1 / 46

Meranie kvality elektrickej energie v kalibračných laboratóriách

Meranie kvality elektrickej energie v kalibračných laboratóriách. QWave produkty a QIS 3.4. Napäťové charakteristiky elektrickej energie základné pojmy v EN50160. autor: Ing. Miroslav Br úsil. Trenčianska 19, Nová Dubnica 018 51 Slovenská republika

floyd
Download Presentation

Meranie kvality elektrickej energie v kalibračných laboratóriách

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Meranie kvality elektrickej energie v kalibračných laboratóriách QWave produkty a QIS 3.4 Napäťové charakteristiky elektrickej energie základné pojmy v EN50160 autor: Ing. Miroslav Brúsil Trenčianska 19, Nová Dubnica 018 51 Slovenská republika Tel.: +421-42-4430029 Fax.:+421-42-4431860 4. októbra 2014

  2. Spoločne v jednej sieti

  3. zákazník A rušízákazníka B zákazník A zákazník B zákazník si ruší svoju vlastnú sieť zákazníci ovplyvňujú dodávateľa dodávateľská sieť dodávateľ ovplyvňuje zákazníkov Vzájomné ovplyvňovanie

  4. dodávateľ zákazník investície do rozvodných sietí náklady ekonomický bod rovnováhy náklady spojené s výpadkami kvalita dodávok elektrickej energie Ekonomický aspekt optimalizácie

  5. Normy pre kvalitu siete: Veľmi vysoké napätie IEC61000-2-4 (Priemysel) Trieda 1 - 2- 3 IEC61000-3-6/-3-7 EN50160 (35-150kV) IEC61000-3-2/-3 Vysoké napätie EN 50160/ IEC 61000-2-12 zariadenia Nízke napätie zariadenia kWh IEC61000-2-2 / EN50160 zariadenia

  6. IEC61000-2-4 Trieda 2 Trieda 1 Trieda 3 rušené siete Ťažký priemysel Bežná elektronika Dátové centrá, laboratóriá, telekomunikácie, zdravotníctvo ...

  7. U efektívne hodnoty U T U U U1 t t t U2 ΔU U U3 U t t Čo je potrebné posudzovať? Zmeny napätia, poklesy, prepätia a prerušenia Prechodné javy Nesymetria napájacieho napätia Harmonické zložky napätia Blikanie Zmeny frekvencie

  8. U1 U2 U3 STN EN 50160 • definícia charakteristík napájacieho napätia s ohľadom na: • veľkosť, • frekvenciu, • tvar vlny, • súmernosť trojfázových napätí. • norma medzinárodne schválená 5.7.1994 komisiouCENELEC* * (európska komisia pre normalizáciu v elektrotechnike)

  9. U efektívne hodnoty U t STN EN 50160– Kolísanie napájacieho napätia kolísanie napätia: zvýšenie alebo zníženie napätia spravidla spôsobené zmenou celkového zaťaženia rozvodnej sústavy alebo jej časti meranie priemerných 10 minútových efektívnych hodnôt - RMS

  10. U1 U2 čas čas STN EN 50160– Kolísanie napájacieho napätia - meranie priemerných 10 minútových efektívnych hodnôt - RMS #1 #2 Pokles U = záťaž x odpor odpor = merný odpor x dĺžka / priemer Pokles U

  11. STN EN 50160– Kolísanie napájacieho napätia

  12. U (V) +10% nominálne U -10% čas [min] STN EN 50160– Kolísanie napájacieho napätia • zhoda s normou nastane vtedy ak počas viac ako 95 % týždňa sú 10 minútové efektívne hodnoty U v tolerancii Uc ± 10%

  13. STN EN 50160– Pokles napájacieho napätia pokles napájacieho napätia: náhle zníženie napájacieho napätia na hodnotu medzi 90 % a 1 % zmluvného napätia Uc, nasledované zotavením napätia po krátkom časovom úseku, meranie a vyhodnocovanie po každej polperióde • zvyčajne trvanie poklesu napätia je medzi 10 ms a 1 minútou, • hĺbka poklesu napätia sa definuje ako rozdiel medzi minimálnym efektívnym napätím počas poklesu napätia a zmluvným napätím, • zmeny napätia, pri ktorých nenastáva zníženie napájacieho napätia na menej ako 90 % zmluvného napätia Uc sa nepokladajú za poklesy napätia.

