Wyniki 11-20 spośród 29 dla zapytania: authorDesc:"Grzegorz Hołdyński"

Wymiarowanie układów elektroenergetycznych zasilających odbiorniki nieliniowe


  Do współczesnych sieci elektroenergetycznych przyłączanych jest coraz więcej odbiorników nieliniowych: sprzęt komputerowy i radiowo-telewizyjny, pompy klimatyzacyjne, oświetlenie wyładowcze wraz z coraz bardziej popularnymi świetlówkami kompaktowymi z zapłonnikami elektronicznymi. W artykule przedstawiono podstawowe zagadnienia związane z doborem przekroju żył kabli i przewodów elektroenergetycznych oraz mocy transformatorów energetycznych SN/nn do pracy w warunkach odkształcenia prądów i napięć. W sieciach elektroenergetycznych, w ogólnej mocy zainstalowanej coraz większy udział stanowią odbiorniki nieliniowe. W wyniku tego w sieci występuje przepływ prądów odkształconych od przebiegu sinusoidalnego, które mogą powodować w poszczególnych elementach sieciowych wiele niekorzystnych zjawisk, takich jak: przeciążenie linii zasilających (szczególnie przewodu neutralnego), wzrost spadków napięcia, przeciążenie cieplne transformatorów, awarie baterii kondensatorów czy przyspieszenie degradacji izolacji. Aby nie dopuścić do takich zjawisk, należy im zapobiegać już na etapie projektowania poprzez odpowiedni dobór urządzeń, będących elementami składowymi układów zasilających. Na rysunku 1 przedstawiono przykładowe przebiegi odkształconych prądów obciążenia szyn zbiorczych niskiego napięcia stacji transformatorowo-rozdzielczej SN/nn, zasilającej budynek biurowy (uzyskane na podstawie badań przeprowadzonych przez autorów). Dobór mocy transformatorów energetycznych zasilających odbiorniki nieliniowe Straty mocy w transformatorach można podzielić na dwie składowe: straty jałowe (zależne od napięcia zasilającego) oraz straty obciążeniowe (zależne od prądu obciążenia). Straty jałowe w transformatorach (ΔPj ) powstają na skutek przepływu prądu magnesującego wywołanego przyłożonym napięciem o stałej, w przybliżeniu, wartości i przebiegu najczęściej zbliżonym do sinusoidalnego. W związku z tym straty te są niezależne od obciążenia i kszt[...]

Analiza odkształceń prądów i napięć w terenowych sieciach elektroenergetycznych średniego napięcia

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono wyniki badań pomiarowych oraz analizy odkształceń prądów i napięć od przebiegów sinusoidalnych w terenowych sieciach elektroenergetycznych średniego napięcia. W artykule przedstawiono także wymagania norm i przepisów dotyczących tego zagadnienia oraz wyniki analizy zgodności zarejestrowanych parametrów z wymaganiami tych przepisów. Abstract. The article presents the results of measurement and analysis of currents and voltages deformations in the rural medium voltage electric power networks. The article presents the requirements of standards and the results of the analysis of the recorded parameters of compliance with the requirements of these standards. (Analysis of currents and voltages deformations in rural medium voltage electric power networks). Słowa kluczowe: Odkształcenia prądów i napięć, wyższe harmoniczne, terenowe sieci elektroenergetyczne. Keywords: currents and voltages deformations, higher harmonics, rural electric power networks. Wstęp Głównym celem sieci elektroenergetycznych jest dostarczanie odbiorcom energii elektrycznej o odpowiednich parametrach. Jej jakość w dużym stopniu uzależniona jest od odbiorcy finalnego. Bardzo niekorzystnym zjawiskiem jest pojawienie się obok dużych urządzeń nieliniowych (np. napędów dużej mocy), zlokalizowanych w jednym punkcie systemu zasilającego odbiorników nieliniowych, których moc jednostkowa jest mała, ale ich bardzo duża liczba wywołuje znaczący efekt negatywny (źródła światła, sprzęt elektroniczny). Wśród przyłączanych do sieci elektroenergetycznych źródeł wyższych harmonicznych można wyróżnić trzy podstawowe grupy: urządzenia łukowe (np. piece łukowe, spawarki, wyładowcze źródła światła), urządzenia z rdzeniami magnetycznymi (np. generatory, silniki, transformatory) oraz urządzenia elektroniczne i energoelektroniczne (np. komputery, przemienniki częstotliwości) [1]. Sprzęt codziennego użytku (a w szczególności sprzęt komputerowy, radiowo-telewizyjny o[...]

