{"id":743,"date":"2021-03-20T16:04:31","date_gmt":"2021-03-20T15:04:31","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.poltradetech.com\/?p=743"},"modified":"2023-02-25T14:27:59","modified_gmt":"2023-02-25T13:27:59","slug":"monitorowanie-jakosc-energii-elektrycznej-na-przykladzie-analizatora-pqube-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.poltradetech.com\/index.php\/2021\/03\/20\/monitorowanie-jakosc-energii-elektrycznej-na-przykladzie-analizatora-pqube-3\/","title":{"rendered":"Monitorowanie jako\u015b\u0107 energii elektrycznej"},"content":{"rendered":"

Monitorowanie jako\u015bci energii elektrycznej<\/h2>\n

Jest ono zasadniczo wa\u017cne dla koszt\u00f3w i bezpiecze\u0144stwa eksploatacji instalacji elektrycznych. Bardzo cz\u0119sto nie u\u015bwiadamiamy sobie jak powa\u017cne konsekwencje mo\u017ce mie\u0107 kiepska jako\u015b\u0107 energii elektrycznej. Analizatory jako\u015bci energii elektrycznej staj\u0105 si\u0119 coraz bardziej inteligentne i przyst\u0119pne cenowo i mo\u017cna z nich \u0142atwo budowa\u0107 sie\u0107 monitoringu np. w zak\u0142adzie. W artykule przedstawiono przyk\u0142adowy system monitorowania parametr\u00f3w energii elektrycznej POWERSIDE PSL PQube 3.<\/a><\/p>\n

Od kiedy elektryczno\u015b\u0107 sta\u0142a si\u0119 motorem post\u0119pu cywilizowanego \u015bwiata, zapewnienie ci\u0105g\u0142o\u015bci dostaw energii elektrycznej sp\u0119dza sens z powiek osobom odpowiedzialnym za krytyczne procesy w elektroenergetyce przemys\u0142owej i zawodowej. Bez dobrej jako\u015bci energii elektrycznej (JEE – JAKO\u015a\u0106 ENERGII ELEKTRYCZNEJ<\/a>) nie by\u0142oby post\u0119pu wsp\u00f3\u0142czesnego \u015bwiata. Dla ka\u017cdego zak\u0142adu, przedsi\u0119biorstwa, instytucji czy domostwa, ci\u0105g\u0142o\u015b\u0107 dostaw dobrej jako\u015bciowo energii elektrycznej ma kluczowe znaczenie ! Jak ka\u017cdy produkt elektryczno\u015b\u0107 mo\u017cna ocenia\u0107 pod katem jako\u015bciowym. Dostawy energii musz\u0105 by\u0107 ci\u0105g\u0142e i jako\u015bciowo dobre. Dostawy energii elektrycznej nale\u017cy monitorowa\u0107 (czyli rejestrowa\u0107 i kontrolowa\u0107 parametry), aby m\u00f3c egzekwowa\u0107 zobowi\u0105zania u dostawcy energii. Dostawca energii musi monitorowa\u0107 JEE, aby ustrzec si\u0119 przed skutkami kiepskich wska\u017anik\u00f3w SAIDI<\/a> & SAIFI<\/a>. Temu celowi s\u0142u\u017c\u0105 systemu monitorowania jako\u015bci energii elektrycznej i potrzebuj\u0105 ich wszyscy.<\/p>\n

\""<yoastmark\"<\/p>\n

Kiedy jako\u015b\u0107 energii jest dobra ?<\/h4>\n

Wtedy, gdy spe\u0142nia warunki narzucone przez normy (krajowe, mi\u0119dzynarodowe) i rozporz\u0105dzenia oraz instrukcje ruchu dotycz\u0105ce jako\u015bci energii. Energia elektryczna – napi\u0119cie oraz pr\u0105d – powinny by\u0107 w jak najni\u017cszym stopniu odkszta\u0142cone od idealnych kszta\u0142t\u00f3w sinusoidalnych. Aby to osi\u0105gn\u0105\u0107, nale\u017cy monitorowa\u0107 jako\u015b\u0107 energii oraz poprawia\u0107 jej parametry. Aby poprawi\u0107, trzeba wpierw mie\u0107 \u015bwiadomo\u015b\u0107, \u017ce energia bardzo cz\u0119sto jest z\u0142ej jako\u015bci. Zazwyczaj dotyczy to odkszta\u0142ce\u0144 pr\u0105du (harmoniczne pr\u0105du), ale cz\u0119sto s\u0105 to problemy z zapadami napi\u0119cia oraz przepi\u0119ciami, kt\u00f3re niszcz\u0105 infrastruktur\u0119 elektroenergetyczn\u0105 oraz elektronik\u0119. Cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 w pracy na sie\u0107 jest stosunkowo „sztywna”, ale te\u017c trzeba j\u0105 monitorowa\u0107. Wolne wahania napi\u0119cia m\u0119cz\u0105 wzrok i m\u00f3zg poprzez efekt migotania. Dlatego potrzebujemy analizatory jako\u015bci energii elektrycznej.<\/p>\n