  14. U1 U2 čas čas STN EN 50160– Pokles napájacieho napätia #1 #2

  15. Napätie (%) Čas (s) STN EN 50160– Pokles napájacieho napätia

  16. nominálna hodnota hraničná hodnota t1 t2 %Un Napätie RMS (%) td Čas (s) STN EN 50160– Pokles napájacieho napätia

  17. STN EN 50160– Dočasné prepätie dočasné prepätie sieťovej frekvencie: prepätie, ktoré sa vyskytuje na danom mieste a vyznačuje sa pomerne dlhým trvaním meranie a vyhodnocovanie po každej polperióde • vzniká obyčajne počas poruchy vo verejnej rozvodnej sústave alebo v  inštalácii odberateľa, • zaniká po odstránení poruchy, • prepätie zvyčajne dosahuje hodnotu napätia, medzi fázami v dôsledku posunutia nulového bodu trojfázovej napäťovej sústavy.

  18. Napätie (%) Čas (s) STN EN 50160– Dočasné prepätie

  19. %Un t1 t2 hraničná hodnota nominálna hodnota td STN EN 50160– Dočasné prepätie Napätie RMS (%) Čas (s)

  20. U t STN EN 50160– Prechodné prepätie prechodné prepätie: krátkodobé kmitajúce alebo nekmitajúce prepätie, zvyčajne vo vysokej miere tlmené, ktoré trvá niekoľko milisekúnd alebo menej meranie a vyhodnocovanie v každej polperióde • hodnoty nebudú zvyčajne prekračovať špičkovú hodnotu 6 kV, avšak príležitostne sa môžu vyskytnúť aj vyššie hodnoty, • nábehový čas sa pohybuje v širokom rozsahu od milisekúnd po menej ako jednu mikrosekundu.

  21. STN EN 50160– Závažnosť blikania závažnosť blikania: intenzita nepríjemného pocitu vyvolaného blikaním; definuje sa pomocou metódy UIE-IEC na meranie blikania a vyhodnocuje sa podľa nasledujúcich veličín: meranie priemerných 10 minútových hodnôt a 120 minútových hodnôt • pomocou krátkodobej závažnosti (Pst) meranej počas desiatich minút; • pomocou dlhodobej závažnosti (Plt) vypočítanej z postupnosti 12 hodnôt Pst počas dvoch hodín podľa vzorca pre Plt.

  22. U2 U1 čas čas STN EN 50160 – Závažnosť blikania - meranie 10 minútových hodnôt Pst 120 minútových Plt #1 #2

  23. Napätie (Un/U) Čas (s) STN EN 50160 – Závažnosť blikania

  24. STN EN 50160 – Závažnosť blikania • zhoda s normou nastane vtedy ak počas viac ako 95 % týždňa sú hodnoty dlhodobej závislosti blikania Plt ≤ 1 • Efekt sa prejavuje na ľudské zrakové vnímanie

  25. STN EN 50160– Prerušenia prerušenie napájania: stav v ktorom je napätie na napájacích koncových bodoch nižšie ako 1 % zmluvného napätia Uc. Môže sa klasifikovať ako: • vopred dohodnuté, keď sú odberatelia vopred informovaní, aby bolo možné vykonať plánované práce na rozvodnej sústave, • nepredvídané, spôsobené trvalými alebo prechodnými poruchami spravidla dôsledku vonkajších udalostí, porúch zariadenia alebo rušivých zásahov. • Nepredvídané prerušenie sa klasifikuje ako: • dlhodobé prerušenie (dlhšie ako tri minúty) spôsobené trvalou poruchou, • krátkodobé prerušenie (do troch minút) spôsobené prechodnou poruchou.

  26. #1 #2 STN EN 50160 – Prerušenia - meranie efektívnej hodnotypolperiódy #1 #2 U1 U2 1% Un čas čas

  27. Napätie (%) Čas (s) STN EN 50160– Prerušenia

  28. hraničná hodnota nominálna hodnota <1%Un STN EN 50160– Prerušenia Napätie (%) td t1 Čas (s)

  29. Prepätia Blikanie Kolísanie napätia Poklesy Prerušenie 2 1 3 4 STN EN 50160– Závažnosť udalostí U (V) +10% nominálne U -10% -99% čas

  30. STN EN 50160–Harmonické frekvencie - pôvod vzniku harminických a medziharmonických zložiek frekvencie A Z L G V

  31. STN EN 50160–Harmonické frekvencie napätie harmonických frekvencií: sínusové napätie s frekvenciou rovnajúcou sa celočíselnému násobku základnej frekvencie napájacieho napätia; môže sa vyhodnocovať: meranie percentuálnych podielov jednotlivých napätí harmonických získanej z Rýchlej Furierovej transformácie k základnej harmonickej zaznamenajú sa priemerné 10 minútové hodnoty • jednotlivo podľa pomernej amplitúdy (uh), ktorá je vo vzťahu k napätiu U1 1 harmonickej (základnej), kde h je rádové číslo harmonickej frekvencie, • súhrnne, napr. podľa koeficientu celkového skreslenia harmonickej frekvencie THD, ktorý sa vypočíta pomocou vzorca pre THD.