Wpływ sposobu pracy punktu neutralnego na asymetrię napięć w sieci elektroenergetycznej SN

Czytaj za darmo! »

W artykule omówiono wpływ sposobu uziemienia punktu neutralnego sieci SN (przez rezystor lub cewkę), na wartości asymetrii napięć występujących w sieciach dystrybucyjnych średniego napięcia. Abstract. The paper presents influence of neutral point grounding of MV network (resistor or inductor), for the value of asymmetry in the medium voltage distribution networks.(Influence of neutral point work on the voltage asymmetry in MV power network). Słowa kluczowe: asymetria napięć, sieć dystrybucyjna średniego napięcia, punkt neutralny sieci. Keywords: voltage asymmetry, medium-voltage distribution network, the network neutral point. Wstęp Każda sieć elektroenergetyczna może pracować z punktem neutralnym: - izolowanym, - uziemionym bezpośrednio, - uziemionym poprzez rezystor, którego wartość rezystancji dobiera się tak, aby wartość prądu zwarcia doziemnego nie przekraczała 600 A; - uziemionym poprzez dławik kompensacyjny (cewkę Petersena), którego wartość indukcyjności dobiera się na podstawie pojemności doziemnej występującej we wszystkich linii połączonych ze sobą (zasilanych z tej samej sekcji szyn zbiorczych). W Polsce nie występują dystrybucyjne sieci elektroenergetyczne średnich napięć z punktem neutralnym uziemionym bezpośrednio [1]. Sporadycznie można spotkać również sieci elektroenergetyczne, w których punkt neutralny przyłączony jest poprzez dławik kompensacyjny, który na krótki okres czasu - w celu uzyskania selektywności działania zabezpieczeń ziemnozwarciowych - jest bocznikowany rezystorem. Najczęściej występującym w Polsce sposobem pracy punktu neutralnego sieci dystrybucyjnej średnich napięć jest uziemienie przez dławik kompensacyjny lub rezystor. W artykule przedstawiono wpływ tych dwóch sposobów pracy punktu neutralnego na asymetrię wartości napięć rejestrowanych na szynach 15 kV stacji 110/15 kV. W sieciach z izolowanym punktem neutralnym, obwód składowej symetrycznej zerowej nie jes[...]

Wpływ nowoczesnych opraw oświetlenia ulicznego z lampami LED na parametry jakościowe energii elektrycznej