Instrukcje Ruchu i Eksploatacji Sieci s\u0105 publikowane przez Grupy Energetyczne<\/h4>\n

\"\"<\/p>\n

Jest szereg wydanych norm krajowych i mi\u0119dzynarodowych dotycz\u0105cych jako\u015bci energii elektrycznej (np. PN 50160 dotyczy tylko charakterystyk napi\u0119ciowych)<\/h4>\n

\"\"<\/p>\n

Czym mo\u017ce skutkowa\u0107 kiepska jako\u015b\u0107 energii\u00a0 ?<\/h4>\n

Dostarczana energia elektryczna kiepskiej jako\u015bci mo\u017ce by\u0107 przyczyn\u0105: katastrof, po\u017car\u00f3w, kosztownych awarii, zak\u0142\u00f3ce\u0144 ci\u0105g\u0142o\u015bci dostaw, strat finansowych, op\u00f3\u017anie\u0144 komunikacyjnych, utraty wizerunku, chor\u00f3b, stresu, itp. Jest zatem bardzo niepo\u017c\u0105danym zjawiskiem i trzeba si\u0119 mu przeciwstawia\u0107.<\/p>\n

Dlaczego nale\u017cy monitorowa\u0107 jako\u015b\u0107 energii 24\/7\/365 ?<\/h4>\n

Wychwycenie na czas problemu JEE pozwala nie tylko zapobiec podanym wy\u017cej skutkom, ale pozwala wyegzekwowa\u0107 od dostawcy energii nale\u017cnej bonifikaty lub odszkodowania umowne.\u00a0 Problem JEE tj. zapad napi\u0119cia<\/a>, przepi\u0119cie<\/a> , odkszta\u0142cenia harmonicznymi<\/a>, migotanie<\/a> (wahania napi\u0119cia) nale\u017cy zarejestrowa\u0107 analizatorem JEE klasy A (pe\u0142na zgodno\u015b\u0107 z IEC PN 61000-4-30) edycja 3. Przyk\u0142adem takiego analizatora jest Powerside PQube 3<\/a>.<\/p>\n

Czy na podstawie zarejestrowanych parametr\u00f3w elektrycznych mo\u017cna zlokalizowa\u0107 \u017ar\u00f3d\u0142o zak\u0142\u00f3cenia (sie\u0107 zewn\u0119trzna czy odbiorca) ?<\/h4>\n

Tak, jest to mo\u017cliwe pod warunkiem poprawnej analizy, co jest zwi\u0105zane z odpowiednim wykszta\u0142ceniem w zakresie elektrotechniki teoretycznej oraz z praktyk\u0105 i do\u015bwiadczeniem osoby analizuj\u0105cej. Wiele firm zajmuj\u0105cych si\u0119 tematyk\u0105 jako\u015bci energii elektrycznej jest w stanie nale\u017cycie wykona\u0107 tak\u0105 us\u0142ug\u0119. Najwa\u017cniejsze jest zarejestrowanie zdarzenia (event), zgodnie z ustalonymi kryteriami rejestracji.\u00a0 Na etapie wyboru dostawcy sprz\u0119tu do monitorowania jako\u015bci energii warto zapewni\u0107 sobie wsparcie w tym zakresie.<\/p>\n

