{"id":4495,"date":"2014-12-01T14:01:33","date_gmt":"2014-12-01T13:01:33","guid":{"rendered":"http:\/\/www.wp.elektrosystemy.pl\/?p=4495"},"modified":"2015-03-20T12:12:22","modified_gmt":"2015-03-20T11:12:22","slug":"jednostki-mocy-dla-systemow-poprawy-jakosci-energii-xinus","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/?p=4495","title":{"rendered":"Jednostki mocy dla system\u00f3w poprawy jako\u015bci energii Xinus"},"content":{"rendered":"

\"OkladkaES_12_2014\"<\/a>C&T Elmech wdro\u017cy\u0142 do produkcji dwa typy nowych jednostek mocy, kt\u00f3re wzbogaci\u0142y rodzin\u0119 urz\u0105dze\u0144 do poprawy jako\u015bci energii Xinus. Nowe konstrukcje mog\u0105 pracowa\u0107 jako filtry aktywne i dynamiczne uk\u0142ady kompensacji mocy biernej oraz mog\u0105 by\u0107 wykorzystane w innych aplikacjach.<\/strong><\/p>\n

Dzi\u0119ki nowym rozwi\u0105zaniom C&T Elmech aplikacje Xinus i falowniki napi\u0119cia mog\u0105 zosta\u0107 zmniejszone pod wzgl\u0119dem gabaryt\u00f3w, zyskuj\u0105c przy tym znacznie wi\u0119ksz\u0105 moc z jednostki obj\u0119to\u015bci w por\u00f3wnaniu do dotychczasowych rozwi\u0105za\u0144. Opr\u00f3cz uzyskania dodatkowej przestrzeni, u\u0142atwia to standaryzacj\u0119 urz\u0105dze\u0144, dzi\u0119ki czemu zwi\u0119ksza si\u0119 tak\u017ce ich niezawodno\u015b\u0107 i upraszcza serwisowanie. Ponadto, dzi\u0119ki zdolno\u015bci do pracy r\u00f3wnoleg\u0142ej modu\u0142\u00f3w, mo\u017cliwe jest skalowanie mocy aplikacji.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 1. Dwa typy nowych jednostek mocy C&T Elmech:
\u00a0\u2013 jednostka mocy do instalacji w systemie 19\u201d, o pr\u0105dach nominalnych 100 i 200 A,
\u00a0\u2013 jednostka mocy do pracy na SN i pr\u0105dzie 100 A<\/p><\/div>\n

Nowe jednostki mocy<\/strong><\/p>\n

Pierwszy z nowych produkt\u00f3w, o dwupoziomowej topologii falownika, to dwie jednostki do pracy w aplikacjach niskonapi\u0119ciowych (208-600 V AC), do zabudowy w szafach systemu 19\u201d i pr\u0105dach odpowiednio 100 A i 200 A. Drugim rozwi\u0105zaniem, o tr\u00f3jpoziomowej topologii falownika, s\u0105 jednostki du\u017cej mocy do pracy bezpo\u015bredniej na napi\u0119ciu 1,1 kV, o pr\u0105dzie 550 A. Ich instalacja na \u015brednim napi\u0119ciu 1,5-15 kV wymaga zastosowania transformatora dopasowuj\u0105cego napi\u0119cie, kt\u00f3ry jednocze\u015bnie jest wykorzystywany jako indukcyjno\u015b\u0107 filtru LCL (rys. 1 i 2). Jednostki du\u017cej mocy zdoby\u0142y w tym roku nagrod\u0119 Prezesa Rady Ministr\u00f3w RP \u2013 najwy\u017csze polskie wyr\u00f3\u017cnienie w dziedzinie naukowo-technicznej.<\/p>\n