  Od początku istnienia elektrycznego oświetlenia ulicznego do lat 60. ub.w. nie zwracano uwagi na koszty obsługi takich instalacji z uwagi na niskie ceny energii elektrycznej. Z tego powodu do dziś można spotkać rozwiązania bazujące na źródłach wyładowczych. Współczesne przepisy związane z ochroną środowiska i efektywnością energetyczną zmusiły producentów oświetlenia ulicznego do zastosowania bardziej energooszczędnych rozwiązań przez zastosowanie źródeł światła opartych na technologii LED. Specyficzne parametry zasilania źródeł LED-owych wymusiły konieczność zastosowania elektronicznych impulsowych układów zasilających, których różne rozwiązania konstrukcyjne wpływają na emisję wyższych harmonicznych prądu do sieci elektroenergetycznej, powodując w dalszej kolejności odkształcenia napięcia zasilającego oraz obniżenie współczynnika mocy (zmniejszają efektywność zużycia energii).Obwody oświetlenia ulicznego składają się zazwyczaj z kilkudziesięciu opraw zasilanych z wydzielonych linii kablowych lub napowietrznych niskiego napięcia przyłączonych do szyn zbiorczych stacji transformatorowych SN/nN, z których zasilani są również inni odbiorcy energii elektrycznej. W artykule autorzy podjęli tematykę analizy wpływu nowoczesnych opraw oświetleniowych z lampami LED na parametry jakości energii elektrycznej w rozdzielczej sieci elektroenergetycznej niskiego napięcia (dostarczanej do odbiorców końcowych). Przedstawiono obowiązujące w Polsce wymagania przepisów i norm dotyczących jakości napięcia zasilającego oraz zakłóceń wprowadzanych do sieci przez odbiorniki energii elektrycznej. Zamieszczono także wyniki badań laboratoryjnych wybranych opraw oświetlenia ulicznego z lampami wyładowczymi i LED oraz wyniki symulacji komputerowej pracy obwodów oświetlenia. Wymagania przepisów i norm dotyczących jakości napięcia zasilającego Jakość energii elektrycznej to zbiór parametrów opisujących właściwości procesu dostarczania energii do użytkown[...]

Kryteria techniczne przyłączania mikroinstalacji z odnawialnymi źródłami energii do sieci elektroenergetycznej DOI:10.15199/74.2015.5.3


  Nowelizacja ustawy Prawo energetyczne z 26 lipca 2013 r. [1] wprowadziła bardzo duże ułatwienia w przyłączaniu mikroinstalacji z odnawialnymi źródłami energii (OZE) do sieci elektroenergetycznej. Określono w niej, że instalacja odnawialnego źródła energii o mocy elektrycznej do 40 kW może być przyłączona do sieci elektroenergetycznej średniego i niskiego napięcia na podstawie zgłoszenia, złożonego w przedsiębiorstwie energetycznym, bez występowania z wnioskiem o warunki przyłączenia. Ułatwienia te wprowadzono jednak pod pewnymi warunkami: - podmiot jest przyłączony do sieci dystrybucyjnej jako odbiorca końcowy, - moc zainstalowana mikroinstalacji OZE nie jest większa niż moc przyłączeniowa obiektu, - mikroinstalacja musi być zainstalowana przez certyfikowanego mikroinstalatora (z certyfikatem wydanym przez Urząd Dozoru Technicznego), - mikroinstalacja musi być wyposażona w odpowiednie układy zabezpieczające i układ pomiarowo-rozliczeniowy. Od osoby fizycznej, która nie prowadzi działalności gospodarczej nie jest wymagana koncesja na wytwarzanie energii elektrycznej (wydawana przez prezesa Urzędu Regulacji Energetyki). Koncesję taką musi uzyskać osoba prowadząca dowolną działalność gospodarczą. Ponadto, za przyłączenie mikroinstalacji z odnawialnymi źródłami energii do sieci elektroenergetycznej operator nie pobiera opłaty przyłączeniowej. Wymagania techniczne dotyczące budowy i wyposażenia źródeł energii elektrycznej wchodzących w skład mikroinstalacji Podstawowym dokumentem regulującym techniczne aspekty przyłączania źródeł energii elektrycznej do sieci elektroenergetycznej jest Instrukcja ruchu i eksploatacji sieci dystrybucyjnej, wydana przez wszystkich operatorów sieci działających na terenie Polski, w tym przez PGE Dystrybucja [2]. Instrukcja ta nie zawiera jednak wymagań dotyczących przyłączania źródeł do sieci średniego i niskiego napięcia. Luka ta została wypełniona we wrześniu 2014 r., kiedy opublikowano "Kryter[...]

