Przedsiębiorstwo Badawczo-Wdrożeniowe OLMEX S.A. Wójtowo, ul. Modrzewiowa Barczewo

Transkrypt

1 Przedsiębiorstwo Badawczo-Wdrożeniowe OLMEX S.A. Wójtowo, ul. Modrzewiowa Barczewo

2 Kompensacja mocy biernej pojemnościowej dla źródeł oświetlenia LED - kompleksowe obniżenie kosztów energii elektrycznej. XIII KONFERENCJA OŚWIETLENIE DRÓG I MIEJSC PUBLICZNYCH - SPOSOBY ZARZĄDZANIA SYSTEMAMI OŚWIETLENIA KWIETNIA 2018, WISŁA

3 Przedstawicielstwa w Polsce Olsztyn Łódź Warszawa Wrocław Lublin Katowice

4

5 Wdrożony System Jakości ISO 9001:2015; ISO 14001:2015

6 OLMEX Od początku swego istnienia zajmuje się problematyką kompensacji mocy biernej w sieciach elektroenergetycznych.

7 Współpraca z firmą Electronicon GmbH w zakresie kondensatorów nn, SN oraz dławików blokujących.

8 Kompensacja mocy biernej nn.

9 Kompensacja mocy biernej SN.

10 Kompensacja mocy biernej WN. 110 kv 220 kv

11 Kompensacja mocy biernej Na farmach wiatrowych

12 Współpraca z firmą TRENCH Austria w zakresie dławików

13 Od 2001 roku Olmex współpracuje z Firmą KONCAR Instrument Transformers zakresie aparatury najwyższych napięć dla elektroenergetyki

14 Od 2007 roku Olmex realizuje inwestycje polegające na budowie oraz modernizacji obiektów energetycznych wysokiego napięcia

15 Realizacje SE Witnica

16 Realizacje SE Ząbkowice

17 Olmex reprezentuje również na polskim rynku firmę Megger (dawniej SEBA KMT), oferującą specjalistyczny sprzęt do lokalizacji uszkodzeń i diagnozowania stanu kablowych linii elektroenergetycznych, telekomunikacyjnych oraz sieci wodociągowych.

18 Kompensacja mocy biernej pojemnościowej dla źródeł oświetlenia LED - kompleksowe obniżenie kosztów energii elektrycznej. XIII KONFERENCJA OŚWIETLENIE DRÓG I MIEJSC PUBLICZNYCH - SPOSOBY ZARZĄDZANIA SYSTEMAMI OŚWIETLENIA KWIETNIA 2018, WISŁA

19 WSTĘP Źródła światła wykonane w technologii LED niosą za sobą wiele zalet w postaci dłuższej żywotności, a także są bardziej energooszczędne. Stosowanie tej technologii stało się bardzo popularne przede wszystkim za sprawą możliwości zmniejszenia opłat za energię czynną. Po wymianie oświetlenia na LED, ku zaskoczeniu wielu użytkowników całkowity koszt opłat za energię jednak nie zawsze maleje. Dlaczego? Związane jest to z wstępowaniem dodatkowych opłat za moc bierną pojemnościową. Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie odpowiednich baterii dławików do kompensacji mocy biernej pojemnościowej.

20 WPROWADZENIIE Praca całego systemu oświetlenia diodowego, a przede wszystkim jego trwałość, żywotność, niezawodność oraz jakość dawanego światła zależy w ogromnej mierze od zasilania. Oświetlenie LED to technologia posiadająca bardzo wysokie wymagania co do jakości zasilania, gdyż jest bardzo wrażliwa na wszelkiego rodzaju przepięcia, czy krótkotrwałe przekroczenia wartości prądu. Wymaga to konieczność stosowania dość kosztownych zasilaczy wyposażonych w elektronikę stabilizującą oraz stosowne filtry. Generalnie możemy wykorzystać dwa rodzaje zasilaczy: - tradycyjne (zwane też liniowymi) oparte na typowym transformatorze i liniowej stabilizacji napięcia lub prądu za pomocą tranzystora, który zmieniając swój stopień przewodzenia reguluje parametry wyjściowe.

21 WPROWADZENIIE - impulsowe (zwane też przetwornicami) oparte o cyfrowy układ przełączający napięcie z wysoką częstotliwością i kontrolujący jego średnią wartość za pomocą modulacji PWM. W zasilaczu impulsowym napięcie przemienne jest prostowane za pomocą mostka Graetza i jego wartość szczytowa jest wygładzana przez kondensatory. Po mostku prostowniczym i kondensatorze otrzymujemy więc od razu napięcie stałe ale o wysokiej wartości ( V). Jest ono dalej filtrowane przez układy LC (cewki i kondensatory), które obniżają pulsowania, przepięcia i różne zakłócenia o wysokich częstotliwościach..