Opis systemu PQube 3<\/h4>\n

System monitorowania jako\u015bci energii PQube 3 jest systemem modu\u0142owym (analizatory jako\u015bci energii elektrycznej: PQube 3v, PQube 3, PQube 3r, PQube 3e). System umo\u017cliwia wpi\u0119cie g\u0142\u00f3wnego modu\u0142u do uk\u0142adu po\u015bredniego lub p\u00f3\u0142po\u015bredniego (przek\u0142adniki napi\u0119ciowe i pr\u0105dowe), a wi\u0119c nadaje si\u0119 do monitorowania w sieciach nN,SN, WN oraz NN. Monitoring mo\u017ce obejmowa\u0107 napi\u0119cia oraz pr\u0105dy AC oraz DC (dost\u0119pny modu\u0142 DC dla pr\u0105d\u00f3w i napi\u0119\u0107 nawet do 1200V DC), jak r\u00f3wnie\u017c sygna\u0142y analogowe DC pochodz\u0105ce z czujnik\u00f3w np. \u015brodowiskowych. W ramach systemu PQube 3 dost\u0119pne s\u0105 r\u00f3wnie\u017c modu\u0142y przek\u0142adnikowe CTI-5 & CTI-1 (dla pomiar\u00f3w po\u015brednich i p\u00f3\u0142po\u015brednich), modu\u0142 zasilacza PM1 & PM2, modu\u0142 dodatkowych wej\u015b\u0107 napi\u0119ciowych do 600 V AC VAT-1, modu\u0142y do podtrzymania zasilania UPS, modu\u0142 modu\u0142 przeka\u017anikowy RM8 do sterowania procesami, przek\u0142adniki typu SPLIT CORE 0,333V (w tym wersja ultra precyzyjnych) oraz przetworniki Halla’a do pomiar\u00f3w pr\u0105dowych DC. PQube 3 obs\u0142uguje zasilanie POE oraz mo\u017ce by\u0107 zasilany z innych zasilaczy AC\/DC (a nie tylko oryginalnych). Patrz tutaj<\/a><\/p>\n

\"\"
System monitorowania JEE PQube 3 jest modu\u0142owy<\/figcaption><\/figure>\n

Analizatory jako\u015bci energii elektrycznej<\/a> PQube 3 nie wymagaj\u0105 zewn\u0119trznego oprogramowania. Jest on w zasadzie szybkim rejestratorem zak\u0142\u00f3ce\u0144 i niezwykle precyzyjnym analizatorem mocy (klasa 02s). Wszystkie zarejestrowane zak\u0142\u00f3cenia s\u0105 zapisywane w pami\u0119ci wewn\u0119trznej 32GB, dodatkowo ma 16 GB do 128 GB pami\u0119ci na karcie SD. PQube 3 mo\u017ce by\u0107 plombowany i u\u017cywany do rozlicze\u0144 jako precyzyjny licznik energii elektrycznej. Komunikacja odbywa si\u0119 poprzez z\u0142\u0105cze RJ 45 (MODBUS TCP\/IP oraz DNP 3.0) i umo\u017cliwia pod\u0142\u0105czenie go do systemu nadzorczego SCADA. Mo\u017ce r\u00f3wnie\u017c pracowa\u0107 zupe\u0142nie autonomicznie i raportowa\u0107 na kart\u0119. Po wyst\u0105pienia zak\u0142\u00f3cenia lub wygenerowaniu trendu zarejestrowanych parametr\u00f3w, PQube 3 przygotowuje raport i wysy\u0142a go poczt\u0105 email do odbiorcy. Wyposa\u017cony jest w szereg zabezpiecze\u0144 cybernetycznych. Generuje raport zgodno\u015bci z norm\u0105 PN 50160 lub po zmodyfikowaniu kryteri\u00f3w z rozporz\u0105dzeniem, czy innymi wytycznymi.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Dostarczane oprogramowanie REPORT MANAGER pozwala na zautomatyzowane przygotowanie edytowalnego protoko\u0142u pomiarowego zgodnie z wymogami normy, rozporz\u0105dzenia lub wytycznych instrukcji w j.polskim.<\/p>\n

Przyk\u0142adowa 1 strona wydruku:<\/h3>\n

\"\"<\/p>\n

Przyk\u0142adowa 2 strona wydruku (czasami mo\u017ce ich by\u0107 sporo)<\/h3>\n

\"\"<\/p>\n

Analizator PQube 3 obs\u0142uguje tak\u017ce mi\u0119dzynarodowy format wymiany danych o jako\u015bci energii elektrycznej PQDIF<\/a>. Mo\u017cna wczytywa\u0107 jego dane pomiarowe do znanego oprogramowania PQVIEW oraz bezp\u0142atnego PowerDiffractor.<\/p>\n

Nale\u017cy zauwa\u017cy\u0107, \u017ce problemy jako\u015bci energii elektrycznej eskaluj\u0105 i wraz z rozwojem mikrogeneracji (g\u0142\u00f3wnie fotowoltaiki, patrz supraharmoniczne<\/a>) o\u015bwietlenia LED i innych masowych odbiornik\u00f3w nieliniowych, oraz sieci \u0142adowarek elektrycznych do samochod\u00f3w problemy b\u0119d\u0105 coraz trudniejsze i monitoring parametr\u00f3w energii elektrycznej b\u0119dzie mia\u0142 coraz wy\u017csz\u0105 rang\u0119.<\/p>\n

