urządzenia dla energetyki 1/2015

72
Specjalistyczny magazyn branżowy ISSN 1732-0216 INDEKS 220272 Nr 1/2015 (84) cena 16 zł ( ) w tym 8% VAT | www.urzadzeniadlaenergetyki.pl | Fotowoltaika od BELOS-PLP • Samoczynny włącznik SN w miejskich stacjach rozdzielczych SN/nn Analiza perspektyw i problemy zastosowania nadprzewodników wysokotemperaturowych w elektrotechnice Automatyka wydzielania i synchronizacji układu wyspowego zakładu przemysłowego Charakterystyka oraz testy odbiorcze układów regulacji napięcia i mocy biernej (AVR, ARNE, ARST) w kontekście wymagań IRiESP 84

Upload: urzadzenia-dla-energetyki

Post on 08-Apr-2016

262 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Fotowoltaika od BELOS-PLP. Samoczynny włącznik SN w miejskich stacjach rozdzielczych SN/nn. Analiza perspektyw i problemy zastosowania nadprzewodników wysokotemperaturowych w elektrotechnice. Automatyka wydzielania i synchronizacji układu wyspowego zakładu przemysłowego. Charakterystyka oraz testy odbiorcze układów regulacji napięcia i mocy biernej (AVR, ARNE, ARST) w kontekście wymagań IRiESP.

TRANSCRIPT

Specjalistyczny magazyn branżowyISSN 1732-0216INDEKS 220272

Nr 1/2015 (84) cena 16 zł ( )w tym

8% VAT

| www.urzadzeniadlaenergetyki.pl |

UR

DZ

EN

IA D

LA

EN

ER

GE

TY

KI 1

/20

15

(84

)

• Fotowoltaika od BELOS-PLP • Samoczynny włącznik SN w miejskich stacjach rozdzielczych SN/nn •• Analiza perspektyw i problemy zastosowania nadprzewodników wysokotemperaturowych w elektrotechnice •

• Automatyka wydzielania i synchronizacji układu wyspowego zakładu przemysłowego •• Charakterystyka oraz testy odbiorcze układów regulacji napięcia i mocy biernej (AVR, ARNE, ARST) w kontekście wymagań IRiESP •

84

BELOS-PLP S.A. 43-301 Bielsko-Bia³a, Poland, ul. Gen. J. Kustronia 74, tel. +48 (33) [email protected], www.belos-plp.com.pl

KONSTRUKCJE DO PANELI

FOTOWOLTAICZNYCH

PN APRA PN SSRA-235 PN STRA-305PN ASRA-235 PN SPRA

E-90 wg DIN 4102-12

SYSTEM korYTEk kablowYCH szybkiego montażu klik

SYSTEM korYTEk kablowYCH szybkiego montażu klik

SYSTEM korYTEk kablowYCH szybkiego montażu klik

SYSTEM korYTEk kablowYCH szybkiego montażu klik

E-90

zalEty korytEk kablowych kfl..., kfj... • Wielokrotnie zwiększona wydajność układania tras kablowych. Bezśrubowe połączenie zatrzaskowe, kilkakrotnie skraca czas montażu w porównaniu z tradycyjnym połączeniem śrubowym, a tym samym ma przewagę nad innymi korytkami dostępnymi na rynku europejskim. To połączenie dokładne i stabilne a do tego proste i szybkie, wystarczy zatrzasnąć „KLIK”• Podwyższone parametry wytrzymałościowe uzyskaliśmy dzięki głęboko tłoczonej blasze w dnie korytek• Gęsta perforacja zapewnia znakomitą wymianę ciepła oraz umożliwia montaż korytka na wspornikach firmy BAKS w dowolnym miejscu• Optymalna ochrona kabli, kształt przetłoczeń wzdłużnych i poprzecznych zapobiega uszkodzeniu przewodów podczas ich układania (przeciągania)• Otwory Ø11, umieszczone centralnie umożliwiają podwieszanie korytka na jednym pręcie [korytka o szerokości 50÷100 mm]• Dodatkowa możliwość skręcenia koryt śrubami

BAKS, 05-480 Karczew, ul. Jagodne 5, tel.: +48 22 710 81 00, fax: +48 22 710 81 01, e-mail: [email protected]

BAKS - Profesjonalne Systemy Tras Kablowych

27000 Produktów I Nieograniczone KonfiguracjeNiezrównana Jakość

Specjalnie zaprojektowane kształtki i akcesoria tworzą kompletny System Korytek Kablowych Szybkiego Montażu KLIK

www.baks.com.plwww.baks.com.pl

noWoŚĆ

Korytko KFL..., KFJ... posiada funkcję E-90, zgodnie z wytycznymi Aprobaty Technicznej AT- 0605-270/2010/2015szczegółowe informacje dostępne na stronie www.baks.com.pl

DaNE tEchNIczNE korytEk kablowych kfl..., kfj...

wysokość 60 mm

szerokość 50 ÷ 300 mm

grubość blachy 0,7 ÷ 1,0 mm

długość 2; 3 m MATERIAŁ:Stal cynkowana metodą Sendzimira PN-EN 10346:2011

reklma 205x295.indd 1 2015-03-09 15:05:52

OD REDAKCJI

4 URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015

Spis treści

Współpraca reklamowa:

nWYDARZENIA I INNOWACJEOgrzewanie ciepłem z ziemi .............................................................................6Grafenowe zbiorniki na paliwo .......................................................................7Energia z lagun ...........................................................................................................8Polsko-turecka łódź wiatrowo-słoneczno-elektryczna .....................9Zespoły transformatorowo-prostownikowe z fabryki ABB w Aleksandrowie Łódzkim zasilą nową linię tramwajową w Byd-goszczy ........................................................................................................................10ABB w Polsce zrealizuje jedno z największych w historii spółki zamówień na transformatory rozdzielcze .........10Apator członkiem G3-PLC Alliance .............................................................11Będzie nowe Prawo działalności gospodarczej ..................................11COPA-DATA otrzymuje certyfikat SIL 2 .....................................................12GK Apator zwiększa zaangażowanie na rynku brytyjskim ...........13Czy wiesz, skąd masz zasilanie? ...................................................................14Nowoczesne technologie GE zrewolucjonizują eksploatację podwodnych złóż ropy i gazu ..........................................15Najpierw Trias Energetica, potem OZE .....................................................16InnoPOWER czyli innowacje w energetyce na targach Expopower ......................................................................................17Mała elektrownia wiatrowo-fotowoltaiczna w DACPOLu ............18Analizatory parametrów sieci NANO .........................................................18PGE Polska Grupa Energetyczna uhonorowana prestiżową, złotą nagrodą SAP Quality Awards ..........................................................................20Kompensacja ciśnienia w szczelnych skrzynkach elektrycznych .................................................................................21Większe bezpieczeństwo szaf sterowniczych dzięki rozłącznikom izolacyjnym serii P firmy Eaton ........................22Odzysk energii, eliminacja dwutlenku węgla i nawożenie gleby dzięki... toalecie .............................................................23

n TECHNOLOGIE, PRODUKTY, INFORMACJE FIRMOWEFotowoltaika od BELOS-PLP ............................................................................24System komunikacji BPL (Broadband Power Line) jako rozszerzenie szkieletu TCP/IP na obszar sieci elektroenergetycznej średniego i niskiego napięcia .......................26Przetwornice czętotliwości VLT® AutomationDrive FC302 wspomagają proces dozowania biomasy do węgla kamiennego ............30Pomiary rezystancji izolacji podłóg i ścian sondą PRS-1 produkcji SONEL S.A ...............................................................32By-passowe zasilanie napędów łączników średniego napięcia .................34Samoczynny włącznik SN w miejskich stacjach rozdzielczych SN/nn ........................................................................40Automatyka wydzielania i synchronizacji układu wyspowego zakładu przemysłowego ....................................44Charakterystyka oraz testy odbiorcze układów regulacji napięcia i mocy biernej (AVR, ARNE, ARST) w kontekście wymagań IRiESP ............................50Analiza perspektyw i problemy zastosowania nadprze- wodników wysokotemperaturowych w elektrotechnice ................53Charakterystyka oraz testy odbiorcze układów regulacji napięcia i mocy biernej w kontekście wymagań IRiESP oraz projektu Network Code ..........................................................................57I. Układy automatycznej regulacji mocy biernej i napięcia – wyma-gania w świetle zapisów projektu Network Code „Requirements for Grid Connection Applicaple to all Generators” ..............................................57

n MAGAZYN ENERGETYKI JĄDROWEJ - PROATOMSto lat „Mario”! ..........................................................................................................62Nie, czy tak – dla energetyki jądrowej? ....................................................63

n EKSPLOATACJA I REMONTYRodzina narzędzi wielofunkcyjnych Hitachi seria CV ......................64Małe szlifierki kątowe Bosch dla profesjonalistów ............................66Dremel – Narzędzie high-tech wielkości ołówka ..............................68

n TARGIBiznes z dobrą energią – tylko w Targach Kielce ..............................69

WydawcaDom Wydawniczy LIDAAN Sp. z o.o.

Adres redakcji00-241 Warszawa, ul. Długa 44/50 lok. 109tel./fax: 22 760 31 65 e-mail: [email protected]

Prezes ZarząduAndrzej Kołodziejczyk, tel. kom.: 502 548 476, e-mail: [email protected]

Dyrektor ds. reklamy i marketinguDariusz Rjatin, tel. kom.: 600 898 082, e-mail: [email protected]

Zespół redakcyjny i współpracownicyRedaktor naczelny: mgr inż. Marek Bielski,tel. kom.: 500 258 433, e-mail: [email protected]

Dr inż. Andrzej Maciej Maciejewski,tel. kom.: 601 991 000, e-mail: [email protected]

Sekretarz redakcji: mgr Marta Olszewskatel. kom.: 531 266 287, e-mail: [email protected]

Dr inż. Wojciech Żurowski, doc. dr Valentin Dimov (Bułgaria), Inż. Armand Kehiaian (Francja), prof. dr hab. inż. Andrzej Krawczyk, prof. dr hab. inż. Krzysztof Krawczyk, dr inż. Jerzy Mukosiej, prof. dr hab. inż. Andrew Nafalski (Australia), prof. dr hab. inż. Andrzej Rusek, prof. dr inż. Wiesław Seruga, prof. dr hab. Jacek Sosnowski, prof. dr hab. inż. Czesław Waszkiewicz, prof. dr hab. inż. Jerzy Ziółko, mgr Anna Bielska

Redaktor ds. wydawniczych: Dr hab. inż. Gabriel Borowski

Redaktor Techniczny: Robert Lipski, [email protected]

Fotoreporter: Zbigniew Biel

Opracowanie graficzne: www.studio2000.pl

Redakcja nie odpowiada za treść ogłoszeń. Redakcja zastrzega sobie prawo przeprowadzania zmian w tekstach, np. adiustowania lub skracania, a także nieodsyłania materiałów nie zakwalifikowanych do druku. Przedruk, a także publikacja w innej formie, np. elektronicznej w internecie, tylko za zgodą wydawcy i właściciela praw autorskich.

Prenumerata realizowana przez RUCH S.A:Zamówienia na prenumeratę w wersji papierowej i na e-wydania można składać bezpośrednio na stronie www.prenumerata.ruch.com.plEwentualne pytania prosimy kierować na adres e-mail: [email protected] lub kontaktując się z Telefonicznym Biurem Obsługi Klienta pod numerem: 801 800 803 lub 22 717 59 59 – czynne w godzinach 7.00 – 18.00. Koszt połączenia wg taryfy operatora.

CANTONI GROUP ......................................................................... I OKŁADKABELOS-PLP .....................................................................................II OKŁADKASILTEC ............................................................................................ III OKŁADKABOSCH-REXROTH .....................................................................IV OKŁADKAARDETEM&ZPAS................................................................................................19BAKS ......................................................................................................................... 3DANFOSS .............................................................................................................31ENERGOELEKTRONIKA.PL .............................................................................15HITACHI.................................................................................................................65IMFEY .....................................................................................................................13INSTYTUT ENERGETYKI ZAKŁAD DOŚWIADCZALNY ........................35MERSEN ................................................................................................................49MIKRONIKA .........................................................................................................25SONEL....................................................................................................................33STEGO ...................................................................................................................21TAVRIDA ELECTRIC ...........................................................................................39TECHNOKABEL .................................................................................................... 5

łączy i przewodzi

Pomysł pracownika Wydziału Inży-nierii Lądowej i Środowiska Gdań-skiej politechniki bazuje na wy-

korzystaniu rurek polipropylenowych, które, zamontowane w połaci dachu, wewnątrz ścian zewnętrznych domu oraz w ziemi wokół niego, i wypełnione wodą o przepływie sterowanym za po-mocą pomp zasilanych prądem, pełnią funkcję grzejników – w obrębie domu, a jednocześnie kolektorów słonecz-nych – w przypadku rurek umieszczo-nych na dachu i akumulatorów ciepl-nych – w przypadku tych znajdujących

się pod ziemią. Warstwa rurek ma przez cały rok stałą, tę samą temperaturę na poziomie ok. 19-20 st. C– Rurki w ziemi ułożone będą w obry-sie budynku, na poziomie fundamen-tów, czyli około dwóch, trzech metrów pod poziomem gruntu, gdzie dzię-ki ciepłu pochodzącemu z jądra Zie-mi panuje wyższa temperatura niż na powierzchni. Ziemia ma dobre właści-wości akumulacyjne i choć oczywiście część energii cieplnej rozproszy się, to ta, którą uda się zmagazynować, wy-starczy do ogrzania domu za pomocą systemu rurek ułożonych w jego ze-wnętrznych murach tworzącego coś, co nazwaliśmy Ścienną Barierą Termicz-ną – tłumaczy dr Krzaczek.Ten oryginalny, hybrydowy system grzewczy opracowano tak, by w razie

potrzeby, np. w okresie upalnego lata, system również schładzał zewnętrzne mury domu.O ile komponenty całej stworzonej przez gdańskiego naukowca technolo-gii wydają się twórczym rozwinięciem, czy kompilacją znanych już wcześniej (kolektory słoneczne, gruntowe wy-mienniki ciepła i pompy ciepła, które są stosowane w budownictwie ener-gooszczędnym od lat), o tyle całkowitą nowością jest sterownik SVC Control-ler, który zawiaduje całym systemem. Może on być zaimplementowany np. w komputerze, niewykluczone rów-nież, że ten system obsługi trafi też na smartfony. Jak powiedział sam dr Krzaczek: – Ory-ginalność pomysłu polega tu na użyciu unikatowego systemu sterowania, któ-ry potrafi tak zarządzać przepływem wody, by utrzymać stałą temperaturę wytworzoną przez rurki w ścianach. Tajemnica tkwi też w sposobie ułoże-nia rurek. Niektóre elementy projektu są faktycz-nie unikatowe (trwają właśnie starania o objęcie ich europejskim patentem), zaś wszystkie komponenty systemu są ogólnodostępne, świetnie znane i szeroko wykorzystywane w budow-nictwie. Oznacza że stworzona przez gdańskiego projektanta technologia Ściennej Bariery Termicznej cechuje się dużą wydajnością i nie naraża użytkow-ników na wysokie koszty. Wyliczono, że system podniesie koszt inwestycji bu-dowy domu tylko o 4-5 procent, choć można je wdrożyć także do istniejących budynków, a nawet do budowli zabyt-kowych.– Poza tym system skonstruowany jest tak, że powinien działać bez jakichkol-wiek wymiany części itp. przez około 50 lat – powiedział dr Krzaczek. Zazna-czył jednocześnie, że znane dotąd sys-temy służące ogrzewaniu budynków dzięki odnawialnym źródłom energii są droższe, a niektóre części użyte do

ich budowy wymagają wymiany już po 10 latach.W położonej na Kaszubach miejscowo-ści Warzno kończy się właśnie budowa domu testowego, w którym zastoso-wano wymyślony przez gdańskiego

naukowca i opracowywany od roku 2009 system. Budynek ma około 300 metrów kwadratowych powierzchni. Dobiegają w nim już końca ostatnie prace, a zainstalowany tam nowatorski system grzewczy ma zostać urucho-miony wczesną wiosną. Próba, która pokaże, jak system sprawdzi się w prak-tyce, ma trwać dwa lata. Ale – jak za-znaczył naukowiec – zainteresowanie jego projektem jest tak duże, iż bardzo prawdopodobne jest, że jeszcze przed zakończeniem testów nowatorski sys-tem zostanie wykorzystany w budow-nictwie komercyjnym.Jeżeli zimowe testy wypadną pomyśl-nie, technologia trafi do powszechne-go użytku. Docelowymi odbiorcami mają być zarówno klienci indywidualni, jak i firmy budowlano-deweloperskie.Budowa domu i badania na terenie działki w Warznie uzyskały wsparcie z Narodowego Centrum Badań i Roz-woju i z Centrum Transferu Wiedzy i Technologii Politechniki Gdańskiej.

OM nFot. Politechnika Gdańska

Ogrzewanie ciepłem z ziemiGdzie w obrębie naszego globu jest najcieplej? W jego środku, oczywiście. Temperatura jądra Ziemi wynosi, jak stosunkowo niedawno udowodniono, aż 6 tysięcy stopni Celsjusza. Nie trzeba jednak bynajmniej sięgać tak głęboko, by skorzystać z naturalnego ciepła ziemi. I słońca jednocześnie. Tani system ogrzewania zimą budynków dzięki ciepłu zgromadzonemu latem w ziemi opracował właśnie dr hab. inż. Marek Krzaczek z Politechniki Gdańskiej. Na Kaszubach powstaje już dom, w którym będzie testowana technologia jego autorstwa.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/20156

WYDARZENIA I INNOWACJE

Projekt pod przewodnictwem prof. Piotra Kuli z Politechniki Łódzkiej pozwoli wykorzystywać w moto-

ryzacji wodór zamiast ropy. Stanie się to możliwe za sprawą wytwarzanego przez łódzkich badaczy grafenu – ul-tralekkiego i o wysokiej wytrzymało-ści materiału, który, jak pokazują testy, można z powodzeniem stosować jako materiał do przechowywania wodo-ru. Udoskonalony grafen będzie mógł pochłaniać i  odzyskiwać cenny pier-wiastek poprzez zmianę temperatury, a  chemiczne związanie poszczegól-nych atomów wodoru z  powierzch-nią grafenu pozwoli na jego maga-zynowanie – i  to bez strat stężenia z upływem czasu. Wodór odzyskiwa-ny będzie z takiego zbiornika w stanie cząsteczkowym poprzez podgrzanie złoża. Jak informuje prof. Kula – Projekt doty-czy opracowania na bazie grafenu no-wego materiału do rewersyjnego prze-chowywania wodoru, z dalszą perspek-tywą do zastosowania w motoryzacji jako zasobniki na paliwa nowej gene-racji. W bliższej perspektywie materiał ma znaleźć różne zastosowania w prze-myśle, będzie użyteczny m.in. do filtro-wania gazów, separacji przeróżnych mieszanin w różnych procesach tech-nologicznych.

Opracowywana w Instytucie Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej tech-nologia ma przełomowe znaczenie dla wielu dziedzin przemysłu, motoryzacji i  energetyki, zwłaszcza że stosowane dziś systemy magazynowania wodoru są obciążone nazbyt wieloma ograni-czeniami i  nie gwarantują utrzymania stuprocentowego stężenia wodoru na-wet przez dobę. Stosowanie obecnie zbiorniki są ponadto za ciężkie, co unie-możliwia praktycznie ich zastosowanie w  przemyśle kosmicznym – ale także motoryzacyjnym, gdy waga pojazdów odgrywa istotną rolę. Nowe rozwiąza-nie zaproponowane przez naukowców z Instytutu Inżynierii Materiałowej Poli-techniki Łódzkiej umożliwi zastąpienie starych zbiorników materiałami wzmoc-nionymi i jednocześnie bardzo lekkimi.Prof. Kula upatruje szans na wprowa-dzenie nowatorskiej technologii w wie-lu gałęziach gospodarki. – W projekcie jest zapisana motoryzacja jako daleki cel, do jakiego dążymy, ale nie jest to cel do osiągnięcia w  najbliższych la-tach. Obecnie opracowuje się alterna-tywne modele napędów samochodo-wych: auta hybrydowe, elektryczne. Dlatego potrzeba sprawnego sposobu przechowywania paliwa wodorowego. Natomiast przy okazji opracowywania nowego materiału pojawia się szereg

innych aplikacji – filtry, sensory, ekra-ny chroniące przed promieniowaniem elektromagnetycznym, czynniki od-kształcania, które będą mogły być pro-dukowane na bazie naszego grafenu.Projekt „Grafenowy nanokompozyt do rewersyjnego magazynowania wodo-ru” prowadzony w Instytucie Inżynierii Materiałowej Politechniki Łódzkiej to część wartego 60 mln złotych przedsię-wzięcia NCBR realizowanego w progra-mie Graf-Tech. Laureaci – krajowe insty-tucje naukowe w konsorcjach z przed-siębiorcami – będą za zdobyte pienią-dze badać i przygotować do wdroże-nia innowacyjne produkty oparte na wykorzystaniu grafenu.Środki finansowe na realizację łódzkie-go projektu w wysokości blisko 4,9 mln złotych wyasygnowało Narodowe Cen-trum Badań i Rozwoju, zaś około 1,3 mi-liona złotych dopłaca do badań firma Seco/Warwick SA. Opracowane w  In-stytucie Inżynierii Materiałowej techno-logie zostały nagrodzone wieloma me-dalami i wyróżnieniami na wystawach i targach w kraju i na świecie, między innymi w Brukseli, Genewie, Casablan-ce i Pittsburgu.

OM n

Fot. Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych

Grafenowe zbiorniki na paliwo

Paliwo wodorowe, warto uściślić. Taką gratkę, dzięki której na jednym baku będzie można przemierzyć samochodem bez dodatkowego tankowania po drodze cały kraj, przygotowuje finansowane z programu Graf-Tech Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 7

WYDARZENIA I INNOWACJE

Laguny pływowe, czyli sztuczne zatoki, pozwolą na wytwarzanie energii z pływów morskich dzięki

magazynowaniu w  nich wody pod-czas przypływu i  wypuszczaniu jej w  pożądanym momencie odpływu poprzez turbiny działające podobnie, jak te umieszczone na rzecznych ta-mach. Elektrownie pływowe będą wy-korzystywać różnicę w poziomie wody wewnątrz i na zewnątrz laguny. Prze-pływająca woda ma poruszać turbiny wbudowane w  niemal dziesięciokilo-metrowy mur oddzielający lagunę od otwartego morza.Wytwarzające energię laguny pływowe zamierza wybudować w ciągu najbliż-szych dwunastu lat w sześciu lokaliza-cjach u brytyjskich wybrzeży firma Ti-dal Lagoon Power Ltd. Póki co, inwestor czeka na wydanie pozwolenia na budo-wę swojej pierwszej elektrowni pływo-wej. Ma ona powstać w Zatoce Swan-sea w południowej Walii. Budowa może ruszyć w 2015 roku, a produkcja energii miałaby się rozpocząć trzy lata później. Jak informuje CEBR, tylko w czasie sa-mej realizacji inwestycji laguny przy-niosą brytyjskiej gospodarce 27 mld funtów. Na potrzeby budowy lagun zatrudnienie ma natomiast znaleźć średnio nawet 36 tysięcy osób rocznie, a w szczytowym okresie aż 71 tysięcy.

Roczny zysk po uruchomieniu lagun opiewa na 3,1 mld funtów, w  ciągu przewidywanego na 120 lat cyklu życia. Sztuczne zatoki mają wytwarzać ener-gię wystarczającą do zaspokojenia po-trzeb około 8 mln gospodarstw domo-wych. Ostateczny przychód może być zatem jeszcze większy i osiągnąć nawet 5,8 mld funtów dochodu rocznie do PKB oraz dać około 40 tys. miejsc pracy.To jednak nie jedyne korzyści płynące – nomen omen – z lagun. Ich stworze-nie bowiem w miejscach o szczególnie wysokim zagrożeniu powodziowym poskutkuje zmniejszeniem tego ryzyka bez – rzekomo – znacznego wpływu na środowisko naturalne.Na rzecz budowy lagun jako alternatyw-nych źródeł zielonej energii argumentu-je także Douglas McWilliams, szef Centre for Economics and Business Research, dowodząc, że stanowić one będą lepsze zasoby mocy niż turbiny wiatrowe czy panele słoneczne. – W przeciwieństwie choćby do energetyki wiatrowej czy so-larnej, laguny pływowe mogą dostarczać odnawialną energię o w pełni przewidy-walnej mocy przez 14 godzin na dobę. Pozwoli to także zmniejszyć koszty nie-zbędnych mocy rezerwowych w syste-mie energetycznym. Koszt energii wy-twarzanej w lagunach może być niższy niż w przypadku morskich farm wiatro-

wych i porównywalny do nowych elek-trowni atomowych – przekonuje.Pojedyncza elektrownia pływowa mo-że osiągnąć moc produkcyjną 320 MW w  warunkach maksymalnych obser-wowanych w  danym rejonie pływów. W  przypadku średnich amplitud pły-wów moc ta ma wynieść około 240 MW. Jeden z raportów poświęconych sekto-rowi energetyki dowodzi, iż koszt wy-produkowania przez laguny pływowe megawatogodziny energii może w 2021 roku wynieść około 100 funtów. Tym-czasem według prognoz rządowych w  2021 roku koszt wyprodukowania 1 MWh przez morskie farmy wiatrowe ma wynieść 131 funtów, zaś przez lądo-we farmy wiatrowe około 90 funtów.Koszt budowy lagun pływowych do-starczających energię szacowany jest na 850 mln funtów.

OM n

Fot. Centre for Economics and Business Research.

Energia z lagunDodajmy – pływowych, określanych też mianem sztucznych zatok. O tym, że takie zbiorniki wodne mogą stanowić znakomite źródło energii, przekonuje raport opracowany właśnie przez przez Centre for Economics and Business Research (CEBR). Z publikacji wynika, że sektor brytyjskiej energetyki morskiej wytwarzający energię dzięki wykorzystaniu takich lagun może osiągnąć wartość nawet 27 mld funtów.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/20158

WYDARZENIA I INNOWACJE

W efekcie prac nad projektem bę-dącym częścią programu Era Net Transport powstanie cał-

kowicie nowy typ lekkiej jednostki hy-brydowej – łódź ma wskazywać kierunki rozwoju napędów i kadłubów jachtów tego typu w najbliższych 20 latach. Kilkunastometrowy jacht dla około 6-osobowej załogi zbudowany zostanie z nowoczesnych materiałów kompozy-towych i napędzany będzie przez ener-gię z odnawialnych źródeł Kluczowym napędem jachtu pozostanie oczywiście siła wiatru działająca na żagle.– To jednak koniec podobieństw do współczesnych żaglówek. Ze względów bezpieczeństwa oraz na potrzeby za-pewnienia pełnej mobilności w porcie i akwenach, gdzie nie można żeglować i gdzie wskazana jest zerowa emisyjność (np. centra miast), dodatkowym napę-dem będzie wydajny silnik elektryczny zasilany hybrydowymi ogniwami sło-necznymi, turbinami wiatrowymi oraz wirnikowymi układami odzyskujący-

mi energię z fal. Zgromadzona energia będzie przechowywana w przyjaznych środowisku, elektrycznych ogniwach li-towych o wysokim stopniu sprawności – mówi rzeczniczka Akademii Morskiej Bogna Bartkiewicz Bartkiewicz.Szczecińska uczelnia stworzy system sterowania i nawigacji, turecka stocznia Milper w Tuzli zbuduje kadłub i napęd, zaś spółka Autocomp Management stworzy układy konwersji i zarządza-nia energią. Zespół z Politechniki War-szawskiej pracować będzie natomiast właśnie nad źródłami energii – ekolo-gicznymi akumulatorami.Układy zasilające oparte na energii od-nawialnej składać się będą między in-nymi z aktywnych paneli słonecznych zaopatrujących w energię zarówno ele-menty napędu, jak również inne części jachtu, w tym systemy nawigacyjne. Pa-nele zostaną dostosowane do struktury łodzi – będą odporne na warunki mor-skie, zaś ich eksploatacja nie będzie wy-magała konserwacji i czyszczenia dzięki

zastosowaniu powłoki tlenku tytanu. Panele zapewnią łodzi energię po-trzebną do poruszania się z prędkością 5 węzłów na godzinę. Produkcja energii przy dobrych warunkach słonecznych zajmie około 2 godzin do osiągnięcia pełnej pojemności akumulatorów.Dzięki natomiast pozyskiwaniu energii z wiatru jednostka będzie mogła osią-gnąć prędkość już do 7 węzłów.W ramach Era Net Transport działa międzynarodowe konsorcjum zrzesza-jące jednostki finansujące badania na-ukowe w dziedzinie transportu, w tym ministerstwa, agencje rządowe oraz organizacje badawcze. W skład konsor-cjum wchodzą 24 podmioty z 18 krajów – z ramienia Polski Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Na realizację projektu konsorcjum Akademii, Politechniki War-szawskiej i spółka Autocomp Manage-ment otrzymały dofinansowanie w wy-sokości miliona euro.

OM nFot. Akademia Morska w Szczecinie

Polsko-turecka łódź wiatrowo-słoneczno-elektrycznaTaką hybrydową, wykorzystującą odnawialne źródła energii jednostkę morską tworzą pracownicy Akademii Morskiej w Szczecinie we współpracy ze stocznią turecką. Uruchomienie i pierwszy rejs jednostki zaplanowano na Morzu Marmara w 2016 roku.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 9

WYDARZENIA I INNOWACJE

ABB, wiodący na świecie dostawca technologii energetyki i automa-tyki, pozyskał zamówienie na do-

stawę 10 zespołów transformatorowo--prostownikowych w ramach projektu: „Budowa linii tramwajowej do dzielnicy Fordon z przebudową układu drogowe-go w Bydgoszczy”, realizowanego przez spółkę Tramwaj Fordon Sp. z o.o. Urządze-nia zasilą trzy podstacje trakcyjne nowej li-nii tramwajowej o długości 9,5 km, która połączy centrum Bydgoszczy z liczącą ok. 72 tys. mieszkańców dzielnicą Fordon.W ramach zamówienia ABB zaprojektu-je, dostarczy i uruchomi kompletne urzą-dzenia składające się z prostowników, wy-produkowanych w Aleksandrowie Łódz-kim oraz z dedykowanych transformato-rów ABB z Hiszpanii. – Dostarczamy go-towy zespół trakcyjny, w całości wypro-

dukowany przez ABB, co jest gwarancją jego niezawodności i długości cyklu życia – mówi Maciej Kordas, Kierownik Obszaru Sprzedaży w lokalnej Dywizji Automaty-zacja Produkcji i Napędy.Czas eksploatacji zespołów prostowni-kowych został wydłużony poprzez wy-konanie izolacji uzwojeń transformatora w wysokiej klasie H/H. Jest to innowa-cyjne rozwiązanie, które w swoim port-folio ma zaledwie kilkoro producentów na świecie. Kompletny, zaprojektowa-ny i zmontowany w Zakładzie Urzą-dzeń Przekształcania Mocy i Napędów ABB w Aleksandrowie Łódzkim, zespół transformatorowo-prostownikowy jest prosty w instalacji i kompaktowy dzięki zastosowaniu jednej obudowy.Zamówienie ma zostać zrealizowane w połowie 2015 roku, a otwarcie nowej

linii planowane jest na początek przy-szłego roku. Obsługiwać ją będzie 12 niskopodłogowych tramwajów typu Swing, produkowanych przez zakła-dy Pesa w Bydgoszczy. Nowoczesne, pięcioczłonowe jednostki zostaną wy-posażone m.in. w diagnostykę pojaz-du on-line, system informacji pasażer-skich oraz wi-fi.Zgodnie z założeniami projektu nowa linia usprawni komunikację w Bydgosz-czy oraz stworzy nowe połączenie naj-większej, nieskomunikowanej dzielnicy Fordon z centrum miasta oraz węzłem drogowym Bydgoszcz Wschód, w któ-rym nastąpi integracja z koleją metro-politalną Big City. Nowa linia tramwajo-wa ma również rozładować ruch samo-chodowy w mieście.