  32. FFT STN EN 50160–Harmonické frekvencie - spôsob merania a zaznamenávania

  33. STN EN 50160–Harmonické frekvencie • zhoda sa posudzuje na základe toho či jednotlivé harmonické sú pod stanoveným limitom počas 95% času ako aj to či celkové harmonické skreslenie je pod 8% počas 95% času

  34. STN EN 50160–Napätie sieťovej signalizácie • napätie sieťovej signalizácie: signál superponovaný na napájacom napätí na prenos informácií vo verejnej rozvodnej sústave a do budov odberateľov; vo verejnej rozvodnej sústave je možné klasifikovať tri typy signálov: • meranie priemerných 3 sekundových efektívnych hodnôt - RMS • signály hromadného diaľkového ovládania: superponované signály so sínusovým napätím v rozsahu medzi 110 až 3000 Hz • signály vysokofrekvenčného prenosu po silnoprúdovom vedení: uperponované signály so sínusovým napätím v rozsahu medzi 3 až 148,5 kHz; • signály označenia siete: superponované krátkodobé zmeny (prechodové javy) vo vybratých bodoch napäťovej vlny

  35. STN EN 50160–Napätie sieťovej signalizácie - spôsob merania a zaznamenávania

  36. %Uc %Un kHz napäťové úrovne frekvencií signálov, v percentách Un, používané vo verejných rozvodných sústavách nízkeho napätia kHz napäťové úrovne frekvencií signálov, v percentách Uc, používané vo verejných rozvodných sústavách stredného – v SR vysokého napätia STN EN 50160–Napätie sieťovej signalizácie • zhoda s normou nastane vtedy ak počas viac ako 99 % dňa sú trojsekundové stredné hodnoty signálových napätí menšia alebo sa má rovnať hodnotám uvedeným na obrázkoch

  37. U1 U2 U3 STN EN 50160–Nesymetria nesymetria napätia: v trojfázovej sústave stav, v ktorom efektívne hodnoty fázových napätí alebo fázových uhlov medzi následnými fázami nie sú rovnaké meranie priemerných 10 minútových efektívnych hodnôt - RMS

  38. U1 čas STN EN 50160–Nesymetria #3 #1 #2

  39. STN EN 50160–Nesymetria • zhoda s normou nastane vtedy ak počas viac ako 95 % týždňa sú 10 minútové stredné hodnoty spätnej zložky napájacieho napätia v rozsahu0 až 2 % súslednej zložky

  40. U t STN EN 50160–Zmeny frekvencie frekvencia napájacieho napätia: opakovacia frekvencia základnej vlny napájacieho napätia meraná v danom časovom intervale meranie strednej hodnoty základnej frekvencie počas 10 sekúnd

  41. I II Interakcia STN EN 50160–Zmeny frekvencie Dispečerské centrum

  42. [Hz] hraničná hodnota hraničná hodnota čas [ms] STN EN 50160–Zmeny frekvencie • zhoda s normou nastane vtedy ak je: • sústava so synchrónnym pripojením počas viac ako 99,5 % roka v rozsahu 50Hz ±1% a 100% roka v rozsahu 50Hz +4/-6%

  43. STN EN 50160– Vyhodnocovanie Parametre OK% počas času hraničná hodnota spriemerovanie Zmeny frekvencie - synchrónne pripojenie 99,5% 1 rok 50Hz ± 1% 10 sekúnd 100% 1 rok 50Hz +4/-6% 10 sekúnd Kolísanie napätia 95% (99% VN) 1 týždeň Uc ± 10% 10 minút Blikanie 95% 1 týždeň Plt ≤ 1 120 minút Nesymetria 95% 1 týždeň 2% 10 minút Harmonické 95% 1 týždeň podľa harmonickej 10 minút - THD ( do 40 harmonickej) 95% 1 týždeň 8% 10 minút Napätia sieťovej signalizácie 99% 1 deň podľa grafu 3 sekundy Parametre hraničná hodnota prepočítavanie Podpätia a prepätia sieťovej frekvencie 90% a 110% Uc polperióda Krátke presušenia 1% Uc, ≤ 3min polperióda Dlhé prerušenia 1% Uc, > 3min polperióda

  44. STN EN 50160– Vyhodnocovanie Measurement according to the standard EN 50 160 requests the analysis of 170 000 values. Meranie podľa mormy STN EN 50 160 vyžaduje analyzovať 170 000 hodnôt 170 metrov tlačeného dokumentu (1 hodnota na 1mm)

  45. Údaje s ktorých sa vypracováva táto štatistika pokrývajú celé obdobie merania (nie sú výpadky nemeraných údajov) STN EN 50160– Štatistický náhľad

  46. Ďakujem za pozornosť Trenčianska 19, Nová Dubnica 018 51 Slovenská republika Tel.: +421-42-4430 029 Fax.:+421-42-4431 860

More Related