22 % % Ampery Wolty Obraz oscyloskopowy prądu i napięcia oraz widmo harmonicznych dla zasilacza impulsowego A V A I 11:49:21, Wtorek 11:49:21,85 11:49:21,90 11:49:21,95 11:49:22, A VWidmo A IWidmo H05 H10 H15 H20 H25 H30 H35 H40 H45 H50 Dane DFT niedostępne

23 Źródło generowanych opłat Można zauważyć że jednym z ważniejszych elementów zasilacza jest kondensator, ponieważ od jego jakości zależy stopień wygładzenia napięcia oraz jego filtracji. Kondensator ten pracuje przy stosunkowo wysokim napięciu zasilania (okolice 300 V) dlatego musi mieć odpowiednio wysokie dopuszczalne napięcie pracy (zazwyczaj 400 V). Takie kondensatory są drogie, więc sporo producentów oszczędza używając kondensatorów o małej pojemności i słabej jakości. Wiąże się to ze znacznie gorszym wygładzaniem napięcia, jego słabszą filtracją a także ryzykiem szybkiego zmniejszania się pojemności w miarę upływu czasu. Ponadto kondensator niskiej jakości może ulec szybkiemu uszkodzeniu. Jest to jeden z elementów (po zabezpieczeniach wejściowych) od jakości którego zależy jakość całego zasilacza. Jakość dobranych kondensatorów można określić na podstawie określonego na zasilaczu PF ang. Power Factor (współczynnik mocy). Zasilacze (które nie są wyposażone w filtr PFC) posiadające PF pojemnościowy na poziomie 0,96-0,98, będą się charakteryzowały niższą filtracją, wyższą generacją harmonicznych oraz słabszymi parametrami jakościowymi zasilania. Zasilacze posiadające PF pojemnościowy na poziomie 0,92-0,95, będą się charakteryzowały wyższą filtracją, niższą generacją harmonicznych oraz wyższymi parametrami jakościowymi zasilania. Niestety będą również, generować większą moc bierną pojemnościową do sieci.

24 Zależność PF od obciążenia dla zasilacza typu EUG-075SxxxDV.

25 Wymagania OSD W taryfie w oparciu o którą rozlicza nas OSD pobór energii biernej określono jako ilość energii elektrycznej biernej odpowiadającą: współczynnikowi mocy tgφ wyższemu od umownego współczynnika tgφo (niedokompensowanie) i stanowiącą nadwyżkę energii biernej indukcyjnej ponad ilość odpowiadającą wartości współczynnika tgφo, indukcyjnemu współczynnikowi mocy przy braku poboru energii elektrycznej czynnej, pojemnościowemu współczynnikowi mocy (przekompensowanie) zarówno przy poborze energii elektrycznej czynnej, jak i braku takiego poboru. Montowane na chwilę obecną przez OSD elektroniczne liczniki energii elektrycznej umożliwiają pomiar i rejestrację energii czynnej i biernej w czterech kwadrantach. Co umożliwia pomiar energii biernej w każdym z ww przypadków. Taki sposób naliczania opłat powoduje, że nawet nieduża moc rzędu 2-3 kvar generowana przez zasilacze w ciągu miesiąca (ok. 720 h) spowoduje oddanie do sieci ponad 2000 kvarh. Przy średniej stawce 0,5 zł/1kvarh koszt przekompensowania będą wynosić 1000 zł miesięcznie. Co w wielu przypadkach przewyższa oszczędności uzyskane na obniżeniu zużycia energii czynnej.

26 Rozwiązanie problemu Aby zapobiec temu zjawisku zasilacz powinien być wyposażony w filtr PFC (filtr poprawy współczynnika mocy). Jest to specjalny układ (cewka indukcyjna) pilnujący aby współczynnik mocy miał wartość jak najbliższą 1. Zasilacze wyposażone w pasywne oraz aktywne filtry PFC (w pewnym zakresie mocy) są już dostępne na rynku. Zabudowa filtrów, niestety wpływa na cenę końcową zasilacza. W przypadku braku filtrów PFC w zasilaczach, należy do układu dobrać i zainstalować zewnętrzne źródło indukcyjności w postaci dławików w celu wyeliminowania pojemnościowego charakteru zasilaczy. W przypadku grupy odbiorów oświetleniowych (oświetlenie uliczne, oświetlenie hali czy placu) układ kompensacyjny jest dobierany dla całego obwodu oświetleniowego (grupy zasilaczy zasilanych z jednego obwodu).

27 Sposób podłączenia baterii dławików

28 Widok baterii dławików indukcyjnych.

29 kvar kw Volts Pomiar obciążenia mocą czynna i bierną promenady. Dran-View HASP : (2927AB28h) Time plot A Vrms B Vrms C Vrms A P-Fnd(kW) B P-Fnd(kW) C P-Fnd(kW) TOT P-Fnd(kW) A QFnd(kVAR) B QFnd(kVAR) C QFnd(kVAR) TOT QFnd(kVAR) 00: Saturday 08:00 16:00 00: Sunday 08:00 16:00 00: Monday 08:00 Event #1 at :45:54,000 CIrms Current Journal Trigger Normal To High

30 Zmienność obciążenia mocy czynnej i biernej promenady.

31 Wnioski W celu kompleksowego obniżenie kosztów związanych z modernizacją układu oświetlenia należy podczas prac zwrócić uwagę na sposób rozliczania przez OSD energii biernej, parametry zastosowanych zasilaczy, oraz bilans mocy biernej. W przypadku wystąpienia pojemnościowego współczynnika mocy, bądź niedotrzymania tgφ zapisanego w warunkach umownych należy zastosować urządzenia kompensacyjne, które wyeliminują ewentualne opłaty z tytułu energii biernej.

32 Dziękuję za uwagę.