ABB n

ABB, wiodący producent techno-logii energetyki i automatyki, do końca 2015 roku dostarczy

na potrzeby ENEA Operator Sp. z o.o. ponad 2000 sztuk transformatorów olejowych dystrybucyjnych o mocy w przedziale 40-1000 kVA. Wartość zamówienia wyniosła ok. 32 mln PLN. W ramach kontraktu zrealizowano już pierwsze dostawy o wartości 700 tys. PLN. Pozostałe będą realizowane suk-cesywnie, na podstawie indywidu-alnych zamówień składanych przez oddziały ENEA Operator w Poznaniu, Szczecinie, Gorzowie, Zielonej Górze i Bydgoszczy poprzez internetową platformę zakupową.Dostarczone przez ABB w Polsce trans-formatory zostaną przeznaczone pod inwestycje dla budowanych stacji i no-wych odbiorców energii. Część z nich zostanie również wykorzystana w ra-

mach modernizacji sieci energetycz-nej, a wymienione urządzenia przyczy-nią się do wzrostu efektywności i nie-zawodności sieci, zmniejszając ryzyko jej awarii. Transformatory obniżą straty energii oraz wpływ operatora na środo-wisko – spełniają bowiem najnowsze wymagania Dyrektywy Unii Europej-skiej i Rady Europy w odniesieniu do energooszczędności transformatorów energetycznych.Zgodnie z rozporządzeniem Komi-sji Europejskiej, które weszło w życie 11 czerwca 2014 roku, transformatory energetyczne, wprowadzane do ob-rotu lub instalowane po 1 lipca 2015 na terenie Unii Europejskiej, muszą spełniać wymagania dotyczące strat energii. ENEA Operator zainwestowała w urządzenia, które są bardziej energo-oszczędne, niż określają to restrykcyjne normy. Inwestycja wpisuje się w strate-

gię spółki, która kładzie duży nacisk na ekologiczne rozwiązania.To kolejne, znaczące zamówienie na transformatory rozdzielcze, które dla ENEA Operator realizuje Zakład Trans-formatorów Rozdzielczych ABB w Ło-dzi. Z uwagi na złożoność i wieloeta-powość procedur przetargowych, po-zyskanie zamówienia było dużym wy-zwaniem.Zamówienie na nasze transformatory złożone przez ENEA Operator potwier-dza udaną i realizowaną z sukcesami współpracę. Przygotowanie doskonałej oferty wymagało m.in. przeprowadze-nia wielu obliczeń optymalizacyjnych transformatorów osobno dla każdej mocy. Wszystkie postępowania były również prowadzone zgodnie z zapisa-mi ustawy Prawo Zamówień

ABB n

Zespoły transformatorowo-prostownikowe z fabryki ABB w Aleksandrowie Łódzkim zasilą nową linię tramwajową w Bydgoszczy

ABB w Polsce zrealizuje jedno z największych w historii spółki zamówień na transformatory rozdzielcze

Kompaktowe i innowacyjne urządzenia zasilą linię, która połączy dzielnicę Fordon z centrum Bydgoszczy.

Ponad 2000 sztuk transformatorów z zakładu ABB w Łodzi obniży straty energii oraz wpływ operatora na środowisko.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201510

WYDARZENIA I INNOWACJE

Konsekwentnie realizujemy naszą strategię, która zakłada m.in. zdol-ność pracy naszych liczników we

wszystkich najważniejszych, najszerzej re-prezentowanych i wymaganych w Euro-pie otwartych standardach - PRIME, OSGP i G3-PLC – komentuje Andrzej Szostak, Prezes Zarządu Apator SA.Apator jest już członkiem wszystkich trzech stowarzyszeń, wspierających wymienione systemy. Dysponuje lub będzie w najbliższej przyszłości dyspo-nował licznikami zgodnymi z tymi stan-dardami. Pracuje również nad uzupeł-nieniem oferty o pozostałe krytyczne elementy systemu, tj. wielosystemowe koncentratory i systemy kolekcji da-nych (HES).– To ogromne przedsięwzięcie i jedno-cześnie ogromna szansa biznesowa dla grupy Apator, zarówno w kontekście oferty kierowanej bezpośrednio do pol-

skich OSD, jak również w zakresie rozwi-jania współpracy z naszymi zagraniczny-mi partnerami – dodaje Prezes Andrzej Szostak.Standard G3-PLC, chociaż ma rodowód pomiarowy, nadaje się także do innych zastosowań w ramach inteligentnych sieci (smart grids).– Można mówić tu o zarządzaniu ener-gią w budynkach, rozwoju automatyki w budynkach, ładowaniu samochodów elektrycznych (i wykorzystaniu ich ja-ko magazynów energii), zdalnej kontroli oświetlenia, automatyzacji w przemyśle czy optymalizacji pracy sieci elektroener-getycznej – mówi Jarosław Wojtulewicz, Doradca Zarządu Apator SA ds. Strate-gii.G3-PLC jest otwartym standardem te-lekomunikacyjnym, zaprojektowanym aby w maksymalnym stopniu zwięk-szyć pewność i stabilność transmisji

danych, uprościć instalację i urucho-mienie (plug&play), umożliwić skalo-walność rozwiązań dzięki zwiększonej prędkości transmisji danych (setki kb/s). Główne zalety urządzeń pracujących w otwartym standardzie G3- PLC to duża szybkość i efektywność transmi-sji danych po sieci energetycznej oraz przygotowanie standardu do integracji z wszelkimi urządzeniami automatycz-nie komunikującymi się pomiędzy so-bą (M2M – Machine to Machine), dzięki czemu standard ten jest przygotowany do aplikacji w przyszłych urządzeniach smart grids i ułatwia aplikację całkowi-cie nowych usług świadczonych m.in. przez internet. Standard G3-PLC jako je-den z niewielu od początku uwzględ-niał również bezpieczną transmisję da-nych dzięki zaawansowanej kryptogra-fii AES 128.

Apator n

Apator członkiem G3-PLC AllianceApator, wiodący dostawca systemów opomiarowania mediów użytkowych, został członkiem organizacji G3-PLC Alliance z siedzibą w Paryżu, wspierającej upowszechnienie standardu telekomunikacyjnego G3-PLC. To kolejny krok w procesie budowania pozycji grupy Apator jako dostawcy inteligentnych systemów i urządzeń pomiarowych.

Projekt zmierza do praktycznego za-stosowania zasady, że 99 proc. przed-siębiorców działa rzetelnie, uczciwie

i wobec nich administracja publiczna pełni rolę służebną oraz pomocniczą, a działa-nia sankcyjne powinny być skierowane do 1 proc. przedsiębiorców działających nie-zgodnie z prawem. Przyjęte rozwiązania będą stanowić swoisty wyraz samoogra-niczenia administracji publicznej – czyta-my w projekcie założeń.Nowa ustawa zostanie oparta na kon-kretnych zasadach dotyczących wy-konywania działalności gospodarczej.

Ministerstwo Gospodarki proponuje m.in. zasadę mówiącą, że „co nie jest prawem zabronione jest dozwolone”. Wśród pozostałych znajdują się np. za-sada wspierania przedsiębiorczości, za-sada „domniemania uczciwości przed-siębiorcy”, zasada praworządności, za-sada uprawnionych oczekiwań oraz zasada jednokrotnego przekazywania informacji, zasada przyjaznej interpre-tacji przepisów dla podatnika (in dubio pro tributario).W Prawie działalności gospodarczej określone zostaną również szczegóło-

we zasady działania administracji pań-stwowej. Wprowadzone będą także nowe instytucje mające wzmocnić dia-log pomiędzy administracją a przedsię-biorcami. „Reforma będzie zmierzać do zbliżenia terminologii i instytucji praw-nych prawa krajowego z prawem unij-nym. Uporządkowanie systematyki ustawy pozwoli na uzyskanie efektu przejrzystości, co ułatwi stosowanie jej przepisów w praktyce” – zapowiada re-sort gospodarki.

Piotr Gondek nSekretarz PSE

Będzie nowe Prawo działalności gospodarczejMinisterstwo Gospodarki opublikowało projekt założeń ustawy Prawo działalności gospodarczej, które ma zastąpić obowiązującą od 2004 r. ustawę o swobodzie działalności gospodarczej. Jak przekonuje projektodawca, nowa ustawa wzmocni prawa przedsiębiorców.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 11

WYDARZENIA I INNOWACJE

Poziom nienaruszalności bezpie-czeństwa, jest miarą bezpieczeń-stwa, urządzeń elektrycznych,

elektronicznych, mechanicznych, a także oprogramowania. SIL uwzględ-nia potencjalne ryzyko wywoływane przez ludzi, oprogramowanie i procesy, a także poziom wymaganego bezpie-czeństwa dla systemu, w zależności od zagrożenia. Wyróżnia się cztery pozio-my nienaruszalności bezpieczeństwa, przy czym poziom 4 jest najwyższy, a poziom 1 – najniższy. Specyfikacje, koncepcje i działanie systemów zwią-zanych z bezpieczeństwem są oparte na normie IEC 61508. Ponadto nawią-zują do niej inne normy, częściowo do-tyczące wybranej branży, takie jak EN 50129, która odnosi się do zastosowań kolejowych.

Zminimalizować ryzyko i poprawić bezpieczeństwoCelem funkcji bezpieczeństwa jest ochrona ludzi, środowiska, a także zaso-

bów. Zapobiegają one również zakłó-ceniom w pracy i produkcji. Do często spotykanych funkcji bezpieczeństwa należą: wyłączniki bezpieczeństwa lub monitoring czynników mogących stwarzać zagrożenie. Jeśli firma uży-wa urządzeń związanych bezpieczeń-stwem, to na podstawie analizy po-tencjalnego zagrożenia musi określić wymagany „poziom nienaruszalno-ści bezpieczeństwa” dla danej funk-cji bezpieczeństwa. W takim scenariu-szu uwzględnia się na przykład awarię lub wadliwe funkcjonowanie systemu, a także niewłaściwie wykonany projekt systemu. Na podstawie ustalonego po-ziomu SIL operatorzy zakładu wybiera-ją odpowiednie komponenty i systemy dla swojego wyposażenia, które odpo-wiadają wymaganemu poziomowi nie-naruszalności bezpieczeństwa.

Potwierdzona niezawodnośćProces certyfikacji przeprowadziła nie-zależna i uznana na całym świecie firma

TÜV Süd Rail z Monachium. W ramach certyfikacji w firmie COPA-DATA został przeprowadzony szczegółowy audyt. Analizie poddane zostały: procesy, pro-cedury, narzędzia, standardy jakości i dokumentacja. Celem było określe-nie jak spełniają standardy systemów o strategicznym znaczeniu dla bezpie-czeństwa.„Firmom, które obsługują urządzenia przemysłowe lub infrastrukturę dro-gową, powinno zagwarantować się bezpieczne działanie oraz wypełnia-nie międzynarodowych norm w pro-cesach. Udzielając certyfikatu, firma TÜV Süd potwierdziła, że posiadamy wymagane kompetencje, by wdrażać procesy i systemy odpowiadające po-ziomowi SIL-2, a tym samym wspierać naszych klientów w uzyskiwaniu cer-tyfikacji SIL dla ich urządzeń”, wyja-śnia Reinhard Mayr, Product Manager w COPA-DATA.

COPA-DATA n

COPA-DATA otrzymuje certyfikat SIL 2

Firma COPA-DATA otrzymała certyfikat „Safety Integrity Level 2” (SIL 2) i tym samym spełnia wymagania międzynarodowej normy IEC 61508 w zakresie niezawodności funkcji bezpieczeństwa obiektów operacyjnych. Dzięki temu klienci, którzy korzystają z rozwiązań zenon, uzyskują gwarancje poziomu nienaruszalności bezpieczeństwa zgodną z Safety Integrity Level 2 dla systemów informatycznych i infrastruktur. Certyfikacja została przeprowadzona przez niezależną, uznaną w świecie jednostkę certyfikującą TÜV Süd.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201512

WYDARZENIA I INNOWACJE

W 2012 roku Apator Metrix naby-ła 50% udziałów w GWi wraz z nieodwołalną opcją zakupu

pozostałych 50% w latach 2017-2019. Cena zakupu pierwszych 50% udziałów wyniosła 2,05 mln GBP, przy czym płat-ność ceny została uzależniona od wy-ników GWi w latach 2013 – 2015 i miała być realizowana sukcesywnie do 2016 roku. Do dnia przejęcia GWi, Apator Me-trix zapłaciła za udziały jedynie 1 GBP. Ostatecznie umowa pomiędzy Apator Metrix a NIG przewiduje, że Apator Me-trix zapłaci łączną cenę 5,4 mln GBP w 6 rocznych ratach po 900 tys. GBP każda. Ponadto GWi spłaci – zgodnie z uzgod-nionym harmonogramem – pożyczkę udzieloną przez NIG w wysokości 1,7 mln GBP. Spłata pożyczki przez GWi zo-stanie pokryta poręczeniem Apator Me-trix, a zapłata ceny gwarancją Apator.Rynek brytyjski to ważny kierunek roz-

woju dla Apator Metrix. Apator Metrix i GWI praktycznie zakończyły prace nad inteligentnym gazomierzem speł-niającym wymagania techniczne rynku brytyjskiego. Wraz z GWi Apator Metrix przejmie pakiet 35% udziałów w sło-weńskiej spółce INDA, spółce stowa-rzyszonej z GWi. INDA jest firmą typu R&D współpracującą z GWi w obszarze inteligentnego opomiarowania i tech-nologii komunikacyjnych. Decyzja o wcześniejszym wykona-niu umowy inwestycyjnej ma związek z przyspieszeniem rozwoju rynku smart meteringu w Wielkiej Brytanii – co po-twierdza udział Apator Metrix i GWi w kil-ku przetargach na systemy pilotażowe.GWi, podobnie jak Apator Metrix, je-stem producentem i dostawcą mecha-nicznych i inteligentnych gazomierzy mieszkaniowych i przemysłowych. Po-nadto spółka pełni rolę autoryzowane-

go (przez National Measurement Office UK) centrum napraw i ponownej legali-zacji gazomierzy używanych w Wielkiej Brytanii. Usługi związane z naprawami i legalizacją urządzeń stanowią aktualnie główne źródło przychodów spółki. Do głównych klientów spółki należą E.ON UK i National Grid. W 2014 roku spółka zrealizowała przychody na poziomie 6,8 mln GBP (36 mln PLN) i zysk netto 1,3 mln GBP (6,8 mln PLN). 50% tego zysku zostało uwzględnione w sprawozdaniu skonsolidowanym Apator za 2014 rok.- Przejęcie pełnej kontroli nad spółką GWi pozwoli na szybszy rozwój Apator Metrix na rynku brytyjskim oraz – dzię-ki zacieśnieniu współpracy z INDA – na dalszy dynamiczny rozwój technologii smart z przeznaczeniem na rynki EU – powiedział Arkadiusz Chmielewski, Pre-zes Zarządu Apator Metrix.

Apator n

GK Apator zwiększa zaangażowanie na rynku brytyjskimApator Metrix S.A. („Apator Metrix”), spółka zależna Apator S.A („Apator”), przejęła pełną kontrolę nad George Wilson Industries Limited („GWi”) z siedzibą w Coventry w Wielkiej Brytanii. Transakcja stanowi wcześniejsze wykonanie zobowiązań Apator Metrix wobec National Industry Group („NIG”), udziałowca GWi, określonych w umowie inwestycyjnej z września 2012 roku.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 13

WYDARZENIA I INNOWACJE

Konieczne będą również znaczące inwestycje w modernizację, rozbu-dowę i decentralizację sieci ener-

getycznych w poszczególnych krajach, tak aby stały się one bardziej niezawod-ne i prężne. – „Sektor energii elektrycznej stoi na rozdrożu” – twierdzi Julian Crit-chlow, partner w Bain & Company, jeden z autorów raportu zatytułowanego „Przyszłość energii elektrycznej”. – „Wchodzimy w okres bezprecedensowych inwestycji, które pozwolą nam zrealizo-wać cele polityki energetycznej, jednakże malejące zyski i coraz większe zagrożenia

stawiają przyszłe inwestycje pod znakiem zapytania”. W Polsce „niezbędne są poważne inwe-stycje w głęboką modernizację sektora energii, służące wymianie wysokoemi-syjnej wyeksploatowanej infrastruktury na nowoczesne zeroemisyjne technolo-gie ” – mówi Izabela Kielichowska, dy-rektor ds. polityki energetycznej w GE. „Modernizacja źródeł ciepłowniczych do wysokosprawnych elektrociepłowni i zna-czące zwiększanie udziału odnawialnych źródeł energii, także energii wiatru, może znacząco przyspieszyć procesy moderni-zacyjne w sektorze”. Raport nawołuje do skoordynowany-ch działań decydentów, organów nadzoru i przedsiębiorstw. Chodzi o to, aby sektor energetyczny mógł w dalszym ciągu liczyć na inwestycje

umożliwiające budowę bezpiecznie-jszej i bardziej zrównoważonej branży energii elektrycznej. – „Bezprecedenso-wa transformacja w globalnym sektorze energetycznym, zmierzająca w kierunku obniżania emisji dwutlenku węgla, sta-nowi duże wyzwanie dla krajów dążą-cych równocześnie do zrównoważonego rozwoju, bezpieczeństwa energetyczne-go i zachowania konkurencyjnej pozycji na rynku” – mówi Steve Bolze, prezes i dyrektor zarządzający (CEO) GE Power & Water i jeden z koordynatorów zes-połu ds. infrastruktury technicznej,

mediów i technologii w energetyce na Światowym Forum Ekonomicznym. – „Obecna sytuacja stwarza też ogrom-ne możliwości inwestowania w innowa-cyjne technologie, które przyczynią się do zrównoważonego rozwoju poszczegól-nych krajów i wyższego standardu życia ich mieszkańców”. Przykładowo Niemcy, barometr prze-mysłowy Europy, w kolejnym dziesię-cioleciu zmniejszą o aż jedną piątą moc zainstalowaną w sektorze elektroener-getycznym z powodu stopniowe-go odchodzenia od energii jądrowej. W procesie nazwanym Energiewende energia jądrowa zostanie zastąpiona energią elektryczną pochodzącą z gazu ziemnego oraz źródeł odnawialnych. Nie będzie to proces łatwy. Elektrownie atomowe, w przeciwieństwie do energii

wiatrowej czy słonecznej, uzależnionej od warunków pogodowych,pracują w tzw. bazie, czyli raz uruchomione, pracują w stałym obciążeniu produku-jąc stałą ilość energii, niezaleznie od zmian pogody czy zapotrzebowania. Podobnie, choć nieco bardziej elasty-cznie pracują np. bloki węglowe.  W procesie zmian kluczową rolę odgrywają innowacje. Turbiny ga-zowe i silniki gazowe najnowszej ge-neracji aktualnie przetwarzają gaz na energię elektryczną. Ponieważ bardzo dobrze znosząznaczące

i szybkie zmiany obciążenia, ułatwiają operatorom sieci, integrację energii pochodzącej ze zmiennych źródeł od-nawialnych, np. energii słonecznej czy wiatrowej.Dzięki zbiorom danych Big Da-ta oraz internetowi przemysłowe-mu (Industrial Internet) znacznie wzrośnie wydajność infrastruktury technicznej. – „Energia przyczynia się do rozwoju współczesnej gospodarki i o d g r y wa k l u c zo wą ro l ę w naszym codziennym życiu” – po-dkreśla Bolze. – „Musimy się zmierzyć z ograniczeniami dotyczącymi sektora energetycznego i stworzyć solidne pods-tawy dla przyszłych inwestycji, postępu i poprawy jakości życia. Jesteśmy to winni następnym pokoleniom”.

GE n

Czy wiesz, skąd masz zasilanie? Nowy raport na temat przyszłości energii elektrycznej na Światowym Forum Ekonomicznym w Davos

Z najnowszego raportu opublikowanego w styczniu br. podczas Światowego Forum Ekonomicznego w Davos wynika, że członkowie Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD), chcąc zrealizować cele polityki energetycznej, będą zmuszeni zainwestować ponad 7,6 bln USD w przeciągu kolejnych 25 lat, jeszcze bardziej zredukować emisję dwutlenku węgla i wypracować bardziej zrównoważony system produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych oraz czystszych paliw kopalnych, np. gazu ziemnego.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201514

WYDARZENIA I INNOWACJE

Maszyny GE pracują  głęboko pod ziemią, na Międzynarodo-wej Stacji Kosmicznej, a nawet

w przestrzeni międzygwiezdnej.  Teraz nadszedł czas na rozwiązania, które bę-dzie można wykorzystać na dnie morza, aby eksplorować i wydobywać wcze-śniej niedostępne złoża ropy i gazu.Mamy do czynienia z przełomową tech-nologią – mówi Alisdair McDonald, bu-siness leader odpowiedzialny za pod-wodne systemy zasilania i przetwarza-nia w GE Oil & Gas. Tam właśnie powsta-ją zaawansowane rozwiązania – pom-py, napędy, kompresory, technologie uzdatniania wody oraz inne urządzenia, które trafią na dno morza.Celem twórców technologii jest umieszczenie na dnie morskim dużej części sprzętu, który obecnie instalo-wany jest na platformach. Wyobraźmy sobie, że wszystkie procesy wykonywane teraz nad powierzchnią wody przenie-sione zostałyby na dno morza – mówi McDonald – W ten sposób można było-by zrezygnować z platform, a tym samym zmniejszyć koszty kapitałowe i operacyj-ne, a także wyeliminować ryzyko związa-ne z przebywaniem personelu na pełnym morzu.Jak dotąd na dno morza udało się prze-nieść dwa etapy wydobycia surowców. Dzięki pierwszemu z nich, separacji podwodnej, zasoby surowej ropy naf-towej zostają rozdzielone na produkty naftowe, gaz i wodę. Drugi, tak zwany boosting, pomaga wydobyć zasoby złoża na powierzchnię.Pierwsze jednostki obsługujące te pro-cesy GE zbudowało dla norweskiej spółki naftowo-gazowej Statoil. Pracu-

ją one na głębokości 340 m w odległo-ści około 80 km od wybrzeży Norwegii. Podwodne złoża ropy naftowej i gazu odkryte zostały także u wybrzeży Bra-zylii na głębokości blisko 6,5 km pod powierzchnią wody. W ekstremalnych warunkach panują-cych na dnie oceanu spółki energe-tyczne planują przeprowadzać proce-sy, w trakcie których ropa naftowa i gaz byłyby przerabiane w miejscu ich wy-dobycia.

Eksploracja podwodnych złóż nie jest w Europie Środkowo-Wschodniej te-matem całkowicie nowym: GE od 2013 r. wspólnie z Politechniką Gdańską pro-wadzi specjalność Studiów magister-skich poświęconą podwodnym tech-nologiom dla przemysłu naftowego. Inicjatywa wpisuje się w plany bizne-sowe GE i stanowi dla Polski szansę na rozwój nowoczesnych technologii podwodnych.

GE n

Nowoczesne technologie GE zrewolucjonizują eksploatację podwodnych złóż ropy i gazuGE opracowało technologie, które pozwolą wydobyć produkty ropopochodne za pomocą podwodnych maszyn. Dzięki temu firmy z sektora energetycznego będą mogły znacząco obniżyć koszty operacyjne związane z zastosowaniem tradycyjnych platform. Pierwsze tego typu maszyny pracują już u wybrzeży Norwegii i Brazylii.

Ilość miejsc

ograniczona

Regionalne Seminaria / Szkolenia dla Służb Utrzymania Ruchu

Jeżeli jesteś zainteresowany uczestnictwem w Seminarium, zaprezentowaniem produktu lub nowego rozwiązania napisz do nas: [email protected]

Energoelektronika.pl tel. (+48) 22 70 35 291

Partnerzy:

19.02.2015 - Radom12.03.2015 - Tarnów31.03.2015 - Wałbrzych EX16.04.2015 - Białystok14.05.2015 - Zielona Góra18.06.2015 - Trójmiasto Robotyzacja i automatyzacja celem poprawy efektywności produkcji

24.09.2015 - Opole Diagnostyka i monitoring maszyn w zakładach przemysłowych

22.10.2015 - Poznań EX03.12.2015 - Toruń Ochrona przepięciowa i systemy gwarantowanego zasilania pomocne w utrzymaniu ciągłości produkcji

Jeżeli jesteś zainteresowany uczestnictwem w Seminarium, zaprezentowaniem produktu lub nowego rozwiązania napisz do nas: [email protected]

Energoelektronika.pl tel. (+48) 22 70 35 291

www.seminarium.energoelektronika.pl

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 15

WYDARZENIA I INNOWACJE

Najtańsza energia to energia za-oszczędzona – hasło oddają-ce intencje twórców mode-

lu Trias Energetica byłoby doskonałą odpowiedzią na dzisiejsze problemy wynikające z rosnącego zapotrzebo-wania na energię, przy jej ograniczo-nej podaży. Koncepcja, opracowana przez Delft University of Technology na potrzeby sektora budowlanego,

opiera się na trzech zasadach: unika-nie niepotrzebnych strat energii, wy-korzystanie jej odnawialnych źródeł (słońce,  wiatr,  geotermia) oraz efek-tywne pozyskiwanie energii z paliw kopalnych. „Według autorów modelu Trias Energetica pierwszym krokiem w kierunku przeciwdziałania deficy-towi energetycznemu jest zmniejsze-nie zużycia energii” – mówi Monika

Kupska-Kupis, architekt Velux, ekspert kampanii Energooszczędność w moim domu. „I nie chodzi tu o rezygnację z ogrzewania, czy używania urządzeń pobierających prąd, ale o ogranicze-nie strat ciepła, a przez to – zmniejsze-nie zapotrzebowania na dogrzewanie zimnych pomieszczeń. Straty ciepła eliminujemy również poprzez odpo-wiedni projekt architektoniczny oraz wysoką jakość wykonawstwa. Dopie-ro w następnej kolejności myślimy o wdrożeniu rozwiązań do pozyska-nia energii ze słońca lub wiatru, a jeśli tej nie wystarcza na potrzeby domu – myślimy o tym, jak zoptymalizować pozyskanie i wykorzystanie energii ze źródeł konwencjonalnych”.Obecny przebieg prac legislacyjnych nad ustawą o odnawialnych źródłach energii nasuwa przypuszczenie, że w najbliższych miesiącach coraz wię-cej Polaków zainteresuje się możliwo-ścią wytwarzania zielonej energii na potrzeby własne oraz w celu dalszej odsprzedaży. W głosowaniu 20 lute-go 2015 r. Sejm RP zdecydował o po-zostawieniu w ustawie korzystnych dla prosumentów zapisów o gwarantowa-nych cenach odsprzedaży wytworzo-nej przez nich energii. Ustawa czeka na podpis Prezydenta i wszystko wskazu-je, że zostanie ostatecznie uchwalona w aktualnym kształcie, co pozytywnie wpłynie na od dawna oczekiwany roz-wój obywatelskiej produkcji energetyki rozproszonej.„W przededniu ogłoszenia nowej usta-wy o OZE przypominamy o koncepcji Trias Energetica” – mówi Piotr Paw-lak z firmy Rockwool, ekspert kampa-nii Energooszczędność w moim domu. „Zanim masowo zaczniemy planować inwestycje w panele fotowoltaiczne, przeanalizujmy aktualny stan naszych domów. Według firmy doradczej Build-Desk roczne zużycie energii końcowej w polskich domach jednorodzinnych wynosi 130-140 kWh/m2, przy czym domy powstałe przed 1966 rokiem zużywają jej nawet do 350 kWh/m2. Większość kwalifikuje się do gruntow-

Najpierw Trias Energetica, potem OZEUnikanie niepotrzebnych strat ciepła, korzystanie z odnawialnych źródeł energii i efektywne pozyskiwanie energii z paliw kopalnych to zasady, które powinny być szeroko wykorzystywane w krajowej gospodarce. Wdrażane w domach mieszkalnych, pozwalają lepiej gospodarować energią i obniżyć koszty codziennego życia.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201516

WYDARZENIA I INNOWACJE

Nowe wydarzenia majowych tar-gów Expopower stanowić bę-dą inspirację dla całej polskiej

energetyki. Jednym z nich jest wysta-wa i forum InnoPower, dedykowane do podmiotów posiadających ofertę naukowo-badawczą (RD3) skierowaną do energetyki m.in. do szkół wyższych, konsorcjów naukowo-przemysłowych, instytutów badawczo-rozwojowych, klastrów, start-upów, administracji sa-morządowej i rządowej oraz podmio-tów europejskich i międzynarodowych.

Innowacje, technologie, pieniądzWspółpraca sektora naukowo-badawcze-go z przemysłem procentuje postępem technicznym gwarantującym najnowo-cześniejsze rozwiązania ukierunkowane na klienta. Ważne jest też to, że impulsem dla rozwoju r&d w energetyce jest polity-ka Unii Europejskiej i fundusze, które mają zostać przeznaczone właśnie na ten cel. Dlatego też InnoPower to nie tylko wy-stawa uczelni, instytutów, firm r&d, in-

stytucji wspierających badania i rozwój oraz innych podmiotów aktywnych w dziedzinie badań i rozwoju dla ener-getyki, ale też ciekawe dyskusje w gronie praktyków, ekspertów oraz naukowców.Trzydniowe konferencje zostały po-dzielone na kilka paneli. 26 maja odbę-dą się warsztaty „Pomysł – pieniądz – rynek”, w których wezmą udział przed-stawiciele m.in. agencji rządowych oraz instytucji z sektora venture capital. W kolejnych dwóch dniach (27 i 28.05) dyskusje będą skupiać się wokół tema-tu innowacji dla energetyki (m.in. nad-przewodnictwo w energetyce, grafen,

magazynowanie energii, technologie mobilne, Internet rzeczy). Ostatniego dnia (28.05) dodatkowo odbędzie się seminarium „Rola OSD w nowej polity-ce UE” oraz Akademia z Energią. Wydarzenie InnoPower – innowacje w energetyce ma szansę stać się in-spiracją dla wielu firm do wprowadze-nia nowatorskich rozwiązań z zakresu energetyki. Honorowy patronat nad InnoPower ob-jęło Narodowe Centrum Badań i Roz-woju. Program seminariów, rejestracja, paneliści na stronie: www.expopower.pl

n

InnoPOWER czyli innowacje w energetyce na targach Expopower Innowacyjność stanowi impuls do kształtowania się i rozwoju każdej gałęzi gospodarki. W energetyce jest ona szczególnie istotna. Wychodząc naprzeciw potencjałowi, jaki rodzi spotkanie nauki z biznesem oraz biorąc pod uwagę ogłoszoną w lutym br. strategię Unii Energetycznej, która innowacyjność stawia jako jeden z ważnych elementów polityki energetycznej UE, w dniach 26-28 maja w Poznaniu odbędzie się forum i wystawa InnoPower – innowacje w energetyce.

nej termomodernizacji, która pozwala ograniczyć zużycie energii w starych budynkach nawet do 70%”. Jako przy-kład ekspert wskazuje termomoderni-zację domu jednorodzinnego w Zie-lonej Górze, wybudowanego w latach 70. W efekcie prac remontowych, które objęły audyt energetyczny, docieple-nie ścian, stropodachu i płyty balkono-wej, zapotrzebowanie na energię tego domu udało się obniżyć o 40% z 53,03 GJ do 32,82 GJ.

Ważnym elementem termomoderni-zacji starych budynków jest także wy-miana okien na nowoczesne, z szyba-mi zespolonymi, wykonanymi ze szkła niskoemisyjnego. „Nieszczelne okna,

o niskiej izolacyjności cieplnej, mogą powodować utratę nawet do ok. 25 proc. energii cieplnej” – mówi Jolanta Lessig z NSG Group, ekspert kampanii Energooszczędność w moim domu. „Na-tomiast szkło niskoemisyjne redukuje straty ciepła i pozwala dodatkowo biernie pozyskiwać energię słonecz-ną. Choć nasza firma produkuje także szkło do systemów solarnych i foto-woltaiki, i zależy nam również na roz-woju tego sektora, to podpisujemy się pod koncepcją Trias Energetica – naj-pierw uszczelniamy i docieplamy bu-dynek, a potem instalujemy rozwiąza-nia OZE”.

Trias Energetica n

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 17

WYDARZENIA I INNOWACJE

Elektrownia składa się z dwóch paneli fotowoltaicz-nych o mocy 130W każdy, solarnego regulatora ła-dowania, inwertera sinus i ładowarki akumulatorów.

Dodatkowo poprzez regulator ładowania podłączyli-śmy turbinkę wiatrową o mocy 350W. Energia magazy-nowana jest w akumulatorze żelowym dostosowanym do głębokiego rozładowania. Proste sterowanie pod-stawowymi funkcjami ładowarki i inwertera zapewniają panele sterownicze, a monitor baterii umożliwia odczyt prądu i mocy dostarczonej/pobieranej z akumulatora, poziomu naładowania, napięcia, oraz odczyt danych historycznych, takich jak np. najgłębsze rozładowanie, najniższe i najwyższe odnotowane napięcie oraz wiele innych. Dwa liczniki energii sygnalizują ilość energii po-branej z sieci oraz dostarczonej do odbiorów. Wszyst-kie elementy użyte do budowy elektrowni znajdują się w asortymencie firmy DACPOL. Jeśli są Państwo zainteresowani takim lub podobnym rozwiązaniem prosimy o kontakt [email protected]

www.dacpol.eu n

Analizator sieci prądu stałego:Kompaktowy wielofunkcyjny analizator używany w systemach prądu stałego. Napięcie wejściowe jest bezpośrednio podłączone do sieci, wartość prądu jest proporcjonalna do sygnału pochodzą-cego z bocznika. Przy wykorzystaniu prostego menu można ustawić war-tość prądu pierwotnego i dodatnią lub ujemną polaryzację.