Zaplecze konstrukcyjne<\/strong><\/p>\n

Przy opracowaniu nowych rozwi\u0105za\u0144 in\u017cynierowie firmy C&T Elmech wykorzystali do\u015bwiadczenia z trwaj\u0105cych od 2005 roku prac nad filtrami aktywnymi. Du\u017cy wp\u0142yw na rozw\u00f3j technologii mia\u0142o wykonanie przez firm\u0119 dw\u00f3ch najwi\u0119kszych w Europie aplikacji filtr\u00f3w aktywnych pracuj\u0105cych na maszynach wyci\u0105gowych (ka\u017cda o mocy 2 MVA). Jedna z nich zosta\u0142a zainstalowana na niskim napi\u0119ciu, co da\u0142o mo\u017cliwo\u015b\u0107 zebrania obserwacji dotycz\u0105cych pracy z du\u017cymi pr\u0105dami i wysok\u0105 dynamik\u0105 zjawisk zachodz\u0105cych w sieci. W drugim przypadku aplikacja dotyczy\u0142a napi\u0119\u0107 na poziomie 6,3 kV i da\u0142a mo\u017cliwo\u015b\u0107 analizy zjawisk w tym obszarze. Oba projekty przyczyni\u0142y si\u0119 do rozwoju prezentowanych rozwi\u0105za\u0144, dostarczaj\u0105c wiedz\u0119 w zakresie zjawisk elektrycznych wyst\u0119puj\u0105cych w przekszta\u0142tnikach du\u017cych mocy, wysokich pr\u0105d\u00f3w i szerokich zakres\u00f3w napi\u0119\u0107 pracy.<\/p>\n

\"Rys.

Rys. 2. Modu\u0142owa budowa urz\u0105dze\u0144 do poprawy jako\u015bci energii Xinus<\/p><\/div>\n

Urz\u0105dzenia Xinus do poprawy jako\u015bci energii<\/strong><\/p>\n

Aplikacje do poprawy jako\u015bci energii, a w szczeg\u00f3lno\u015bci filtry aktywne, s\u0105 najbardziej wymagaj\u0105ce w stosunku do falownik\u00f3w, kt\u00f3re s\u0105 w nich wykorzystywane. Dlatego te\u017c nowe jednostki mocy zosta\u0142y zaprojektowane tak, aby uzyska\u0107 maksymalne mo\u017cliwo\u015bci kompensacyjne. Oznacza to wysok\u0105 dynamik\u0119 zmiany i wysok\u0105 warto\u015b\u0107 pr\u0105d\u00f3w kompensuj\u0105cych przy zachowaniu du\u017cej stabilno\u015bci pracy uk\u0142adu i ma\u0142ej emisji t\u0119tnie\u0144 pr\u0105du przedostaj\u0105cych si\u0119 do sieci elektroenergetycznej, spowodowanych kluczowaniem tranzystor\u00f3w. Zwykle wysoka dynamika pr\u0105d\u00f3w kompensuj\u0105cych wi\u0105\u017ce si\u0119 z wysokim poziomem t\u0119tnie\u0144 emitowanych do sieci elektroenergetycznej przez falownik. In\u017cynierowie C&T Elmech rozwi\u0105zali jednak ten problem z korzy\u015bci\u0105 dla oferowanych filtr\u00f3w Xinus, zachowuj\u0105c wysok\u0105 dynamik\u0119 pr\u0105d\u00f3w kompensuj\u0105cych i niski poziom t\u0119tnie\u0144 pr\u0105d\u00f3w w cz\u0119stotliwo\u015bci kluczowania. Uzyskano to dzi\u0119ki zastosowaniu specjalnego algorytmu, kt\u00f3ry wspomaga t\u0142umienie rezonansu w filtrze wej\u015bciowym LCL bez wymaganej rezystancji w obwodzie kondensatora, jak jest to zwykle rozwi\u0105zywane w powszechnie stosowanych filtrach typu LCL+R. Dzi\u0119ki temu wyeliminowane zosta\u0142o \u017ar\u00f3d\u0142o strat, jakim jest rezystor, kt\u00f3ry odpowiada nawet za 20% wszystkich strat w aplikacjach filtr\u00f3w aktywnych. \"Rys.<\/p>\n

Rys. 3. Por\u00f3wnanie charakterystyk skuteczno\u015bci t\u0142umienia rezonansu LCL i LCL+R w cz\u0119stotliwo\u015bci kluczowania. Z r\u00f3\u017cnych symulacji wynika, \u017ce filtr LCL ma od 10 do 100-krotnie lepsz\u0105 skuteczno\u015b\u0107 t\u0142umienia<\/p>\n

