacyjną z tworzywa sztucznego z każdej ze stron. Porównajmy zatem ich właściwości:

Zdj. 1. Złom aluminiowy, źródło: http://www.polcopper.pl/Zakup.html

Obudowa poliestrowa z SMC - II klasa ochronności

Obudowa z Aluminium - II klasa ochronności

Obudowa z Aluminium - I klasa ochronności

Koszt

niski/średni

średni

Wpływ na środowisko

przyjazny dla środowiska Struktury kompozytowe mają tendencję do lepszego śladu ekologicznego*, w porównaniu do aluminium. Zmniejszona emisja CO2 dzięki małej masie w transporcie, łatwiejszej instalacji, ograniczenia konieczności konserwacji konstrukcji.

szkodliwy Trudny w recyklingu, proces bardzo energochłonny, wpływ na środowisko większy, poprzez dodatkowe nanoszenie warstw tworzywa sztucznego, które są niemożliwe do odzysku w procesie recyklingu**.

szkodliwy Proces energochłonny, wysoka emisja dwutlenku węgla w całym procesie produkcji.

Efektywność recyklingu

wysoka

niska

średnia

Bezpieczeństwo II klasa ochronności

Rozdzielnice elektryczne poliestrowe zapewniają II klasę ochronności w całym okresie użytkowania. Wszelkie uszkodzenia nienaruszające konstrukcji nie wpłyną na ograniczenie bezpieczeństwa.

Stosowana u niektórych producentów substancja izolacyjna, zapewnia II klasę tylko w przypadku zachowania ciągłości powierzchni. Wszelakie defekty i uszkodzenia powierzchni pojawiające się w trakcie montażu i eksploatacji mogą powodować utratę II klasy ochronności.

I klasa ochronności

Stosowanie dodatkowej powłoki ochronnej

Nie jest konieczne dodatkowe zabezpieczanie obudowy. Malowanie podnosi estetykę ale nie jest konieczne ze względu na zachowanie II klasy ochronności. Uszkodzenia powłoki powstałe w trakcie eksploatacji można usuwać na miejscu instalacji. Naprawa uszkodzeń oraz odnawianie powłoki nie jest konieczne ze względu na zachowanie II klasy ochronności, służy tylko poprawie walorów estetycznych.

Konieczne nanoszenie dodatkowych powłok izolacyjnych aby uzyskać II klasę ochronności. Nawet niewielkie uszkodzenia muszą być usuwane na bieżąco aby zachować II klasę ochronności.

Powłoka lakierowa stanowi ochronę przed korozją, usuwanie uszkodzeń bądź renowacja ma na celu tylko i wyłącznie wydłużenie czasu eksploatacji.

*Ślad ekologiczny – analiza zapotrzebowania człowieka na zasoby naturalne biosfery. Porównywana jest ludzka konsumpcja zasobów naturalnych ze zdolnością planety Ziemi do ich regeneracji. Ślad ekologiczny to szacowana liczba hektarów powierzchni lądu i morza potrzebna do rekompensacji zasobów zużytych na konsumpcję i absorpcję odpadów. Ślad mierzony jest w globalnych hektarach (gha) na osobę. ** udział procentowy aluminium i tworzywa stanowiącego powłokę wynosi 50% / 50% dlatego w procesie recyklingu odzyskamy aluminium lub tworzywo.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Obudowa poliestrowa z SMC - II klasa ochronności

Obudowa z Aluminium - II klasa ochronności

Obudowa z Aluminium - I klasa ochronności

Korozja

Korozja poliestru nie występuje. Proces starzenia materiału w niewielkim stopniu wpływa na właściwości mechaniczne. Ubytek poliestru w okresie 30 lat wynosi około 50-150 μm. Malowanie opóźnia ten proces o około 10 lat.

Konieczność zabezpieczania i odnawiania powłoki. W przypadku uszkodzenia, koroduje pod wpływem działania wody morskiej, soli drogowej oraz w rejonach przemysłowych o wysokim stopniu zanieczyszczenia siarką.

Ulega korozji.

Uszkodzenia

Nie wpływają na właściwości obudowy.

Konieczność konserwacji powłoki.

Konserwacja opcjonalna.

Rodzaj powierzchni

Matowa, słabo odbijająca światło.

Błyszcząca i gładka, zainstalowana w pobliżu drogi powoduje mocne odbicie światła co może oślepiać kierowców wpływając na bezpieczeństwo w ruchu.

Strukturalna, słabo odbijająca światło.

Recykling

Produkt nadający sie do recyklingu.

Z powodu grubej, elastycznej powłoki izolacyjnej produkt uciążliwy w recyklingu.

Przy obecnym stanie techniki produkt poddaje sie recyklingowi.