Analizator parametrów sieci trójfazowej:Kompaktowy wielofunkcyjny anali-zator używany w systemach trójfazo-wych trzy bądź cztero-przewodowych obciążonych niesymetrycznie (również z odkształconym przebiegiem). Poka-zuje główne wielkości sieci elektrycz-nej (w tym energie czynna i bierna).Oprócz standardowej wersji posiada-

jącej wejście na przekładnik prądowy-(CT) dostępne są również dwie wersje dostarczane z trójfazowym przekład-nikiem prądowym umożliwiającym bezpośredni pomiar prądu do 63A lu-b125A. Niewielkie rozmiary i kompaty-bilność z rozstawem wejść przełączni-ków modułowych pozwala na montaż miniaturowych przekładników w ukła-dach gdzie przestrzeń montażowa jest ograniczona zarówno powyżej, jak i po-niżej przełącznika.

Analizator parametrów sieci jednofazowej:Kompaktowy wielofunkcyjny analizator używany w układach jednofazowych.  Umożliwia pomiar głównych wielko-ści elektrycznych w tym pomiar dwu-kierunkowy energii czynnej i biernej. Dzięki zastosowaniu odpowiedniego

przekładnika prądowego można mie-rzyć prąd bezpośrednio do 63A, co po-zwala zmniejszyć koszty oraz czas po-łączenia. 

www.dacpol.eu n

Mała elektrownia wiatrowo-fotowoltaiczna w DACPOLu

Analizatory parametrów sieci NANO

Na potrzeby awaryjnego podtrzymania zasilania elektroniki sterującej piecem centralnego ogrzewania w firmie DACPOL oraz do zapewnienia nocnego oświetlenia parkingu za pomocą oświetlaczy LED wykonaliśmy niewielką elektrownię solarno-wiatrową.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201518

WYDARZENIA I INNOWACJE

Programowane przetworniki TPI 4001• Wejście uniwersalne : +/-20mA, +/-300V, Pt100,

Ni100, termopary, rezystancja; • Programowane z PC lub z mikrokonsoli• Uniwersalne napięcie zasilania:

20 - 270 Vac / 20 - 300 Vdc• Wymiary: 22,5 x 75 x 120 mm;• Czas odpowiedzi: programowalny, minimalny 5 ms;• Wyjścia: analogowe, 2 przekaźnikowe, RS 485

DIP 400/401/402 - sygnały DC, temperatura• Pomiar sygnałów stałoprądowych:

+/-20mA, +/-300V (DIP 400/401/402);• Pomiar temperatury z sondą Pt100,

Ni100 lub termopar (DIP 401/402);• Pomiar sygnałów z czujników

rezystancyjnych lub potencjometrycznych (DIP 402);

DIP 406 - mostki tensometryczne• Pomiar sygnałów z czujników

tensometrycznych;• Zasilanie mostka;• 3 rodzaje tarowania;

POMIAR PARAMETRÓW SIECI PRĄDU PRZEMIENNEGO AC Wizualizacja i transmisja pomiarów

PRZETWORNIKI POMIAROWE :

POMIAR PARAMETRÓW TECHNOLOGICZNYCH

TABLICOWE MIERNIKI CYFROWE SERII DIP

Ardetem&ZPAS Sp. z o.o.ul. Słupiecka 1457-402 Nowa Rudatel./fax 74 872 47 06, 74 872 74 67e-mail : [email protected]

http://www.ardetem.com.pl

ANALIZATOR PECA 15/17• Pomiar w sieci jednofazowej i trójfazowej;• 1 wyjście RS 485 w standardzie (PECA 15)• 2 wyjścia RS 485 w standardzie (PECA 17)• Opcje:

» 1 wyjście analogowe; » 2 wyjścia przekaźnikowe; » Analiza harmonicznych

do 50. harmonicznej• Wymiary: 96 x 96 x 86 mm

POSIADAMY RÓWNIEŻ PRZETWORNIKI, DETEKTORY PROGOWE, SEPARATORY PĘTLI I SYGNAŁÓW STYKOWYCH ORAZ MIERNIKI CYFROWE DO STREFY ISKROBEZPIECZNEJ (CERTYFIKAT ATEX)

PECA 11D - Analizator zakłóceń• Pomiar parametrów w sieci 1-fazowej i 3-fazowej symetrycznej i niesyme-

trycznej;• Analiza parametrów zgodnie z normą EN50160;• Rejestracja przebiegu po wystąpienu zakłócenia (10 okresów przed i 10 po);• Zapis parametrów w okresie 1 tygodnia;• Pomiar harmonicznych prądu i napięcia do 32 rzędu;• Graficzny ekran LCD, podświetlany;• Uniwersalne napięcie zasilania: 20 - 270 Vac / 20 - 300 Vdc• Analiza harmonicznych • Wymiary: 96 x 96 x 108 mm

PECA 11 - Analizator parametrów sieci AC• Pomiar parametrów w sieci 1-fazowej i 3-fazowej

symetrycznej i niesymetrycznej;• Graficzny ekran LCD, podświetlany• Uniwersalne napięcie zasilania: 20 - 270 Vac / 20 - 300 Vdc• Możliwe opcje : analiza harmonicznych (do 50-tej),

1 lub 3 wyjścia analogowe, 2 lub 5 wyjść przekaźnikowych, wyjście Ethernet, pamięć pomiarów z zegarem, wyjście Profibus

• NOWOŚĆ: wyjście Ethernet z protokołem komunikacji IEC61850

TAI60• Pomiar prądu, napięcia AC;• 1 lub 2 wyjścia analogowe,

2 wyjścia przekaźnikowe• Uniwersalne napięcie zasilania:

20 - 270 Vac / 20 - 300 Vdc

Programowane przetworniki TPI 400/450/401/451• Wejście stałoprądowe: +/-20mA, +/-300V (TPI

400/450/401/451); • Wejście Pt100, Ni100, termopary, rezystancja (TPI 401/451);• Programowane z PC lub z mikrokonsoli• Uniwersalne napięcie zasilania: 20 - 270 Vac / 20 - 300 Vdc• Wymiary: 22,5 x 75 x 120 mm;• Czas odpowiedzi: 150 ms;• Wyjścia: 1 analogowe (TPI400/401),

2 analogowe (TPI 451), 2 przekaźnikowe, RS 485

DIP 420 - kalkulator sygnałów • 2 wejścia +/-20mA;• Programowanie wartości fizycznych wejść;• Programowanie operacji matematycznych

na sygnałach wejściowych oraz stałych;• Wyświetlanie/przesył wartości z 2 kanałów

wejściowych jak i z wyniku operacji;

DIP 605/605C - miernik częstotliwości/licznik• Miernik częstotliwości - DIP 605;• DIP 605C dodatkowe wejście zliczające• Różnego rodzaju sygnały wejściowe;• Obsługa enkoderów z rozróżnianiem kierunku;

Dla wszystkich mierników można zainstalować wyjście analogowe, przekażnikowe, RS 485, linijkę typu bargraf.

Oferta :

TRM2• Pomiar parametrów w sieci 1-fa-

zowej lub 3-fazowej symetrycznej;• Opcje; wyjścia analogowe, prze-

kaźnikowe, RS485, pomiar har-monicznych

• Uniwersalne napięcie zasilania: 20 - 270 Vac / 20 - 300 Vdc - TRM2;

TRM4• Pomiar parametrów w sieci: 1-fazo-

wej i 3-fazowej symetrycznej i nie-symetrycznej;

• Opcje: wyjścia analogowe (do 5), przekaźnikowe, RS485, pomiar harmonicznych, wyjście Ethernet, pamięć pomiarów, wyjście Profibus;

• Uniwersalne napięcie zasilania: 20 - 270 Vac / 20 - 300 Vdc

Główna korzyść, jaką obserwu-jemy po wprowadzeniu sys-temu to poprawa efektywno-

ści organizacji. Ponadto nowy system zwiększa przejrzystość procesów za-chodzących w Grupie PGE i pozwa-la na dostęp w czasie rzeczywistym do spójnych informacji zarządczych, co w rezultacie przyspiesza podejmo-wanie decyzji – mówi Magdalena Bar-toś, dyrektor zarządzająca ds. eko-nomiczno-finansowych PGE Polskiej Grupy Energetycznej.

W ramach działań zmierzających do standaryzacji oraz ujednolicenia archi-tektury informatycznej PGE zdecydo-wało o wdrożeniu jednego wspólne-go systemu. Jego zakres funkcjonalny obejmuje zagadnienia dwóch obsza-rów biznesowych – rachunkowości i logistyki (rachunkowość finanso-wa, zarządzanie środkami pienięż-nymi, zarządzanie środkami trwa-łymi, kontroling, gospodarka mate-riałowa, sprzedaż i zarządzanie nie-ruchomościami) oraz zarządzania kapitałem ludzkim (administracja kadrami, rozliczenie wynagrodzeń, struktura organizacyjna, czas pra-cy oraz samoobsługa pracownicza i menadżerska). Skala i złożoność pro-jektu czynią go historycznie jednym z największych tego typu przedsię-wzięć w Polsce.

- Centralny system SAP zastąpił już po-nad 200 lokalnych aplikacji, a docelo-wo liczba ta przekroczy 300. Wdrożenie SAP przyczyniło się do postępu centrali-

zacji usług IT dla Grupy w wyspecjalizo-wanej spółce PGE Systemy. Koncentra-cja zasobów na rozwoju wspólnej, cen-tralnej platformy pozwala na wzrost efektywności i jakości świadczonych usług IT. Osiągnięty dzięki wdrożeniu poziom spójności procesów bizneso-wych w Grupie umożliwia uruchamia-nie nowych biznesowych usług wspól-nych w obszarach rachunkowości, kadr i płac – tłumaczy Tomasz Nieradko, wiceprezes zarządu PGE Systemy.

Podmiotem odpowiedzialnym za re-alizację projektu była Spółka PGE Sys-temy, zapewniająca usługi IT w Gru-pie Kapitałowej PGE. Partnerami we wdrożeniu były firmy: Accenture, światowy lider w zakresie doradztwa, technologii i outsourcingu oraz SID Group.

- W trakcie realizacji programu napo-tkaliśmy na wiele wyzwań, począwszy od tych organizacyjnych, przez wypra-cowanie rozwiązania spójnego dla Gru-py Kapitałowej, aż po skuteczne prze-prowadzenie organizacji przez zmianę. Dzięki współpracy i zaangażowaniu zespołu z powodzeniem zrealizowali-śmy założone cele. Wdrożenie systemu SAP w PGE stanowi platformę do syste-mowego zarządzania procesami – mó-wi Kamila Wilanowska, Dyrektor Biura Programu SAP w PGE Polskiej Grupie Energetycznej.

- Program wdrożenia SAP w Grupie PGE z pewnością wyróżniał się skalą: liczbą procesów, użytkowników i zakresem

standaryzacji i zmian organizacyjnych. Łącznie prace objęły 8 spółek i 40 od-działów, a z systemu korzysta ponad 8500 użytkowników. Kluczowym wy-zwaniem w pierwszej fazie było opra-cowanie koncepcji biznesowej nowego, wspólnego rozwiązania dla całej Grupy Kapitałowej PGE, tak zwanej Koncepcji Wzorca. Biorąc pod uwagę różnorod-ność działalności spółek Grupy, a tak-że liczbę procesów biznesowych obję-tych wdrożeniem, sukces tego zadania stanowił o powodzeniu dalszych prac – podkreśla Jacek Borek, dyrektor od-powiedzialny za rozwiązania Techno-logy w Accenture.

Wdrożenie systemu ERP to dla PGE jeden ze strategicznych projektów, którego realizacja jest niezbędna do zwiększenia efektywności zarządza-nia całą Grupą Kapitałową. Ma on bezpośrednie przełożenie na krótko-, średnio- i długookresowe wyniki ca-łej Grupy i jej zdolność do kreowania wartości w długoterminowym hory-zoncie czasu. Kluczowe korzyści pro-jektu to zwiększenie efektywności procesów biznesowych, zwiększenie przejrzystości informacji dzięki jedno-rodnemu środowisku ewidencji zda-rzeń gospodarczych oraz zapewnie-nie solidnych podstaw do dalszej in-tegracji obszarów biznesowych w ra-mach spółek lub całej Grupy Kapita-łowej PGE.

PGE n

PGE Polska Grupa Energetyczna uhonorowana prestiżową, złotą nagrodą SAP Quality AwardsNagroda SAP Quality Awards przyznana PGE Polskiej Grupy Energetycznej w kategorii Business Transformation za wdrożenie systemu IT klasy ERP (planowanie zasobów przedsiębiorstwa) w dwóch obszarach biznesowych, została wręczona 26 lutego w Pradze. Projekt PGE konkurował z podobnymi, największymi projektami wdrożenia systemu w firmach Europy Środkowo-Wschodniej. Integratorami systemów były Accenture oraz SID Group.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201520

WYDARZENIA I INNOWACJE

Po uruchomieniu aplikacji, tempe-ratura w obudowie wzrasta w wy-niku rozpraszania ciepła emito-

wanego przez elementy elektryczne. Zgodnie z zasadami fizyki wzrasta ob-jętość powietrza i ciśnienie. Powsta-łe nadciśnienie „szuka” drogi ucieczki z obudowy i znajduje ją w miejscach najsłabszych dla konstrukcji np. przez uszczelki drzwi.Odwrotna sytuacja ma miejsce przy wyłączeniu – temperatura wewnątrz

obudowy spada, pojawia się podciśnie-nie, które jest kompensowane dokład-nie tymi samymi drogami w obudowie. W ten sposób, przy braku dedykowa-nej kompensacji, uszczelki w obudowie tracą z biegiem czasu swoje właściwo-ści i powodują, że wilgoć czy kurz do-stają się do wewnątrz, doprowadzając do korozji i późniejszej awarii.W jednym jak i w drugim przypadku potrzebny jest element kompensacyj-ny, którego wodoodporny, ale prze-puszczający powietrze filtr wyrówna ci-śnienie wewnątrz obudowy. Dodatko-wo, filtr elementu kompensującego nie może dopuścić do przedostawania się do wewnątrz obudowy wody i pyłów i zapewnić wysokie IP dla całej aplikacji.W ofercie produktowej firmy STEGO można znaleźć kilka typów produk-tów do kompensacji ciśnienia, które dodatkowo zapewniają mikrowenty-lację. Elementy, które są w ofercie od dawna to kompensatory serii DA084 i DA284. Są to produkty łatwe w mon-tażu, umożliwiają wyrównanie ciśnienia i wentylację, zachowując klasę ochro-ny aż do IP66. Membrana półprzepusz-czalna umożliwia odprowadzanie po-

wietrza i wilgoci z szafy do otoczenia (DA284). W przeciwnym kierunku prze-puszczane jest jedynie suche powie-trze - wilgoć i pył zostają zatrzymane przez membranę.Nowymi elementami w ofercie są dła-wiki kablowe kompensacyjno - wenty-lacyjne DAK284, które łączą w sobie dwie funkcje. Z jednej strony jest to zwykły dławik kablowy do prowadze-nia kabli i przewodów w szafach i obu-dowach, z drugiej strony, element ten pozwala na wyrównanie ciśnienia i mi-krowentylację wewnątrz obudowy (jak w DA084 i DA284).

Piotr Żurek – STEGO Polska sp. z o.o.

Kompensacja ciśnienia w szczelnych skrzynkach elektrycznychWynikiem generowania ciepła przez aparaty elektryczne w szczelnych obudowach jest wzrost temperatury powietrza i nadciśnienie, które musi być kompensowane. Kiedy zaś temperatura wewnątrz obudowy spada, pojawia się podciśnienie, które powoduje zasysanie z zewnątrz wilgoci, co prowadzi do korozji obudowy i metalowych części aparatów.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 21

WYDARZENIA I INNOWACJE

Firma Eaton wprowadziła obecnie do swojej oferty sprawdzone roz-łączniki izolacyjne P1 i P3 o stop-

niu ochrony IP65 w opcji z metalowym przedłużeniem osi, przystosowane do montażu w  szafach sterowniczych. Dzięki temu producenci maszyn są w  stanie zagwarantować rozłącza-nie obciążeń w zakresie od 25 do 100 A w szafach sterowniczych o głęboko-ści do 600 mm, co przekłada się na za-chowanie optymalnego bezpieczeń-stwa dla personelu i wyposażenia.Roz-łączniki izolacyjne P1 i P3 są teraz do-stępne w wersjach z metalowym prze-dłużeniem osi, przystosowanych do montażu w szafach sterowniczych.Portfolio produktów obejmuje różne warianty wyłączników, pokręteł i prze-dłużeń osi tak, aby odpowiedni system mógł być bezproblemowo zamonto-wany w zależności od wymagań. Kom-pletne zestawy zawierające styki po-mocnicze i  rozłączalny biegun N po-magają użytkownikom oszczędzić czas i koszty związane z zamówieniem oraz instalacją.Ręcznie sterowany mechanizm roz-łączników izolacyjnych z serii P działa w bezpośrednim połączeniu ze styka-mi. Nowe, kompaktowe i solidne urzą-dzenia zostały zaprojektowane do uży-

cia jako wyłączniki główne z  funkcją zatrzymania awaryjnego lub bez, jako rozłączniki typu wył/zał oraz jako wy-łączniki konserwacyjne, remontowe bądź bezpieczeństwa. Nowe rozłącz-niki zapewniają wysoki poziom nieza-wodności, długą żywotność oraz wy-jątkowo niskie straty energii. W  celu zintegrowania rozłączników z  daną instalacją użytkownik po pro-stu dopasowuje je do szyny bądź płyty montażowej. Przedłużenia osi umożli-wiające połączenie z drzwiami są do-stępne dla szaf sterowniczych o  głę-bokościach 400 oraz 600 mm. Odpo-wiednie uchwyty i  pokrętła standar-dowo umożliwiają blokadę rozłączni-ka w pozycji ZAŁ, co zapobiega przed nieautoryzowanym otwarciem drzwi przy załączonym zasilaniu. Pokrętła roz-łączników głównych można także wy-korzystać do zablokowania szafy ste-rowniczej za pomocą kłódek 8 mm ( maksymalnie trzech). Uchwyty i pokrę-tła z serii K pozwalają również na blo-kadę drzwi w pozycji WYŁ za pomocą dwóch kłódek 6mm bądź zamka bę-benkowego. Firma Eaton oferuje rów-nież użytkownikom opcjonalne narzę-dzie do odblokowywania drzwi w po-zycji ZAŁ w celu odnajdywania usterek bez konieczności odłączania zasilania.

Więcej informacji jest dostępnych na stronie www.eaton.eu. Aktualności do-stępne na kanale @Eaton_EMEA komu-nikatora Twitter oraz na stronie firmy Eaton EMEA w serwisie LinkedIn.Sektor elektryczny Eaton jest global-nym liderem w dziedzinie dystrybucji zasilania i  zabezpieczenia obwodów; zabezpieczenia zasilania zapasowe-go; regulacji i automatyki; oświetlenia i  bezpieczeństwa; rozwiązań struktu-ralnych i  sprzętu instalacyjnego; roz-wiązań do pracy w surowych i niebez-piecznych warunkach; a  także usług inżynieryjnych. Dzięki swojemu zesta-wowi globalnych rozwiązań Eaton jest w stanie sprostać najbardziej krytycz-nym wyzwaniom w zarządzaniu zasi-laniem elektrycznym dnia dzisiejszego.Eaton to przedsiębiorstwo zarządzają-ce zasilaniem, którego sprzedaż w 2013 r. wyniosła 22,0 mld USD. Eaton oferu-je energooszczędne rozwiązania wspo-magające efektywne zarządzanie wyko-rzystaniem energii elektrycznej, hydrau-licznej i mechanicznej w sposób bardziej skuteczny, bezpieczny i zrównoważony. Eaton zatrudnia około 101 000 pracow-ników i oferuje swoje produkty w ponad 175 krajach. Aby uzyskać więcej informa-cji, patrz www.eaton.eu.

n

Większe bezpieczeństwo szaf sterowniczych dzięki rozłącznikom izolacyjnym serii P firmy Eaton

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201522

WYDARZENIA I INNOWACJE

Tak, to nie pomyłka. Choć ten uwa-żany za jeden z większych zdoby-czy cywilizacji przybytek nie koja-

rzy się raczej powszechnie z pozyski-waniem energii, w ostatnim czasie je-go potencjał także w tym zakresie staje się coraz bardziej oczywisty. Najnow-sze osiągnięcie w tej mierze należy do naukowców z Uniwersytetu Kolorado w Boulder, którym udało się stworzyć urządzenie nie tylko niezależne, działa-jące bez wody (!) i zasilane energią ze słońca, ale też pozyskujące w procesie sterylizacji naturalnego „materiału” bio-węgiel (biochar).Ten ostatni produkt służyć ma zaś w nowo opracowanej wersji toalety do sekwestracji węgla w glebie i uzyskania nawozu organicznego. Projekt zespołu z Boulder powstał – dzięki finansowe-mu wsparciu w postaci grantu z funda-cji Melindy i Billa Gatesów – w ramach organizowanego przez tę instytucję konkursu Reinvent the Toilet Challenge. Jego zorganizowanie podyktowane zostało bardzo praktycznymi względa-mi, bowiem aż 40 procent światowej populacji nie może korzystać z  toalet spłukiwanych wodą. Przyczyną są albo wysokie koszty budowy całej koniecz-

nej infrastruktury (systemu kanalizacji, oczyszczalni, systemu poboru i dostar-czania wody itp.), albo brak dostępu do odpowiednich ilości wody. Około 2,5 miliarda osób na świecie nie ma dostę-pu do bezpiecznych urządzeń sanitar-nych. Ponad miliard z nich korzysta z la-tryn, a około miliarda nie ma dostępu nawet do nich.Toaleta, która nie potrzebuje wody do tego pełnić swoją funkcję, a co więcej w procesie podgrzewania ekskremen-tów sterylizuje je i użyźnia glebę, wy-daje się rozwiązywać ten dokuczliwy problem. Wynalazek składa się z  8 parabolicz-nych zwierciadeł, które skupiają pro-mienie słoneczne na pręciku ze szkła kwarcowego, który podłączono do 8 wiązek światłowodowych. Dzięki pozy-skanej energii komorę reakcyjną można podgrzać do ponad 600 stopni Fahren-heita (to 315,5 stopni Celsjusza), co z ko-lei pozwala całkowicie wyeliminować patogeny z odchodów. Produktem re-akcji jest natomiast biowęgiel (karbonat powstający w wyniku pirolizy biomasy roślinnej i odpadów organicznych).Ten zaś, jak przypomina prof. Karl Lin-den – jest cennym materiałem. Ma dobrą

zdolność utrzymywania wody i może być wykorzystywany na terenach rolniczych do przytrzymywania składników odżyw-czych i zwiększenia stabilności gleby. Mie-szanka glebowa z 10 procentami bio-węgla może utrzymać o  50 procent więcej wody. Poza tym biowęgiel da się spalać, uzyskując w przybliżeniu tyle sa-mo energii, co podczas spalania komer-cyjnego węgla drzewnego.Naukowcy w serii testów udowodnili, że każda ze światłowodowych wiązek zapewnia strumień energii rzędu 80-90 Watów, co oznacza, iż cały system dostarcza do komory reakcyjnej do 700 Watów. Jak zademonstrowano, energia słoneczna skierowana do ko-mory z  łatwością doprowadza wodę do wrzenia i  skutecznie karbonizuje odpady stałe.Nowa toaleta w swojej obecnej wersji zaprojektowana została tak, by obsłu-giwać 4-6 osób dziennie, nieustannie jednak trwają prace nad wersją dla kil-ku gospodarstw domowych (zgodnie z wytycznymi Fundacji Gatesów, dzien-ny koszt na użytkownika ma wynosić 5 centów).

OM nFot. University of Colorado Boulder

Odzysk energii, eliminacja dwutlenku węgla i nawożenie gleby dzięki... toalecie

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 23

WYDARZENIA I INNOWACJE

W naszej ofercie można znaleźć: y Systemy montażowe, y Inwetery On-Grid i Off-Grid, y Microinwertery, y Regulatory ładowania, y Panele fotowoltaiczne mono i poli krystaliczne, y Zestawy fotowoltaiczne Sunshine z inwerterami

On-Grid (plug-in), y Różnego rodzaju złączki, itp.

Mikroinwertery SUN250G i SUN500GMikroinwertery SUN250G i SUN500G to najbardziej zaawan-sowane urządzenia w swojej klasie. Zaletą Mikroinwerterów jest to że z każdego moduł (PV) osiąga się jego maksymalną moc gdyż Mikroinwerter indywidualnie śledzi moc szczyto-wą (MPPT) każdego moduł (PV). Zastosowanie Mikroinwerte-rów maksymalizuje produkcję energii w porównaniu z zasto-sowanie falowników centralnych lub „stingowych”

Fotowoltaika od BELOS-PLP

Firma Belos-PLP S.A. od zawsze związana jest z branżą energetyczną i podążając za jej rozwojem poszerzyła swój asortyment o urządzenia i osprzęt związany z fotowoltaiką.

Zestawy fotowoltaiczne SunshineJeszcze nigdy produkcja prądu ze słońca na własne potrzeby nie była tak prosta i dostępna.Proponowane zestawy to gotowa elektrownia słoneczna, którą można zamontować na każdym dachu, a energia z niej

wyprodukowana bezpośrednio trafi do naszej wewnętrznej sieci. Urządzenia pracujące w ciągu dnia takie jak grzałka wo-dy, lodówka, telewizor, pralka itp. będą pracowały„za darmo”

Serdecznie zapraszamy do odwiedzenia naszej strony www. oraz kontaktu.

Belos-PLP S.A.43-301 Bielsko-Biała, ul. Gen. J. Kustronia 74, Poland

tel. +48 (33) 814-50-21, [email protected], www.belos-plp.com.pl

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201524

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Wydaje się, że naturalną konty-nuacją rozbudowy szkieletu TCP/IP dla sieci elektroener-

getycznych NN i WN byłoby przedłu-żenie szkieletu na obszar sieci SN. Moż-na to zrealizować używając technolo-gii BPL (szerokopasmowa transmisja danych w sieci elektroenergetycznej) (rys.1.). BPL wydaje się tu najbardziej

naturalnym rozwiązaniem, choćby dlatego, że do zbudowania systemu komunikacji użyte są istniejące kable średniego i niskiego napięcia. Dodat-kowo rozwój infrastruktury sieci w ob-szarach działającego BPL rozwija sys-tem komunikacji. W porównaniu do budowy traktu świa-tłowodowego dla sieci SN technologia

BPL jest: y tańsza, y szybsza w budowie łącza komunika-

cyjnego, y porównywalnie stabilna.

Nasze wieloletnie doświadczenie w za-kresie BPL utwierdziły nas w przekona-niu, że dzięki tej szerokopasmowej tech-nologii jesteśmy w stanie zaoferować

System komunikacji BPL (Broadband Power Line) jako rozszerzenie szkieletu TCP/IP na obszar sieci elektroenergetycznej średniego i niskiego napięciaOd ponad 20 lat obserwujemy dynamiczny rozwój sieci szkieletowej TCP/IP w obszarze sieci przesyłowych i dystrybucyjnych NN i WN z wykorzystaniem traktów światłowodowych. W chwili obecnej w każdej stacji WN z rozdzielnią SN (tzw. GPZ) dysponujemy interfejsem do szkieletu TCP/IP.

Rys. 1. Koncepcja spójnego szkieletu TCP/IP dla sieci elektroenergetycznych NN, WN, SN i nn

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201526

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 2. Instalacja BPL w sieci SN

Rys. 3. Analogia sieci BPL do tradycyjnej sieci komputerowej.

Rys. 4. Porównanie całkowitych kosztów użytkowania (TCO) dla BPL i GSM.

stabilne szerokopasmowe kanały łącz-ności w obszarze sieci SN dla każdego systemu, który będzie używany w ob-rębie tej sieci. W szczególności jest to idealny system komunikacji do budowy tzw. systemów Smart Grid. Oferowana przepustowość danych to 5 do 25 Mbps oraz małe opóźnienia rzędu 40ms. Od 2015 roku w naszej ofercie będą dostęp-ne urządzenia o przepustowości danych zwiększonej do 100 – 150 Mbps. Zaletą BPL jest jego prosta i szybka insta-lacja (rys. 2.) W celu uruchomienia połą-czenia komunikacyjnego na kablu śred-niego napięcia na jego obu końcach na-leży zainstalować sprzęgacz i modem. Po zainstalowaniu urządzeń BPL otrzy-mujemy sieć komunikacyjną analogicz-ną do sieci komputerowej – rysunek 3.Dodatkową zaletą technologii BPL jest ni-ski całkowity koszt użytkowania (TCO). Na rysunku 4 przedstawione zostały TCO sys-temu BPL w porównaniu z TCO systemów GSM. Przy porównaniu przyjęto założenie, że na wykonanym łączu nie ma żadnych limitów dla ilości przesyłanych danych.Jeśli w obrębie sieci SN dysponujemy szkieletem TCP/IP w bardzo prosty spo-sób możemy rozszerzyć go na sieć ni-skiego napięcia. Użyć do tego można urządzeń BPL dedykowanych do sieci nn. Są to następujące urządzenia:

y Head End – zarządca urządzeń BPL w sieci nn,

y Gateway – urządzenie końcowe z funkcją retransmisji danych.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 27

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

W stacji SN modemy BPL dla SN i dla nn łączymy za pomocą kabla TCP/IP (rys.5.) i uzyskujemy przedłużenie szkieletu na sieć niskiego napięcia.W obszarze sieci nn możemy uzyskać transparentną sieć / szkielet TCP/IP o szybkości 1 do 20Mbps i opóźnie-niu rzędu 200ms. W przypadku uży-cia urządzeń nowej generacji (od 2015) szybkość może wzrosnąć do 100Mbps. Cechy BPL warte podkre-ślenia:

y Duża szybkość przepływu danych y Instalacja typu plug & play y Auto konfiguracja y Automatyczny dynamiczny routing y Samonaprawialność, odporność na

przełączenia występujące w sieci elektroenergetycznej.

y Meshed network y Zintegrowany firewall y System zarządzania siecią z protoko-

łem SNMP

Gateway BPL jest standardowo wypo-sażony w interfejsy:

y RS485 y Wireless M_BUS y Ethernet

Tak więc używając ww. interfejsów można użyć Gateway do odczytu licz-ników w systemie Smart Metering. W takiej konfiguracji uzyskaliśmy w try-bie online 100% odczytanych liczników w przeciągu maksymalnie 3 minut. Sys-tem BPL nie jest również wrażliwy na tzw. przesłuchy sygnałów w obrębie punktów podziału sieci nn. Czas prze-łączenia się węzłów BPL (Gateway) do nowego Head End nie jest dłuższy niż 15 minut. Tak więc system BPL jest prak-tycznie niewrażliwy na przełączenia

i zmiany w konfiguracji w sieci elektro-energetycznej SN i nn.Poprzez interfejsy występujące w Ga-teway do sieci komunikacyjnej można podłączyć każde urządzenie np. licz-nik energii elektrycznej, analizator sieci. System BPL może w ramach tej samej sieci nn współpracować z systemem PLC (Power Line Communication - wą-skopasmowa komunikacja po liniach energetycznych). W swojej praktyce do szkieletu TCP/IP BPL podłączaliśmy liczniki energii wyposażone w moduły PLC. Konfiguracja taka wzmacnia silne strony obu technologii oraz minimali-zuje słabe strony obu systemów.Możliwość użycia technologii BPL w 100% zgodnej ze standardem TCP/IP pozwala na elastyczne i bezproblemo-we łączenie różnych systemów komu-nikacyjnych zgodnych ze standardem TCP/IP (rys. 6.) w obrębie tego same-

go obszaru sieci elektroenergetycznej. Wielokrotnie w naszej praktyce stoso-wania BPL używaliśmy w obrębie jed-nego kanału komunikacyjnego wielu urządzeń, które wykorzystywały różne media komunikacyjne takie jak światło-wód, skrętkę miedzianą, kabel energe-tyczny, fale radiowe. W każdym przy-padku spoiwem i gwarantem intero-peracyjności był standard TCP/IP.Praktyczną realizację koncepcji spój-nego szkieletu TCP/IP dla sieci elektro-energetycznych NN, WN, SN i nn zilu-struję na przykładzie systemu Smart Grid wdrożonego w Gminie Kleszczów dla OSD Energoserwis Kleszczów Sp. z o.o. Wdrożony system swoim oszarem obejmuje sieć wysokich, średnich i ni-skich napięć. W obrębie sieci wysokich napięć wykorzystujemy komunikacją opartą na łączach światłowodowych. W obszarze średnich napięć wykorzy-stujemy komunikację opartą na łączach światłowodowych (nowobudowana sieć SN) oraz na łączach BPL (istniejąca sieć SN). W obszarze niskiego napięcia komunikacja budowana jest wyłącznie w oparciu o technologię BPL. W rezul-tacie łącza TCP/IP są doprowadzone do każdego urządzenia (licznik energii elektrycznej, analizator sieci, miernik ja-kości energii, sterownik telemechaniki, itp.) zabudowanego na każdym pozio-mie sieci elektroenergetycznej. Daje nam to możliwość komunikowania się w trybie online z każdym urządzeniem, a łącze BPL może być jednocześnie, niezależnie , w tej samej chwili używa-ne przez wiele oddzielnych systemów. Przykładowo, po zainstalowaniu w złą-czu pomiarowo kablowym ZKP:

y licznika energii elektrycznej, y analizatora sieci, y miernika jakości energii,

Rys. 5. BPL w obrębie sieci elektroenergetycznej SN i nn.