Zastosowanie filtr\u00f3w Xinus<\/strong><\/p>\n

Filtr aktywny Xinus potrafi zrealizowa\u0107 jednocze\u015bnie zadania wielu klasycznych urz\u0105dze\u0144 do kompensacji. Dzi\u0119ki przemy\u015blanej priorytetyzacji pracy potrafi efektywnie zarz\u0105dza\u0107 dost\u0119pn\u0105 chwilow\u0105 moc\u0105, tak aby realizowa\u0107 naraz kilka funkcji zgodnie z okre\u015blonymi wymaganiami. Daje to taki efekt, jakby do dyspozycji by\u0142a 1,2 do 1,7 razy wi\u0119ksza moc ni\u017c w rzeczywisto\u015bci. Dodatkowo urz\u0105dzenie jest szybkie, precyzyjne i niepodatne na zak\u0142\u00f3cenia, t\u0119tnienia pr\u0105d\u00f3w czy rezonanse.
\nFiltry aktywny Xinus mo\u017ce pracowa\u0107 jako:
\n\u2022 nad\u0105\u017cna, bezstopniowa bateria kondensator\u00f3w do kompensacji mocy biernej indukcyjnej,
\n\u2022 nad\u0105\u017cna, bezstopniowa bateria d\u0142awik\u00f3w do kompensacji mocy biernej pojemno\u015bciowej,
\n\u2022 N-filtr\u00f3w pasywnych do kompensacji wy\u017cszych harmonicznych: 5h, 7h, 11h, 13h,… 50h.
\nPonadto urz\u0105dzenie realizuje funkcje, kt\u00f3rych klasyczne uk\u0142ady w wi\u0119kszo\u015bci nie oferuj\u0105:
\n\u2022 eliminacja zapad\u00f3w napi\u0119cia,
\n\u2022 stabilizacja napi\u0119cia na wymaganym poziomie w punkcie w\u0142\u0105czenia filtru do sieci elektroenergetycznej,
\n\u2022 symetryzacja obci\u0105\u017cenia poszczeg\u00f3lnych faz,
\n\u2022 eliminacja migotania,
\na dodatkowo zapewnia:
\n\u2022 stabilizacj\u0119 systemu elektroenergetycznego,
\n\u2022 wzrost sprawno\u015bci silnik\u00f3w, transformator\u00f3w, kabli,
\n\u2022 eliminacj\u0119 zak\u0142\u00f3ce\u0144 urz\u0105dze\u0144 AKPiA,
\n\u2022 wzrost \u017cywotno\u015bci urz\u0105dze\u0144.<\/p>\n

Podsumowanie<\/strong><\/p>\n

Ze wzgl\u0119du na kierunek rozwoju uk\u0142ad\u00f3w i urz\u0105dze\u0144 zasilaj\u0105cych, system\u00f3w sterowa\u0144, wra\u017cliwo\u015b\u0107 aplikacji czy zwi\u0119kszanie udzia\u0142u energii odnawialnych, stosowanie filtr\u00f3w aktywnych staje si\u0119 konieczno\u015bci\u0105. Decyduj\u0105 o tym r\u00f3wnie\u017c zwi\u0119kszaj\u0105ce si\u0119 wymagania norm jak i wzrost wymaga\u0144 dotycz\u0105cych jako\u015bci energii wobec jej dostawc\u00f3w. W konsekwencji dzia\u0142ania modernizacyjne w tym zakresie maj\u0105 wysok\u0105 stop\u0119 zwrotu, dzi\u0119ki czemu poniesiony koszty kompensuj\u0105 si\u0119 w okresie 2-3 lat.<\/p>\n

Bogdan Ba\u0142kowski<\/strong>
\nAutor jest prezesem zarz\u0105du <\/strong>
\nfirmy Elmech<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

C&T Elmech wdro\u017cy\u0142 do produkcji dwa typy nowych jednostek mocy, kt\u00f3re wzbogaci\u0142y rodzin\u0119 urz\u0105dze\u0144 do poprawy jako\u015bci energii Xinus. Nowe konstrukcje mog\u0105 pracowa\u0107 jako filtry aktywne i dynamiczne uk\u0142ady kompensacji mocy biernej oraz mog\u0105 by\u0107 wykorzystane w innych aplikacjach. Dzi\u0119ki nowym rozwi\u0105zaniom C&T Elmech aplikacje Xinus i falowniki napi\u0119cia mog\u0105 zosta\u0107 zmniejszone pod wzgl\u0119dem gabaryt\u00f3w,…<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":4496,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[613],"tags":[533],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4495"}],"collection":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=4495"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4495\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7467,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/4495\/revisions\/7467"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/4496"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=4495"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=4495"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/elektrosystemy.pl\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=4495"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}