Więcej na temat wpływu na środowisko stosowania kompo- wacji konstrukcji przekłada się na doskonałą efektywność. zytów oraz aluminium można przeczytać w poprzednim wy- Zastanawiając się nad wyborem odpowiedniego materiału daniu czasopisma 4/18. „ Wpływ kompozytów poliestro- należy mieć świadomość wszystkich jego powyżej podanych wych na środowisko naturalne w porównaniu do stali właściwości. oraz aluminium” oraz na naszej stronie www.emiter.com. Zachowanie II klasy ochronności w całym Cechy obudów poliestrowych okresie użytkowania rozdzielnicy jest nietermoutwardzalnych zwykle istotne. Obudowy poliestrowe charakteryzują się: Właściwie zastosowana ochrona przeciwporażeniową powinna skutecznie przeyy wysoką odpornością na uderzenia ciwdziałać groźnym skutkom rażenia prąnajwyższy stopień IK10 dem elektrycznym zarówno w warunkach yy II klasą ochronności w całym okresie normalnej pracy urządzenia, tj. przy braku użytkowania uszkodzeń oraz przede wszystkim w wayy odpornością na działanie zarówno runkach zakłóceniowej pracy urządzenia, bardzo niskiej, jak i wysokiej tempetj. przy wystąpieniu uszkodzenia. ratury(-50 +85 C) oraz czynników atZastosowanie rozdzielnic aluminiowych mosferycznych ( UV ) w II klasie ochronności w przestrzeni puyy możliwością wykonania kształtów któblicznej w całym okresie eksploatacji niere nie są od osiągnięcia przez tłoczesie za sobą duże ryzyko uszkodzenia nie czy wyginanie warstwy izolacyjnej. Urządzenia zainstayy niskim współczynnikiem rozszerzalnolowane w miejscach ogólnodostępnych ści cieplnej w porównaniu do stali narażone są na uszkodzenia, które mogą yy niską wagą materiału yy wysoką odpornością chemiczną spowodować utratę II klasy przez co rayy odpornością na działanie kwaśnych dykalnie pogorszyć ochronę przeciwpodeszczy, alkalicznych środowisk cherażeniową. micznych, na wodę, na wilgoć, wiele Obudowy aluminiowe w I klasie ochron- Rys. 4. Obudowa STTF wykonana rozpuszczalników organicznych itd. ności wykonane i zainstalowane zgodnie z tworzywa poliestrowego yy pełną przepuszczalnością sygnałów z normami przedmiotowymi zapewniają radiowych ( GPS, GSM, FM itd.) ochronę przeciwporażeniową na pozioyy elastycznością - odporne na pęknięcia i tworzenie zagłębień mie podstawowym. Zastosowanie rozdzielnic w obudowach poliestrowych yy recyklingiem na poziomie 40-100% Marzena Bugańska, wykonanych w II klasie ochronności w całym okresie ZUP Emiter Sp. J. użytkowania zapewnia ochronę przeciwporażeniową n podstawową oraz wzmocnioną na stałym poziomie. Stosowanie kompozytów może w znaczący sposób przyŹródła: czynić się do redukcji zapotrzebowania człowieka na zasoby • Krzysztof Majka: Ochrona przeciwporażeniowa naturalne oraz do zmniejszenia emisji CO2. Materiały kompow urządzeniach elektroenergetycznych niskiego zytowe są zaprojektowane tak, aby zapewnić wytrzymałość napięcia. Wyd. II, poprawione. Lublin: Wydawnictwo mechaniczną, odporność chemiczną i zwiększyć trwałość. Politechniki Lubelskiej, 2003, s. 20. Struktury kompozytowe mają tendencję do lepszego śla• http://blog.maciejdolata.com/sep/co-oznacza-klasadu ekologicznego, w porównaniu do stali lub aluminium. ochronnosci-i-stopien-ip/ ISBN 83-89246-80-5. (pol.) Zmniejszona emisja CO2 dzięki małej masie w transporhttps://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9Alad_ekologiczny cie, łatwiejszej instalacji, ograniczeniu konieczności konser-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

EMITER DESIGN STUDIO eds.emiter.com Program do projektowania rozdzielnic i urządzeń el.

• • • • •

darmowe oprogramowanie! projektowanie w środowisku 3D eksport do wielu uniwersalnych formatów automatyczne generowanie kart kat. gotowe rozwiązania

iązania!

ożymy rozw n m , ię g r e n e y m li Dzie OBUDOWY POLIESTROWE

• • • • •

OBUDOWY I SZAFY METALOWE

wykonane z kompozytu SMC (poliester + włókno szklane) klasa ochronności: II stopień ochrony: IP44, IP54, IP65, IP66 kategoria palności: V0 odporność na uderzenia: IK10

• • • •

ROZDZIELNICE ELEKTRYCZNE

wykonane z blachy stalowej, aluminiowej, alucynkowanej, nierdzewnej lub kwasoodpornej klasa ochronności: I stopień ochrony: IP31 - IP65 odporność na uderzenia: IK10

PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE NISKIEGO NAPIĘCIA Przekładniki CT1 w obudowach typu: E04, E05, E06, E07, E08, E09 Znamionowy prąd pierwotny

75 A ÷ 3000 A

Znamionowy prąd wtórny

Znamionowe obciążenie

1,5 VA; 2,5 VA; 5 VA

Znamionowa częstotliwość

50 Hz

Klasa dokładności

0,2; 0,2s; 0,5; 0,5s; 1

Współczynnik bezpieczeństwa

FS 5

Przekładniki prądowe CT4 z uzwojeniem pierwotnym w obudowie E01

Przekładniki prądowe CTN5 napowietrzne w obudowach typu: E10, E11, E12, E13

Znamionowy prąd pierwotny

20 A ÷ 300 A

Znamionowy prąd pierwotny

100 A ÷ 3000 A

Znamionowy prąd wtórny

Znamionowe obciążenie

1,5 VA; 2,5 VA; 5 VA

Znamionowe obciążenie

1,5 VA; 2,5 VA; 5 VA

Znamionowa częstotliwość

50 Hz

Znamionowa częstotliwość

50 Hz

Klasa dokładności

0,2; 0,2s; 0,5; 0,5s; 1

Klasa dokładności

0,2; 0,2s; 0,5; 0,5s; 1

Współczynnik bezpieczeństwa

FS 5

Współczynnik bezpieczeństwa

FS 5

Długość przewodu

4 m; 6 m

www.emiter.com

ul. Skrudlak 3, 34-600 Limanowa

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Monitorowanie i diagnozowanie mechaniczne wyłączników próżniowych średniego napięcia – problemy i rozwiązania Abstract

An analysis of the possibility of assessing the technical condition of the circuit breaker through digital processing of voltage and current signals, possible to obtain during normal operation of the circuit breaker, was carried out. The results of such systematic and long-term measurements, collected for a sufficiently large population and analyzed using statistical methods, enable rational resource management.

