Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"Tomasz Biernacik"

Poprawa jakości energii elektrycznej oraz zmniejszenie kosztów jej zużycia przez zastosowanie systemu nadzoru IC-View do optymalnego sterowania kompensatorami i filtrami DOI:10.15199/74.2015.5.4


  W obwodach prądu przemiennego moc bierna reprezentuje tę część energii, która przepływa między źródłem a odbiornikiem energii i nie jest zamieniana na pracę. Jest jednak niezbędna do wytworzenia pola elektromagnetycznego potrzebnego dla wielu urządzeń m.in.: silników indukcyjnych, dławików czy transformatorów. Przesyłanie energii biernej wiąże się z dodatkowymi stratami energii czynnej, a dodatkowo operatorzy sieci przesyłowych naliczają opłaty za energię bierną. Stosowany jest współczynnik mocy tgφ - określony jako iloraz mocy biernej do czynnej. Jeśli jego wartość przewyższa określoną w umowie - operator sieci energetycznej nalicza dodatkowe opłaty karne, które mogą stanowić znaczną część kwoty rachunku za energię elektryczną. W celu zapobieżenia skutkom opisanym wyżej, stosuje się kompensację mocy biernej - czyli lokalne wytwarzanie mocy biernej. Rozwój technologii powoduje rosnący udział odbiorników o charakterze nieliniowym. Odbiorniki te dzięki przepływowi prądów o częstotliwościach harmonicznych, powodują m.in. dodatkowe straty energii czynnej oraz wzrost odkształcenia napięcia zasilającego, co ma negatywny wpływ na zakłócenia w pracy wielu urządzeń, w tym: - zabezpieczeń elektroenergetycznych, - wyłączników różnicowoprądowych ogólnego stosowania, - urządzeń sterowania i regulacji, - sieci transmisji danych, - komputerów, - sterowników linii technologicznych, - urządzeń energoelektronicznych. Odkształcenie napięcia (m.in. na skutek zmian impedancji oraz oddziaływań rezonansowych) jest przyczyną przeciążeń i uszkodzeń: - baterii kondensatorów (eksplozja), - transformatorów i silników indukcyjnych, - kabli zasilających, - urządzeń przekształtnikowych, napędowych i innych. Do ograniczania niekorzystnych skutków wywołanych przepływem wyższych harmonicznych można stosować wiele rozwiązań, w tym filtry wyższych harmonicznych. W przemysłowych sieciach elektroenergetycznych stosuje się głównie lokalnie sterowane ukła[...]

Pasywne filtry wyższych harmonicznych - wybrane metody projektowania


  Rosnąca liczba i moc odbiorników nieliniowych zasilanych z sieci prądu przemiennego negatywnie wpływają na jakość energii w punkcie ich przyłączenia. Poszczególne składowe odkształconego prądu wywołują spadki napięć na impedancji sieci. Napięcie zasilające - nie tylko odbiorniki nieliniowe, ale także pozostałych odbiorców staje się coraz bardziej niesinusoidalne. Zawiera oprócz podstawowej harmonicznej o częstotliwości sieciowej także inne składowe o częstotliwościach będących jej wielokrotnością - czyli wyższe harmoniczne. Odkształcenie (niesinusoidalność) napięcia zasilającego jest przyczyną dodatkowych strat energii czynnej a także wielu innych problemów, m.in. awarii urządzeń, błędnego działania zabezpieczeń oraz występowania pożarów [1].Maksymalne, dopuszczalne poziomy odkształcenia napięcia są od dawna określone m.in. w normie PN-EN 50160 oraz w rozporządzeniu Ministra Gospodarki z 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego, a dopuszczalne poziomy odkształcenia prądu m.in. w normach z grupy PN-EN 61000-3. Pojawia się zatem problem ograniczania wpływu odbiorników nieliniowych na sieć zasilającą, który jest tym bardziej złożony, im większa jest liczba odbiorników oraz im bardziej rozgałęziona jest sieć zasilająca. Każdy odbiornik nieliniowy pobiera z sieci moc czynną, moc bierną przesunięcia fazowego i moc bierną odkształcenia. Każdej z tych składowych mocy odpowiadają składowe prądu. O ile składowa czynna prądu obciążenia jest niezbędna do wykonania określonej pracy przez urządzenie, o tyle pozostałe składowe - czyli składowa przesunięcia fazowego i składowa odkształcenia są niepożądane i jako takie powinny być eliminowane z przebiegu prądu odbiornika. Rok LXXXI 2013 nr 5 MATERIAŁY KONFERENCYJNE ELSEP - 2013 ności zerowej mogą różnić się od takich schematów dla wyższych harmonicznych, tworzących układy symetryczne kolejności zgodnej i przeciwnej i zwykle różnią się, bowi[...]