Rys. 6. Praktyczne wykorzystanie standardu TCP/IP

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201528

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

systemy: y SYNDIS ENERGIA – system bilanso-

wania energii elektrycznej, y SYNDIS RV – system nadzoru na sie-

cią elektroenergetyczną, y SYNDIS PQ – system jakości energii,

mogą w tym samym czasie, niezależnie, w trybie online odczytywać dane z licz-nika energii (SYNDIS ENERGIA), analiza-tora sieci (SYNDIS RV), miernika jakości energii (SYNDIS PQ) (patrz rys. 7.).

Realizując w praktyce koncepcję spój-nego szkieletu TCP/IP dla sieci elek-troenergetycznych wykorzystaliśmy

istniejący szkielet komunikacyjny TCP/IP zbudowany w obszarze sieci wyso-kich napięć. W obszarze sieci średnich napięć do budowy systemu komunika-cyjnego użyliśmy technologii BPL tam gdzie sieć średniego napięcia już istnia-ła. W obszarach nowobudowanej sieci średniego napięcia użyliśmy światło-wodów, które układane były wspólnie z kablem średniego napięcia. W obsza-rze sieci niskiego napięcia do budowy systemu komunikacyjnego użyliśmy technologii BPL (rysunek 8.). Wszystkie stacje SN/nn objęte wdrożo-nym systemem komunikacji wyposa-

żone są w obiektowe sterowniki, z któ-rych dane trafiają do systemu nadzoru i sterowania sieci energetycznej SYN-DIS RV. Do systemu trafiają dane takie jak: odwzorowanie stanu urządzeń łą-czeniowych w stacji, chwilowe pomia-ry napięć, prądów i mocy, itp.W ramach systemu pomiaru energii SYNDIS ENERGIA odczytywane są dane z około 1000 liczników energii. W tej liczbie liczników jest około 800 liczników komunalnych objętych sys-temem Smart Metering. Do każdego licznika doprowadzony jest kanał ko-munikacyjny TCP/IP. Odczyt wszyst-kich jest natychmiastowy. Zakres od-czytywanych danych konfigurowany jest bezpośrednio w aplikacji akwi-zycyjnej systemu SYNDIS ENERGIA. W komunikacji z licznikiem nie po-średniczą żadne koncentratory, dzię-ki czemu w każdym momencie, bez żadnej zwłoki, możemy do licznika wysłać polecenia lub odczytać dane pomiarowe. Pracę i stan systemu komunikacyjne-go na bieżąco nadzoruje system NMS (Network Management System). Dzię-ki temu na bieżąco monitorujemy stan komunikacji, co pozwala na uzyskanie 100% poprawności odczytów. Najważ-niejsze informacje z systemu NMS są przekazywane bezpośrednio do sys-temu nadzoru i sterowania SYNDIS RV oraz do systemu bilansowania energii SYNDIS ENERGIA, co zapewnia natych-miastową reakcję dyspozytora na każdą nieprawidłowość w systemie komuni-kacyjnym.System jest eksploatowany od 2011 ro-ku. Jest ciągle rozbudowywany, doce-lowo ma obsługiwać blisko 2000 od-biorców energii tylko w obrębie Gminy Kleszczów. Do sieci niskiego napięcia podłączane są również rozbudowa-ne instalacje farm fotowoltaicznych z opcją nadzoru i sterowania systemem SYNDIS RV. Ilość takich instalacji foto-woltaicznych będzie wynosić ponad sto, a może nawet więcej gdyż Gmina Kleszczów zdecydowała się na dofinan-sowywanie takich inwestycji. Rozwój fotowoltaiki będzie implikował rozwój funkcji typu Smart Grid (np. IVVC - Inte-grated Volt Va Control)Control) w module DMS systemu SYN-DIS RV Do systemu pomiaru energii do-łączane są również liczniki odbiorców energii z poza Gminy Kleszczów – aktu-alnie jest to około 150 liczników, w pla-nach są następne.

nJacek Koźbiał

[email protected]

Rys. 7. Komunikacja TCP/IP – jednoczesny i natychmiastowy dostęp do wszystkich urządzeń zainstalowanych na sieci elektroenergetycznej.

Rys. 8. Koncepcja spójnego szkieletu TCP/IP dla sieci elektroenergetycznych WN, SN i nn – praktyczna realizacja w Energoserwis Kleszczów Sp. z o.o..

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 29

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Działająca od 1995r. na rynku au-tomatyki przemysłowej, firma JADAN Automatyka Sp. z o.o. od

samego początku wiązała swoją dzia-łalność z duńskim producentem auto-matyki przemysłowej, firmą DANFOSS. Jadan specjalizuje się w projektach układów zasilania oraz sterowania na-pędów do wentylatorów, pomp, prze-nośników taśmowych, czy zmoder-nizowanych urządzeń dźwigowych. W artykule zostało zaprezentowane jedno z ostatnich napędowych wdro-żeń firmy. Zadanie polegało na dostar-czeniu dla elektrowni konwencjonalnej zlokalizowanej w województwie Opol-skim 21 szt. przetwornic częstotliwości firmy DANFOSS, typu FC-302, o łącz-nej mocy 272kW, ich parametryzacja oraz udział przy uruchomieniu układu i 720-godzinnych testach. Urządzenia te wspomagają proces do-zowania biomasy do węgla kamien-nego, będącego głównym paliwem kotłów zasilających generatory elek-trowni. W tym celu zostały wybudo-wane nowe zbiorniki magazynowe na

biomasę. Wyposażono je w specjalnej konstrukcji wygarniacze ślimakowe ty-pu SAS-3.5, których pracę nadzoruje sterownik, wykorzystujący do procesu dozowania biomasy po trzy układy na-pędowe. Pozostała część linii technolo-gicznej wspomagana jest przez grupę mniejszych przetwornic o mocach od 3 do 11kW. Największym problemem roz-ruchowym było skoordynowanie pracy dla sześciu głównych przetwornic czę-stotliwości FC-302 o mocach 2×90kW i 4×3kW. Od ich precyzyjnego działa-nia zależała niezawodność funkcjono-wania podajników ślimakowych. Szcze-gólnie istotne było zapewnienie stabil-nej pracy wału wygarniacza w dwóch płaszczyznach obrotu. Napęd zasilany poprzez przetwornicę FC-302 o mo-cy 90kW odpowiada za obrót ślimaka wokół własnej osi. Dwie przetwornice FC302 o mocy 3kW, pracujące na jedną wspólną przekładnię zębatą, odpowia-dają za ruch promieniowy ślimaka po dnie zbiornika. Przetwornice te pracują w konfiguracji Master-Slave w zakresie częstotliwości od 2Hz do 20Hz. Dzięki

zaawansowanemu algorytmowi ste-rowania VVC+, zaimplementowanemu w przetwornicach firmy Danfoss, była możliwa stabilna praca przy aż tak ni-skich częstotliwościach bez zastosowa-nia enkoderów na wałach silników.Należy również zwrócić uwagę, iż każ-da przetwornica częstotliwości – bez względu na producenta – wprowadza do sieci wyższe harmoniczne, znie-kształcające przebieg sinusoidalny za-równo prądu, jak i napięcia. Ze względu na dużą ilość urządzeń półprzewodni-kowych, w tym przetwornic częstotli-wości, w inwestycji tej zadbano o ogra-niczenie wspomnianych zakłóceń, określanych współczynnikiem THD. Każdą z przetwornic wyposażono więc w specjalne filtry typu AHF-010, których zadaniem było ograniczenie ilości wyż-szych harmonicznych do 10%.

NAPĘDY GŁÓWNE1. pierwszy napęd obrotu ślimaka FC302 90kW2. filtr AHF-010 pierwszego napędu3. drugi napęd obrotu ślimaka FC302 90kW4. filtr AHF-010 drugiego napędu5. 7. 9. 11. napędy obrotu promienio-wego ślimaków 3kW6. 8. 10. 12. filtry AHF napędów wspo-magających

HALA Z NAPĘDAMI POMOCNICZYMIA. napęd FC302 (4,7÷7,5 kW)B. filtry AHF-010 do napędów

Szczegółowe informacje dotyczą-ce przetwornic częstotliwości VLT® i innych produktów oferty Danfoss Drives można znaleźć na stronach internetowych: www. danfoss.pl/napedy

Danfoss Poland sp. z o.o.

Przetwornice czętotliwości VLT® AutomationDrive FC302 wspomagają proces dozowania biomasy do węgla kamiennegoFirma Danfoss należy do niekwestionowanych liderów branży napędowej. Od lat nazwa VLT® określa przetwornice częstotliwości i softstarty o najlepszych parametrach technicznych, najwyższej niezawodności i funkcjonalności. Napędy VLT® pracują w aplikacjach na całym świecie, a Danfoss oferuje najbardziej rozległą sieć doświadczonych specjalistów i Partnerów z zakresu techniki napędowej.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201530

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

W rzetelnie wykonanych, zarówno odbiorczych jak i okresowych, pomiarach instalacji elektrycznych, gdzie jako środek ochrony przeciwporażenio-

wej zastosowano izolowanie stanowiska, nie może zabrak-nąć protokołu sprawdzenia rezystancji / impedancji izolacji podłóg i ścian. Opierając się na uznanych regułach i wiedzy technicznej, doświadczony pomiarowiec nie obejdzie się w tym przypadku bez odpowiedniego narzędzia jakie sta-nowi sonda pomiarowa PRS-1 oraz miernik rezystancji typu MIC produkcji SONEL S.A. Trójnożna sonda pomiarowa PRS-1, o kształcie trójkąta równobocznego, została wykonana zgod-nie z wytycznymi zawartymi w normach PN-HD 60364-6 oraz PN-EN 1081. Do wykonania „nóg” sondy zastosowano odpowiednią mieszankę gumową o rezystancji skrośnej po-jedynczej nogi na poziomie R < 5kΩ oraz twardości w zakre-sie od 50 do 70 IRHD. Takie rozwiązanie konstrukcyjne, przy odpowiednim nacisku na sondę, zapewni ok. 900mm2 po-wierzchni styku z badaną powierzchnią.

Rys. 1 Sonda PRS-1.

O skutecznym sposobie izolowania stanowiskSkuteczna ochrona realizowana przez zredukowanie prze-wodności podłoża oraz ścian ma za zadanie stworzyć takie warunki pracy, aby pracownik nie mógł zetknąć się z poten-cjałem innym niż potencjał jaki może pojawić się na uszko-dzonym urządzeniu, a tym samym z niebezpiecznymi prą-dami rażeniowymi.

Rys 2. Izolowane stanowiskogdzie : 1- chodnik izolacyjny, 2- przewód wyrównawczy, 3- osłona izola-cyjna, a≤2m – odległość miedzy przedmiotami dostępnymi ze stanowi-ska, b>2m – odległość do przedmiotów niedostępnych ze stanowiska.

Takie rozwiązanie polega na izolowaniu miejsca pracy od ziemi i wyrównaniu potencjałów części przewodzących (za-stosowanie nieuziemionych połączeń wyrównawczych) nie będących częścią obwodu elektrycznego zasilającego sta-nowisko (rys. 2).

Jeśli części przewodzące obce są dostępne ze stanowiska operatora w odległości mniejszej niż 2m, to należy zastoso-wać osłony izolacyjne o wytrzymałości elektrycznej co naj-mniej 2kV. Chcąc precyzyjnie zweryfikować ten warunek, można posłużyć się miernikiem typu MIC-2510 firmy Sonel S.A, który daje możliwość regulacji napięcia pomiarowego w zakresie od 50…2500V z krokiem co 10 V. Zastosowanie ba-riery wykonanej z materiałów przewodzących wymaga izo-lowania jej od ziemi oraz części przewodzących dostępnych. Przy braku lub nieskutecznej izolacji podłogi i/lub ściany prąd rażeniowy może osiągnąć wartość np.:

gdzie: Rc- rezystancja ciała ludzkiego, Rp- rezystancja bada-nego podłoża.

W przypadku zwiększenia rezystancji podłoża do wartości np. >50kΩ, wartość prądu rażeniowego zmaleje do wartości < 10mA, stanowiącej wartość progową samouwolnienia czyli prądu dla którego możliwe jest jeszcze samodzielne prze-zwyciężenie skurczu mięśni oraz rozwarcie palców.

Jak profesjonalnie podejść do tematuOcena skuteczności powyższego rozwiązania zaleca (patrz. PN-HD 60364-4-41) przeprowadzenie pomiarów rezystancji podłóg i ścian, dla których rezystancja/impedancja w każ-dym punkcie pomiaru nie powinna być mniejsza niż 50 kΩ przy 500V napięcia probierczego, rozpatrywanego dla nomi-nalnego napięcia instalacji nie przekraczającego 500 V, oraz 100 kΩ przy 1000V napięcia probierczego dla nominalnego napięcia instalacji wyższego od 500 V. Pomiar rezystancji na-leży przeprowadzić w trzech różnych miejscach podłogi oraz ściany w badanym pomieszczeniu. Przynajmniej jeden z tych pomiarów, zarówno dla podłogi jak i ściany, powinno wykonać się w odległości nie większej niż 1m od części przewodzących obcych np.: kaloryfera lub kranu, zaś pozostałe przy odległo-ściach większych. Przy wykorzystaniu miernika typu. MIC-10 oraz sondy PRS-1 można już po 60 s, od chwili przyłożenia na-pięcia probierczego, w prosty sposób sprawdzić rezystancję badanej powierzchni. Jeżeli w każdym punkcie zmierzona re-zystancja jest mniejsza od wskazanych powyżej wartości, to ze względu na ochronę przed porażeniem elektrycznym podłogi i ściany są uważane za części przewodzące obce. Mając jednak na uwadze, że znaczny wpływ na wyniki po-miarów mogą mieć zanieczyszczenia badanych powierzchni, należy pamiętać, by przed pomiarami badaną powierzchnię podłogi wyczyścić przy użyciu płynu czyszczącego (zaleca-ny etanol lub izopropanol).Oprócz pomiarów rezystancji/ impedancji podłóg i ścian sonda PRS-1 daje również możliwość sprawdzenia rezy-stancji skrośnej materiału izolacyjnego (np. wykładzin) oraz rezystancji powierzchniowej w układzie dwuelektro-dowym. Pomiarowiec przy wykorzystaniu dwóch sond PRS-1 w łatwy i szybki sposób może wyznaczyć, na pod-stawie wytycznych ujętych w normie PN-EN 1081, rezy-stancję powierzchniową.

Pomiary rezystancji izolacji podłóg i ścian sondą PRS-1 produkcji SONEL S.A

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201532

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Na podstawie tej samej nor-my, wykorzystując sondę PRS-1, można również wy-znaczyć rezystancję skrośną umieszczając badaną prób-kę np. elastycznej wykładzi-ny między elektrodą PRS-1 a metalową płytą. Należy zapewnić nacisk na sondę z siłą F≥ 300N. Zapewnienie równomierności obciążenia elektrody wpływa na do-kładność wykonanego po-miaru.Wykonując pomiary z zasto-sowaniem markowych produktów firmy Sonel użytkownik ma pewność, iż prze-prowadzone badania odzwierciedlają jakość oraz stan faktyczny mierzonych po-wierzchni, co może mieć bezpośrednie przełożenie na bezpieczeństwo a nawet i życie ludzkie.

Wojciech Siergiej nRys. 4. Pomiar rezystancji powierzchniowej z wykorzystaniem dwóch sond PRS-1.

Rys. 3. Pomiar rezystancji podłogi lub ściany wykonany w stosunku do przewodu PE.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 33

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Instytut Energetyki-Zakład Doświadczalny w Białymstoku wspólnie z firmą Maks s. c., rozpoczął prace związane z ana-lizą i oceną obecnego sposobu zasilania napędów łączni-

ków SN [9]. Występujące problemy związane z eksploatacją akumulatorów, stosowanych w układach zasilania, powo-dują wzrost zainteresowania tym zagadnieniem. Rozpoczę-te przez autorów prace, mają na celu poprawę istniejącego stanu poprzez opracowanie nowej koncepcji zasilania łączni-ków SN. Stosowane obecnie w napędach akumulatory bez-obsługowe nie są w pełni kontrolowane przez układy nadzo-ru i sterowania. Zazwyczaj miernikiem stanu akumulatora są pomiary napięcia na zaciskach akumulatora. Dane takie nie są wystarczające do poprawnego określenia stanu akumu-latora. Do pełnego zdiagnozowania akumulatora niezbędne jest określenie stanu jego aktualnej pojemności. Zabieg taki jest wykonywany niezwykle rzadko. Z tego też tytułu, część użytkowników, tj.oddziałów energetycznych spółek dystry-bucyjnych, wykonuje rutynowy zabieg wymiany wszystkich akumulatorów na nowe, po 3-ch latach eksploatacji, nieza-leżnie od stopnia ich zużycia. Prace podjęte przez IE-ZD i firmę Maks s. c., mają na celu opracowanie sposobu prze-dłużenia żywotności akumulatorów, poprzez zastosowanie superkondensatorów w połączeniu równoległym z akumu-latorami które nie dopuszczałyby do zbyt głębokiego rozła-dowania i zapewniałyby zasób energii wystarczający do uru-chomienia napędu i wykonania przełączenia,niezależnie od stanu akumulatora.

Charakterystyka akumulatorówDotychczas w układach zasilania napędów rozłączników SN stosowane są akumulatory elektrochemiczne, kwasowo – ołowiowe, bezobsługowe typu VRLA – Valve Regulated Lead Acid z zaworami regulacyjnymi. Akumulatory takie są wyko-nywane w dwóch technologiach: akumulatory tzw. żelowe i akumulatory AGM – Absorbed Glass Mat [2]. Charakteryzują się one zdolnością do gromadzenia bardzo dużych energii – 100Wh/kg, małą gęstością mocy – 100 W/kg, żywotnością – 1000 cykli ładowania/rozładowania, długim czasem ładowa-nia, zależnością: parametrów SEM, rezystancji wewnętrznej, trwałości od temperatury, sprawnością rzędu 70% [1].W układach zasilania napędów łączników SN stosowane są głównie akumulatory typu Europower EP 17-12, Europower EC 17-12, Alarmtec BP18-12 [6, 8] i inne o podobnych parametrach. Na rys. 1 i 2 przedstawiono charakterystyki żywotności aku-mulatorów w zależności od temperatury pracy i liczby cykli.Pojęcie żywotności projektowej dotyczy tylko i wyłącznie pracy akumulatora w charakterze buforowym, czyli jako re-zerwowe źródło zasilania. W przypadku, gdy akumulator jest podstawowym źródłem zasilania, wówczas pracuje on cy-klicznie. Charakteryzuje się on często powtarzanymi cyklami rozładowania/ładowania, jak np. eksploatacja w napędach łączników średniego napięcia. Na rys. 3 i 4 przedstawiono charakterystyki rozładowania akumulatora 12V serii EP.Znamionowa temperatura pracy akumulatorów wynosi 25°C. Praca akumulatorów w podwyższonych temperaturach po-woduje bardzo znaczne skrócenie żywotności. Akumulator eksploatowany w temp. 33[°C] zachowa 50[%], a w 41[°C] zaledwie 25[%] projektowej żywotności. Eksploatacja w wy-

sokiej temperaturze (powyżej 40 [°C]) oprócz znacznego skrócenia żywotności akumulatorów, może doprowadzić do ich uszkodzenia. Akumulatory ołowiowo – kwasowe są wrażliwe na nadmierne rozładowania. Zbyt głębokie rozła-dowanie powoduje zmniejszenie pojemności i skrócenie żywotności. Głęboko rozładowane akumulatory ulegają za-siarczeniu, które objawia się częściową, nieodwracalną utra-ta dostępnej pojemności. Końcowe napięcia rozładowania (rys. 4) zależą od prądu jakim jest rozładowywany i określo-ne są na charakterystyce rozładowania akumulatora. W sytu-acji kiedy następuje wielokrotne przekroczenie napięć roz-ładowania, akumulator zostaje zasiarczony, traci pojemność i żywotność. Nie wolno również przekraczać maksymalnych prądów rozładowania. Pobór prądu większego od dopusz-czalnego może skutkować nagłym wzrostem temperatury wewnątrz obudowy oraz uszkodzeniem połączeń wewnątrz akumulatora. Dla uzyskania maksymalnej żywotności i nieza-wodności akumulatorów bezobsługowych, należy przepro-wadzać okresowe kontrole ich stanu i parametrów pracy. Przynajmniej 1 raz w roku należy sprawdzić [8]:

y napięcie ładowania baterii tj. 2,25 do 2,30 [V/ogniwo] y napięcie ładowania na poszczególnych akumulatorach tj.

13,5÷13,8 [V] y rezystancję wewnętrzną i dopuszczalny wzrost o 30% no-

wego akumulatora

By-passowe zasilanie napędów łączników średniego napięcia

Rys. 2. Trwałość akumulatora pracy cyklicznej

Rys. 1. Trwałość akumulatora pracy buforowej [8]

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201534

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Instytut Energetyki –Zakład Doświadczalny w Białymstoku

www.iezd.pl

Rozłącznik napowietrzny z komorami próżniowymi, typ SRNkp-24/400

Napęd silnikowy ze sterownikiem GSM/GPRS, typ NKM-1.3

y prąd ładowania baterii zmniejszający się do 4[mA] na 1[Ah] pojemności baterii

y pojemność baterii za pomocą częściowego rozładowania prądem znamionowym

y temperaturę pracy.

Charakterystyka superkondensatorówSuperkondensator lub ultrakondensator jest specyficznym rodzajem kondensatora elektrochemicznego. Charaktery-zuje się on niezwykle dużą pojemnością elektryczną / w ze-stawach/przekraczającą wielokrotnie pojemność typowego kondensatora elektrolitycznego o porównywalnych rozmia-rach, bardzo dużą gęstością mocy, przekraczającą 10000 W/kg i dużą gęstością energii, rzędu 10 Wh/kg. Wymienio-ne cechy charakteryzujące superkondensatory pozwalają na bardzo krótkie czasy ładowania i rozładowania dużymi prą-dami, a więc poboru, magazynowania i przekazania dużych energii. Wykazują się one bardzo dużą trwałością w szerokim zakresie temperatur pracy [1]. W przeciwieństwie do akumulatorów, energia zgromadzona w ultrakondensatorach pochodzi z reakcji chemicznych, dla-tego są one idealne do zastosowań wymagających impul-sowego dostarczania dużych prądów. Stąd narzucające się rozwiązanie równoległego łączenia kondensatorów z aku-mulatorem w celu przedłużenia jego trwałości.Ultrakondensatory są elementami niskonapięciowymi (typo-wo Vr=2,5 – 2,7 V), stąd w większości aplikacji, wymagają łącze-nia szeregowego. Dla uzyskania wypadkowego kondensatora o pojemności Csys i odpowiednio wysokim napięciu należy podłączyć szeregowo n kondensatorów o pojemności C=Csys x n. Uzyskany kondensator będzie miał napięcie Vr x n.

Równoważenie napięć na szeregowo połączonych konden-satorach tak, aby podczas ładowania żaden z kondensato-rów składowych nie przekroczył dopuszczalnego napięcia lub podczas rozładowania bliskiego 0V nie został przełado-wany w druga stronę przez silniejszych sąsiadów. Stosowa-ne jest równoważenie pasywne (rezystory dołączone rów-nolegle do każdego kondensatora), które obniża sprawność układu poprzez zwiększenie prądu upływu lub droższe – ak-tywne. Należy pamiętać, aby ewentualnie uszkodzony kon-densator zamieniać na nowy tego samego typu, najlepiej sztucznie postarzony do parametrów naprawianej gałęzi, co może być niewygodnym wymaganiem.Na rys. 5 i 6 przedstawiono przykładowe charakterystyki przebiegu rozładowania kondensatora elektrochemicznego.Na rys. 7 przedstawiono przebieg charakterystyk czasu życia kondensatora w funkcji temperatury i napięcia [Double-Lay-er Capicitors in Rectangular Metal Case with very High Capa-citances In the Farad Range. WIMA, wima.com]Z przebiegu charakterystyk widać, że bardzo celowe jest ob-niżanie napięcia roboczego kondensatorów i unikanie za-równo pracy jak i magazynowania w podwyższonych tem-peraturach. Stąd przy łączeniu szeregowym kondensatorów należy raczej przewymiarować napięciowo układ.

Rys. 3. Charakterystyka samorozładowania akumulatorów serii EP [8]

Rys. 4. Charakterystyka rozładowania akumulatora serii EP [8]

Rys. 5. Krzywa samorozładowania kondensatora elektroche-micznego [4]

Rys. 6. Krzywa rozładowania za pomocą rezystora [4]

Rys. 7. Trwałość kondensatorów [7]

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201536

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Kondensator w układzie rozłącznika średniego napięcia pra-cuje dorywczo, stąd można pominąć wzrost temperatury wywołany wydzielaniem mocy na rezystancji wewnętrznej kondensatorów. Ważniejsze jest zapewnienie temperatury otoczenia, zwłaszcza latem, na jak najniższym poziomie np. przez zapewnienie odpowiedniej wentylacji. Również aku-mulator zyska na niższej temperaturze pracy.Poniżej pokazano zależność rezystancji wewnętrznej i po-jemności superkondensatora w funkcji temperatury Maxwell [Datasheet, K2 series ultracapicitor, dokument 1015370.3 ma-xwell.com]

O ile rezystancja rośnie ze spadkiem temperatury, o tyle spa-dek pojemności zdecydowanie jest na korzyść superkon-densatora. 5 Z porównania charakterystyk trwałości ładowania i rozłado-wania akumulatorów i superkondensatorów oraz parame-trów technicznych można wysunąć następujące wnioski. Kondensatory elektrochemiczne zdolne są do szybszego ła-dowania i rozładowania, cechują się długą żywotnością, lecz nie są w stanie zmagazynować tak dużej energii elektrycznej jak akumulatory czy ogniwa paliwowe. Superkondensatory mogą zabezpieczać akumulatory przed szkodliwym wpły-wem obciążeń szczytowych. Porównanie cech kondensato-rów elektrochemicznych i akumulatorów wykazuje, iż urzą-dzenia te mogą wzajemnie się uzupełniać.

Model współpracy akumulatorów i superkondensatorów.W proponowanym, prototypowym napędzie, pokazanym na rys. 9 zastosowano superkondensator firmy Samxon 22F/2.5V [7] o pojemności 8.5 F/35V mający wspomagać aku-mulator typu EP 17-12, zasilający napęd typu NKM 1.2. Opra-cowano mikroprocesorowy sterownik kontrolujący ładowa-nie superkondensatora i jego podłączanie do akumulatora w celu uniknięcia przepływu zbyt dużych prądów wyrów-nawczych między obydwoma źródłami energii w przypadku zbyt dużej różnicy napięć. W trakcie pracy silnik 24 VDC, 350 W był zasilany z akumulatora i superkondensatora połączo-nych równolegle.Zastosowanie superkondensatora pozwala ominąć problem zużytego akumulatora. Jak wykazały badania, ładunek zgro-madzony na kondensatorze o pojemności 8,5 F jest w stanie co najmniej dwukrotnie przełączyć rozłącznik bez zauwa-żalnej różnicy w jakości połączenia. Kolejne 2-4 przełączenia zachodzą już z coraz bardziej widocznym trudem spowodo-

wanym rozładowaniem kondensatora. Zasadnym wydaje się zwiększenie pojemności kondensatora do np. 15 F.Połączenie akumulatora z superkondensatorem zapewnia funkcjonalność napędu. Stan akumulatora i jego pojemność jest przy tym w zasadzie bez znaczenia. W skrajnym przy-padku możliwe jest automatyczne odłączenie kompletnie zużytego akumulatora i ładowanie kondensatora wyłącznie z sieci 230 V AC. Minusem jest wówczas krótki czas gotowo-ści napędu przy awarii zasilania 230 V AC . Plusem jest sta-bilność mocy źródła zasilania niezależnie od stanu akumula-tora, wpływu temperatury na jego pojemność, impedancję wewnętrzną itp. oraz niekrytyczny termin wymiany akumu-latora w razie wyeksploatowania.W prototypowym napędzie / rys.9/ moduł kondensatora jest umieszczony pod modułem sterownika celem zapewnienia najkrótszych połączeń dla dużych prądów. Po lewej stronie znajdują się akumulator i szyna bezpieczników sprzężonych ze stykami pomocniczymi do celów diagnostycznych. Po prawej stronie, pod pokrywą znajdują się przekładnia me-chaniczna i silnik napędu 24 VDC [5]. Na rys. 10 przedstawio-no schemat blokowy zasilania napędu.Przedmiotem dodatkowych prób był prototypowy napęd rozłącznika SN i rozłącznik przedstawiony na rys. 11, w któ-rym silnik był zasilany wyłącznie energią zmagazynowaną w superkondensatorze o pojemności 8,5 F. W opisywanym napędzie odłączono akumulator pozostawiając akumulator ładowany z sieci 230 V AC. Napęd był zainstalowany na słu-pie poligonowym jesienią i zimą ub. roku i zaprogramowany tak, aby wykonywać cykle zamknięcia i otwarcia co 5 minut. Celem badania było sprawdzenie, czy w trakcie prób dojdzie do degradacji parametrów superkondensatora, która będzie miała zauważalny wpływ na pracę napędu. Napęd pracował poprawnie przez kilka miesięcy. W czasie prób mierzone były czasy zamykania i otwierania rozłącznika w trzech różnych kombinacjach zasilania napędu. W tab.1 przedstawiono wy-niki pomiarów tych czasów.

Tab. 1. Zestawienie sposobów zasilania i czasów C-O

L.p. Sposób zasilania napęduCzas

Zamykania – C [ms]

Otwierania – O [ms]

1 Superkondensator 8,5F ładowany z sieci 230V AC, prądem 1A 390 382

2 Superkondensator 8,5F i akumulator 24V, doładowywanie z sieci 230V AC 369 349

3 Akumulator 24V, doładowywany z sieci 230V AC 395 386

W chwili obecnej, po wykonaniu ponad 20000 przełączeń nastąpiło zmniejszenie z czterech do trzech liczby przełą-czeń, po których napięcie zasilające, którego źródłem jest superkondesator staje się niewystarczające do wykonania następnego przełączenia. Przy następnych próbach układu zasilania, mierzone będą parametry superkondesatorów ta-kie jak pojemność, rezystancja wewnętrzna w celu ustalenia rzeczywistego tempa degradacji. Z uwagi na konieczność odpowiedniej kontroli stanu i obsługi układu zasilania napę-du rozłącznika SN, tj akumulatora i superkondensatora, wy-nika zasadność opracowania kompleksowego rozwiązania zawierającego napęd elektromechaniczny, akumulator bez-obsługowy, superkondensator i niestandardowy zasilacz ze sterownikiem oraz przeprowadzanie pomiarów i badań. Ze-staw taki przeznaczony do współpracy z dowolnym modu-łem radiowym lub teleinformatycznym zapewni prawidłową pracę układów zasilania napędów rozłączników SN.

Rys. 8. Zależność rezystancji wewnętrznej i pojemności od temperatury [7]

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 37

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 9. Napęd rozłącznika z zastosowaniem superkondensato-rów i akumulatorów.

Proponowane przez autorów pomostowanie zasilania napę-dów łączników SN, poprzez zastosowanie superkondensato-rów umożliwi dostarczenie energii i uruchomienie rozłączni-ków w sytuacjach braku zasilania ze strony akumulatorów. 7

Literatura:1. Bednarek K., Akumulatory czy superkondensatory – za-

sobniki energii w UPS-ach, Eletro info nr 1-2, 2012.2. Czerwiński A., Akumulatory baterie ogniwa, Wydawnic-

two Komunikacji i Łączności, Warszawa 2012.3. Lisowska – Oleksiak A., Nowak A., Wilamowska M., Super-

kondensatory jaki materiały do magazynowania energii, Acta Energetica mr 1/2010.