Rozdzielnice niskiego napięcia - zasady budowy i eksploatacji DOI:10.15199/74.2015.5.7


  Rozdzielnicą i sterownicą niskonapięciową nazywa się jeden lub wiele łączników niskonapięciowych wraz ze współpracującym wyposażeniem: sterowniczym, pomiarowym, sygnalizującym, zabezpieczającym, regulacyjnym, ze wszystkimi wewnętrznymi połączeniami elektrycznymi i mechanicznymi oraz częściami konstrukcyjnymi [2]. Są one jednym z bardziej newralgicznych punktów każdej instalacji elektrycznej. Ze względu na występowanie w rozdzielnicach wielu aparatów elektrycznych oraz połączeń rozłączalnych, niepoprawne ich zaprojektowanie oraz eksploatacja może być przyczyną wystąpienia zagrożenia życia lub zdrowia ludzkiego - a nawet pożarów obiektów budowlanych. Wymagania stawiane budowie rozdzielnic elektrycznych Rozdzielnice i sterownice niskiego napięcia powinny być wykonane zgodnie z obecnie obowiązującymi przepisami oraz zasadami wiedzy technicznej. Aktem prawnym regulującym pośrednio kwestię budowy i wyposażenia rozdzielnic jest Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. [1]. Z zapisów w nim zawartych wynika, że w rozdzielnicach obowiązkowo należy stosować: - przewody elektryczne z żyłami wykonanymi wyłącznie z miedzi, jeżeli ich przekrój nie przekracza 10 mm2, - w obwodach rozdzielczych i odbiorczych oddzielny przewód ochronny i neutralny, - urządzenia ochronne różnicowoprądowe uzupełniające podstawową ochronę przeciwporażeniową i ochronę przed powstaniem pożaru, powodujące w warunkach uszkodzenia samoczynne wyłączenie zasilania, - urządzenia ochrony przeciwprzepięciowej, - w obwodach odbiorczych wyłączniki nadprądowe, - zasadę selektywności (wybiórczości) zabezpieczeń. Ponadto, rozmieszczenie urządzeń elektrycznych w budynku powinno zapewniać bezkolizyjność z innymi instalacjami - zarówno w zakresie odległości, jak i ich wzajemnego usytuowania. Aktualnie obowiązującą normą w zakresie budowy rozdzielnic niskiego napięcia jest PN-EN 61469 [2]. W normie tej zebrano przepisy dotyczące budowy rozdzielnic niskonapi[...]

Wpływ czynności łączeniowych w elektrowni wiatrowej na parametry sieci SN DOI:10.15199/74.2016.5.1


  Obecnie na świecie panuje trend produkcji energii elektrycznej z tzw. odnawialnych źródeł. Powszechnie stosowane są cztery typy źródeł, wykorzystujące energię zawartą w: biomasie, wodzie, słońcu i wietrze, przy czym najwięcej powstaje elektrowni fotowoltaicznych i wiatrowych. Pojedyncze źródła przyłączane są zazwyczaj do sieci niskiego lub średniego napięcia i ze względu na dynamikę zmian energii wytwarzanej w tego typu elektrowniach muszą one spełniać dużo uwarunkowań, których głównym celem jest utrzymanie jakości energii elektrycznej na odpowiednim poziomie. W niniejszym artykule przedstawiono wpływ uruchamiania i zatrzymania elektrowni wiatrowej przy wietrze umożliwiającym osiągnięcie mocy znamionowej jednostki wytwórczej na jakość energii występującej w punkcie jej przyłączenia do sieci dystrybucyjnej średniego napięcia. Funkcjonowanie elektrowni wiatrowej jest związane z nieustannymi zmianami wartości mocy przez nią produkowanej, wynikającymi ze zmienności kierunku i siły wiatru. Skutkiem tych zmian jest dynamiczne oddziaływanie przyłączonej elektrowni na sieć elektroenergetyczną. Najbardziej niebezpieczne, zarówno z punktu widzenia samej elektrowni jak i sieci zasilającej, jest awaryjne zatrzymanie siłowni podczas pracy przy generacji wynoszącej 100% mocy znamionowej, wynikające np. z wystąpienia wiatru, którego prędkość przekracza wartość dopuszczalną dla danej turbiny lub w wyniku awarii elektrowni lub sieci. Nie mniejszy wpływ na sieć ma również uruchomienie elektrowni przy wietrze umożliwiającym osiągnięcie mocy maksymalnej. Wymagania przepisów w zakresie dynamicznego oddziaływania elektrowni wiatrowych Wymagania dotyczące współpracy elektrowni wiatrowych z siecią elektroenergetyczną, zawarte w artykule, zaczerpnięte zostały z Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci Dystrybucyjnej [1], przyjęt[...]