Kompensacja mocy biernej w obiektach odnawialnych źródeł energii w wybranym zespole elektrowni wodnych DOI:10.15199/74.2015.2.7


  Dynamiczny wzrost liczby źródeł energii wykorzystujących zasoby odnawialne spowodował konieczność zapewnienia odpowiednich warunków przesyłu wyprodukowanej energii do systemu dystrybucji. W licznych przypadkach źródła energii są położone w dużych odległościach od punktów systemu elektroenergetycznego, mogących przyjąć wytwarzaną energię. Występuje zatem konieczność budowy fragmentu sieci średniego, a czasem wysokiego napięcia dla zapewnienia połączenia pomiędzy generatorami a systemem zasilania. Znaczne wartości mocy biernej pobierane przez sieć zasilającą źródła energii a także duża zmienność w czasie wydajności źródeł powodują istotne trudności w osiągnięciu pożądanych wartości współczynnika mocy takiego układu zasilania. Generatory sprzężone z przekształtnikami czasem umożliwiają regulację współczynnika mocy na wyjściu zespołu generator - przekształtnik, jednak dotyczy to zwykle nowoczesnych urządzeń o stosunkowo dużych mocach jednostkowych. W wielu przypadkach problem utrzymania właściwego współczynnika mocy dotyczy nie samego generatora a fragmentu sieci zasilającej, służącej do przesyłu mocy generatorów do sieci dystrybucyjnej. Opis problemu Wiele z generatorów wykorzystujących zasoby odnawialne cechuje mała stabilność generowanej mocy w czasie. W przypadku turbin wiatrowych wynika ona z różnego nasilenia wiatru, dla turbin wodnych z wahania poziomu wody, a dla elektrowni słonecznych ze zmiennego zachmurzenia i nasłonecznienia. Wahaniom mocy czynnej często towarzyszą zmiany mocy biernej (rys. 1), która m.in. ze względu na wymagania taryfowe podmiotu zajmującego się siecią przesyłową musi być utrzymywana we właściwym przedziale. Do problemu zmienności w czasie mocy biernej generatorów dochodzi jeszcze znaczna moc bierna linii zasilającej, gdyż punkt pomiaru i rozliczenia energii znajduje się zwykle w znacznej odległości od miejsca wytwarzania energii u operatora systemu przesyłowego. Moc bierna generatora asynchroniczn[...]

Impact of changes in the impedance and frequency characteristics of certain network elements on the choice of method for passive filter design DOI:10.15199/48.2017.12.60

Czytaj za darmo! »

Voltage distortions in electricity networks that supply power to non-linear loads are caused, among other things, by the flow of non-sinusoidal currents through the impedance of the power supply system. Loads such as DC drives, rectifiers, inverters, UPSs, servers, etc. draw currents not only at the fundamental frequency but also at harmonic frequencies. These currents cause voltage drops on the impedances of individual elements of the supply circuit in proportion to the impedance values for harmonic frequencies. Harmonic voltages are injected into all the loads powered by the network. This means that each device is fed at both the fundamental frequency and higher harmonics. As the impedances of individual loads as a function of frequency are different, there may appear circuits that attenuate, amplify or have no impact on the level of voltage distortion. The supply voltage harmonics have an adverse effect on many devices, including transformers, cables, rotating machines, capacitor banks, computer equipment, and protection relays. Transformers, motors, switchgears, and cables may experience increased energy losses leading to an excessive rise in temperature. Induction motors may have problems starting or operating at hypersynchronous speeds. Circuit breakers may fail to interrupt the current due to the malfunctioning of magnetic and electronic triggers. Capacitors may prematurely deteriorate due to excessively loaded dielectric or even explode due to resonance. The time-current characteristics of fuses may change, and protection relays may malfunction, failing to protect the network from overload. Most of the various methods used for reducing voltage distortions in power networks involve the reduction of harmonic currents on selected non-linear loads or groups of loads. These methods include:  Use of power units with active current shaping;  Increasing the impedance that couples the converter to the netw[...]

Filtr aktywny jako kompensator negatywnego oddziaływania na sieć zasilającą

Czytaj za darmo! »

W ostatnich latach wiele odbiorników dużej mocy (napędy maszyn wyciągowych, napędy hutnicze, piece łukowe itp.) zostało zmodernizowanych poprzez wprowadzenie przekształtników tyrystorowych. Zastosowanie tych urządzeń wymaga jednak ciągłej ochrony sieci zasilającej poprzez eliminację harmonicznych i poprawę współczynnika mocy. Przekształtnikowe napędy górniczych maszyn wyciągowych wprowadza[...]