4. Jakóbczyk P., Samorozładowanie kondensatorów po-dwójnej warstwy elektrycznej, Rozprawa doktorska, Po-litechnika Poznańska 2013.

5. Dokumentacja techniczno – ruchowa. Napęd silnikowy

typu NKM 1.2 Instytut Energetyki – Zakład Doświadczalny w Białymstoku 2010.

6. http://www.aval.com.pl/aval.b2-8207.html.7. http://www.tme.eu/pl/linecard/p/276,samxon.html.8. Europower akumulacja jakości. Akumulatory i ogniwa

bezobsługowe nr 15/2014.9. Kiszło S., Stasiewicz K., Akumulatory i superkondensatory

w układzie zasilania napędów łączników średniego napię-cia, Urządzenia dla energetyki nr 7/2014.

ndr inż. Stanisław Kiszło

– Instytut Energetyki – Zakład Doświadczalny w Białymstoku

mgr inż. Krzysztof Stasiewicz – Maks s.c. Białystok

Rys.10. Schemat blokowy układu zasilania napędu rozłącznika SN Rys. 11. Stanowisko prób napędu i rozłącznika

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201538

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Wśród inwestycji ukierunkowa-nych na modernizację sieci, rozwój zaawansowanych sys-

temów pomiarowych i informatycznych oraz poprawę łączności, zaplanowano także inwestycje związane z moderniza-cją i budową stacji rozdzielczych SN/nn [2,3]. Urządzeniem stworzonym z myślą o tego rodzaju inwestycjach jest wyłącz-nik opisany w niniejszym artykule. Firma Tavrida Electric Polska wykorzy-stując doświadczenia uzyskane przy wprowadzaniu na rynek polski ponad

tysiąca reklozerów uruchomiła na prze-łomie lat 2012- 2013 produkcję i wdro-żyła wspólnie z Tauron Dystrybucja S.A. wyłączniki o symbolu TRW dedykowa-ne do modernizowanych, sieciowych i miejskich stacji rozdzielczych.

Wymagania stawiane modernizowanym stacjom rozdzielczym SN/nn  W obecnie tworzonych i modernizowa-nych strukturach sieci, kluczowe pola

odpływowe stacji miejskiej z ich pod-stawowym elementem - łącznikiem SN - muszą być aktywnymi elementami centralnych systemów zarządzania sie-cią. Muszą stwarzać warunki umożliwia-jące minimalizację lub eliminację przerw w zasilaniu oraz w pełni uczestniczyć w automatycznym sterowaniu siecią.Koncepcję tą można zrealizować w peł-ni tylko w oparciu o wyłącznik współ-pracujący z  lokalnym blokiem EAZ, którego automatyka identyfikuje awa-rie w sieci oraz - jeśli taka konieczność wystąpi - samoczynnie wyłącza uszko-dzony odcinek sieci. Ponadto wyłącz-nik w każdym momencie jest w stanie wykonać polecenia nadrzędnego sys-temu zdalnego sterowania.Drugim kluczowym elementem przy realizacji koncepcji jest łączność za-pewniająca stałą komunikację z nad-rzędnym systemem sterowania. Sys-tem SCADA musi mieć zapewnioną na bieżąco informację o stanie pola i para-metrach sieci w konkretnym węźle. Mu-si mieć możliwość sterowania wyłącz-nikiem, aby w dowolnym momencie ze stanowiska dyspozytorskiego moż-na było ręcznie lub automatycznie do-konać rekonfiguracji sieci.Trzeci element to własne, autonomicz-ne zasilanie gwarantujące podtrzyma-nie pracy układu w sytuacji zaniku zasi-lania zewnętrznego.

Konstrukcja wyłącznika TRWWyłącznik stacyjny TRW charakteryzu-je się zwartą konstrukcją umożliwiają-cą jego instalowanie w różnych typach rozdzielni eksploatowanych przez energetykę (Rys.1). Podstawowe zespoły wyłącznika TRW oraz układ powiązań z elementami po-la rozdzielnicy przedstawia rysunku 2.

Samoczynny włącznik SN w miejskich stacjach rozdzielczych SN/nnNowoczesna infrastruktura i architektura oraz skuteczne, a zarazem optymalne zarządzanie siecią SN, to bardzo konkretne zadania stojące ciągle przed Operatorami Systemów Dystrybucyjnych. Wyzwania te wynikają między innymi z trwających obecnie prac nad nowym modelem jakościowym taryfy energetycznej. Wskaźniki SAIDI i SAIFI staną się kluczowymi parametrami wpływającymi na przychód OSD [1]. W efekcie najbliższe lata w polskiej energetyce to dalsze wdrażanie programów poprawy parametrów jakościowych dostaw energii.

Rys.1 Wyłącznik wnętrzowy TRW

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201540

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Zespoły łączeniowy i sterowniczy wyłącznika TRWW wyłączniku TRW zastosowano stan-dardowy, próżniowy zespół łączeniowy typu ISM/TEL (izolacja powietrzna) oraz zespół sterowniczy typu CM_16 firmy Tavrida Electric. Parametry znamionowe zespołu łączeniowego oraz sterowni-czego przedstawiono w tabelach 1 i 2.Konstrukcja napędu elektromagneso-wego wyłącznika Tavrida Electric za-pewnia wysoką zdolność łączeniową. Przy prądzie znamionowym umożliwia wykonanie minimum 30000 cykli ZO. Typ napędu wyłącznika oraz sposób łączenia biegunów pozwoliły na skró-cenie czasu wymaganego do przepro-wadzania operacji załącz i wyłącz. Roz-wiązanie to sprawdziło się i jego zalety zostały potwierdzone w reklozerach i wyłącznikach stosowanych w Polsce już od przeszło dziesięciu lat. Wyłączniki nie wymagają obsługi serwisowej oraz utrzymywania rezerwy części zamien-nych w całym okresie eksploatacji. Har-monogram okresowych prób funkcjo-nalnych wyłącznika wynika wyłącznie z przepisów branżowych. Krótkie czasy przygotowania do pracy ≤ 10 s oraz cza-sy własne wyłącznika: czas zamykania ≤ 36 ms, czas otwierania ≤ 15 ms, pozwala-ją na jego stosowanie w wymagających

układach automatyki SPZ, SZR, APZ. Do-bre własności łączeniowe umożliwiają instalowanie wyłączników w energety-ce oraz przemyśle, w układach zasilają-

cych, które wymagają częstych łączeń. Ponadto, wyłączniki charakteryzują się wysoką zdolnością łączenia prądów po-jemnościowych (klasa C2).

Zespół automatyki zabezpieczeniowej (sterownik polowy)Wyłącznik TRW jest wyposażony w ste-rownik polowy z funkcjami zabezpie-czeniowymi. Ze względu na różne pre-ferencje użytkowników oraz wymaga-nia projektowe przewidziano możli-wość zastosowania różnych układów automatyki zabezpieczeniowej ofero-wanych na polskim rynku. Wspólnie z firmami: Elkomtech, Schneider Elec-tric, Mikronika przetestowano praktycz-ne działanie wyłącznika z automatyką wymienionych producentów. Testy współdziałania wyłącznika, automatyki i telemechaniki wypadły pozytywnie. Każdy z producentów automatyki za-bezpieczeniowej oferuje nieco inny zestaw dostępnych funkcji zabezpie-czeniowych. W tabeli 3 przedstawio-no zestaw funkcji zabezpieczeniowych wykorzystywany w aktualnie eksplo-atowanych wyłącznikach.We wdrażanych aplikacjach blok auto-matyki zabezpieczeniowej jest przezna-czony do pracy w polach rozdzielczych średniego napięcia w  sieciach skom-pensowanych, uziemionych przez rezy-stor lub izolowanych. Funkcje zabezpie-czeniowe są modyfikowalne, mogą być zmienione w trakcie eksploatacji.

Tabela 1. Parametry znamionowe zespołu łączeniowego ISM/TEL stosowanego w wy-łączniku TRWNapięcie znamionowe 24 kVPrąd znamionowy ciągły 800 ANapięcie wytrzymywane przemienne 50 kVCzęstotliwość znamionowa 50/60 HzNapięcie wytrzymywane udarowe 125 kVPrąd znamionowy wyłączalny zwarciowy 16 kAPrąd znamionowy załączalny zwarciowy 40 kAPrąd znamionowy 4s wytrzymywany 16 kATrwałość mechaniczna: ≥ 30000Trwałość łączeniowa:  - przy prądzie znamionowym ≥ 30000- przy prądzie znamionowym wyłączalnym ≥ 100Czas zamykania ≤ 36 ms* Czas własny otwierania ≤ 15 ms*Czas wyłączania ≤ 25 ms*Rezystancja zestyków głównych ≤ 40 μOhmMaksymalna temperatura otoczenia 55oCMinimalna temperatura otoczenia -40oCOdporność na wibracje mechaniczne Klasa 4M4Wysokość instalowania nad poziomem morza 1000 mMaksymalna wilgotność 98% (bez kondensacji)Rozstaw między biegunami 210 mmMasa 36 kg

* Bez czasu akceptacji wejścia sterującego

Rys. 2 Podstawowe zespoły wyłącznika TRW

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 41

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Jest możliwość zrealizowania dodatko-wych funkcji np. sterowania i sygnaliza-cji położenia odłącznika, uziemnika itp.W trakcie użytkowania zmiana nastaw oraz funkcjonalności zespołu automaty-ki zabezpieczeniowej może być przepro-wadzona z wykorzystaniem dedykowa-nego oprogramowania lub bezpośred-nio z poziomu panelu operatorskiego.

Moduł komunikacjiWyłącznik jest standardowo wyposażo-ny w sterownik telemechaniki umożli-wiający nawiązanie łączności z centrum dyspozytorskim oraz stanowiskiem in-żynierskim. Komunikacja odbywa się za pośrednictwem sieci komórkowej GSM/GPRS. Łączność jest realizowa-na z wykorzystaniem dedykowanego punktu dostępowego APN.Wyłącznik obsługuje następujące pro-tokoły transmisji: DNP3.0, IEC 60870-5-103, IEC 60870-5-104.Sterownik telemechaniki jest zabudo-wany w szafce obwodów pomocni-czych wyłącznika TRW. W stanach zani-ku napięcia sieciowego prace układów telemechaniki podtrzymuje zasilacz bezprzerwowy.Podstawowe sygnalizacje, sterowania oraz pomiary przesyłane do systemu dys-pozytorskiego przedstawiono w tabeli 4.

Zasilacz bezprzerwowy z ręcznym generatorem awaryjnego zasilania. Zainstalowany zasilacz w połączeniu z akumulatorami spełnia rolę bezprzer-wowego źródła zasilania obwodów sterowniczych wyłącznika TRW. Tryb ładowania szybkiego oraz tryb doła-dowywania są w sposób ciągły moni-

torowane przez układ mikroproceso-rowy. Ciągły monitoring sprawności baterii zmniejsza ryzyko uszkodzenia baterii i pozwala na bezpieczną pracę nawet w przypadku pracy ciągłej. Czas pracy z baterii wynosi od 12 do 36 go-dzin w zależności od konfiguracji urzą-dzeń i wykonywanych operacji.

Pomiar prądów i napięćW wyłączniku TRW tory pomiarowe automatyki zabezpieczeniowej, w za-leżności od specyfikacji oraz indywi-dualnych wymagań, są dostosowane do współpracy z:

y przekładnikami prądowymi wnę-trzowymi – pomiar prądów fa-zowych i/lub prądu I0 w  układzie Holmgreena;

y przekładnikiem Ferrantiego – po-miar prądu I0;

y cewkami Rogowskiego – pomiar prą-dów fazowych (prąd I0 wyliczany);

y przekładnikami napięciowymi – po-miar napięć fazowych i/lub napięcia U0;

y pojemnościowymi dzielnikami na-pięcia – pomiar napięć fazowych (napięcie U0 wyliczane).

W wersji podstawowej wyłącznika TRW do pomiaru napięć fazowych wykorzy-stano pojemnościowe dzielniki napięcia. Układ pojedynczego dzielnika napięcia składa się z izolatora wsporczego pojem-nościowego (C=120pF) typu VS-20AN--PL, który stanowi pojemność „górną” dzielnika oraz konwertera napięcia, który jest swoistym układem dopasowującym z pojemnością „dolną”. Izolator VS-20AN--PL fabrycznie jest wyposażony w dwu-kierunkową diodę typu „transil” BZW06--15B, dzięki czemu napięcie na wyjściu izolatora ograniczone jest do wartości bezpiecznej ≤ 17V. Układ gwarantuje do-kładność pomiaru nie gorszą niż w kla-sycznych układach pomiarowych. 

Tabela 2. Parametry znamionowe układu sterowaniaDane ogólne  Szereg przestawieniowy standardowy O0,1sZO-10sZOMaksymalna ilość operacji ZO w ciągu godziny 100Stopień ochrony obudowy IP40Tolerancje napięć pomocniczych  CM_16_1(60) 19-72 V AC/DCCM_16_1(220), CM_16_2(220) 85-265 V AC/DCPobór mocy ze źródła zasilania  Podczas ładowania kondensatora załączającego ≤ 55 VAObciążenie spoczynkowe ≤ 5 VACzas ładowania kondensatora załączającego  Ładowanie pierwotne po podaniu zasilania ≤ 15 sŁadowanie wtórne i kolejne ≤ 10 sCzas ładowania i gotowości kondensatora wyłączającego  Ładowanie pierwotne po podaniu zasilania ≤ 0,1 sCzas gotowości do wykonania wyłączenia, po zaniku zasilania min. 60 s

 

Rys. 3 Wyłącznik TRW - instalacje

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201542

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Zewnętrzny osprzęt instalowany w polu rozdzielnicy.Modernizowanemu polu pełną funkcjonal-ność typowego pola rozdzielczego SN za-pewnia zewnętrzny osprzęt dobierany we-dług indywidualnych wymagań inwestora.Wyposażenie to obejmuje:

y odłącznik, y uziemnik (uziemniki), y przekładniki napięciowe (gdy nie jest zasto-

sowany dzielnik pojemnościowy) y przekładniki prądowe, y przekładnik ziemnozwarciowy, y ograniczniki przepięć,

Na rys. 3 przedstawiono przykładowe in-stalacje wyłącznika.

PodsumowaniePrzedstawiony w artykule wyłącznik TRW jest przez energetykę polską eksploato-wany ponad dwa lata. Pracuje aktualnie w przeszło 60 polach. Kolejne sztuki są suk-cesywnie instalowane. Wyłącznik w pełni wpisuje się w potrzeby operatorów systemów dystrybucyjnych, planujących automatyzację sieci i popra-wę wskaźników SAIDI, SAIFI. Instalowany jest wszędzie tam gdzie ze względów ru-chowych, technicznych i ekonomicznych nie przewiduje się wymiany istniejącej roz-dzielnicy na nową. Wyłącznik jest konstrukcją zwartą. Zabu-dowę i instalację wykonuj się po przepro-wadzeniu wspólnie z przyszłym użytkow-nikiem pełnego zakresu testów. Testy wy-konywane są w siedzibie firmy w Tychach. Użytkownik uczestniczy w testach zdalnie za pośrednictwem łączy radiowych. Ma możliwość uaktywnienia dowolnych funk-cji i sprawdzenie zachowania się wyłączni-ka. Wprowadzone nastawy zabezpieczeń są potwierdzone stosownym protokołem badań. Po montażu, w trakcie uruchamiania pola wykonuje się już tylko testy podstawo-we. Procedura znacznie upraszcza i skraca okres odstawienia pola na czas montażu.Przedstawiony wyłącznik w pełni realizuje oczekiwania wynikające z tworzonych sys-temów Smart Grid oraz aplikacji umożliwia-jących automatyczną rekonfigurację sieci. 

Literatura:[1] Andrzej Pazda.: Premiujemy wysoką ja-kość – Wywiad z Maciejem Bando, Preze-sem URE. Energia Elektryczna 2014, nr 11.[2] Ireneusz Chojnacki.: Fala inwestycji na-dal wysoka. Energia Elektryczna 2014, nr 5.[3] Agnieszka Prokop.: Stan elektroenerge-tycznych sieci dystrybucyjnych w Polsce. Paliwa i Energetyka nr 3/2014[10].

nLech Wierzbowski, Tomasz Olech

Tavrida Electric Polska

Tabela 3. Zestawienie funkcji zabezpieczeniowych dostępnych w aktualnie insta-lowanych wyłącznikach TRW

Symbol / Skrót Typ zabezpieczeniaI>T Czterostopniowe zabezpieczenie nadprądowe niezależne

IDMT Zabezpieczenie nadprądowe zależne na prądach fazowych

I0>T Dwustopniowe zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe niezależne

IN-N>T Zabezpieczenie od prądu niezrównoważenia baterii kondensa-torów

I0DMT Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe zależneP0>T Zabezpieczenie ziemnozwarciowe kierunkoweY0>T;G0>T;B0>T

Zabezpieczenia ziemnozwarciowe admitancyjne, konduktancyj-ne i susceptancyjne

I ← Zabezpieczenie nadprądowe kierunkowe na prądach fazowych

Ih2/Ih1>Blokada zabezpieczenia nadprądowego fazowego od drugiej harmonicznej

U>T Zabezpieczenie nadnapięcioweU<T Zabezpieczenie podnapięcioweU1<T Zabezpieczenie podnapięciowe kolejności zgodnejU0>T Zabezpieczenie nadnapięciowe ziemnozwarcioweLRW Rezerwa wyłącznikowaSPZ Automatyka samoczynnego ponownego załączenia

f<T, f>TSCO;

SPZ / SCO

Zabezpieczenia częstotliwościowe, automatyka samoczynnego częstotliwościowego odciążania, automatyka SPZ po SCO

f+df/dt;df/dt;

f+Δf/ΔtZabezpieczenia od tempa zmian częstotliwości

U+dU/dt;dU/dt;

U+ΔU/ΔtZabezpieczenia od tempa zmiana napięcia

cosφ >T Zabezpieczenie od współczynnika mocy,P>T Zabezpieczenie od kierunku mocy czynnej

I2/I1>T Zabezpieczenie od asymetrii prądu (stosunek składowej przeciw-nej do zgodnej I2/I1),

U2/U1>T Zabezpieczenie od asymetrii napięcia (stosunek składowej prze-ciwnej do zgodnej U2/U1),

ZSZ Blokada zabezpieczenia szyn

  Automatyki transformatora uziemiającego: rezystora, wymuszania składowej czynnej (AWSC), dekompensacji

ABK Automatyki baterii kondensatorów,θ>T Zabezpieczenie silnikowe przeciążeniowe – model cieplny

  Zabezpieczenie silnikowe od wielokrotnych rozruchów  Zabezpieczenie silnikowe od przedłużonego rozruchu

I<T Zabezpieczenie podprądoweBt1>, Bt2>;

Bd>,T1>, T2>

Współpraca z zabezpieczeniami własnymi transformatora, dławi-ka, przełącznika zaczepów - gazowo-przepływowymi (Buchholz), temperaturowymi

Tabela 4. Podstawowe sygnalizacje, sterowania oraz pomiary przesyłane do sys-temu dyspozytorskiego

Sygnalizacje:

- stan położenia wyłącznika- stan zadziałania zabezpieczeń- sygnalizacja napięcia pomocniczego- informacja o stanie akumulatorów

Sterowania:- sterowanie wyłącznikiem - przestawianie trybu działania zabezpieczeń- kasowanie WWZ

Pomiary:

- napięcia fazowe oraz Uo- prądy fazowe oraz prąd Io - moc- energia- częstotliwość

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 43

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Na przestrzeni lat rozwiązania komputerowych systemów po-miarowych opracowywanych

w ZPBE ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA ulegały ewolucji technicznej. Aktualne możliwości techniczne pozwalają na budowanie aplikacji klasy Smart Grids posiadających nowe własności funkcjo-nalne niemożliwe do osiągnięcia za po-mocą starszych technologii.W artykule omówiono rozwiązania automatyki i pomiarów zapewniające optymalne wydzielanie i wspomaga-nie pracy elektroenergetycznego ukła-du wyspowego oraz bezpieczną i efek-tywną synchronizację wydzielonego układu z SEE.

Wybrane aspekty wprowadzania Smart Grids w elektroenergetyceKonieczność wykonywania wyrafi-nowanych analiz zarejestrowanych podczas prób i testów przebiegów elektrycznych wymagała opracowa-nia dedykowanego oprogramowania pomiarowego. W drugiej połowie lat osiemdziesiątych XX. wieku w Zakła-dzie Elektrycznym ZPBE Energopomiar zaprojektowano i wykonano wirtual-ne środowisko pomiarowe funkcjonu-jące pod roboczą nazwą SAS [2], które z punktu widzenia użytkownika skła-dało się z szerokiego zestawu narzę-dzi analitycznych oraz tradycyjnych powiązanych ze sobą zestawów mier-ników symulowanych w postaci gra-ficznej na ekranie komputera. Aktual-nie proponowane przez naszą Firmę systemy ewoluują w stronę rozwiązań klasy Smart Grids.Wprowadzanie Smart Grids w elektro-energetyce ma wieloaspektowe zna-czenie:

y prezentowane na wielu płaszczy-znach wymiany doświadczeń tzw.

„przypadki użycia” Smart Grids jed-noznacznie wskazują, że podczas opracowywania koncepcji oraz wdrażania nowych rozwiązań tech-nicznych konieczna jest gruntowna znajomość pracy systemu elektro-energetycznego i występujących w nim zjawisk fizykalnych,

y proces wprowadzania zmian tech-nicznych jest zawsze ewolucyjny i nowe rozwiązania muszą zazwy-czaj koegzystować z tradycyjnymi. Dlatego też niezwykle ważne dla prawidłowego rozwoju jest zaan-gażowanie w proces projektowa-nia oraz wdrażania rozwiązań Smart Grids doświadczonych zespołów in-terdyscyplinarnych specjalistów po-siadających rozległą i ugruntowaną wiedzę merytoryczną oraz długolet-nią praktykę w sektorze elektroener-getycznym,

y nowe rozwiązania wymagają bardzo precyzyjnego określenia zarówno struktury jak i szczegółowych roz-wiązań technicznych warstw apli-kacyjnych projektów, które będzie uwzględniało i przewidywało wszel-kie niuanse oraz możliwe scenariu-sze pracy nadzorowanego systemu elektroenergetycznego,

y zagadnienia metrologiczne wyma-gają odmiennego od tradycyjnego, podejścia do rozwiązywania proble-mów. Przykładem mogą być rozwią-zania rozproszonych wielkoobszaro-wych pomiarów WAMS, dla których priorytetami są bardzo precyzyjna synchronizacja pomiarów w dziedzi-nie czasu, pewność wyników, deter-minizm działania, powiązanie zróżni-cowanych dynamicznie i w dziedzi-nie czasu sygnałów pomiarowych oraz wystarczająca dla poprawności funkcjonowania nadzorowanego procesu technologicznego dokład-

ność i wiarygodność wyznaczania podstawowych i pochodnych wiel-kości fizycznych,

y rozwiązania teleinformatyczne bę-dące ważnym elementem składo-wym Smart Grids powinny cha-rakteryzować się podwyższonym w stosunku do tradycyjnych roz-wiązań poziomem bezpieczeństwa informacyjnego i niezawodności. Kluczowe znaczenie ma zapewnie-nie pełnego determinizmu działania systemu łączności.

Przedstawione powyżej aspekty po-winny być uwzględniane podczas pro-wadzenia prac standaryzacyjnych dla rozwiązań Smart Grids.

Automatyka wydzielania i synchronizacji układu wyspowego zakładu przemysłowego Wprowadzanie zaawansowanych technicznie rozwiązań jest możliwe dzięki wiedzy specjalistów, precyzyjnej analizie potrzeb, przedstawieniu dobrych koncepcji, obserwacji tendencji światowych w zakresie najnowszych technik pomiarowych i informatyki przemysłowej oraz dużej konsekwencji działania.

Rys. 1. System MUW-Plus do nadzoru pracy układów wyspowych

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201544

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Przykład „Przypadków użycia” Smart GridsUkłady EAZ realizowane zgodnie z no-wymi koncepcjami będą wymagały wykorzystania specjalistycznych prze-mysłowych układów pomiarowych. Układy te będą musiały wyznaczać zarówno podstawowe wielkości elek-tryczne i dwustanowe, jak i wybrane parametry pochodne, które będą wy-korzystywane do tworzenia rozwiązań adaptacyjnej EAZ. Ponadto wymagany będzie równoczesny pomiar zarówno wolno, jak i szybko zmiennych wielko-ści realizowany w sposób ciągły i w dłu-gim oknie czasowym.Należy zauważyć, że nowe rozwiązania zazwyczaj koegzystują z tradycyjnymi, co oznacza, że aktualnie wprowadzane układy posiadają tylko pewne cechy i właściwości Smart Grids, które będą stopniowo rozszerzane o dodatkowe elementy składowe i funkcjonalności.Warto zaznaczyć, że niektórzy autorzy już jakiś czas temu zauważyli i progno-zowali, że układy WAMS będą w przy-szłości V-tą generacją elektroenerge-tycznej automatyki zabezpieczeniowej EAZ. Obserwowany obecnie rozwój rozwiązań technicznych układów auto-matyki i pomiarów potwierdza przed-stawioną tezę.Należy spodziewać się zatem ewolucyj-nego rozwoju rozwiązań Smart Grids w elektroenergetyce, których funkcjo-nalność w pewnym momencie osią-gnie dojrzałość techniczną i bezpie-czeństwo autonomicznej tradycyjnej EAZ oraz automatyki systemowej i re-gulacyjnej.Deterministyczny układ zaprojekto-wany zgodnie z nowymi koncepcjami i zasadami, poprawny metrologicznie oraz wykorzystujący przemysłowe sie-ci komunikacyjne umożliwi realizację niezawodnych i wiarygodnych syste-mów klasy Smart Grids o poszerzonej funkcjonalności w zakresie EAZ oraz układów automatyki systemowej i re-gulacyjnej.Wprowadzenie rozwiązań Smart Grids o poszerzonej funkcjonalności wymaga:

y zaangażowania w temat interdyscy-plinarnych zespołów specjalistów,

y przeprowadzenia pogłębionej ana-lizy obwodów pierwotnych i wtór-nych modernizowanych układów uwzględniającej w większym niż do-tychczas stopniu powiązania z ze-wnętrznymi układami rozlokowany-mi na dużym obszarze terytorialnym,

y wykorzystania gruntownej znajo-mość zjawisk elektrycznych dla wa-runków pracy normalnej oraz dla posiadających różną dynamikę sta-

nów przejściowych występujących podczas funkcjonowania układów elektroenergetycznych,

y wykorzystania w pełni determini-stycznych czasowo rozproszonych przemysłowych systemów pomia-rowych czasu rzeczywistego o pod-wyższonych wymaganiach nieza-wodnościowych,

y przeprowadzenia pogłębionej ana-lizy współpracujących ze sobą ukła-dów pomiarowych, EAZ, automatyki regulacyjnej oraz systemów łączno-ści stanowiących elementy składo-we Smart Grids, która będzie miała na celu uzyskanie wymaganej funk-cjonalności, efektywności i nieza-wodności działania rozwiązania do-celowego.

Przykładem rozwijającym wybrane aspekty przedstawionych powyżej rozważań może być system wydzie-lania, nadzoru pracy oraz procesu synchronizacji i łączeń układów wy-spowych MUW-Plus produkcji ZPBE ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA Gliwice. System MUW-Plus realizuje zadania wspomagania pracy SEE, funkcje EAZ oraz automatyki systemowej i regu-lacyjnej.

Dla specjalizowanego układu Smart Grids dedykowanego do wydzielania, wspomagania pracy układu wyspo-wego i efektywnej realizacji operacji łączeniowych wymaga się określenia precyzyjnych założeń oraz wymagań techniczno-organizacyjnych:

y operacje wydzielania układów wy-spowych (w tym całego KSE trak-towanego jako wyspa), prowadze-nia wielogodzinnej pracy wyspowej oraz ponownego łączenia układów elektroenergetycznych są ze sobą związane i jako takie muszą być pod-dane skoordynowanej analizie oraz świadomemu nadzorowi,

y jakość, sprawność, niezawodność oraz bezpieczeństwo realizowanych operacji powinny być celami priory-tetowymi,

y należy zapewnić wspólną podsta-wę czasu oraz determinizm działa-nia elementów WAMS,

y WAMS ma mieć charakter globalny, być otwarty na współpracę z OSP innych krajów, umożliwiać monito-

rowanie i inicjowanie procesów łą-czeniowych w sposób zdalny i pod pełną kontrolą.

Wykorzystanie specjalizowanego WAMS do wydzielania, wspomagania pracy oraz realizacji łączeń układów wyspowych pozwoli:

y na istotne usprawnienie pracy służb ruchowych,

y zapewnić bezpieczne oraz optymal-ne warunki pracy układów zasilania i odbiorów,

y zrealizować funkcje wielokryterial-nej automatyki wydzielania układów wyspowych np. układów elektro-energetycznych zakładów przemy-słowych wyposażonych we własne jednostki prądotwórcze,

Rys. 2. Synoptyka nadzorowanego układu wyspowego EC zakładu przemysłowego

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 45

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

y prowadzić optymalną pracę wyspo-wą wydzielonego układu np. zakła-du przemysłowego zapewniając cią-głość produkcji szczególnie dla naj-bardziej wrażliwych i kosztownych technologii,

y dokonać wizualizacji i wielogodzin-nej rejestracji przebiegów czaso-wych parametrów elektrycznych i kryterialnych układów wyspowych,

y dokonać automatycznej predyk-cji potencjalnych skutków realizacji operacji i realizować blokowanie po-tencjalnie niebezpiecznych działań,

y optymalizować realizację operacji poprzez automatyczne wyznacza-nie miejsc najkorzystniejszych łą-czeń w oparciu o predykcję skutków operacji ruchowych,

y ocenić precyzję i jakość wykonywa-nych operacji łączeniowych (pomiar oraz rejestracja uderzeń, kołysań prądów i mocy),

y wykorzystać rozproszone wyniki po-miarów uzyskiwane w trakcie szero-ko rozumianej operacji łączeniowej do zapewnienia efektywnej współ-pracy z regulatorami systemowymi (napięcia, częstotliwości),

y podjąć prace studialne nad kon-cepcję synchronizatora centralne-go z punktu widzenia współpracy z układami regulatorów systemo-wych. Bezpośrednie łączenie syn-chronizacyjne (wysłanie impulsu „za-łącz” do wyłącznika mocy) powinno być wykonywane lokalnie za pomo-cą sprawdzonej i niezawodnej EAZ,

y zrealizować koordynację pracy urzą-dzeń i adaptacyjnej EAZ,

y szkolić służby ruchowe na wypadek możliwej awarii systemowej w opar-ciu o zarejestrowane rzeczywiste przebiegi łączeniowe,

y testować EAZ zarejestrowanymi rzeczywistymi przebiegami łącze-niowymi.

Automatyka wydzielania układu wyspowegoWydzielenie układu wyspowego za-kładu przemysłowego może być zre-alizowane za pomocą standardowej EAZ lub wielokryterialnej automatyki systemowej opartej o dedykowane i zoptymalizowane algorytmy działa-nia. W opinii autora artykułu rozwią-zania oparte o standardową EAZ nie spełniają wszystkich wymagań stawia-nych automatyce wydzielania ukła-dów wyspowych i np. z punktu widze-nia selektywności pracy mogą działać niewłaściwie. Należy również zauważyć, że układ wyspowy może być wydzielony pla-

nowo i świadomie przez Operatora układu elektroenergetycznego lub też jego powstanie może być skut-kiem błędu ludzkiego. Automatyka powinna realizować nie tylko funkcje szybkiego wydzielania, ale również zapewniać właściwe mechanizmy i warunki do optymalnej i efektywnej przyszłej pracy układu wyspowego, która będzie mogła trwać wiele go-dzin lub nawet dni, a ciągłość pracy układu elektroenergetycznego za-kładu przemysłowego lub ważnych odbiorów może być podstawowym

kryterium oceny skuteczności funk-cjonowania proponowanych rozwią-zań. Poprawna współpraca propono-wanego systemu z automatyką regu-lacyjną wydzielonej wyspy wymaga realizacji szybkich i deterministycz-nych pomiarów w kluczowych dla oceny pracy nadzorowanego układu miejscach. Wyznaczane przez WAMS serie pomiarowe są wykorzystywane w algorytmach układu automatyki wydzielania, regulacji i synchronizacji.Wielokryterialna automatyka umożli-wia realizację optymalnych wydzieleń

Rys. 3. Wydzielanie układu wyspowego EC zakładu przemysłowego

Rys. 4. Niespełnienie warunków synchronizmu układu wyspowego z SEE

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201546

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

zarówno z punktu widzenia obrony SEE, jak i utrzymania ciągłości pracy wydzielonego układu elektroenerge-tycznego oraz wrażliwych technolo-gii produkcji zakładu przemysłowego.Dedykowane układy pomiarowe wspo-magają w sposób ciągły pracę nadzoro-wanego układu i zapewniają predykcję zjawisk umożliwiającą podejmowanie właściwych decyzji wspomagających

utrzymanie możliwości pracy układu wyspowego.Dla szczególnie ważnych odbiorów utrzymanie ciągłości pracy może mieć kluczowe znaczenie biorąc pod uwa-gę bezpieczeństwo instalacji, techno-logię produkcji oraz względy ekono-miczne. Wydzielanie układu wyspo-wego może być zatem niezbędne i w pełni uzasadnione.