1. Wprowadzenie Analiza potrzeb i możliwości diagnozowania wyłączników wysokiego napięcia wskazała jako główne i aktualne zagadnienia w tej dziedzinie: diagnozowanie stanu komory gaszeniowej, ocenę stanu mechanizmu napędowego oraz diagnostykę wyzwalaczy elektromagnetycznych [1]. Doświadczenia eksploatacyjne, zbierane głównie dla urządzeń najwyższych napięć, wskazują, że najbardziej zawodnymi elementami wyłączników są napędy oraz wyzwalacze [2,3,4]. Przeprowadzono analizę możliwości oceny stanu technicznego wyłącznika poprzez cyfrową obróbkę sygnałów napięciowych i prądowych, możliwych do uzyskania podczas normalnej pracy wyłącznika. Wyniki takich systematycznych i długoterminowych pomiarów, zebrane dla odpowiednio dużej populacji i analizowane za pomocą metod statystycznych, umożliwiają racjonalne zarządzanie zasobami. Do badań użyto wyłącznik próżniowy typu e2BRAVO firmy ELEKTROMETAL ENERGETYKA SA.

Wyłącznik próżniowy e2BRAVO produkcji Elektrometal Energetyka SA

2. Monitorowanie i diagnozowanie mechaniczne wyłączników Poprzez monitorowanie i diagnozowanie mechaniczne napędów wyłącznika rozumie się zwykle weryfikację jego funkcjonalności. W aspekcie mechanicznym realizuje się to poprzez rejestrację przemieszczenia syków, sygnałów prądów w cewkach wyzwalaczy oraz stan położenia styków- zamknięte/otwarte. Poprawne działanie wyłącznika zależy od ruchu jego styków, który to ruch jest definiowany przez specyficzne parametry przebiegu czasowego przemieszczenia styków (tzw. charakterystyki ruchu). Najprostszym sposobem uzyskiwania informacji o ruchu styków wyłącznika jest wykorzystanie przetwornika drogi przymocowanego do elementów ruchomych napędu (cięgła poruszającego styk ruchomy, lub do wału napędowego). W tym celu wykorzystuje się głównie potencjometry lub enkodery, w wykonaniu liniowym lub obrotowym. Najlepsze odwzorowanie przemieszczenia uzyskuje się mocując przetwornik drogi najbliżej styku ruchomego, co nie zawsze jest możliwe. W miarę oddalania się z pomiarem od styku ruchomego, wprowadzane są zniekształcenia ruchu styków wynikające z charakteru przełożenia ruchu danego elementu mechanizmu napędowego na ruch styków. Pomiar bezpośrednio na cięgle napędowym również może nie w pełni odwzorowywać ruch styków, gdyż w cięgle może być wmontowana sprężyna dociskowa. Pomiar przemieszczenia pozwala na wyznaczenie prędkości poprzez zróżniczkowanie przebiegu drogi. Wiąże się to jednak z potrzebą stosowania dużej częstotliwości próbkowania i wysokiej rozdzielczości w celu ograniczenia zakłóceń. Sugerowana kombinacja tych parametrów to: 20 kS/s – 12 bitów, 50 kS/s – 10 bitów, 100 kS/s – 8 bitów, jako dane wstępne, które należy weryfikować w każdym konkretnym przypadku. Z punktu widzenia zakresu informacji, bezpośredni pomiar prędkości jest najlepszą metodą, ponieważ przy przeciętnych wymaganiach rejestracji, oferuje dokładne dane dotyczące przemieszczenia i kontroli nad zawar-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE tością częstotliwościową sygnału przyspieszenia (rys. 3). Niestety stosunkowo wysokie obciążenia (100-200 G) utrudniają jego mocowanie lub mogą powodować drgania samego miernika. Bezpośredni pomiar prędkości wymaga próbkowania co najmniej 5-10 kS/s i rozdzielczości nie mniej niż 10 bitów. Podstawową wadą tej metody jest brak komercyjnych czujników prędkości dopasowanych do mechanizmu pracującego impulsowo. Prędkość może być uzyskiwana również poprzez całkowanie przebiegów przyspieszenia. Obecnie dostępne są niedrogie i kompaktowe akcelerometry z wbudowanymi wzmacniaczami ładunku, które z powodzeniem mogą być mocowane praktycznie w dowolnym miejscu mechanizmu wyłącznika. Całkowanie sygnału przyspieszenia wymaga jednak wysokiej dynamiki rejestracji - co najmniej 12 bitów przy częstotliwości próbkowania co najmniej 10 kS/s. Uzyskany w ten sposób sygnał prędkości jest stosunkowo precyzyjny, a więc wystarczająco dokładny do obliczenia energii kinetycznej. [5,6]. Działanie mechaniczne wyłącznika jest proste: napięta sprężyna, na polecenie realizowane przez wyzwalacz elektromagnetyczny, napędza - poprzez przekładnie dźwigniowo-przegubowe lub krzywkowe - styki ruchome wyłącznika. W ruchu tym występują jednak czynniki sprawiające, że działaniu napędu towarzyszą drgania, uderzenia i odkształcenia, które niekiedy prowadzą do niesprawności lub uszkodzeń wyłącznika. Owe czynniki to: yy tarcie, zwłaszcza spoczynkowe lub ‘zaczepowe’ wywołane deformacją prowadnic lub korozją, yy drgania relaksacyjne sprężystych deformacji mechanizmu, głównie konstrukcji, wywołanych przez napięcie sprężyn napędowych, a zwalnianie na początku ruchu, yy zderzenia mas styków przy zamykaniu, mas syków ruchomych z mechanizmem przy otwieraniu i masy całego mechanizmu łącznie ze stykami z ostoją na koniec otwierania. Obserwowane uszkodzenia obejmują: yy układy wyzwalania (zamki sprężyn, wyzwalacze elektromagnetyczne), yy trwałe deformacje ogniw mechanizmu, sprężyn i konstrukcji yy pęknięcia ogniw mechanizmu, sprężyn i konstrukcji yy zatarcia. Z punktu widzenia strategii monitorowania i diagnozowania, uszkodzenia można podzielić na sygnalizowane i niesygnalizowane w normalnym działaniu. Racjonalne przeciwdziałania można wskazać tylko wobec tych pierwszych. Uszkodzenia niespodziewane są wywołane albo katastrofalnymi czynnikami losowymi, albo błędami konstrukcyjno-technologicznymi. Te ostatnie powinny być eliminowane w produkcji. Wskazane wcześniej czynniki utrudniające procesy ruchu mechanizmu wyłącznika sprawiają, że jest on bliski uderzeniowemu, przy wymaganiach niemal zegarmistrzowskich. Wyczerpująca diagnostyka takiego ruchu wymaga bardzo szerokiego oprzyrządowania pomiarowego i analitycznego. Wyposażanie w te środki każdego wyłącznika jest technicznie i ekonomicznie bezsensowne. Zamiast tego proponuje się obsługę dwufazową poprzez: yy systematyczne, eksploatacyjne – w każdej operacji – monitorowanie ruchu i stanu wyłącznika, yy diagnostykę wyłącznika wskazanego na podstawie symptomów degradacji stwierdzonych w monitorowaniu. Monitorowanie powinno, przy założonych kosztach, dostarczyć danych pozwalających na jak optymalne ogra-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