Możliwości ograniczenia strat mocy w instalacjach elektrycznych niskiego napięcia DOI:10.15199/74.2017.5.2


  Energia elektryczna przesyłana jest ze źródeł do odbiorników przy wykorzystaniu różnych urządzeń elektroenergetycznych. W każdym urządzeniu, przepływowi prądu towarzyszą straty mocy, która głównie przekształcana jest w ciepło. Jest to zjawisko niekorzystne (poza przypadkami wykorzystywania energii elektrycznej do ogrzewania) i wiąże się z generowaniem dodatkowych kosztów związanych z pokryciem utraconej na przesyle mocy, jak również kosztów związanych z koniecznością chłodzenia niektórych urządzeń elektrycznych. Straty energii powstają w: - elementach służących do przewodzenia prądu roboczego (np.: żyły przewodów i kabli, cewki, oporniki, styki, itp.), - izolacji części czynnych (straty dielektryczne), - stali w obwodach magnetycznych, - metalowych elementach konstrukcyjnych, - łożyskach, elementach maszynowych (strata mechaniczna, niezwiązana bezpośrednio z przepływem prądu elektrycznego). W każdym urządzeniu elektrycznym występują dwa rodzaje strat mocy czynnej. Pierwsza strata - nazywana stratą obciążeniową lub wzdłużną, związana jest z działaniem prądu roboczego, wynikająca z oporności czynnej toru prądowego i proporcjonalna do kwadratu prądu. Druga strata - nazywana stratą napięciową lub poprzeczną, powodowana jest przewodnością czynną poprzeczną i na ogół proporcjonalna jest do kwadratu napięcia. Należy przy tym pamiętać, że im większa strata - tym większa temperatura urządzenia, a to prowadzi do wzrostu wartości rezystancji, a co za tym idzie i strat. Straty mocy w wybranych urządzeniach elektrycznych Straty mocy w transformatorach W większości transformatorów występują jedynie straty elektryczne (brak strat mechanicznych, które występują głównie w jednostkach o dużych mocach i są związane ze stosowanym tam sztucznym chłodzeniem). Strata obciążeniowa powstaje na skutek przepływającego prądu i dzieli się na stratę podstawową i dodatkową. Straty w transformatorach oblicza się na podstawie pomiarów w stanie zwarcia. [...]

Ograniczanie strat mocy w układach zasilających przez filtrację wyższych harmonicznych DOI:10.15199/74.2017.5.3