Synchronizacja układu wyspowego z SEEPodczas synchronizacji układu wyspo-wego z SEE szczególne znaczenie ma zapewnienie warunków dla bezpiecz-nej oraz efektywnej realizacji operacji łączeniowych. Specjalizowany WAMS wspomaga operacje wybierając optymalne wa-runki ruchowe do realizacji łączeń. Sys-tem blokuje również wszelkie działania niebezpieczne. Dla prawidłowej oceny pracy układu wyspowego konieczna jest rejestracja parametrów kryterialnych procesu łą-czeniowego oraz innych parametrów elektrycznych.Systemy WAMS mogą być wykorzysty-wane do wspomagania synchroniza-cji układów wyspowych. Szczególnie ważne jest wykorzystanie propono-wanego WAMS do predykcji skutków realizacji operacji łączeniowych oraz realizacji automatyk regulacyjnych pa-rametrów pracy łączonych układów. Nowe możliwości zostaną wykorzysta-ne w sposób kompleksowy dopiero po osiągnięciu odpowiedniej dojrza-łości technicznej elementów składo-wych systemu. Nowe konstrukcje bę-dą mogły być zatem elementami spe-cjalizowanego WAMS, który w oparciu o obszarowe pomiary parametrów kryterialnych procesów łączeniowych będzie mógł wybrać optymalne miej-sce operacji łączeniowej, podjąć efek-

Rys. 6. Rejestracje parametrów kryterialnych podczas oddziaływań regulacyjnych w SEE

Rys. 5. Synchronizacja układu wyspowego EC zakładu przemysłowego z SEE

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 47

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

tywną współpracę z automatykami regulacyjnymi i zainicjować proces zrealizowany już następnie przez lo-kalną dla miejsca fizycznego łączenia specjalizowaną EAZ. Automatyczna predykcja skutków re-alizacji operacji łączeniowych będzie istotnym elementem zwiększającym bezpieczeństwo prowadzonych dzia-łań ruchowych. Realizacja przedsta-wionej funkcjonalności wymaga no-wego spojrzenia na układy automa-tyki systemowej oraz dedykowane algorytmy.

PodsumowanieDziałania oparte o solidne naukowe podstawy, kulturę techniczną, wła-ściwy dobór dedykowanych i do-stępnych technologii, standaryzację międzynarodową, unormowania prawno-organizacyjne zapewniające weryfikację i okresowe wzorcowanie całości pozwalają już dzisiaj tworzyć bardzo rozbudowane rozwiązania Smart Grids w tym dedykowane dla wydzielania, prowadzenia ruchu oraz synchronizacji z SEE układów wyspo-wych. Podczas tworzenia nowych

systemów kluczowe znaczenie mają zdobyte wieloletnie praktyczne do-świadczenia obiektowe.

LITERATURA1. Grzegorzyca G.: Efektywność realiza-

cji procesów łączeniowych systemów elektroenergetycznych (SEE), Konfe-rencja BLACKOUT A KRAJOWY SYS-TEM ELEKTROENERGETYCZNY, Po-znań, czerwiec 2010.

2. Grzegorzyca G.: Automatyczna pre-dykcja ONLINE skutków realizacji procesów łączeniowych systemów elektroenergetycznych. Założenia techniczne dla dedykowanych syste-mów pomiarowych i EAZ, Konferen-cja BLACKOUT A KRAJOWY SYSTEM ELEKTROENERGETYCZNY, Poznań, czerwiec 2012.

3. Grzegorzyca G.: Rola elektroenerge-tycznej automatyki zabezpieczenio-wej oraz układów regulacji podczas procesu synchronizacji systemów elektroenergetycznych, Energetyka (2009), nr 3.

4. Grzegorzyca G., Sanocki A.: 25 lat do-świadczeń w cyfrowej rejestracji i ana-lizie przebiegów elektrycznych w ener-getyce, Przegląd Elektrotechniczny 2009, nr 9.

5. Hajdrowski K., Grzegorzyca G. : Dzia-łalność normalizacja w świetle zagad-nień związanych z sieciami inteligent-nymi i efektywnością energetyczną, Smart Grids Polska 4/2012.

mgr inż. Grzegorz GrzegorzycaZakład Pomiarowo-Badawczy Energetyki

„ENERGOPOMIAR-ELEKTRYKA” Sp. z o.o.Gliwice, 44-101 Gliwice,

ul. Świętokrzyska 2,

e-mail: [email protected]

www.elektryka.com.plRys. 7. Synchronizacja układu wyspowego z SEE

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201548

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

8542 MERSEN AP Surge Trap A4 PL.indd 1 08/10/14 09:45

WstępIRiESP stanowi zbiór zasad i  definicji określających pracę krajowego syste-mu energetycznego.Spełnia ona wymagania zawarte w kra-jowych aktach prawnych, w szczegól-ności w ustawie Prawo energetyczne, zawarte w aktach prawnych Unii Euro-pejskiej, oraz wynikające z międzynaro-dowych standardów bezpieczeństwa i niezawodności pracy systemów elek-troenergetycznych.Składa się z trzech części:

y IRiESP - Część ogólna; y IRiESP - Warunki korzystania, prowa-

dzenia ruchu, eksploatacji i planowa-nia rozwoju sieci, określająca szcze-gółowe warunki korzystania z  sieci elektroenergetycznych przez użyt-kowników systemu oraz warunki i sposób prowadzenia ruchu, eksplo-atacji i planowania rozwoju tych sieci;

y IRiESP - Bilansowanie systemu i za-rządzanie ograniczeniami systemo-wymi, będąca wyodrębnioną czę-ścią a dotycząca bilansowania sys-temu i zarządzania ograniczeniami systemowymi.

W niniejszym referacie omówiono wy-magania i  zalecenia techniczne dla układów regulacji napięcia i mocy bier-nej AVR jednostek wytwórczych, oraz dla automatycznych układów regulacji napięć w węzłach wytwórczych ARNE

i ARST, które zawarto w punkcie 2.2.3.3. w/w instrukcji.

Jednostki wytwórczeJednostka wytwórcza to zespół urzą-dzeń należących do przedsiębiorstwa energetycznego, służący do wytwarza-nia energii elektrycznej i wyprowadzania mocy. Jednostka wytwórcza obejmuje zatem oprócz kotła , turbiny i generato-

ra także transformatory blokowe oraz li-nie blokowe wraz z łącznikami w miejscu przyłączenia jednostki do sieci.Jednostki wytwórcze o mocy osiągal-nej 50 MW lub wyższej, powinny być wyposażone w:

y regulator turbiny y regulator napięcia zdolny do współ-

pracy z nadrzędnymi układami regu-lacji napięcia i mocy biernej,

Charakterystyka oraz testy odbiorcze układów regulacji napięcia i mocy biernej (AVR, ARNE, ARST) w kontekście wymagań IRiESP

W referacie omówiono wymagania stawiane układom regulacji napięcia i mocy biernej (AVR, ARNE, ARST) zawarte w Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sieci Przesyłowej. Warunki korzystania, prowadzenia ruchu, eksploatacji i planowania rozwoju sieci. Polskie Sieci Elektroenergetyczne Operator S.A. – wersja obowiązująca od dnia 1 lutego 2013 r. Przedstawiono również uwagi do wymagań oraz sugestie uściślenia niektórych zapisów instrukcji w przyszłości. Zaprezentowano zasady prowadzenia testów odbiorowych dla tych układów.

Rys. 1 . Charakterystyka zdolności jednostki wytwórczej do generacji mocy czynnej w funkcji częstotliwości.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201550

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

100%

95%

85%

P [p.u]Moc

generowanaw stosunku

do mocy osiąganej

Ośrodek generowanej mocy czynnej powi-nien być realizowany

z zachowaniem liniowej charakterystyki

Możliwość odłączenia jed-nostki ... na skutek zadziałania zabezpieczenia od zwyżki ...

47,5 48,0 48,5 49,0 50,0 51,0 52,5

f [Hz]Częstotliwość

y wyłącznik generatorowy, y transformator blokowy z możliwo-

ścią zmiany przekładni pod obcią-żeniem, którego zakres regulacyjny wynosi nie mniej niż ±10% Un, przy zapewnieniu jednostkowej zmiany napięcia w  granicach 1% Un, o  ile OSP nie określi inaczej.

Zakres pracy jednostki wytwórczej po-winien mieścić się w przedziałach po-kazanych na rys.1.- f>49 Hz praca ciągła,- 48,5 <f<49,0 Hz praca ciągła przez

30 minut łącznie 3 godz. w roku- 48,0 <f<48,5 Hz praca ciągła przez

20 minut łącznie 2 godz. w roku- 47,5 <f<48,0 Hz praca ciągła przez

10 minut łącznie 1 godz. w roku

Wymagania dotyczące generacji mocy czynnej powinny byś spełnione rów-nież, gdy napięcie sieci wytwórczej spadnie do poziomu 85% wartości zna-mionowej. Jednostka wytwórcza powinna mieć zapewnioną możliwość pracy bez ograniczeń czasowych w  przedziale częstotliwości od 49 do 51 Hz i w prze-dziale napięcia na zaciskach generatora od 95 do 105% napięcia znamionowe-go, z  zachowaniem zdolności do ge-neracji mocy osiągalnej przy znamio-nowych współczynnikach mocy.Przy obciążeniu mocą znamionową jednostka wytwórcza musi posiadać zdolność do generacji mocy biernej przy znamionowym współczynniku mocy cos φ = 0,85 (o charakterze in-dukcyjnym) i  poboru mocy biernej

przy współczynniku mocy cos φ = 0,95 (o charakterze pojemnościowym). Przy obciążeniu mocą czynną niższą niż znamionowa jednostka wytwórcza musi posiadać zdolność do generacji całej dostępnej mocy biernej, zgodnie z wykresem kołowym generatora.Wykres kołowy generatora sporządza-ny jest przez jego wytwórcę i uzależnia zakres generacji mocy biernej od na-pięcia generatora w zakresie 0,95 <Ug < 1,05. Zależność ta jest istotna szcze-gólnie w zakresie pracy pojemnościo-wej. Instrukcja wymaga , aby regulator napięcia zapewniał możliwość regula-cji napięcia generatora w przedziale 80 ÷110 % napięcia znamionowego. Biorąc pod uwagę konieczność zapewnienia 5% strefy bezpieczeństwa na działanie ogranicznika pojemnościowej mocy biernej i takiej samej na działanie ARNE wymóg pracy z cos φ = 0,95 pojemno-ściowym oraz zdolność generacji całej dostępnej mocy biernej zgodnie z wy-kresem kołowym jest dla napięć 0,8< Ug <0,95 niemożliwy do spełnienia.

Układy wzbudzenia jednostek wytwórczychUkład wzbudzenia jednostki wytwór-czej powinien utrzymywać stabilnie jej napięcie w  pełnym zakresie regulacji i  zapewniać pułap forsowania wzbu-dzenia nie mniej niż 1,5 Uwn. , oraz stro-mość narastania napięcia wzbudzenia nie niej są niż 1,5 Uwn /sek.Powinien być wyposażony w :

y jeden obwód regulacji napięcia jed-nostki wytwórczej (tzw. regulację

automatyczną) z możliwością zdal-nego sterowania wartością zadaną,

y obwód regulacji napięcia wzbudze-nia lub prądu wzbudzenia jednostki wytwórczej tzw. regulację ręczną)

y ogranicznik minimalnej mocy bier-nej (kąta mocy),

y ogranicznik maksymalnego prądu wirnika,

y ogranicznik indukcji, y stabilizator systemowy dwuwejściowy,

Zakres regulacji napięcia 80 – 110 % Ugn , a zakres kompensacji nie mniej niż ±15% od mocy czynnej i biernej.Po zadanej skokowej zmianie warto-ści napięcia podczas biegu jałowego jednostki wytwórczej o ±10%, czas do-prowadzenia napięcia do wartości zna-mionowej przez regulator napięcia po-winien być krótszy niż:

y 0,3 s - dla statycznych tyrystorowych układów wzbudzenia,

y 1 s - dla elektromaszynowych ukła-dów wzbudzenia.

Po zrzucie mocy biernej wytwarzanej przez jednostkę wytwórczą od war-tości znamionowej mocy biernej do biegu jałowego, czas regulacji napię-cia jednostki wytwórczej powinien być krótszy niż:

y 0,5 s - dla statycznych tyrystorowych układów wzbudzenia,

y 1,5 s - dla elektromaszynowych ukła-dów wzbudzenia.

Przy samowzbudzeniu się jednostki wytwórczej z automatyczną regulacją napięcia zwiększenie napięcia jednost-ki wytwórczej przez regulator nie może przekroczyć 15% wartości napięcia zna-mionowego.Instrukcja podaje również sposób dzia-łania ograniczników, dokładność ich działania oraz zakresy nastaw.Rodzaj instalowanych układów regu-lacji napięcia, stabilizatorów systemo-wych oraz ich nastawienia, wymagają uzgodnienia z OSP.

Układy regulacji napięć w węzłach wytwórczych (ARNE i ARST)Układ ARNE powinien umożliwiać regu-lację napięcia w stacji, do której są przy-łączone jednostki wytwórcze, w zakre-sie zmian mocy biernej w pełnym obsza-rze wynikającym z wykresu kołowego generatorów tych jednostek i powinien współpracować z  układem regulacji napięcia ARST, sterującym przekładnią transformatorów sprzęgłowych w stacji. Regulacja powinna się odbywać w taki sposób, aby przełączanie zaczepów transformatorów sprzęgłowych nastę-powało po wyczerpaniu możliwości re-gulacji mocy biernych generatorów.Rys. 2. Wykres kołowy generatora z uwzględnieniem napięcia

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 51

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Jeżeli do stacji nie są przyłączone jed-nostki wytwórcze regulacji napięcia stacji dokonuje układ ARST.Układ powinien działać w taki sposób, aby częstotliwość zmian zaczepów transformatorów nie przekraczała śred-niej dobowej częstotliwości dla danego przełącznika.Układ ARNE nie może powodować oscylacji napięć rozdzielni oraz powi-nien zapewnić proporcjonalny do mo-cy czynnych jednostek wytwórczych rozdział mocy biernych.Zadawanie wartości regulowanych po-winno być możliwe miejscowo i zdal-nie z nadrzędnych ośrodków dyspozy-cji mocy.Podano zakresy nastaw strefy nieczu-łości dla układów ARNE i ARST, czasów przerwy między impulsami sterujący-mi, oraz marginesów bezpieczeństwa Qgmax.W  Instrukcji przewidziano działanie blokad w  przypadku przekroczenia granicznych wartości napięcia regu-lowanego oraz granicznego napięcia jednostki wytwórczej Ugmax oraz moż-liwość jej nastawiania.Nie przewidziano blokad od minimalne-go napięcia jednostki wytwórczej, mak-symalnego prądu wzbudzenia generato-ra oraz wprowadzenie zależności granicy pracy pojemnościowej od napięcia ge-

neratora. Parametry te łącznie z dotych-czasowymi pozwalają na bardziej precy-zyjne określenie granic pracy generato-rów załączonych do ARNE i od pewnego czasu są stosowane w praktyce.Przykładowe okno pracy generatora w ARNE przedstawiono na rys. 3.

Wątpliwości budzą dwa zapisy. y „Układ ARNE powinien umożliwiać

nastawę statyzmu regulatora na-pięcia w granicach 0 – 3 %”

Układ ARNE i  regulator napięcia ge-neratora są to oddzielne urządzenia, wprawdzie współpracujące ze sobą, ale aktualnie nie ma możliwości wpro-wadzania przez ARNE zmian statyzmu regulatora, choć w dobie mikroproce-sorów można ją sobie wyobrazić. Nie wydaje się jednak, aby taka możliwość była uzasadniona. Prawdopodobnie chodzi o możliwość zmiany przez AR-NE statyzmu (nachylenia charakterysty-ki) regulacji danego systemu szyn.

y „Układ ARNE powinien umożliwić zregulowanie odchyłki napięcia do wartości zadanej w czasie krótszym niż 3 minuty.”

Ten punkt jest nieprecyzyjny. Nie mówi nic o wielkości odchyłki i o ilości genera-torów pracujących na dany system szyn.Testy odbiorcze i  sprawdzające auto-matycznych układów grupowej regu-

lacji napięć jednostek wytwórczych.Wytwórcy są obowiązani do przepro-wadzania testów odbiorczych układów ARNE w następujących przypadkach:

y uruchamiania nowych obiektowych układów regulacji,

y modernizacji istniejących układów regulacji,

y zmian struktury lub algorytmu ukła-dów regulacji,

y zmian sprzętowych w układach re-gulacji,

y zmiany zakresów regulacji układów ARNE.

Testy przeprowadza niezależna firma ekspercka, uzgodniona z OSP, według programu uzgodnionego z OSP.

Literatura:Instrukcja Ruchu i  Eksploatacji Sieci Przesyłowej. Warunki korzystania, pro-wadzenia ruchu, eksploatacji i  plano-wania rozwoju sieci. Polskie Sieci Elek-troenergetyczne Operator S.A. – wersja obowiązująca od dnia 1 lutego 2013 r.Sprawozdania z  badań odbiorczych - ENERGOTEST

nmgr inż. Władysław Przytocki

Energotest sp. z o.o.

Rys. 3. Przykładowe okno pracy generatora w ARNE

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201552

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Perspektywy zastosowań nadprzewodników w elektryce

W dobie kryzysu energetycznego zja-wisko nadprzewodnictwa coraz sze-rzej wchodzi w obszar zainteresowań elektryków, co związane jest z nowy-mi możliwościami urządzeń zbudowa-nych przy wykorzystaniu wysokotem-peraturowych materiałów nadprze-wodnikowych. Rosnące zainteresowa-nie przemysłu elektrotechnicznego technologiami nadprzewodnikowymi uwidocznione jest w wynikach sonda-żu organizacji zrzeszającej firmy zajmu-jące się nadprzewodnictwem stosowa-nym CONECTUS. Skrót ten pochodzi od nazwy Consortium of European Com-panies Determined to Use Supercon-ductivity. Według tego sondażu przed-stawionego na rys. 1 światowy budżet na nadprzewodnictwo, osiąga rocz-nie w skali globalnej ponad 5 mld Eu-ro z tendencją wzrostową od 5,08 mld Euro w 2011 r. do 5,42 mld Euro w bie-żącym roku, z prognozą 5,665 mld Euro w 2016 r. Porównanie skali różnych ka-tegorii zastosowań nadprzewodników, zarówno nisko jak i wysokotemperatu-rowych wskazuje na nadal silną domi-nację zastosowań przemysłowych nad-przewodników klasycznych w porów-naniu do wysokotemperaturowych. Największe znaczenie mają elektroma-gnesy nadprzewodnikowe stosowane przede wszystkim w medycynie, jak też w projektach olbrzymich akcelerato-

rów nadprzewodnikowych. Elektroma-gnesy nadprzewodnikowe otwierają w medycynie, nieosiągalne innymi me-todami możliwości badania na przykład schorzeń, w tym nowotworów mózgu z pomocą techniki obrazowania (MRI), przy użyciu jądrowego rezonansu ma-gnetycznego (NMR). Z rysunku 1 widać zdecydowaną dominację wykorzysta-nia materiałów nadprzewodnikowych w badaniach NMR, których obecnym finalnym celem jest skonstruowanie aparatu pracującego na częstotliwości 1 GHz w polu magnetycznym elektro-magnesów nadprzewodnikowych na-wet ponad 23 T. Obrazy uzyskane w tej metodyce tomografii komputerowej MRI (Magnetic Resonance Imaging), jak wynika z fotografii przedstawionej na rys. 2 przyrównać można do uzyska-nych z pomocą cięcia chirurgicznego przy użyciu skalpela.

Jak pokazuje to rysunek 1 obecnie ry-nek związany z zastosowaniami nad-przewodników w NMR, łącznie z tomo-grafią przetwarzania obrazów MRI oraz w sferze badań i rozwoju (R&D) sięga 5 mld euro rocznie, co w około 90% wyczerpuje całkowity budżet związa-ny z materiałami nadprzewodnikowy-mi. Drugim ważnym wnioskiem wy-nikającym z rys. 1 jest dominująca ro-la materiałów niskotemperaturowych w przemysłowych zastosowaniach nadprzewodników, jakkolwiek zaczy-nają zarysowywać się tutaj także za-czątki zastosowań nadprzewodników wysokotemperaturowych już w bieżą-cym roku, co oznacza przejście od fa-zy konstrukcji modelowych w obszar urządzeń przemysłowych. Jak wynika z tej analizy, o ile pierwotnie nadprzewodnictwo było domeną ba-dań uczonych w laboratoriach fizycz-nych, to obecnie coraz większą uwagę przywiązuje się do zastosowań nad-przewodników. Wynikało to również z faktu, że pierwsze badania dotyczą-ce materiałów nadprzewodnikowych prowadzone były na jednoskładniko-wych metalach, takich jak historycz-nie ujmując rtęć, cyna, ołów, ind. Pier-wiastki te charakteryzowały się prostą strukturą krystalograficzną i niskimi parametrami nadprzewodnikowymi, w tym niewysokimi prądami krytycz-nymi, co negatywnie wpływało na możliwości ich wykorzystania w elek-troenergetyce. Dopiero opracowanie

Analiza perspektyw i problemy zastosowania nadprzewodników wysokotemperaturowych w elektrotechniceW artykule przeprowadzono analizę perspektyw i problemów wykorzystania nadprzewodników wysokotemperaturowych w urządzeniach elektro-energetycznych oraz miernictwie. Przedstawiono skalę rynku komercyjnego związanego z poszczególnymi urządzeniami nadprzewodnikowymi oraz jego rozwój. Omówiono specyficzną warstwową strukturę nadprzewodników wysokotemperaturowych i jej wpływ na zagadnienia przepływu prądu przez te materiały, straty mocy generowane w taśmach II generacji oraz konstrukcję warstwowych urządzeń pomiarowych SQUID-ów. Zanalizowano zalety wykorzystania tych czujników pomiarowych w medycynie oraz wykorzystania nadprzewodników wysokotemperaturowych w kriokablach.

Rys. 1. Porównanie budżetu światowego rynku zastosowań materiałów nadprze-wodnikowych w poszczególnych latach, z podziałem na różne obszary. (Na pod-stawie prognoz organizacji CONECTUS).

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 53

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

w latach 60-tych technologii produk-cji przewodów nadprzewodnikowych z dwuskładnikowych metali, głównie NbTi i Nb3Sn przyniosło pierwszy prze-łom w elektro-energetycznych zasto-sowaniach nadprzewodników. Na rys. 3 pokazano przekrój wielowłóknowe-go przewodu nadprzewodnikowego z Nb3Sn w matrycy brązowej. Włókna Nb3Sn o mikronowej średnicy tworzą kilkadziesiąt żył, które następnie zanu-rzone są w matrycy. Specjalna konfi-guracja ułożenia włókien uzależniona jest od dopuszczalnych strat mocy i warunków stabilizacji całego przewo-du. Dla zmniejszenia strat mocy stosu-je się również transpozycję żył, co jest łatwiejsze do wykonania dla niskotem-peraturowych przewodów nadprze-wodnikowych. Prawdziwa rewolucja z zakresu nad-przewodnictwa, w tym jego zasto-sowań ma miejsce obecnie, po od-kryciu nadprzewodników wysoko-temperaturowych o podstawowym składzie YBa2Cu3O7-x i Bi2Sr2Ca2Cu3O10, a więc już 4-komponentowych oraz pięcio-komponentowych nadprze-wodników o temperaturze krytycznej znacznie przekraczającej temperatu-rę wrzenia ciekłego azotu, wynoszą-cą 77 K [1,2]. Dla stechiometrycznego składu YBa2Cu3O7-x temperatura kry-tyczna wynosi 92 K, jakkolwiek możli-we są tutaj podstawienia innych ziem rzadkich w miejsce itru, jak gadolin, lantan, a także rtęci, co prowadzi do

podwyższenia temperatury krytycz-nej. W przypadku nadprzewodników na bazie bizmutu mamy do czynienia z dwoma fazami umownie oznakowa-nymi symbolami Bi-2223 oraz Bi-2212, gdzie liczby opisują koncentrację od-powiednich składników. Faza Bi-2223 ma temperaturę krytyczną 125 K, rów-nież Tc = 85 K dla Bi-2212 jest wielkością znacznie przewyższającą temperaturę wrzenia ciekłego azotu. Nadprzewod-niki na bazie bizmutu stosowane są do wytwarzania taśm nadprzewodni-kowych tak zwanej I generacji, metodą PIT (Powder in Tube) przeciągania i wy-grzewania rurki srebrnej wypełnionej drobnym proszkiem z nadprzewodni-ka. Na rys. 4 pokazany jest wykonany z użyciem wysokotemperaturowych taśm nadprzewodnikowych uchwyt modelu ogranicznika nadprzewodni-kowego oraz wysokotemperaturowe uzwojenie nadprzewodnikowe nawi-nięte wysokotemperaturowym prze-wodem I generacji na bazie BiSCCO, w izolacji kaptonowej.Przewody II generacji wytwarzane są stosując technologię epitaksjalnego wzrostu cienkiej warstwy nadprze-wodnikowej na odpowiednio dobra-nym podłożu. Podłożem tym jest na ogół taśma hastelloyowa zawierająca ponad 50% niklu, stosowana ze wzglę-dów technologicznych, gdyż umoż-liwia ona właśnie epitaksjalny wzrost warstwy nadprzewodnika wysoko-temperaturowego. Obecność niklu, manganu i żelaza w tym stopie prowa-dzi jednak do podwyższenia natężenia pola magnetycznego i histerezowych strat mocy zarówno w nadprzewodni-ku, jak też w samym podłożu, co omó-wione zostanie w następnym punkcie. Jest to więc pewne ograniczenie wy-korzystania zmiennoprądowego tych taśm nadprzewodnikowych. Struktura warstwowa jest charakterystyczną ce-chą wysokotemperaturowych mate-riałów nadprzewodnikowych zarówno w postaci taśm nadprzewodnikowych II generacji, jak też uwidacznia się ona w strukturze krystalograficznej nad-

przewodników wysokotemperaturo-wych, pokazanej na rys. 5. Rys. 5 przedstawia strukturę krystalo-graficzną nadprzewodnika wysoko-temperaturowego typu YBa2Cu3O7-x z widocznymi płaszczyznami miedzio-wo-tlenowymi odpowiedzialnymi za efekt nadprzewodnictwa wysokotem-peraturowego. Można mówić o wystę-powaniu warstwowej struktury także w przypadku ostatnio odkrytych nad-przewodników żelazowych - pnikty-dów, o strukturze pokazanej na rys. 6. Nadprzewodnictwo w tych materia-łach odkryto w 2006 r. w związku La-FePO1-x o temperaturze krytycznej 5 K. Obecnie temperatura krytyczna pod-wyższona została do ponad 50 K, stosu-jąc różne podstawienia chemiczne ich składu. W przeciwieństwie do nadprze-wodników wysokotemperaturowych wymienionych poprzednio zawiera-jących płaszczyzny CuO2 materiały te nie zawierają miedzi, co było zasko-czeniem. Natomiast odwołując się do pokazanego na rysunku 3 przewodu nadprzewodnikowego na bazie brązu, żartobliwie określa się obecną sytuację badań w obszarze nadprzewodnictwa stosowanego, przejściem z epoki brą-zu w erę żelaza. Badania te zelektryzo-wały środowisko kriogeników, gdyż nie oczekiwano uzyskania nadprzewod-nictwa w związkach żelaza, które jest

Rys. 3. Przekrój wielowłóknowego ze-wnętrznie stabilizowanego przewodu nadprzewodnikowego o obniżonych stratach mocy z Nb3Sn, w matrycy brą-zowej. Dzięki uprzejmości dr. M. Tho-enera z Bruker EAS GmbH, Niemcy.

Rys. 4. Widok elementu pomiarowego modelu ogranicznika i nawiniętej przewodem typu BiSCCO cewki nadprzewodnikowej

Rys. 2. Widok głowy ludzkiej uzyskany meto-dą obrazowania z pomocą rezonansu ma-gnetycznego MRI, z zaznaczonym strzałką badanym fragmentem mózgu (internet)

Rys. 5. Warstwowa struktura krystalograficz-na ceramicznego nadprzewodnika wyso-kotemperaturowego o wzorze YBa2Cu3O7-x

z oznaczeniem położeń atomów

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201554

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

ferromagnetykiem, co prowadzi do rozrywania elektronowych par Coope-ra o przeciwnych spinach. Po pierwszym zaskoczeniu okaza-ło się jednak, że nadprzewodnictwo w związkach żelaza znane jest od daw-na, czego przykładem są związki ura-nu U6Fe, toru Th7Fe oraz innych ziem rzadkich o składzie (Sc, Y, Lu i Tm)2Fe3Si5 lub (La, Y)Fe4P12. Temperatura przej-ścia nadprzewodnikowego wynosi dla tych materiałów kilka stopni. Natomiast w pniktydach, odkrytych przez grupę prof. Hosono osiągnięto już temperatu-rę krytyczną 56 K oraz wysokie wartości prądu krytycznego i krytycznych pól magnetycznych ponad 100 T, co plasu-je te związki w sferze nowych przyszło-ściowych materiałów do wytwarzania taśm nadprzewodnikowych. W kolej-nych latach odkryto nadprzewodnic-two wysokotemperaturowe w całym szeregu nadprzewodników na bazie żelaza. Warstwowa struktura nadprzewodni-ków wysokotemperaturowych wyko-rzystywana jest także w elektronice nadprzewodnikowej, w tym w konstruk-cji najczulszego znanego magnetome-tru mierzącego pole magnetyczne: SQUID-u (Superconducting Quantum Interference Device) skonstruowanego z pomocą cienkich warstw z nadprze-wodników wysokotemperaturowych. O czułości i skali przydatności tego urzą-dzenia świadczyć może rys. 7 pokazują-cy rozkład występujących w medycynie pól magnetycznych i ich częstotliwości oraz analogiczne charakterystyki po-miarowe SQUID-u niskotemperaturo-wego (LTS) i wysokotemperaturowego (HTS). Jak wynika z tego rysunku wyko-rzystanie SQUID-ów umożliwia otwar-cie całkiem nowych obszarów medy-cyny jakimi jest analiza pól magnetycz-

nych ciała ludzkiego. Magneto-encefa-lografia opisująca te słabe pola magne-tyczne wytworzone w ciele ludzkim jest dodatkowym żródłem informacji w po-równaniu do elektrokardiogramów, tak ważnych dla analizy zdrowia pacjentów.Podsumowując perspektywy zastoso-wań nadprzewodników, w najbliższych latach spodziewać się można dalszego rozwoju metodyki MRI dla diagnostyki medycznej z użyciem elektromagne-sów nadprzewodnikowych. Magnesy hybrydowe z dodatkowym uzwoje-niem z nadprzewodników wysokotem-peraturowych wytwarzającym ultra sil-ne pola magnetyczne ponad 23,5 T użyteczne będą zarówno w badaniach podstawowych, jak też przy analizie re-zonansem magnetycznym składu che-micznego materiałów. Jakkolwiek na-dal będzie dominowało wykorzystanie wielowłóknowych przewodów z nad-przewodników niskotemperaturowych typu NbTi lub Nb3Sn w konstrukcjach elektromagnesów nadprzewodniko-wych, to jednak coraz większą obec-ność zaczną wykazywać w konstruk-cjach elektromagnesów nadprzewod-niki wysokotemperaturowe, jako do-prowadzenia prądowe oraz wspoma-gające uzwojenia dodatkowe. Oprócz wysokotemperaturowych doprowa-dzeń nadprzewodnikowych w ukła-dach dużych akceleratorów wykorzy-stywane będą wysokotemperaturowe nadprzewodnikowe wnęki rezonan-sowe. Niezależnie można oczekiwać w nieodległej perspektywie rozwoju przemysłowych zastosowań nadprze-wodników, w szczególności wysoko-temperaturowych, w nowych konstruk-cjach kriokabli, nadprzewodnikowych ograniczników prądów zwarcia induk-cyjnych i rezystywnych, silników, ło-żysk magnetycznych i innych fascynu-

jących aplikacji. Szczególnie obiecujące będą zastosowania nadprzewodników wysokotemperaturowych w krioka-blach energetycznych. O ile tematyka ta w odniesieniu do niskotemperatu-rowych nadprzewodników nie spraw-dziła się z przyczyn ekonomicznych, przede wszystkim wysokich kosztów chłodzenia, to wykorzystanie omówio-nych poprzednio taśm z nadprzewod-ników wysokotemperaturowych stwa-rza już realne perspektywy konstruk-cji tych kriokabli. Pierwszy kriokabel zbudowany został w Europie w 2001 r. w Danii. Był to kabel trójfazowy, 30 me-trowy o mocy 104 MVA i prądzie 2 kA, który po kilku latach pracy w Kopenha-dze został zdemontowany i przecho-dzi fazę badań post-eksploatacyjnych. W obecnych rozwiązaniach takich jak kriokabel na Long Island w USA, krio-kabel budowany przez KEPCO w Korei Południowej lub przez Sumitomo w Ja-ponii, wartości prądu rzędu 2-3 kA są zachowane, jednak długości kriokabli sięgają już ponad 500 m. Największy postęp w dziedzinie kriokabli nadprze-wodnikowych obserwuje się w Korei Południowej, gdzie w 2007 r. zainstalo-wano 100 m kabel w miejscowości Go-chang oraz budowany jest 500 m kabel w Seulu przez konsorcjum koreańskie KEPCO i amerykańskie AMSC – Ameri-can Superconductor Corporation.