niczenie ryzyka uszkodzeń degradacyjnych. Monitorowanie polega na rejestracji w każdej operacji wyłącznika takich sygnałów związanych z ruchem, które byłyby możliwie najdokładniejszym i najszerszym świadectwem jego cech i uwarunkowań. Należy brać pod uwagę sygnały: yy kinematyczne (przemieszczenia, prędkości, przyspieszenia) każdego ogniwa ruchomego yy sił i naprężeń przynajmniej w głównych ogniwach napędowych, yy drgań konstrukcji.

Rys. 1. Przetwornik przyspieszenia kątowego wału

Rys. 2. Przykładowe wyniki rejestracji a)- przemieszczenia kątowego φ(t), prądu wyzwalacza i(t) oraz punkt utraty styczności styków (puss), b)- przyspieszenia kątowego ε(t) oraz prędkości kątowej ω(t).

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Możliwości wyboru bywają ograniczone przez dostępność ogniwa oraz zakres dostępnych kanałów rejestracyjnych. Oddzielny problem doboru środków monitorowania stanowi rejestracja przebiegów czasowych: częstość próbkowania i rozdzielczość przetwarzania A/C. Obecne doświadczenia badawcze nie dają podstaw do precyzyjnego doboru przedmiotu, środków i metod analizy monitorowania. Dalej przedstawione wyniki zostały uzyskane w minimalnym układzie, który wydaje się racjonalny do badań pilotujących. Diagnostyka rozumiana jako wskazanie bezpośredniej przyczyny uszkodzenia lub niezadowalającego działania może być dokonywana metodą prób i błędów, kierowaną przez dodatkowe pomiary jak np.: jednoczesny pomiar przemieszczeń w różnych punktach mechanizmu oraz pomiar statycznej charakterystyki napędowo-oporowej. Natomiast diagnostyka pełna wymaga konfrontacji rozszerzonych pomiarów z modelem symulacyjnym mechanizmu uwzględniającym jego –przynajmniej główne – sprężystości i węzły tarciowe.

Rys. 3. Porównanie prędkości wału przy otwieraniu uzyskane różnymi metodami – por. tekst

3. Monitorowanie ruchu i stanu mechanizmu Rozważane monitorowanie oparte jest na rejestracji przemieszczenia kątowego φ(t) i przyspieszenia ε(t). Sygnał przyspieszenia jest generowany w przetworniku złożonym z dwóch akcelerometrów przytwierdzonych do cokołu – rys.1.- sadzonego osiowo na wale głównym wyłącznika. Akcelerometry te odpowiednio skierowane dają dwa przyspieszenia styczne: a+ = Rε; a - = - Rε Do osi wspomnianego cokołu przytwierdzony jest suwak potencjometru oraz cewka ruchoma magnetoelektrycznego przetwornika prędkości kątowej ω(t). Pomiar służył do sprawdzania pomiaru przyspieszenia. Diagnostyka mechanizmu prowadzona była jednocześnie z diagnostyką układu wyzwalającego, więc rejestracją objęto także prądy wyzwalaczy i(t). Rejestrację prowadzono z rozdzielczością 12 bitów i częstością próbkowania 100 kS/s. Przykładowe wyniki rejestracji wybranych sygnałów pokazano na rysunku 2. Wyniki pomiarów istotne dla monitorowania stanu mechanizmu zawarte są na oscylogramach obejmujących rejestrację: przemieszczenia wału, sygnału zmiany styczności styków i prądu wyzwalacza. Z takich oscylogramów można odczytać wprost parametry funkcjonalne napędu. Natomiast symptomy degradacji zawarte są w sygnale przyspieszenia. Jak widać z oscylogramu na rysunku 2b przebieg przyspieszenia jest mało uporządkowany i daleki od prostego skojarzenia z przebiegiem prędkości. Aby zweryfikować wiarygodność rejestracji przyspieszenia porównano (rys. 3 i rys. 4) przebiegi prędkości uzyskiwane: yy z przetwornika magnetoelektrycznego ω, yy przez zróżniczkowanie przebiegu przemieszczenia ωφ, yy przez scałkowanie przebiegu przyspieszenia ωε. Jak widać obydwa sposoby analitycznego uzyskiwania prędkości dają wyniki wyraźnie różne od pomiaru bezpośredniego (ω): yy sygnał pochodnej przemieszczenia ω φ zawiera znaczącą składową oscylacyjną, więc nie może być źródłem informacji o drganiach mechanizmu, yy sygnał całki przyspieszenia ωε ulega dryftowi prowadzącemu do istotnych błędów w ocenie średniej prędkości całego mechanizmu.