\"\" \"\"<\/p>\n

Czy jest od razu potrzebny analizator w pe\u0142nej klasie A ? Mo\u017ce wystarczy tylko rejestrator podstawowych parametr\u00f3w napi\u0119\u0107, pr\u0105d\u00f3w, mocy i energii ?<\/h4>\n

Wszystko zale\u017cy od celu zakupu analizatora . Je\u017celi celem jest wykonywanie tylko bie\u017c\u0105cych kontroli obci\u0105\u017ce\u0144 obwod\u00f3w, czy doboru kompensacji mocy biernej, wtedy wystarczy klasyczny rejestrator mocy i energii tak jak CA PEL103.<\/a> Oczywi\u015bcie PQube 3 daje r\u00f3wnie\u017c mo\u017cliwo\u015b\u0107 cztero-\u0107wiartkowej analizy mocy do bada\u0144 kompensacji mocy biernej oraz analizy pracy uk\u0142ad\u00f3w fotowoltaicznych czy turbin wiatrowych.<\/p>\n

Klasa A dotyczy metod pomiarowych umo\u017cliwiaj\u0105cych por\u00f3wnanie wynik\u00f3w bada\u0144 r\u00f3\u017cnych podmiot\u00f3w, kt\u00f3rym zlecana si\u0119 rozstrzyganie sporu pomi\u0119dzy odbiorc\u0105 a dostawc\u0105. Wtedy potrzebny jest analizator JEE w klasie A. PQube 3 zapewnia zgodno\u015b\u0107 z norm\u0105 PN 61000-4-30, w kt\u00f3rej opisane s\u0105 metody pomiarowe dla analizator\u00f3w u\u017cywanych do rozstrzygania sporu. Posiadanie w zak\u0142adzie sieci analizator\u00f3w PQube 3 zsynchronizowanych czasowo poprzez \u017ar\u00f3d\u0142o podstawy czasu (protok\u00f3\u0142 SNTP, NTP, GPS) pozwoli nam nawet na zlokalizowanie \u017ar\u00f3d\u0142a problemu.<\/p>\n

Dodatkowo, zainstalowanie czujnik\u00f3w parametr\u00f3w \u015brodowiskowych i fizycznych (zespolony czujnik ENV2) pozwala na korelowanie zak\u0142\u00f3ce\u0144 parametr\u00f3w elektrycznych ze zjawiskami \u015brodowiskowymi lub fizycznymi (temperatura, zawarto\u015b\u0107 wilgoci w powietrzu, ci\u015bnienie atmosferyczne, wstrz\u0105sy i wibracje). Wyj\u015bcia przeka\u017anikowe (standard 1 szt, w wersji PQube3r 4 szt) pozwalaj\u0105 na sterowanie procesami na bazie wykrytych problem\u00f3w JEE.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

PQube 3 mo\u017ce zosta\u0107 zabudowany w obudowie przeno\u015bnej lub odpornej pogodowo i wyposa\u017cony w modem komunikacyjny bezprzewodowy LTE oraz anten\u0119 GPS dla synchronizacji czasowej. Jest wtedy znacznie ta\u0144sz\u0105 alternatyw\u0105 dla drogich, profesjonalnych analizator\u00f3w JEE w pe\u0142nej klasie A.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Mo\u017cna zatem wykorzysta\u0107 go r\u00f3wnie\u017c jako przeno\u015bne narz\u0119dzie do rozwi\u0105zywania dora\u017anych problem\u00f3w JEE (dost\u0119pne s\u0105 cewki Rogowskiego, kt\u00f3re s\u0105 wpinane bez integratora, bo integrator jest ju\u017c wbudowany do PQube 3). Na wyposa\u017ceniu ka\u017cdego PQube 3 jest oprogramowanie do konfiguracji (Configurator), oprogramowanie do dora\u017anej analizy JEE z \u0142\u0105czno\u015bci\u0105 w czasie rzeczywistym (MODBUS CLIENT), oprogramowanie do generowani raport\u00f3w z bada\u0144 w formacie edytowalnym oraz opcjonalne oprogramowanie do obs\u0142ugi floty analizator\u00f3w (to oprogramowanie trzeba sobie jednak\u017ce osobno dokupi\u0107).<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Dla jakich aplikacji jest przeznaczony PQube 3 ?<\/h4>\n

PQube 3 nadaje si\u0119 dla wszystkich aplikacji zwi\u0105zanych z monitorowaniem 24\/7\/365 parametr\u00f3w energii elektrycznej gdzie musimy mie\u0107 honorowane w arbitra\u017cu rozstrzygania sporu dane pomiarowe:<\/p>\n