Wybrane problemy wykorzystania nadprzewodników wysokotemperaturowych w elektrotechnice

Na obecnym poziomie rozwoju tech-nologicznego, zastosowania wysoko-temperaturowych materiałów nad-przewodnikowych zaczynają być już nie oryginalnym eksperymentem, ale normalną praktyką, w której decydują-cą rolę odgrywa ekonomia oraz zalety techniczne danego rozwiązania. Jeśli chodzi o ekonomię to istotne są koszty chłodzenia oraz materiałów nadprze-wodnikowych. Osiągnięcie temperatu-ry krytycznej wyższej od temperatury ciekłego azotu jest dużą zaletą, gdyż koszt jednego litra azotu LN2 wynosi około 4 zł, podczas gdy cena analo-gicznej ilości ciekłego helu może do-chodzić nawet do kilkudziesięciu zł. Cena ta rośnie, jakkolwiek Polska jest potentatem w produkcji ciekłego helu. W Odolanowie pod Ostrowem Wielko-polskim występują największe w Eu-ropie zasoby gazowego helu. Z kolei koszt wysokotemperaturowych taśm nadprzewodnikowych, ze względu na

Rys. 6. Struktura krystalograficzna wysokotemperaturowego nadprze-wodnika na bazie żelaza LaFeAsO wykazującego temperaturę krytycz-ną do 56 K (na podstawie Internetu)

Rys. 7. Natężenia występujących w ciele ludzkim pól magnetycznych i czułości interferometrów kwantowych SQUID-ów

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 55

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

postęp technologiczny i coraz bardziej komercyjny proces produkcji ustawicz-nie maleje i obecnie szacuje się go na poziomie 70 USD/(kA•m). Ponieważ ta-śmy wytwarza się procedurą napylania, więc cena jej sprzedaży określona jest na podstawie szerokości napylonej ta-śmy w metrach. Jest bowiem wówczas do uzgodnienia z producentem wybór szerokości taśmy, przycinanej lasero-wo, która będzie spełniała oczekiwa-nia prądowe zamawiającego, jak wy-nika z powyższej zależności. W ostat-nich wersjach taśmy takie wycina się laserowo w szczególny kształt przepla-tanych wstążek, jak pokazuje to rys. 8, co prowadzi do zmniejszenia strat mo-cy w efekcie transpozycji żył i jest re-alizowane w tzw. kablu Roebela, prze-widzianym do użycia w impulsowych polach magnetycznych akceleratorów nadprzewodnikowych. Stanowią one podstawę konstrukcji reaktorów ją-drowych używanych w procesie fuzji jądrowej, jak ITER i następna projekto-wana wersja DEMO. Problemem jest znaczna cena takiego profilowanego kabla z transpozycją żył wielokrotnie przewyższająca cenę pojedynczej nad-przewodnikowej taśmy wysokotempe-raturowej.

Rys. 8. Schemat konstrukcji transpo-nowanego, wysokotemperaturowego, nadprzewodnikowego kabla Roebela (internet)

Podstawowym warunkiem z punktu widzenia stabilnego działania urządzeń z wysokotemperaturowymi materiała-mi nadprzewodnikowymi jest rozpo-znanie zjawisk elektromagnetycznych zachodzących w danym urządzeniu nadprzewodnikowym, które wpływają na bezpieczną i efektywną jego pracę. Najbardziej spektakularnym niebezpie-czeństwem jest występowanie quen-chu – niekontrolowanego przejścia do stanu rezystywnego, którego należy uniknąć. Istotną rolę w tym niezbilan-sowaniu warunków chłodzenia i gene-rowanego ciepła podczas pracy urzą-dzenia odgrywają straty mocy. Na rys. 9

pokazana jest obliczona zależność ge-nerowanych strat mocy w uzwojeniu z taśm nadprzewodnikowych drugiej generacji w funkcji odległości magne-tycznego podłoża, z którego wykona-na została taśma nadprzewodnikowa, od warstwy nadprzewodnikowej.

Rys. 9. Wpływ na zależność od gęstości prądu j strat mocy L, w jednostkach zre-dukowanych, odległości magnetyczne-go podłoża zawierającego nikiel, o cha-rakterystyce magnetycznej wyrażonej wzorem B=0,9 tanh(0,9•H).

Inne istotne ograniczenie dotyczy wartości prądu krytycznego nadprze-wodnika, który jest ściśle uzależniony od odziaływań zakotwiczających wiry magnetyczne na defektach struktural-nych. Mechanizm tego oddziaływania pokazany jest na rys. 10 uwidacznia-jącym warstwową strukturę nadprze-wodnika wysokotemperaturowego i z tym związaną specyfikę kształtu wi-rów magnetycznych typu „naleśniko-watego” - pancake.

Rys. 10. Zakotwiczony wir magnetyczny „naleśnikowatego” kształtu o rozmiarze ξ, wychylony na odległość x względem nanodefektu.

W języku elektromagnetyzmu zakotwi-czenie opisuje się barierą potencjału ΔU, którą musi pokonać wir dla uzyska-nia swobodnego ruchu, co prowadzi do pojawienia się pola elektrycznego. Hc w równaniu (1) oznacza termodyna-miczne pole krytyczne, l jest grubością warstwy nadprzewodnikowej, ξ długo-

ścią koherencji opisującą rozmiar rdze-nia wiru nadprzewodnika, α stałą sprę-żystości sieci nici wirowych, d rozmia-rem nanodefektu zaczepiającego wir magnetyczny, natomiast i=j/jc zreduko-waną do gęstości prądu krytycznego jc gęstością prądu transportu. Osiągnięcie wartości krytycznej prądu transportu i=1 prowadzi do zaniku bariery poten-cjału i wskutek tego przejście do stanu płynięcia strumienia magnetycznego oraz wystąpienie rezystancji w nad-przewodniku. Zauważmy jednak, że już nawet pełzanie strumienia magnetycz-nego w postaci przeskoków wirów po-między różnymi centrami zakotwiczenia prowadzić będzie do pojawienia się re-zystancji, a więc ograniczy zdolności prą-dowe taśmy nadprzewodnikowej. Prąd krytyczny taśm nadprzewodnikowych stanowiących podstawowy element kriokabla nadprzewodnikowego będzie więc uzależniony od koncentracji defek-tów w nadprzewodniku wysokotempe-raturowym. Defekty strukturalne mogą powstać zarówno w samoistny sposób podczas procesu technologicznego wy-twarzania taśmy nadprzewodnikowej, jak też podczas nawinięcia z niej uzwo-jenia lub w procesie eksploatacji. Przypa-dek ten zachodzi szczególnie w elektro-magnesach nadprzewodnikowych sto-sowanych w akceleratorach jądrowych, w których nanorozmiarowe defekty wy-twarzane są w skutek napromieniowa-nia szybkimi neutronami i ciężkimi jo-nami. Zbyt mała koncentracja defektów nie powstrzyma sieci wirów, a zbyt duża uszkodzi nadprzewodnik. Z kolei wielowarstwowa struktura nad-przewodników wysokotemperaturo-wych pokazana poprzednio prowadzi do osobliwości przepływu prądu w kie-runku prostopadłym do płaszczyzn. Wówczas mechanizm ograniczający prąd transportu uzależniony jest od Josephsonowskich efektów.

Literatura

[1] Sosnowski J., Kriokable nadprze-wodnikowe, Wydawnictwo Książkowe, Instytutu Elektrotechniki, 2012, s. 1-100.[2] Sosnowski J., Materiały nadprzewod-nikowe: modelowanie własności i za-stosowania, Wydawnictwo Książkowe Inst. Elektrotechniki, 2008, s. 1-209.

nJacek Sosnowski

Instytut Elektrotechniki, Zakład Wielkich Mocy, Warszawa

(1)

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201556

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

1. WstępKodeks sieciowy Requirements for Grid Connection Applicaple to all Generators (NC RfG) definiuje wymagania tech-niczno-organizacyjne dla jednostek wytwórczych (co do zasady nowych, z możliwością ich zastosowania dla ist-niejących) i wtórnie operatorów syste-mu przesyłowego (OSP) i dystrybucyj-nego (OSD. Dotyczy podmiotów nie tyl-ko z naszego obszaru synchronicznego kontynentalnej Europy ale i pozostałych obszarów synchronicznych. Kodeks sie-ciowy NC RfG określa wymagania tech-niczne dla jednostek wytwórczych za-leżnie od ich mocy i napięcia przyłącze-nia. Zdefiniowano cztery typy jednostek wytwórczych A,B,C,D. Najmniejszą jed-nostką wytwórcza, która została obję-ta wymaganiami tego kodu sieciowe-go jest jednostka o  mocy osiągalnej 0,8 kW (typ A). Dla większych jednostek wytwórczych tj. dla pozostałych typów jednostek, ze względu na różnorod-ność struktur wytwarzania w poszcze-gólnych krajach objętych stosowaniem kodu sieciowego NC RfG, progi moco-we zostały zróżnicowane i określone dla poszczególnych obszarów synchronicz-nych (tabela 1).

Wymagania określone w NC RfG, co do zasady, nie są zróżnicowane zależnie od technologii, jednakże wymagania te określono dla czterech kategorii jed-nostek wytwórczych:

y wszystkie jednostki wytwórcze nie-zależnie od technologii i  sposobu przyłączenia do systemu elektro-energetycznego;

y jednostki wytwórcze przyłączone synchronicznie do systemu;

y jednostki wytwórcze przyłączone

do systemu poprzez układy energo-elektroniczne (farmy wiatrowe, far-my fotowoltaiczne PV);

y farmy morskie, z wykluczeniem farm morskich z przyłączem stałoprądo-wym, które zostały objęte wyma-ganiami odrębnego Network Code (HVDC NC).

Poniżej przedstawiono automatyki zdefiniowane w kodzie sieciowym NC RfG w zakresie regulacji mocy czynnej i częstotliwości.

I. Układy automatycznej regulacji mocy biernej i napięcia – wymagania w świetle zapisów projektu Network Code „Requirements for Grid Connection Applicaple to all Generators”

Charakterystyka oraz testy odbiorcze układów regulacji napięcia i mocy biernej w kontekście wymagań IRiESP oraz projektu Network CodeReferat składa się z dwóch części; w pierwszej opracowanej przez mgr inż.. Jerzego Rychlaka – PSE SA omówiono wymagania dla jednostek wytwórczych w zakresie ich zdolności do udziału w regulacji napięcia i mocy biernej wynikające z zapisów projektu dokumentu Network Code „Requirements for Grid Connection Applicaple to all Generators” w wersji z dn. 08.03.2013 r., udostęp-nionej na stronach www.entsoe.eu. Opisano podstawowe wymagania stawiane tym układom automatyki w odniesieniu do obec-nych wymagań określonych przez Operatora Systemu Przesyłowego w IRiESP oraz rozwiązań praktycznych stosowanych w KSE .

W części drugiej referatu opracowanej przez mgr inż. Władysława Przytockiego omówiono szczegółowo aktualne wymaga-nia stawiane układom regulacji napięcia i mocy biernej (AVR, ARNE, ARST) zawarte w Instrukcji Ruchu i Eksploatacji Sie-ci Przesyłowej. Warunki korzystania, prowadzenia ruchu, eksploatacji i planowania rozwoju sieci. Polskie Sieci Elektroenergetyczne Operator S.A. – wersja obowiązująca od dnia 1 lutego 2013 r. Przedstawiono również uwagi do wymagań oraz sugestie uściślenia niektórych zapisów instrukcji w przyszłości. Zaprezentowano zasady prowadzenia testów odbiorowych dla tych układów.

Tabela 1. Typy jednostek wytwórczych

Obszar synchroniczny Max próg mocy dla Typu B

Max próg mocy dla Typu C

Max próg mocy dla Typu D

Continental Europe 1 MW 50 MW 75 MW

Nordic 1.5 MW 10 MW 30 MW

Great Britain 1 MW 10 MW 30 MW

Ireland 0.1 MW 5 MW 10 MW

Baltic 0.5 MW 5 MW 15 MW

oraz oraz lub

Voltage level < 110 kV < 110 kV ≥ 110 kV

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 57

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Rys. 1. Przebieg napięcia w funkcji czasu określająca zdolność jednostki wytwórczej do FRT

Rys. 2. Przykadowy przebieg napięcia vs FRT

2. Automatyka FRT - zdolność do utrzymania się w pracy w przypadku zwarć w systemie

Określona w  kodeksie sieciowym NC RfG zdolność do utrzymania się w pra-cy w przypadku zwarć w systemie (FRT) jest wymagana dla jednostek typu B, C, D tj. dla jednostek wytwórczych o mo-cy 1 MW i powyżej, niezależnie od ich technologii.

W  NC RfG zdefiniowano charaktery-stykę FRT, której szczegółowe para-metry będą określane na poziomie krajowym przez OSP, w  zakresie do-puszczalnych nastaw określonych w  kodeksie sieciowym. Zakres do-puszczalnych nastaw został określony odrębnie dla jednostek wytwórczych typu B i C (tab. 1) oraz D (tab. 2), z po-działem na jednostki:

y przyłączone synchronicznie do sys-temu;

y przyłączone do systemu poprzez układy energoelektroniczne.

Jednostka wytwórcza powinna posia-dać zdolność do utrzymania się w pra-cy w przypadku obniżenia się napięcia w  punkcie przyłączenia do poziomu wyznaczonego krzywą, zgodnie z rys. 1. Jeśli napięcie międzyfazowe obniży się do poziomu poniżej krzywej, jed-nostka może się odłączyć od systemu (rys. 2). Zdefiniowana w  NC RfG i  przed-stawiona na rys 1 charakterystyka FRT określa napięcie międzyfazo-we w punkcie przyłączenia i dotyczy zwarć symetrycznych. Charakterysty-ka u =f(t) dla zwarć niesymetrycznych nie została zdefiniowano a  obowią-zek ten scedowano na OSP, który ma zdefiniować to wymaganie na pozio-mie krajowym.

Tabela 2. Jednostki wytwórcze typu B i C – zakres nastawczy dla automatyki FRT dla maszyn synchronicznych oraz farm wia-trowych i PV (wartości w nawiasie)

Voltage parameters [pu] Time parameters [seconds]

Uret:0.05 – 0.3(0.05 – 0.15) tclear:

0.14 – 0.25(0.14 – 0.25)

Uclear:0.7 – 0.9(Uret – 0.15) trec1:

tclear(tclear)

Urec1:Uclear(Uclear)

trec2:trec1 – 0.7(trec1)

Urec2:0.85 – 0.9 and ≥ Uclear

(0.85) trec3:trec2 – 1.5(1.5 – 3.0)

Tabela 3. Jednostki wytwórcze typu D – zakres nastawczy dla automatyki FRT dla maszyn synchronicznych oraz farm wia-trowych i PV (wartości w nawiasie)

Voltage parameters [pu] Time parameters [seconds]

Uret:0(0) tclear:

0.14 – 0.25(0.14 – 0.25)

Uclear:0.25(Uret)

trec1:tclear – 0.45(tclear)

Urec1:0.5 – 0.7(Uclear)

trec2:trec1 – 0.7(trec1)

Urec2:0.85 – 0.9(0.85) trec3:

trec2 – 1.5(1.5 – 3.0)

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201558

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

1.0

U/p.u.

0 tclear trec1 trec2 trec3 t/sec

Urec2

Urec1

Uclear

Uret

1.11.00.90.80.70.60.50.40.30.20.1

V/p.u.

0 0.75 1.5 2.250.25 1.0 1.75 2.50.5 1.25 2.0 2.75 3.0 t/sec

Obszar dopuszczalnego odłączenia z sieci

3. Zakres dopuszczalnych napięć

Dla jednostek wytwórczych typu D zdefiniowane zostały zakresy napięć, przy których powinny posiadać zdol-ność do pracy w systemie. Wymaganie te zdefiniowane (tab. 3) dla dwóch za-kresów napięć nominalnych sieci:

y 110 ÷ 299 kV y 300 ÷ 400 kV.

Właściwy Operator Systemu (OSP lub OSD) może uzgodnić z Wytwórcą szer-szy przedział napięć i dłuższy okres pra-cy, jeśli jest to uzasadnione względami bezpieczeństwa pracy systemu. W ta-kim przypadku Wytwórca nie może odmawiać zawarcia takiego porozu-mienia, jeśli spełnienie tego wymaga-nia jest technicznie realizowalne i eko-nomicznie uzasadnione.

Tabela 3. Zakres dopuszczalnych napięć

Napięcie przyłączenia Zakres napięcia Czas pracy

110 ÷ 299 kV

0.85 pu – 0.90 pu 60 minutes

0.90 pu – 1.118 pu Unlimited

1.118 pu – 1.15 pu Decyzje podejmuje TSO, ale nie krócej niż 20 min.

300 ÷ 400 kV

0.85 pu – 0.90 pu 60 minutes

0.90 pu – 1.05 pu Unlimited

1.05 pu – 1.0875 pu Decyzje podejmuje TSO, ale nie krócej niż 60 min.

1.0875 pu – 1.10 pu 60 minutes

Rys. 3. Wykres wymaganego poziomu Q=f(U) dla mocy czynnej maksymalnej

4. Zakres generacji mocy biernej

Kodeks sieciowy NC RfG określił wymaga-nia w zakresie zdolności do generacji mo-cy biernej dla jednostek wytwórczych ty-pu C i D odrębnie dla jednostek wytwór-czych przyłączonych do systemu:

y synchronicznie; y poprzez układy energoelektronicz-

ne (np. farmy wiatrowe, farmy PV).

4.1. Jednostki wytwórcze synchronicznie przyłączone do systemu

Zdolność do generacji mocy biernej przy generacji mocy czynnej na po-ziomie mocy maksymalnej została określona w  funkcji napięcia w punk-cie przyłączenia Q=f(U), zgodnie z wy-kresem przedstawionym na rys. 3, przy czym dla systemu synchronicznego kontynentalnej Europy przyjęto:

y szerokość/zakres Q/PMAX została określona na poziomie 0,95;

y szerokość/zakres napięcia została określona na poziomie 0,225.

Parametry tego wykresu dla pozosta-łych obszarów synchronicznych dla po-równania zestawiono w tabeli 4.

Wymagania do mocy biernej określone w  NC RfG mają charakter ramowy i po-zwalają OSP na poziomie krajowym do przyjęcia różnych rozwiązań tj. w zależ-ności od warunków napięciowych węzła sieci do której przyłączona jest jednost-ka wytwórcza można maksymalizować zdolność do generacji mocy biernej lub do poboru mocy biernej (tabela 5), w ra-mach granic dopuszczalnych wyznaczo-nym na rys. 3 przez zewnętrzny prostokąt.Podczas pracy poniżej mocy osiągalnej jednostka wytwórcza powinna być zdol-na do generacji mocy biernej pomiędzy mocą czynna minimalna i maksymalną, zgodnie z  wykresem kołowym genera-tora. Dodatkowo, zgodnie z zapisami NC RfG, właściwy operator systemu ma pra-wo w określonych przypadkach wyma-gać instalacji dodatkowych urządzeń do kompensacji mocy biernej dla pokrycia mocy biernej związanej ze sposobem przyłączenia jednostki wytwórczej do sys-temu (długa linia kablowa lub długa lina).

4.2. Jednostki wytwórcze przyłączone do systemu poprzez układy energoelektroniczne

Dla tej kategorii jednostek wytwór-czych (np. farmy wiatrowe, PV) zdol-ność do generacji mocy biernej przy

Tabela 4. Parametry charakterystyki Q=f(U) dla róznych obszarów synchronicznych

Synchronous Area Maximum range of Q/Pmax

Maximum range of steady-state Voltage level in PU

Central Europe 0.95 0.225

Nordic 0.95 0.150Great Britain 0.95 0.100

Ireland 1.08 0.218

Baltic States 1.0 0.220

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 59

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

1.100

1.050

1.000

950

900

850

V/p.u.

Q/PMAX

Voltage Range

Inner Envelope

Fixed Outer Envelope

-600

-500

-400

-300

-200

-100 00

0

100

200

300

400

500

600

Consumption (lead) Production (lag)

Q/PMAX Range

generacji mocy czynnej na poziomie mocy maksymalnej została określona w analogiczny sposób jak dla jednostek synchronicznych (rys. 4), przy czym dla systemu synchronicznego kontynen-talnej Europy przyjęto:

y szerokość/zakres Q/PMAX została określona na poziomie 0,75;

y szerokość/zakres napięcia została określona na poziomie 0,225.

Parametry tego wykresu dla pozosta-łych obszarów synchronicznych dla po-równania zestawiono w tabeli 6.

Wymagania do mocy biernej określo-ne w  NC RfG mają charakter ramowy i pozwalają OSP na poziomie krajowym do przyjęcia różnych rozwiązań tj. w za-leżności od warunków napięciowych węzła sieci do której przyłączona jest jednostka wytwórcza można maksy-malizować zdolność do generacji mo-cy biernej lub do poboru mocy biernej (tabela 7), w ramach granic dopuszczal-nych wyznaczonym na rys. 4 przez ze-wnętrzny prostokąt.

Dla źródeł wytwórczych typu farma wiatrowa większym wyzwaniem jest standaryzacja wymagań w  zakresie zdolności do generacji mocy biernej, przy mocy czynnej poniżej mocy mak-symalnej. W  kodeksie sieciowym NC RfG zostało uwzględnione to zagadnie-nie (rys. 5), ale nie rozwiązane w spo-sób jednoznacznie co będzie rodziło problem na poziomie wdrożenia tego wymagania na poziomie krajowym.

Na poziomie krajowym zagadnienie to będzie musiał rozwiązać właściwy ope-rator systemu, w porozumieniu z OSP. Jego odpowiedzialnością będzie okre-ślenie profilu P-Q, w  obszarze zakre-skowanym pokazanym na rys. 5, przy czym profil ten może przybrać dowol-ny kształt. Problemem dla farmy wiatro-wej jest generacja pełnej mocy biernej poniżej 10% Pmax. (zachowanie kształ-tu prostokąta, przy mocy czynnej przy niskim poziomie obciążeń). Opcjonal-

Rys. 4. Wykres wymaganego poziomu Q=f(U) dla mocy czynnej maksymalnej

Rys. 5. Dostęp do mocy biernej poniżej mocy czynnej maksymalnej

Tabela 6. Parametry charakterystyki Q=f(U) dla róznych obszarów synchronicznych

Synchronous Area

Maximum range of Q/

Pmax

Maximum range of steadystate Voltage

level in PU

Central Europe 0.75 0.225

Nordic 0.95 0.150Great Britain 0.66 0.100

Ireland 0.66 0.218

Baltic States 0.80 0.220

Tabela 7. Możliwe wartości mocy biernej, zgodnie z  NC RfGPobór mocy bier-

nejGeneracja mocy

biernej

Maksymalny pobór mocy biernej

tg φ -0,75 0,25

cos φ 0,89 0,97

Równomierna generacja i pobór mocy biernej

tg φ -0,375 0,375

cos φ 0,94 0,94

Maksymalna generacja mocy biernej

tg φ -0,1 0,65

cos φ 1,00 0,84

Tabela 5. Możliwe wartości mocy biernej, zgodnie z  NC RfGPobór mocy

biernejGeneracja mocy

biernej

Maksymalny pobór mocy biernejtg φ -0,5 0,45

cos φ 0,89 0,91

Równomierna generacja i pobór mocy biernej

tg φ -0,475 0,475

cos φ 0,90 0,90

Maksymalna generacja mocy biernejtg φ -0,3 0,65

cos φ 0,96 0,84

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201560

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

1.100

1.050

1.000

950

900

850

V/p.u.

Q/PMAX

Voltage Range

Inner Envelope

Fixed Outer Envelope

-600

-500

-400

-300

-200

-100 00

0

100

200

300

400

500

600

700

Consumption (lead) Production (lag)

Q/PMAX Range

1.000

800

600

400

200

000

P/p.u.

Q/PMAX

Inner Envelope

Outer Envelope

-600

-500

-400

-300

-200

-100 00

0

100

200

300

400

500

600

700

Consumption (lead) Production (lag)

Q/PMAX Range

under-excitedoperation

over-excitedoperation

ność przyjętego rozwiązania nie elimi-nuje żadnej technologii, ale i nie stan-daryzuje wymagań dla tego wrażliwe-go dla farm wiatrowych wymagania poboru/generacji mocy biernej, przy niskich obciążeniach.

5. Regulacja napięcia i mocy biernej

5.1. Jednostki wytwórcze synchronicznie przyłączone do systemu Kodeks sieciowy NC RfG dla jedno-stek wytwórczych typu D synchronicz-nie przyłączonych do systemu określa pewne wymagania ogólne w zakresie regulatora napięcia jednostki wytwór-czej i  układu wzbudzenia. Ich para-metry techniczne i nastawy powinny być uzgodnione pomiędzy Wytwór-cą a właściwym operatorem systemu, w porozumieniu z OSP. Uzgodnienia te powinny dotyczyć w szczególności:

y parametrów technicznych automa-tycznego regulatora napięcia (AVR);

y parametrów technicznych układu wzbudzenia, w zakresie:

– nastaw ograniczeń sygnału wyj-ściowego

– nastaw ogranicznika odwzbudze-nia w celu zapobieżeniu redukcji przez AVR prądu wzbudzenia do poziomu poniżej dopuszczalne-go poziomu stabilności pracy;

– nastaw ogranicznika prądu wzbu-dzenia w celu zapewnienia pracy jednostki wytwórczej w granicach jego parametrów projektowych;

– nastaw ogranicznika prądu stojana;– funkcji PSS w celu tłumienia oscylacji.

Obowiązek instalowania na jednostkach wytwórczych stabilizatora systemowe-go PSS nie został określony w NC RfG. Na-tomiast Operator Systemu Przesyłowe-go ma określić na poziomie krajowym, wielkość mocy dla jednostek wytwór-

czych typu D, powyżej której jednostki te powinny być zobligowane do insta-lacji stabilizatorów systemowych (PSS). Kodeks sieciowy NC RfG nie określa wy-magań dla wtórnych układów regulacji napięcia i mocy biernej. Te kwestie po-zostawił do rozstrzygnięcia na poziomie krajowym, co należy ocenić pozytyw-nie, gdyż w tym zakresie każdy z ope-ratorów systemu przesyłowego ma wy-pracowane własne standardy.

5.2. Jednostki wytwórcze przyłączone do systemu poprzez układy energoelektroniczne Inaczej zagadnienie dot. układów re-gulacji mocy biernej i napięcia wyglą-da dla źródeł wytwórczych przyłączo-nych do systemu poprzez układy ener-goelektroniczne tj. np. obiekty typu far-my wiatrowe. W tym przypadku, okre-ślono w NC RfG nie tylko wielkość mocy biernej, która powinna być zapewniona na tych jednostkach wytwórczych ale również zapewniono, poprzez zdefi-niowanie wymagań dla układów regu-lacji, środki techniczne do jej (tj. mocy biernej) potencjalnego wykorzystania w procesie regulacji napięć w systemie przez właściwego operatora systemu.

Określono trzy tryby regulacji dla tego typu obiektów:

y Regulacja napięcia Q=f(U)

W  tym trybie regulacji farma uczest-niczy w  procesie regulacji napięcia w punkcie przyłączenia aktywując moc bierna automatycznie w wielkości pro-porcjonalnej do odchyłki napięcia, zgodnie z  ustawiona charakterystyką statyczną (rys. 6).Statyzm charakterystki powinien być ustawiany skokowo co 0,5% w zakresie od 2-7%. Wartość referencyjna napięcia powinna być ustawialna w zakresie od

Rys. 6. Przykładowa charakterystyka statyczna regulacji napięcia

0,95 do 1,05 pu, skokowo co 0,01 %. Do-puszcza się ustawienie strefy martwej regulacji w zakresie ±5% Un. W odpowiedzi na skokową zmianę na-pięcia w  punkcie przyłączenia, układ regulacji powinien być zdolny do akty-wacji 90% wymaganego poziomu ge-neracji mocy biernej w czasie od 1÷5 sek., Pełna odpowiedz w  warunkach quasi-stacjonarnych powinna nastą-pić w czasie od 5÷30 s., z dokładnością do 5% maksymalnej wartości mocy biernej Qmax. Czasy te określa właściwy operator sytemu, w zakresie przedzia-łów pokazanych powyżej i określonych w NC RfG.

y Regulacja mocy biernej Q

W  tym trybie regulacji wielkością re-gulowaną jest moc bierna w punkcie przyłączenia. Jednostka wytwórcza (rozumiana jako farma wiatrowa a nie pojedyncza turbina) powinna być zdol-na do przyjęcia wartości zadanej mocy biernej do regulacji w całym zakresie wynikającym z  ich dozwolonego ob-szaru pracy. Wartość zadana powinna być możliwa do zadawania skokowo, przy czym skok nie może być większy niż 0,01. Dokładność regulacji i  szyb-kość zregulowania powstałego wsku-tek gwałtownej zmiany mocy będzie określana przez właściwego operatora systemu.

y Regulacja współczynnika mocy cos φ

W  tym trybie regulacji wielkością re-gulowaną w punkcie przyłączenia jest współczynnik mocy cos φ. Jednostka wytwórcza (rozumiana jako farma wia-trowa a nie pojedyncza turbina) powin-na być zdolna do przyjęcia wartości za-danej cos φ do regulacji w całym za-kresie wynikającym z ich dozwolonego obszaru pracy. Dopuszczalny skok war-tości zadanej nie może być większy niż % Mvar lub 5% Qmax (obowiązuje war-tość mniejsza z dwóch). Dokładność re-gulacji powinna być nie większa niż ±5 Mvar lub ±5% Qmax (obowiązuje war-tość mniejsza z  dwóch). Parametrów dynamicznych tj. szybkości regulacji nie określono.