Rys. 4. Porównanie prędkości wału przy zamykaniu uzyskane różnymi metodami – por. tekst

Podane porównania wskazują, że ewentualne błędy przyspieszenia dotyczą jego składowych wolnozmiennych. Gdyby więc je wydzielić, to w szybkozmiennej, wibracyjnej pozostałości można by poszukiwać symptomów zmian degradacyjnych i zapowiedzi uszkodzeń. Składowe wolnozmienne przyspieszenia wału wyłącznika wydzielano poprzez aproksymację prędkości wolnozmiennymi funkcjami. Pochodną tej wolnozmiennej składowej prędkości utożsamiano z wolnozmienną zmienną składową przyspieszenia. Jej odjęcie od pełnego przebiegu przyspieszenia daje składową szybkozmienna, wibracyjną, która może być źródłem interpretacji diagnostycznej. Ze względu na różny charakter sił oporowych przy zamykaniu i otwieraniu składowe wolnozmienne prędkości mają różny charakter i konieczne było zastosowanie różnych podstaw ich aproksymacji. Przy zamykaniu jedyne zaburzenie pochodzi od zderzenia styków i ma miejsce pod koniec ruchu. Wskutek tego składowa wolnozmienna prędkości przypomina ćwiartkę sinusoidy i taką funkcją została zaproksymowana. Wyniki aproksymacji oraz dekompozycji przyspieszenia pokazano na rys. 5, 6 i 7. Podczas otwierania występują dwa incydenty komplikujące przebieg czasowy prędkości: przyhamowanie

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 5. Zamykanie - aproksymacja wolnozmienna prędkości ωε ćwiartką sinusoidy ωa

Rys. 8. Otwieranie - aproksymacja wolnozmienna prędkości ω ćwiartką sinusoidy ωa

Rys. 6. Zamykanie – porównanie pełnego przyspieszenia kątowego ε ze składową wolnozmienną εa

Rys. 9. Otwieranie – porównanie pełnego przyspieszenia kątowego ε ze składową wolnozmienną εa

Rys. 7. Zamykanie – składowa szybkozmienna przyspieszenia kątowego dep = ε – εa

Rys. 10. Otwieranie – składowa szybkozmienna przyspieszenia kątowego dep = ε – εa

w chwili rozdziału styków oraz zderzenie mechanizmu z hamulcem hydraulicznym. W tym przypadku zastosowano elastyczna formę aproksymacji kubicznymi funkcjami sklejanymi. Wyniki aproksymacji oraz dekompozycji przyspieszenia pokazano na rys. 8, 9 i 10.

4. Monitorowanie układu wyzwalania

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

Układ wyzwalania obejmuje zamek sprężyny napędowej oraz wyzwalacza - elektromagnes wybijający zapadkę zamka. Pełna diagnostyka takiego układu obejmuje po-

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 11. Parametry czasowe procesu otwierania: te – czas wyzwalania, td - czas wybijania zapadki, tw – czas własny, tu otwierania, top – czas operacji, tu otwierania

Rys. 13. Przykładowy przebieg prądu wyzwalacza iw(t) i wyniki jego analizy: przebiegi: napięcia indukowanego eind(t) oraz strumienia Ψ(t)

Rys. 12. Parametry prądu wyzwalacza iw(t): A – zatrzymanie po pokonaniu przez nur części drogi wyzwalania, B – zatrzymaniu na końcu drogi wyzwalania, iwrA, iwrB – prądy rozruchowe

Rys. 14. Dynamiczne charakterystyki magnesowania Ψ(iw) badanego elektromagnesu na tle charakterystyk statycznych dla skrajnych położeń nura

miar (zwykle statyczny) siły i skoku zapadki oraz pomiar siły wyzwalacza. Przy wyłączniku wyposażonym typowo i normalnie działającym takie pomiary nie są możliwe. Natomiast dzięki specyficznym właściwościom siłownika elektromagnesowego możliwe jest ujawnienie i monitorowanie bilansu energetycznego w układzie wyzwalającym na podstawie prostej rejestracji prądu wyzwalacza. Wspomniana cecha wyzwalacza elektromagnetycznego polega na tym, że strumień magnetyczny skojarzony z jego uzwojeniem Ψ zależy, przy danym prądzie, od położenia ruchomej części magnetowodu (zwory, nura) d: Ψ(iw,d). Funkcje powyższego typu określa się jako charakterystyki magnesowania elektromagnesu. Z zasad przetwarzania energii wynika, że z danym punktem płaszczyzny stanu elektromagnesu Ψ, iw wiążą się jego: indukcyjność i siła. Przy znanym, a najlepiej stałym, napięciu zasilającym, reje-

stracja przebiegu prądu wyzwalacza wystarcza do wyznaczenia przebiegu strumienia. W ten sposób, jeśli znane są charakterystyki elektromagnesu, to w każdej chwili przebiegu prądu można obliczyć położenie zwory i siłę elektromagnesu, a dalej pracę i energię wyzwalacza. W przedstawionych dalej pomiarach nie dysponowano pomiarem naprężeń, więc wnioskowanie musiało być ograniczone. Poza danymi do analizy pracy i energii prąd wyzwalacza pozwala na rozszerzenia informacji o parametrach czasowych procesu wyzwalania, jak to pokazano na rys. 11. Podstawą wyróżniania niektórych parametrów są charakterystyczne punkty przebiegu prądu: yy lokalne szczyty prądu, które w przybliżeniu można interpretować jako chwile pokonania oporów statycznych, yy skokowe zmiany stromości prądu, tożsame z zatrzymaniem ruchu nura.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE Wynikiem pomiaru w danej operacji jest przebieg prądu, ze wskazanymi parametrami, jak to pokazano na rysunku. 12. Analizując ten przebieg, możliwe jest wyznaczenie (rys.13) przebiegu napięcia indukowanego w uzwojeniu oraz strumienia skojarzonego uzwojenia:

Gdzie: E0 – napięcie zasilające, Re – rezystancja uzwojenia. Zależności Ψ(iw) dla wyzwalacza zamykającego i wyzwalacza otwierającego pokazano na rys.14. Wrysowano tam też statyczne charakterystyki magnesowania dla granicznych położeń nura. Charakterystyki dynamiczne, bez analiz ilościowych prowadzą do istotnych wniosków diagnostycznych: yy elektromagnes zamykający wykorzystuje ok. 80% możliwej pracy, yy elektromagnes otwierający zatrzymuje się przed położeniem granicznym, yy obydwa elektromagnesy zatrzymują się na drodze wyzwalania, co świadczy o źle dobranych charakterystykach oporowo-napędowych. Analiza ilościowa wymagałaby szczegółowych charakterystyk magnesowania, a w celu harmonizacji wspomnianych charakterystyk potrzebne byłyby pomiary sił oporowych zamków.

5. Podsumowanie

by uzyskać poszukując akcelerometrów lub sposobu ich mocowania eliminujących, lub choćby ograniczających, dryft prędkości. Poszukiwań metod interpretacji uzyskiwanych wyników nie podjęto na szerszą skalę, ponieważ potrzebny jest tu bogatszy materiał doświadczalny z pomiarów trwałości mechanicznej i eksploatacji kilkunastu-kilkudziesięciu wyłączników. Należy zwrócić uwagę, że do bliższego powiązania monitorowania z diagnostyką napędów konieczne jest dysponowanie możliwie dokładnym modelem symulacyjnym mechanizmu, siłowników i obciążeń. Przedstawione wyniki pokazują, że monitorowanie działania układu wyzwalania jest możliwe poprzez pomiar prądu wyzwalacza. Nawet niemal pełna diagnostyka jest możliwa pod warunkiem wcześniejszego pomiaru szczegółowych charakterystyk magnesowania.

6. Podziękowania Realizacja tej pracy była możliwa dzięki współpracy z firmą Elektrometal Energetyka S.A. jako działalność badawczo-rozwojowa współfinansowana w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Mazowieckiego 2014 – 2020. dr inż. Waldemar Chmielak, prof. dr hab. inż. Zbigniew Pochanke Dane kontaktowe: waldemar.chmielak@ee.pw.edu.pl zbigniew.pochanke@gmail.com Elektrometal Energetyka SA biuro@elektrometal-energetyka.pl n

Zdobyte doświadczenia i przedstawione wyniki pokazują, że realnym jest uzyskanie wartościowych danych o działaniu mechanicznym wyłącznika z ograniczonych i niezbyt kosztownych pomiarów. Dokładniejsze wyniki można

Literatura • [1] CIGRÉ Technical Brochure 167 ‘User guide for the application of monitoring and diagnostic techniques for switching equipment for rated voltages of 72,5 kV and above’, 2000. • [2] CIGRÉ Technical Brochure 509 Final Report of the 2004 – 2007 International Enquiry on Reliability of High Voltage Equipment Part 1 - Summary and General Matters, 10.2012, ISBN: 978-2-85873-201-2 • [3] CIGRÉ Technical Brochure 510 ‘Final Report of the 2004 – 2007 International Enquiry on Reliability of High Voltage Equipment. Part 2 - Reliability of High Voltage SF6 Circuit Breakers, 2012 • [4] CIGRÉ Technical Brochure 589’ The Impact of the Application of Vacuum Switchgear at Transmission Voltages’ 2014 • [5] W. Chmielak, Z.Pochanke ‘Diagnostics of Circuit Breaker Drives and Mechanisms”, International Conference on Condition Monitoring, Diagnosis and Maintenance CMDM 2013, pp. 101-108, September, CIGRE • [6] Y. Meng, S. Jia, M. Rong. Condition Monitoring of Vacuum Circuit Breakers Using Vibration Analysis, IEEEXplore, 2004

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

EKSPLOATACJA I REMONTY

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

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

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

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

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

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

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

EKSPLOATACJA I REMONTY

Do 1650 gwoździ na jednym ładowaniu – nowe, nagradzane gwoździarki akumulatorowe firmy HiKOKI Brak węży, sprężarek lub ogniw gazowych, w zamian dużo energii i komfortu – dzięki nowym gwoździarkom akumulatorowym marki HiKOKI użytkownicy otrzymują wydajne i łatwe w utrzymaniu urządzenia. Nowa seria składa się z pięciu modeli - dwóch do ram i trzech używanych do wykończeń. Produkty zostały wyróżnione nagrodą iF Design-Award 2018 za konstrukcję, funkcjonalność i łatwość obsługi, a na polskim rynku będą dostępne od jesieni.

łożyliśmy dużo pracy w przygotowanie nowych, bezprzewodowych gwoździarek do ramowania i wykończeń - mówi Yasushi Fukui, dyrektor zarządzający w Koki Holdings Europe GmbH. Wprowadzane urządzenia oferują realne korzyści np. dla stolarza i ułatwiają pracę na budowie i w warsztacie – dodaje.