Kompensacja mocy biernej w dużych zakładach przemysłowych

Czytaj za darmo! »

Najczęściej stosowanymi urządzeniami do kompensacji mocy biernej indukcyjnej w instalacjach przemysłowych są baterie kondensatorów z szeregowymi dławikami ochronnymi. W zależności od technicznych parametrów kondensatorów oraz dławików, baterie takie tworzą filtry dolnoprzepustowe o różnych charakterystykach częstotliwościowych. Odpowiedni dobór częstotliwości rezonansowej filtru dolnoprzepustowego do warunków jego pracy w zakładzie przemysłowym, zapewnia poprawne i bezpieczne kompensowanie współczynnika mocy przez baterię kondensatorów. W wielu instalacjach przemysłowych znaczny poziom odkształcenia napięcia oraz duża szybkość zmian mocy czynnej i biernej - wyklucza możliwość zastosowania baterii kondensatorów do kompensacji mocy przesunięcia fazowego. Wiele omawianych w literaturze przypadków awarii baterii wynika zarówno ze złego wykonania jak i z powodu przeciążenia wyższymi harmonicznymi o wartościach wyższych niż tolerowane przez baterie. W takich przypadkach baterie nie mogą pracować jako samodzielne urządzenia. Konieczne jest zastosowanie dodatkowych filtrów wyższych harmonicznych. Bateria załączana jest do pracy dopiero po uruchomieniu filtru. Dobór odpowiedniego układu kompensacji mocy biernej poprzedzają szczegółowe pomiary jakości energii elektrycznej w sieci elektroenergetycznej obiektu. Rejestracja parametrów elektrycznych powinna odbywać się przez odpowiednio długi czas i uwzględniać różne stany obciążenia badanego układu zasilania, a także uwzględniać zjawiska zachodzące w sieci dostawcy energii. W dalszej części artykułu zostaną przedstawione efekty pracy dwóch układów kompensacji mocy biernej, zainstalowanych w dwóch różnych obiektach przemysłowych. Przykładem instalacji - w której zdecydowano się na inny układ kompensacji mocy biernej niż oparty wyłącznie na bateriach [...]

Hybrydowy układ kompensacji mocy biernej w systemie zasilania maszyny wyciągowej w kopalni węgla kamiennego DOI:10.12915/pe.2014.10.56

Czytaj za darmo! »

Artykuł opisuje system zasilania maszyny wyciągowej z układem kompensacji mocy biernej przesunięcia, zawierającym baterię kondensatorów oraz kompensator aktywny - opracowane dla kopalni węgla kamiennego. Układ sterowania kompensatora aktywnego umożliwia kompensację sumy mocy biernej pobieranej poprzez obciążenie, którym jest 12-pulsowy przekształtnik tyrystorowy oraz bateria kondensatorów. Poprawność działania układu kompensacji została potwierdzona komputerowymi badaniami symulacyjnymi oraz badaniami zainstalowanego układu. Abstract. The article describes the power system of the hoisting machine in the coal mines with reactive power compensation circuit comprising a capacitor bank offset and active compensator. The control system of the active compensator allows for compensation of the sum of the reactive power drawn by the load in the form of 12-pulse SCR converter and the passive power of the capacitor banks. The correctness of operation of the compensation system was confirmed by computer simulation study and research on the real system in the mine.(Hybrid system for power factor passive power compensation for supply system of hoisting machine in coal mine ) Słowa kluczowe: Kompensator aktywny, filtr pasywny, moc bierna, współczynnik mocy przesunięcia Keywords: Parallel Active Compensator, Passive Filter, Reactive Power, Displacement Power Factor doi:10.12915/pe.2014.10.56 Wstęp Kompensacja mocy biernej przesunięcia - pobieranej w sieciach energetycznych przez odbiorniki nieliniowe niestacjonarne (np. wielopulsowe przekształtniki tyrystorowe) - przy wykorzystaniu równoległych kompensatorów aktywnych, pozwala na utrzymanie współczynnika mocy przesunięcia (DPF) o wartości bliskiej jedności, nawet w stanach dynamicznej zmiany kąta wysterowania tyrystorów przekształtnika. Kompensator aktywny bardzo dobrze współpracuje z filtrami pasywnymi LC lub/i baterią kondensatorów, którą cechują dyskretne wartości kompensowanej mocy biernej [1],[...]

 Strona 1