  straty mocy, układy zasilające, wyższe harmoniczne Przedstawiono podstawowe zagadnienia związane z mechanizmem przyrostu strat mocy w poszczególnych elementach sieci zasilającej powodowanych przepływem prądów odkształconych oraz metody ich zmniejszenia przez eliminację wyższych harmonicznych. Keywords: power loss, power supplies, higher harmonics Basic principles related to the mechanism of the increase in the power loss in individual network elements, caused by the flow of deformed currents and methods of limiting them by filtration of higher harmonics are presented in the article.Odbiorników nieliniowych przyłączonych do sieci elektroenergetycznych jest coraz więcej. Należą do nich m.in.: przemienniki częstotliwości, prostowniki (sterowane i niesterowane), sprzęt elektroniczny (komputerowy, RTV), oświetlenie wyładowcze oraz LED. Odbiorniki te wymuszają w sieci zasilającej przepływ prądów odkształconych od przebiegu sinusoidalnego, co powoduje wiele niekorzystnych zjawisk. Należy do nich głównie zwiększenie strat mocy, co wiąże się w niektórych przypadkach ze znacznym pogorszeniem efektywności energetycznej układów elektroenergetycznych. Wyższe harmoniczne prądów (składowe o częstotliwościach będących wielokrotnością częstotliwości podstawowej), przepływając przez poszczególne elementy układów elektroenergetycznych, takich jak transformatory czy linie zasilające odbiorców, wywołują w nich dodatkowe straty mocy. Straty te, oprócz pogorszenia efektywności energetycznej układów zasilających, mogą być przyczyną innych niekorzystnych zjawisk. W liniach elektroenergetycznych dodatkowe straty mocy powodują wzrost temperatury przewodów (szczególnie przewodu neutralnego), co w przypadku linii kablowych może skutkować szybszym starzeniem izolacji, natomiast w liniach napowietrznych zmianą układu naprężeń w przewodach linii. W transformatorach, dodatkowe straty mocy, wywołane przepływem wyższych harmonicznych prądów, powodują wzrost te[...]

Wpływ kompensacji mocy biernej na straty w układach elektroenergetycznych DOI:10.15199/74.2019.5.10


  Przepływ mocy biernej w torach prądowych powoduje zwiększenie wartości skutecznej prądu, co skutkuje przyrostem strat mocy w urządzeniach elektroenergetycznych ( liniach, transformatorach). Straty mocy powodowane przepływem mocy biernej Całkowite straty mocy czynnej w układzie zasilającym można opisać zależnością [2-5] R U R p tg U P I R p Q   +  = +  =   = 2 2 2 2 2 2 3 2 (1 )  (1) gdzie: I - wartość skuteczna prądu płynącego w torze prądowym [A], R - rezystancja toru prądowego (żyły przewodu/kabla, uzwojeń transformatora) [Ω], U - napięcie sieci [V], P, Q - moc czynna i bierna obciążenia toru prądowego [W], [var], tgφ - współczynnik mocy obciążenia. Względny przyrost strat mocy czynnej w układzie zasilającym spowodowany przepływem mocy biernej w odniesieniu do obciążenia czynnego wyraża równanie    2 2 cos P =1+ tg = 1 Q (2) Jak wynika z zależności (2), wartość przyrostu strat mocy czynnej jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu współczynnika mocy cosϕ. Krzywą odwzorowującą tę zależność przedstawiono na rys. 1, na podstawie której wyznaczono procentową możliwość ograniczenia strat mocy czynnej, dzięki zastosowaniu układów kompensacyjnych, zwiększających wartość współczynnika mocy do wartości wymaganej aktualnymi przepisami (odpowiadającej tgϕ∈<0, 0,4> [6, 7]) - rys. 2. Dr inż. Grzegorz Hołdyński (g.holdynski@pb.edu.pl), dr inż. Zbigniew Skibko - Wydział Elektryczny Politechniki Białostockiej Słowa kluczowe: zakład przemysłowy, kompensacja mocy biernej, koszty energii elektrycznej, symulacja Przedstawiono wyniki symulacyjnych badań instalacji przemysłowej przy zastosowaniu różnych sposobów kompensacji mocy biernej oraz wpływ wybranego sposobu kompensacji mocy biernej na koszty energii elektrycznej. Keywords: industrial plant, reactive power compensation, electricity costs, simulation The article presents the results of simulation of industrial installation work [...]

« Poprzednia strona  Strona 2  Następna strona »