1650 gwoździ na jednym ładowaniu

Nowe gwoździarki wykończeniowe marki HiKOKI mogą wbijać gwoździe o średnicy 1,0 - 1,8 mm i długości 16 - 65 mm. Przykładowo model NT1850DBSL mieści w swoim magazynku 100 gwoździ, a po podłączeniu akumulatora 3,0 Ah można wbić do 1650 gwoździ po każdym ładowaniu, wbijając trzy gwoździe na sekundę. W przypadku pozostałych modeli jest to odpowiednio 1500 oraz 1100 sztuk na jedno ładowanie. Narzędzia do ram mają wystarczającą moc i dostateczną żywotność baterii, aby radzić sobie z gwoździami o długości od 50 do 90 milimetrów i średnicy od 2,9 do 3,3 milimetrów. Akumulator lito-wo-jonowy o pojemności 5,0 Ah pomoże wbić do 700 gwoździ, z prędkością 2 gwoździ na sekundę.

Połączenie technologii bezprzewodowej i pneumatycznej

Wszystkie urządzenia współpracują z 18-woltowymi akumulatorami Li-ion. Dzięki innowacyjnemu systemowi napędu nie wymagają generowania ci-

śnienia w komorze gazowej ani sprężarce. Wypełniona powietrzem komora wysokociśnieniowa i bezszczotkowy silnik redukują cykl obsługi, a co za tym idzie, obniżają koszty konserwacji. Nowe gwoździarki można wykorzystać wszędzie tam, gdzie niezbędne są stabilne konstrukcje drewniane: w stolarstwie, w budownictwie wewnętrznym lub prefabrykowanym, w konstrukcjach skrzynkowych lub paletowych. Zamiast wielkogabarytowych lub przewodowych urządzeń zapewni-ają swobodę i elastyczność działania, bez względu na to, gdzie się ich używa.

Bezpieczeństwo przede wszystkim

Nowości marki HiKOKI oferują regulację głębokości i mechanizm blokujący. Użytkownik może wybrać pomiędzy ustawieniami sekwencyjnego zwolnie-

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

nia blokady i wbicia gwoździa po każdym naciśnięciu przełącznika lub zwolnienia styku z przytrzymanym przełącznikiem zwalniającym. Zastosowane mechanizmy zapobiegają niezamierzonemu wystrzeliwaniu gwoździ. Dodatkowe bezpiec-zeństwo zapewnia automatyczne wyłączenie urządzenia po 30 minutach bezczynności.

Wygoda i łatwa konserwacja

Kompaktowa konstrukcja i odpowiednio wyważony środek ciężkości nowych produktów sprawia, że ich obsługa jest łatwa i eliminuje oznaki zmęczenia. W przeciwieństwie do gwoździarek gazowych narzędzia HiKOKI działają bezgłośnie. Ich mocną stroną jest bezszczotkowy silnik o niewielkiej wadze, który niemal nie wymaga konserwacji, co zwiększa ogólną wydajność. n

KONFERENCJE I SEMINARIA

Narada techniczna Podobciążeniowe przełączniki zaczepów (PPZ) transformatorów olejowych W dniach 21÷22 czerwca br. w ośrodku szkoleniowym „Energetyk” odbyła się krajowa narada dotycząca aktualnych problemów podobciążeniowych przełączników zaczepów pracujących w transformatorach krajowej energetyki. Organizatorami narady byli: ZPBE Energopomiar – Elektryka reprezentowany przez wiceprezesa Jerzego Wrzoska oraz firma EKOFLUID Polska reprezentowana przez prezesa Pawła Warczyńskiego.

naradzie uczestniczyło czterech przedstawicieli firmy HYUNDAI Heavy Industries Bulgaria, reprezentujących producenta PPZ. Wśród 64 uczestników spotkania, którzy eksploatują transformatory wyposażone w PPZ byli także obecni decyzyjni przedstawiciele krajowej energetyki. Program narady obejmował dwie części, z których jedna poświęcona była: yy omówieniu aktualnych zagadnień produkcji, montażu i serwisu PPZ firmy HYUNDAI Bulgaria oraz zwiedzeniu wystawy, na której zaprezentowano przełączniki typu próżniowego oraz konwencjonalne (z przerywaniem łuku elektrycznego w oleju). Podczas drugiej części obrad omówiono szczegółowo: yy diagnostykę techniczną PPZ. Metody oraz zakres badań i pomiarów, jak również stosowane kryteria i ciekawsze wyniki. yy ocenę stanu technicznego i określenie przydatności eksploatacyjnej. Zebrano również uwagi dotyczące: yy uaktualnienia treści związanych z zagadnieniami eksploatacji PPZ zawartymi w Ramowej Instrukcji Eksploatacji Transformatorów (RIET), przygotowywanej obecnie do nowelizacji. Podano również informacje nt. monitoringu „on-line” transformatorów ze szczególnym uwzględnieniem PPZ oraz jego współczesnych

Fot. 1. Prowadzący naradę podczas otwarcia obrad

rozwiązań stosowanych w krajowej energetyce. W Polsce po raz pierwszy zaprezentowano PPZ firmy HYUNDAI w roku 2012 na międzynarodowej konferencji „Zarządzanie Eksploatacją Transformatorów”, gdzie nie wzbudziły szerszego zainteresowania. W chwili obecnej sytuacja uległa zmianie. W krajowej energetyce eksploatowanych jest już ponad 50 nowych jednostek wyposażo-

nych w te urządzenia, a zainstalowanie dalszych jest planowane. Przewiduje się ich zastosowanie również w niektórych transformatorach specjalnych (prostowniczych i piecowych), a także w przypadkach dokonywania wymian zużytych PPZ na nowe. W tej sytuacji staje się konieczne wprowadzenie podstawowych informacji dotyczących PPZ f-my HYUNDAI do aktualnie nowelizowanej RIET.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

KONFERENCJE I SEMINARIA Szczegóły dotyczące procesu ich produkcji, a także innych zagadnień zaprezentowali przedstawiciele pionu badawczo – rozwojowego w oddzielnych referatach omawiających: yy potencjał produkcyjny PPZ według technologii Korei Płd, główne kierunki rozwoju firmy oraz prace badawcze i dotyczące nowych konstrukcji; yy cechy charakterystyczne PPZ w wykonaniu konwencjonalnym i próżniowym. Budowa, podstawowe wielkości oraz dane techniczne. Próby fabryczne oraz trwałość eksploatacyjna i inne zagadnienia; yy przełączniki bezobciążeniowe, stosowane w transformatorach trójuzwojeniowych, szafy sterownicze, układy sygnalizacyjno – kontrolne i wyposażenie. Uczestnicy narady otrzymali materiały informacyjne, obejmujące profil produkcji PPZ f-my HYUNDAI, a także katalogi zawierające podstawowe dane dotyczące zasady działania, montażu oraz wskazówki do ich eksploatacji. Prócz tego w dostarczonych materiałach zawarte były kompletne dokumenty konstrukcyjne i montażowe PPZ, zawierające niezbędne dane dla wykonawców prac montażowych i okresowych przeglądów. Niezależnie, szczegółowe informacje techniczne można uzyskać w firmie EKOFLUID Polska, która jest dostawcą tych przełączników na rynek krajowy. W dalszej części spotkania przedstawiciele producenta przygotowali pokaz działania dwóch przywiezionych i zamontowanych na platformie samochodowej przełączników zaczepów w wykonaniu klasycznym i próżniowym. Po podłączeniu napędów do sieci, zademonstrowano uczestnikom spotkania przebieg procesu przełączania, jego kontrolę, sygnalizację pracy poszczególnych elementów PPZ, a także projekt wyposażenia dodatkowego. W zakresie diagnostyki technicznej PPZ obszerny referat przedstawił dr inż. Zbigniew Szymański autor oryginalnej metody pomiarowej PPZ stosowanej w eksploatacji, której zasady zostały zamieszczone w aktualnej RIET. W swym wystąpieniu prelegent przedstawił nowe aspekty rozszerzonej diagnostyki technicznej PPZ wprowadzone do praktyki eksploatacyjnej w ostatnim roku, w tym nowe rozwiązania techniczne umożliwiające pełną kontrolę stanu i poprawności działania styków przełącznika mocy i klatki wybierakowej.

Fot. 2. Uczestnicy obrad

Fot. 3. Wystawa podobciązeniowych przełączników zaczepów f-my HYUNDAI

Fot. 4 i 5. Podobciążeniowe przełączniki zaczepów f-my HYUNDAI w wykonaniu konwencjonalnym i próżniowym

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018

KONFERENCJE I SEMINARIA

Fot. 6. Układ monitoringu on-line zamontowany w szafie napędu PPZ

Autor omówił również budowę stosowanych w krajowej energetyce PPZ, ich niedomagania oraz przyczyny, a także sposoby zapobiegania uszkodzeniom. Przedstawione zostały stosowane w diagnostyce PPZ układy pomiarowe i kryteria oceny stanu technicznego PPZ w eksploatacji oraz przykłady wykorzystujące analizę cyklu przełączania PPZ i klatki wybierakowej, jak również dynamiki procesu przełączania. Całość poparta została przykładami praktycznymi i opisem ciekawszych zdarzeń eksploatacyjnych. W dalszej kolejności przedstawiono zebranym uczestnikom uzupełnienia oraz poprawki dotyczące PPZ, przewidziane do wprowadzenia w nowelizowanej aktualnie Ramowej Instrukcji Eksploatacji Transformatorów. Tematyka uwag nadesłanych przez członków zespołu realizującego to zadanie dotyczyła głównie: yy wprowadzenia danych technicznych nowo produkowanych PPZ firmy HYUNDAI, jak również innych przełączników przeznaczonych do transformatorów specjalnych (piecowych, prostowniczych, itp.); yy weryfikacji programu badań i kryteriów oceny stanu technicznego

PPZ oraz wprowadzenie ich do Ramowej Instrukcji Eksploatacji Transformatorów; yy analizy potrzeby i zakresu badań oleju z głowic PPZ oraz opracowania kryteriów oceny; yy wprowadzenia dla ważnych jednostek analizy DGA w oparciu o doświadczenia własne oraz CIGRE (publ. 443), a także wytycznych oceny i sposobu postępowania zależnego od wyników badań. Podanie sposobu pobierania próbek oleju; yy podania skutecznych metod badania i oceny poprawności działania klatki wybierakowej; yy zamieszczenia informacji nt. rozwiązań monitoringu „on-line” stanu technicznego PPZ dla kluczowych jednostek transformatorowych; yy podania nowych skutecznych metod rozszerzonej diagnostyki technicznej PPZ, np. opartych na analizie dynamiki procesu przełączania oraz innych metod o mniejszym znaczeniu. Jednocześnie zwrócono się do uczestników narady o nadesłanie dalszych wniosków i uwag wynikających z ich doświadczeń eksploatacyjnych, jak

również wzięcie czynnego udziału w pracach zespołu nowelizującego Ramową Instrukcję Eksploatacji Transformatorów. Ostatnim zagadnieniem poruszonym na naradzie była prezentacja dr inż. Jerzego Buchacza, której treść dotyczyła doświadczeń ZPBE Energopomiar – Elektryka w dziedzinie monitoringu „on-line” transformatorów, ze szczególnym uwzględnieniem układów monitoringu PPZ. Autor szeroko omówił system diagnostyki PPZ rejestrujący sygnały związane z pozycją przełącznika, stopniem zużycia styków, prądu pobieranego przez napęd PPZ oraz kontroli temperatury oleju i zawartości gazów, a także przydatności systemu do przełączników f-my HYUNDAI. Autor wystąpienia kończąc spotkanie przedstawił różne rozwiązania techniczne układów monitoringu on-line oraz przykłady ich zastosowań. Spotkanie podsumował prowadzący obrady dziękując zebranym za aktywny udział i owocną dyskusję. ZPBE Energopomiar – Elektryka n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 5/2018