Charakterystyka oraz testy odbiorcze układów regulacji napięcia i mocy bier-nej (AVR, ARNE, ARST) w kontekście wy-magań IRiESP.

nmgr inż. Jerzy Rychlak, PSE SAmgr inż. Władysław Przytocki,

Energotest sp. z o.o.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 61

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Klkaset gości przybyło do Narodowego Centrum Badań Jądrowych, aby wspólnie świętowali 40-lecie jedynego w Polsce reaktora jądrowego „Maria”. Kulminacyjnym punk-

tem uroczystości była ekspercka debata, podczas której dysku-towano o roli badawczych reaktorów jądrowych na świecie.Andrea Borio-Di-Tiglioe reprezentujący Międzynarodową Agencję Energii Atomowej (MAEA) mówił o roli badawczych reaktorów jądrowych w realizacji programów atomowych poszczególnych państw. Remigiusz Barańczyk z Komisji Eu-ropejskiej oraz Roy Brown, dyrektor Mallinckrodt Pharmaceu-ticals zwrócili uwagę na wielkie znaczenie tych instalacji dla rozwoju medycyny nuklearnej. Potwierdzeniem tez zawar-tych w ich wystąpieniach jest liczba produkowanych izoto-pów promieniotwórczych w „Marii”. Jeden tylko tydzień pra-cy polskiego reaktora oznacza produkcję lekarstw dla 100 tys. pacjentów szpitali onkologicznych. Kevin Charlton z Organi-zacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD) przedstawił perspektywy dla badawczych reaktorów jądrowych a Stama-

tios Tsalas oraz Bruno Schmitz kierujący programem Euratom opowiedzieli o przygotowywanych projektach do realizacji tych planów. Na koniec, jako podkreślenie doskonałych rela-cji instytutów we Francji i Polsce Gilles Bingan z CEA przed-stawił projekt Jules Horowitz Reaktor, w powstawanie które-go zaangażowani są polscy fizycy i technicy. Ze strony NCBJ w debacie wzięli udział m.in. prof. dr hab. Grzegorz Wrochna, dyrektor instytutu, mgr inż. Krzysztof Bańko, z-ca dyrektora ds. handlowych OR Polatom, mgr inż. Grzegorz Krzysztoszek, dyrektor Departamentu Energetyki Jądrowej NCBJ oraz prof. Andrzej Strupczewski, który moderował dyskusję.„Zorganizowana debata w Świerku, w której wzięli udział czołowi światowi eksperci jest potwierdzeniem znaczenia naszego jedynego reaktora jądrowego na arenie międzyna-rodowej” – mówi prof. dr hab. Grzegorz Wrochna, dyrektor NCBJ – „pomimo 40 lat pracy nasza „Maria” jest jednym z naj-młodszych tego typu obiektów na świecie. Mamy nadzieję

na wykorzystywanie jej unikalnych właściwości przez kolejne dziesięciolecia. Jesteśmy przekonani, że może odegrać zna-czącą rolę w powodzeniu realizowanego Polskiego Progra-mu Energetyki Jądrowej”.Dziś reaktor „Maria” służy przede wszystkim jako źródło wyso-kiego strumienia neutronów wykorzystywanych w pracach dla nauki, przemysłu, medycyny i ochrony środowiska. To tu prowadzi się zaawansowane fizyczne badania, produkuje się izotopy promieniotwórcze, tworzy nowe materiały jak rów-nież szkoli się kadry na potrzeby energetyki, bezpieczeństwa jądrowego i ochrony radiologicznej.Z okazji 40-tych urodzin badawczego reaktora jądrowego „Maria” otwarto wystawę „Od Ewy do Marii” ilustrującą 60 lat polskich doświadczeń z reaktorami jądrowymi. Pierwsza była „Ewa” uruchomiona 14 czerwca 1958 roku i wygaszona w 1995 roku. Przed uruchomieniem „Marii” 17 grudnia 1974 roku w instytutach w Świerku zbudowano i uruchomiono szereg zestawów krytycznych i tzw. reaktorów mocy zerowej: „Maryla” (dwie wersje), „Anna”, „Prędka Anna” (pierwszy i je-dyny polski reaktor prędki), „UR-100” oraz „Agata”. Wszystkie te reaktory są obecnie nieczynne a zwieńczeniem ich prac był projekt, budowa i uruchomienie wysokostrumieniowego reaktora „Maria”, która pracuje do dziś. Naukowcy oczekują, że będzie pracować kolejne 40 lat.Z okazji 40-tych urodzin „Marii” każdy mógł złożyć życzenia solenizantce. Umożliwiała to specjalnie przygotowana aplika-cja konkursowa na profilu Facebook instytutu. Za jej pomocą internauci nadsyłali teksty, obrazki, zdjęcia jak i filmiki. Zainte-resowanie było olbrzymie. Jury przyznało trzy nagrody głów-ne. Zwyciężyła praca Jacka Cisło, drugie miejsce zajęli Kuba Guza i Paweł Klementowski, trzecie – Mariusz Taczała, Este-ra Rączkowiak, Paweł Zawisza oraz Małgorzata Szweda. Wy-różniono również prace Jakuba Bociana, Aleksa Deryło oraz Kasi Stankiewicz. Nagrodami w konkursie były tablet, zesta-wy książek, zaproszenie na polską premierę filmu „Pandora Promise” o energetyce jądrowej jak i… zwiedzanie reaktora „Maria”. Patronat nad obchodami objął Minister Gospodarki.

(MB)

Sto lat „Mario”!Przedstawiciele Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD), Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (MAEA), Komisji Europejskiej, Agencji Dostaw Euratom dyskutowali w Narodowym Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) nad znaczeniem reaktorów badawczych w różnych dziedzinach życia. Ekspercka debata była punktem kulminacyjnym uroczystości z okazji 40-tych urodzin „Marii” - jedynego czynnego reaktora jądrowego w Polsce.

Reaktor Maria

Goście Maria

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201562

ENERGETYKA JĄDROWA

Konsekwencji brakJuż raz w Polsce zostały wydatkowane pieniądze podatników na ten cel - po czym kiedy budowa nabrała tempa - wycofano się tej decyzji. Po latach znów wrócono do tego pomysłu, a z ust peł-nomocnika rządu ds. energetyki jądrowej płynęły zapewnienia, że już w 2013 zosta-nie wbita „pierwsza łopata” na budowie pierwszej (a tak naprawdę drugiej) elek-trowni atomowej w Polsce. Oczywiście w zapowiadanym czasie, nic takie się nie stało. Teraz kiedy program jądrowy dla Polski został już oficjalnie przyjęty przez rząd RP też realnie niewiele z tego wyni-ka. Tworzone są kolejne harmonogramy. Czy stać nas na takie marnotrawstwo sił i środków? Wszak kolejne przygotowania kosztują. I dodajmy, wcale już niemało!

Argumentacyjna sztampa?W argumentach za i przeciw energetyce jądrowej powtarza się jak mantra wciąż to samo. Zwolennicy „jądrówki” twierdzą, że jest bardzo tania i ekologiczna. Prze-ciwnicy dokładnie na odwrót. Kto ma ra-cję? Przy taki zrozumieniu istoty debaty nie może dojść do konsensusu. Każda ze stron wygłasza specjalistyczne „mini referaty”, i zdaje się nie przejmować, czy jest właściwie rozumiana. Nie rozważa się problemu w szerokiej perspektywie i nie widzi go w dłuższym przedziale czasu. A trzeba mieć na uwadze okres co naj-mniej 60 lat. I bynajmniej nie z powodu, iż czas eksploatacji elektrowni atomowej określany jest na 60 lat. Dopiero holistycz-ne spojrzenie na energetykę jądrową, biorące po uwagę wszystkie uwarunko-wania w perspektywie wieloletniej, po-zwala na miarodajną ocenę stopnia jej przydatności.

Czego się nie dostrzega?Sposób w jaki korzystamy z węgla, gazu i ropy do celów energetycznych wydaje się niczym innym, jak niefrasobliwością, czy wręcz rozrzutnością - twierdzi prof. Andrzej G. Chmielewski – dyrektor Insty-tutu Chemii i Techniki Jądrowej. Zasoby złóż węgla w Polsce wystarczą zaledwie na 40 do 60 lat. A jesteśmy jednym z nie-licznych krajów świata, który bez ma-ła w całości oparł energetykę na węglu. Z punktu widzenia interesu naszego kra-ju należałoby oszczędzać węgiel. Jest on

wykorzystywany w przemyśle chemicz-nym. Ponadto produktem wysokotem-peraturowego odgazowywania węgla kamiennego jest koks- paliwo niezbędne do wytapiania rud żelaza. W określonych procesach chemicznych węgiel jest ma-teriałem niezbędnym, którego nie da się zastąpić innym.Jeśli węgiel, gaz i ropa służą nam nie tyl-ko do celów grzewczych należy nimi tym bardziej racjonalnie gospodarować. Ten ważki argument dla funkcjonowania gospodarki jest bardzo rzadko ekspo-nowany przez zwolenników energetyki jądrowej i nie zauważany przez jej prze-ciwników. Interes społeczny wymaga, aby optyka spojrzenia w tej kwestii ule-gła zmianie. W  odróżnieniu od węgla, gazu, czy ropy, uran gospodarczo można wykorzystać tylko i wyłącznie w reakto-rach. Mamy moralny obowiązek wobec następnych pokoleń zachować paliwa kopalne, aby mogły je użyć także do in-nych celów gospodarczych, niż tylko wy-twarzanie energii elektrycznej

Niepotrzebny spór?Podkreśla się, że energetyka jądrowa to dodatkowa gwarancja bezpieczeństwa energetycznego państwa. Na pewno istotny to argument, ale na pewno nie najważniejszy. Bezpieczeństwo energe-tyczne Polski najlepiej zapewni racjonal-ny miks energetyczny, który powstanie w oparciu o szerokie spektrum wszyst-kich dostępnych technologii energetycz-nych. Wstępnie zakładany udział energe-tyki jądrowej w Polsce na około10 – 12 procent równałby się wielkością z ener-getyką wiatrową, która do czasu urucho-mienia pierwszej elektrowni atomowej może – przy dużym wsparciu środków publicznych – osiągnąć taki właśnie pro-cent mocy zainstalowanych w krajowej energetyce. Jednak różnica pomiędzy mocami zainstalowanymi, a  faktyczną produkcją energii wiatrowej powoduje trudności w zbilansowaniu rynku energe-tycznego, co jest sporym mankamentem aeroenergetyki.Kolejnym argumentem na rzecz ener-getyki jądrowej w Polsce jest to, że ma być realizowana (w  odróżnieniu od OŹE) na czysto zasadach komercyj-nych, a  zatem nie obciążać kosztami budowy podatników.

Widziane w kontrze?Wydaje się jednak, że postawienie pro-blemy w  kontrze: energetyka jądrowa – energetyka odnawialna jest niewy-baczalnym błędem dyskursu. Nie idzie o  eliminowanie kolejnych technologii, i uzyskanie monopolistycznej przewagi. Wręcz przeciwnie. Każda z dostępnych metod konwersji energii powinna opty-malnie zostać wykorzystywana w ener-getyce krajowej. A  jedynym kryterium jest miara stopnia przydatności danej technologii. Ocena przydatności jest tu wypadkową uwarunkowań geopolitycz-nych, ekonomicznych, technicznych, su-rowcowych i ekologicznych.

Impuls cywilizacyjny?Zbyt rzadko się też zaznacza, iż energe-tyka jądrowa daje bardzo silny impuls cywilizacyjny. Ma rację prof.  Grzegorz Wrochna, dyrektor NCBJ w Świerku, pod-kreślając, że decyzja o budowie elektrow-ni jądrowej w Żarnowcu była właśnie ta-kim silnym impulsem dla rozwoju nauki w  Polsce mówiąc: Do dziś korzystamy z  tamtego impulsu. Dysponujemy Marią, jednym z najnowszych badawczych reak-torów jądrowych w Europie. Powstał w 1974 r. siłami polskich inżynierów i uczonych, cią-gle modernizowany umożliwił rozwój pro-dukcji radioizotopów medycznych. Polska jest w tej dziedzinie światowym potentatem, sprzedajemy radioizotopy do 78 krajów. Ma-my kadry naukowe o liczącym się na świe-cie dorobku, czego wyrazem jest udział polskich zespołów badawczych w progra-mach międzynarodowych i ich praca nad technologiami przyszłości, jak reaktory IV generacji umożliwiające lepsze wykorzysta-nie paliwa.Budowa elektrowni jądrowych to także impuls makroekonomiczny, wynikający z  realizacji dużej inwestycji. To również postęp techniczny i  wyznaczanie no-wych standardów dla przemysłu krajo-wego. To wreszcie też ożywienie gospo-darcze i nowe miejsca pracy.Program powinien stać się okazja do po-wstania i rozwoju nowych kompetencji w sferze nie tylko nauki, ale i technologii oraz przemysłu. A w konsekwencji po-wstania w Polsce nowych sektorów go-spodarczych, konkurencyjnych na glo-balnym rynku.

Marek Bielski n

Nie, czy tak – dla energetyki jądrowej?Rządowy program energetyki jądrowej jest interesującym przyczynkiem do oceny zupełnej nieskuteczności polskiej strategii gospodarczej. Pracują nad nim wybitni eksperci, a termin rozpoczęcia budowy EJ wciąż się oddala.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 63

ENERGETYKA JĄDROWA

Do oferty Hitachi trafiły trzy mo-dele, dwa akumulatorowe oraz jeden sieciowy. Modele aku-

mulatorowe o symbolu CV14DBL oraz CV18DBL napędzane są nowoczesnymi silnikami bezszczotkowymi. Takie roz-wiązanie zaspokaja potrzeby klientów ceniących sobie nowoczesne rozwią-zania techniczne. Urządzenia napędza-ne takimi silnikami charakteryzują się dużą mocą oraz możliwością wszech-stronnej regulacji parametrów pracy. Oczywiście dostępne są dwie wersje voltarzowe: 14,4V oraz 18V. Można tak-że wybrać pojemność akumulatora. W tej chwili dostępne są narzędzia z aku-mulatorami o pojemnościach 2,5 lub

5Ah. Są to nowoczesne wysokopojem-ne akumulatory Hitachi wyposażone w elektroniczny system kontroli pracy i ładowania chroniący zarówno urzą-dzenie jak i akumulator przed uszko-dzeniem np. w wyniku przeciążenia.Model sieciowy ma oznaczenie CV350V i jest wyposażony w tradycyjny silnik szczotkowy. Poza tymi różnicami po-wyższe model charakteryzują się ce-chami wspólnymi takimi jak:

y Najwyższa stabilność pracy osprzę-tu dzięki metalowej głowicy

y System szybkiego mocowania y Elektroniczna regulacja prędkości

obrotowej z funkcją automatycznej regulacji wraz ze wzrastającym ob-

ciążeniem:– Tryb standard, pokrętło w po-

zycji od 1 do 5 – 6 000 – 20 000 obr/min.

– Tryb automatycznej zmiennej prędkości A - bez obciążenia 15 000, z obciążeniem 20 000 obr/min

y Doskonała rękojeść z miękkim uchwytem soft grip

y Walizki transportowe systemowe ty-pu HITSYSTEM

Uzupełnieniem oferty narzędzi wielo-funkcyjnych jest bardzo szeroki pro-gram osprzętu oferujący wiele możli-wości wykorzystania narzędzi.

Hitachi n

Rodzina narzędzi wielofunkcyjnych Hitachi seria CVPoczątek 2015 roku to okres kiedy do oferty firmy Hitachi Power Tools Polska trafiła nowa seria bardzo popularnych narządzi tzw. narzędzia wielofunkcyjnego zwanego również multitool. Narzędzia wielofunkcyjne to urządzenia, które umożliwiają praktycznie każdy rodzaj naprawy i różnego rodzaju prac remontowych i adaptacyjnych. Konstrukcja ich umożliwia za pomocą specjalnych tarcz i adapterów na wykonywanie różnego rodzaju cięć, przecinania, szlifowania, usuwania np. klejów, silikonów, uszczelnień, fug itp.

CV14DBL

CV18DBL

CV350V

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201564

EKSPLOATACJA I REMONTY

W branży przemysłowej liczy się wydajność i tempo pracy. Aby spełnić wysokie wymagania

przemysłu metalowego, Bosch wpro-wadził na rynek 11 małych szlifierek ką-towych, wyróżniających się wyraźnie wyższą mocą, komfortem obsłu-gi i wysokim standardem ochrony użytkownika. Nowe modele o mocy 1 300 W lub 1 700 W zapewniają znacz-nie szybsze tempo pracy od modeli po-przedniej generacji. Nowe szlifierki po-siadają szereg zoptymalizowanych funkcji i  cechują się dłuższą żywot-nością – konstrukcja szczelin wentyla-cyjnych została zmodyfikowana w taki sposób, aby pomimo bardziej kompak-towych wymiarów zapewnić optymal-ne chłodzenie. Wentylacja chroni silnik przed pyłem i gwarantuje skuteczne je-go chłodzenie. Testy przeprowadzone przez organizację SLG Prüf- und Zerti-

fizierungs GmbH potwierdzają dłuższą - o prawie 50% - żywotność szczotek węglowych w porównaniu do konku-rencyjnych modeli. W związku z tym szczotki węglowe wymagają rzadszej wymiany, co pozwala użytkownikom profesjonalnym oszczędzić czas i pie-niądze.

Optymalne przygotowanie do wzrostu wymagań BHPMałe szlifierki kątowe Bosch spełniają też wysokie wymagania w zakresie bez-pieczeństwa i higieny pracy. Są wyposa-żone w szereg opcji bezpieczeństwa – system Vibration Control, blokadę Kick Back Stop, łagodny rozruch i zabezpie-czenie przed ponownym uruchomie-niem. Dostępne są także modele z inte-ligentnym systemem hamowania (Intel-ligent Brake System). Aby użytkownicy mogli w komfortowy sposób wykonać

każdą pracę, nowe szlifierki kątowe ofe-rują sprawdzone funkcje, m.in. przesta-wianą beznarzędziowo osłonę tarczy, ergonomiczną rękojeść o małym obwo-dzie i duży przycisk blokady wrzeciona, dzięki której wymiana osprzętu jest ła-twa i szybka.

Odpowiednie narzędzie do każdego zastosowaniaProgram małych szlifierek kątowych jest podzielony według następujących obszarów stosowania:

y Stałą moc, także podczas wyma-gających zastosowań, jak np. cięcie stalowych rur i profili, oferują nowe modele GWS 13-125 CI Professional, GWS 17-125 CI Professional i GWS 17-150 CI Professional. Inteligentny system hamowania mają modele w wersjach GWS 13-125 CIX Profes-sional i GWS 17-125 CIX Professional.

Teraz jeszcze bardziej wydajne i bezpieczne

Małe szlifierki kątowe Bosch dla profesjonalistówWiększa wydajność dzięki szybszej pracy

Nowa generacja małych szlifierek kątowych Bosch dla profesjonalistów umożliwia znacznie szybsze tempo pracy dzięki wyższej mocy – 1 300 W lub 1 700 W. Nowe modele wyróżniają się także o ok. 50% dłuższą żywotnością szczotek węglowych i wysokim standardem ochrony użytkownika. Są też przystosowane do użytkowania w miejscach, w których obowiązują wysokie standardy bezpieczeństwa, np. w rafineriach i na platformach wiertniczych, przy budowie dźwigów, statków i zbiorników.

Fot. Bosch

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201566

EKSPLOATACJA I REMONTY

y Szlifierki kątowe GWS 13-125 CIE Profes-sional i GWS 17-125 CIE Professional są przeznaczone do obróbki różnych ma-teriałów, np. betonu, kamienia i płytek ceramicznych, wymagających zróżni-cowanego osprzętu i różnej prędkości obrotowej. W wersji z inteligentnym systemem hamowania dostępne są również modele: GWS 13-125 CIEX Pro-fessional i GWS 17-125 CIEX Professional.

y Do obróbki delikatnych materiałów, np. stali szlachetnej, Bosch oferuje szlifierki GWS 17-125 CIT Professional i GWS 17-125 INOX Professional. Oby-dwa narzędzia oferują niską pręd-kość obrotową i wysoki moment obrotowy, który zapewnia ochronę powierzchni podczas obróbki.

Małe szlifierki kątowe o mocy 1 300 W i 1 700 W są w sprzedaży od stycznia 2015. Do nowych modeli szlifierek kąto-wych Bosch oferuje także obszerny pro-gram osprzętu. W jego skład wchodzą np. tarcze tnące, tarcze listkowe, diamen-towe i ścierne, szczotki, diamentowe ko-ronki wiertnicze i pokrywy odsysające.

Robert Bosch Sp. z o.o. n

Nowe urządzenia w programie:

Urządzenie Mocnominalna

Prędkość obrotowa

bez obciążeniaWaga Średnica

tarczy

Sugerowana cena deta-

liczna bruttoUrządzenie z systemem Constant Electronic, Vibration Control, blokadą Kick Back Stop i zabezpieczeniem przed ponownym rozruchemGWS 13-125 CI Professional 1.300 W 11.500 min-1 2,3 kg 125 mm 688 zł1

GWS 17-125 CI Professional 1.700 W 11.500 min-1 2,4 kg 125 mm 872 zł1

GWS 17-150 CI Professional 1.700 W 11.500 min-1 2,4 kg 150 mm 958 zł1

Urządzenia z inteligentnym systemem hamowania, Constant Electronic, Vibration Control, blokadą Kick Back Stop i zabezpieczeniem przed ponownym rozruchemGWS 13-125 CIX Professional 1.300 W 11.500 min-1 2,3 kg 125 mm 884 zł1

GWS 17-125 CIX Professional 1.700 W 11.500 min-1 2,5 kg 125 mm 1057 zł1

Urządzenia z systemem Constant Electronic, wstępnym wyborem prędkości obrotowej, Vibration Control, blokadą Kick Back Stop i zabezpieczeniem przed ponownym rozruchemGWS 13-125 CIE Professional 1.300 W 2.800 – 11.500 min-1 2,3 kg 125 mm 786 zł1

GWS 17-125 CIE Professional 1.700 W 2.800 – 11.500 min-1 2,4 kg 125 mm 897 zł1

Urządzenia z inteligentnym systemem hamowania, Constant Electronic, wstępnym wy-borem prędkości obrotowej, Vibration Control, blokadą Kick Back Stop i zabezpieczeniem przed ponownym rozruchemGWS 13-125 CIEX Professional 1.300 W 2.800 – 11.500 min-1 2,5 kg 125 mm 958 zł1

GWS 17-125 CIEX Professional 1.700 W 2.800 – 11.500 min-1 2,5 kg 125 mm 1081 zł1

Urządzenia o podwyższonym momencie obrotowym do zastosowań specjalnych (np. do obrób-ki stali szlachetnej), z systemem Constant Electronic, wstępnym wyborem prędkości obrotowej, Vibration Control, blokadą Kick Back Stop i zabezpieczeniem przed ponownym rozruchem GWS 17-125 CIT Professional 1.700 W 2.800 – 9.300 min-1 2,4 kg 125 mm 958 zł1

GWS 17-125 INOX Professional 1.700 W 2.200 – 7.500 min-1 2,4 kg 125 mm 1106 zł1

1 W opakowaniu kartonowym z rękojeścią dodatkową Vibration Control.

Fot.

Bosc

h

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 67

EKSPLOATACJA I REMONTY

Dremel Micro jest najbardziej za-awansowanym technologicznie i najbardziej kompaktowym narzę-

dziem marki Dremel. Ma 20 cm długości i waży zaledwie 250 gramów. To pierwsze narzędzie wielofunkcyjne Dremel z okrą-głą lampą LED wokół głowicy, która spra-wia, że użytkownik dobrze widzi obszar roboczy, nawet w  słabo oświetlonych miejscach. Dzięki temu kompaktowe urządzenie jest idealne do precyzyjnej pracy w trudnych warunkach. Odcięcie śruby lub rury w niewielkiej przestrzeni bywa trudną pracą. Jednak z  bezprze-wodowym narzędziem wielofunkcyjnym Dremel Micro można sprostać takiemu wyzwaniu w mgnieniu oka.

Wąski i miękki uchwyt urządzenia spra-wia, że Dremel Micro wygodnie le-ży w dłoni. Trzymając go jak ołówek, można bez wysiłku wykonywać czaso-chłonne prace. To dlatego zadania wy-magające precyzji, jak wycinanie i szli-fowanie niedużych kształtów w drew-nie, plastiku i metalu, są teraz tak łatwe do wykonania.Narzędzie może pracować z prędkością od 5 000 do 28 000 obrotów na minu-

tę. Prędkość regulowana jest intuicyjnie poprzez wciśnięcie przycisków szyb-kiego wybierania, a jej wartość wskazu-je lampka LED. Bez względu na to, czy tniesz, szlifujesz, ostrzysz, grawerujesz czy polerujesz, możesz dostosować prędkość obrotów do swoich potrzeb. Akcesoria z asortymentu marki Dremel są kompatybilne z narzędziem Dremel Micro i rozszerzają zakres zastosowań, do których może ono być wykorzysty-wane.

Kompaktowe baterie i łatwe ładowanieW przerwach między kolejnymi zada-niami narzędzie Dremel Micro, z czte-rema ulubionymi akcesoriami, można umieścić i przechowywać w dołączo-nej do niego stacji dokującej, bez po-trzeby wyjmowania baterii. Główną za-letą baterii 7,2 V jest niezwykle mały roz-miar jej ogniw litowo-jonowych, które są o 43% lżejsze i mniejsze niż standar-dowo stosowane. To dzięki nim Dremel Micro jest tak kompaktowy i może wy-konać wiele drobnych zadań w domu i na zewnątrz. Praktycznym rozwiąza-niem jest wskaźnik naładowania aku-mulatora, który poprzez zmianę koloru odpowiednio z czerwonego na poma-rańczowy i  zielony wskazuje poziom naładowania baterii.

Zastosowania dla majsterkowiczów

Dremel Micro ułatwi majsterkowi-czom wykonanie wielu prac, takich jak na przykład wyrównanie rowków w  szufladzie, która nie wsuwa i  wy-

suwa się swobodnie. Lampka LED umożliwia skrócenie wystających śrub nawet w tych szafkach, w których wi-doczność jest słaba. Standardowe za-dania do samodzielnego wykonania, takie jak odcinanie rur lub laminatu, dokładne szlifowanie powierzchni drewnianych, obrabianie nacięć śrub lub ostrzenie narzędzi (ogrodowych), można zrealizować bardzo szybko, je-śli dysponuje się odpowiednimi akce-soriami.

Zastosowania dla rzemieślników i modelarzyDremel Micro przy jego szerokim za-kresie zastosowań nadaje się również doskonale dla miłośników rzemiosła. Za pomocą frezów do grawerowania można wykonać najbardziej precy-zyjne grawerunki w  szkle lub meta-lu. Szeroka gama akcesoriów pozwa-la wypolerować biżuterię i  oszlifo-wać meble i… osiągnąć modny efekt vintage. Dzięki swej kompaktowej formie i  inteligentnemu oświetleniu Dremel Micro jest idealnym pomoc-nikiem także dla modelarzy i  fanów case moddingu – pomoże nawet przy pracy w wymagających precyzji zakamarkach i  wygładzaniu ostrych krawędzi w  ciasno przylegających obudowach w naprawdę maleńkich modelach. Dremel Micro będzie do-stępny w sprzedaży od września 2014 roku. Jego sugerowana cena detalicz-na brutto w zestawie z ładowarką, 35 akcesoriami do cięcia, szlifowania i polerowania z wyściełanym futera-łem wynosi 719 zł.

(MB)n

Narzędzie high-tech wielkości ołówka

Dremel Micro zaskakuje wyrafinowanymi szczegółami. Nowy model to najbardziej zaawansowane technologicznie i najbardziej kompaktowe narzędzie marki Dremel, idealne do prac w trudnych warunkach wymagających szczególnej precyzji.

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201568

TECHNOLOGIE, PRODUKTY – INFORMACJE FIRMOWE

Już od osiemnastu lat, przez dwa marcowe dni w Targach Kielce kró-luje tematyka ściśle powiązania

z energetyką, elektrotechniką oraz ener-gią odnawialną. XVIII Międzynarodowe Targi Energetyki i Elektrotechniki ENEX oraz XIII Targi Odnawialnych Źródeł Energii ENEX - Nowa Energia to miejsce, w którym corocznie blisko 100 firm pre-zentuje urządzenia energetyczne i elek-

troenergetyczne, najnowsze technolo-gie armatury sieciowej, kolektorów sło-necznych, pieców opalanych drewnem czy kotłowni opalanych biomasą. Stoiska wypełnia sprzęt związany z  odnawia-nymi źródłami energii, wytwarzaniem, przesyłaniem i dystrybucją energii oraz eksploatacją urządzeń energetycznych i modernizacją tych już istniejących. Równolegle z targami branży energe-

tycznej w Targach Kielce odbywają się Międzynarodowe Targi Ochrony Środo-wiska i Gospodarki Odpadami EKOTECH - wydarzenie poświęcone nowocze-snym technologiom stosowanym w go-spodarowaniu odpadami oraz innowa-cyjnym rozwiązaniom sprzętowym oraz działaniom sprzyjającym ochronie śro-dowiska, które stanowią kompleksowe dopełnienie oferty ENEX-u.

Biznes z dobrą energią – tylko w Targach Kielce

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/2015 69

TARGI

Każdego roku targowe hale odwiedza-ne są przez 6.000 gości – potencjalnych klientów i partnerów biznesowych na-szych wystawców.

Merytoryczne wsparcie branżowych partnerów wystaw corocznie owocu-je szeregiem konferencji, spotkań i de-bat. Targi coraz częściej są miejscem nie tylko prezentowania innowacji produktowych oraz oferty firm, ale stanowią też przestrzeń, w której poru-szane są problemy palące dla branży, komentowane są ustawy, wyjaśniane przepisy i dyskutowane nowe rozwią-zania. We wszystkich konferencjach , które organizatorzy proponują wy-stawcom i zwiedzającym targi, nazy-wanych roboczo „ Kieleckimi spotka-niami z energią”, bierze zawsze udział blisko 1500 osób.

Forum Technologiczne redakcji GLO-BEnergia zaprasza na spotkania będące okazją do przygotowania się na zmie-niający się rynek instalacji odnawialnych źródeł energii. W ramach tego dwu-dniowego wydarzenia odbędzie się 5 marca VIII FORUM POMP CIEPŁA, 6 marca VI FORUM SOLAR+. Przez dwa dni eksperci będą czuwać w ramach PASAŻU ENERGETYCZNGO, grupy sto-isk redakcji GLOBENERGIA i czekać na pytania od zainteresowanych.

Ciekawym wydarzeniem będzie także konferencja „Energetyka prosumenc-ka w ustawie o odnawialnych źródłach energii na którą zaprasza organizator - Stowarzyszenie Elektryków Polskich. Poruszone zostaną na niej między in-nymi zagadnienia dotyczące ustawy

o OZE. Izba Gospodarcza Energetyki i Ochrony Środowiska przygotowała ważne merytoryczne spotkanie - XIV Konferencję „ Odnawialne źródła ener-gii – ENEX 2015 NOWA USTAWA OZE podczas której specjaliści będą dysku-tować między innymi o aktualnej sy-tuacji i perspektywach rozwojowych energetyki wiatrowej, krajowych moż-liwościach podaży biomasy do pro-

dukcji energii elektrycznej oraz o roz-woju małych elektrowni wodnych. W programie targów pojawi się także konferencja „ Kluczowe zagadnienia energetyki jądrowej”, sympozjum na-ukowo – techniczne dotyczących za-awansowanych technologii i materia-łów funkcjonalnych do przewodzenia, przetwarzania i magazynowania ener-gii. Wśród wielu konferencji zaplano-wanych na drugi dzień targów będzie

mieć miejsce miedzy innymi konferen-cja „Inwestycje w elektrownie wodne” organizowana przez Stowarzyszenie Inicjatyw OZE oraz kwartalnik Energe-tyka Wodna, przy współpracy Towa-rzystwa Rozwoju Małych Elektrowni Wodnych a także przygotowana przez ŚCITT konferencja „Zrównoważony rozwój energetyczny – innowacyjnie i efektywnie”.

Zapraszamy do udziału w targach ENEX oraz ENEX – Nowa Energia – to najlepsze w kraju miejsce, by zaprezentować swoją ofertę, podejrzeć działania konkurencji, zdobyć klientów, wiedze i nawią-zać owocne kontakty biznesowe. Najbliższa edycja wystaw odbę-dzie się od 5 do 6 marca 2015 roku.

5 marca 2015

VIII Forum POMP CIEPŁA „Technologie i rynek 2015”Kielce, strefa Pasażu Energetycznego GLOBEnergiaSALA G

http://www.forumpompciepla.pl/

6 marca 2015

VI Forum SOLAR+ „Instalacje i inwestycje 2015”Kielce, strefa Pasażu Energetycznego GLOBEnergiaSALA G

http://www.globenergia.pl/forumsolar

5-6 marca 2015

PASAŻ ENERGETYCZNY - kompleks stoisk eksperckich Kielce, strefa Pasażu Energetycznego GLOBEnergiaSALA G

http://www.globenergia.pl/pasaz

Kontakt

Redakcja GLOBEnergia tel/fax +48 12 654 52 12

marketing +48 602 562 245 [email protected]

URZĄDZENIA DLA ENERGETYKI 1/201570

TARGI

KOMPLEKSOWE ROZWIĄZANIA Z ZAKRESU ENERGETYKI

zasilacze UPS,

agregaty prądotwórcze,

dynamiczne systemy zasilania,

rozdzielnice energetyczne nn,

systemy monitoringu,

serwis gwarancyjny i pogwarancyjny

Oferujemy pełne,

profesjonalne doradztwo

techniczne, realizację

infrastruktury, dostawę

i uruchomienie

urządzeń oraz nadzór

nad właściwym

funkcjonowaniem

systemów

gwarantowanego

zasilania w okresie jego

eksploatacji.

Siltec podczas swojej

działalności na rynku

polskim zainstalował

ponad 6500 systemów

UPS oraz ponad

1500 sztuk agregatów

dla zapewnienia ciągłości

zasilania w energię

elektryczną.

więcej informacji:

[email protected]: + 48 22 572 18 00

Biorąc pod uwagę rosnące ceny energii, konieczność redukcji kosztów oraz wysokie wymaga-nia ochrony środowiska - Sytronix, pompa z inteligentnym napędem jest pomysłowym rozwiązaniem dla Twojej maszyny. Zastosowanie systemu Sytronix, umożliwiającego napęd pomp hydraulicznych o stałej, jak i zmiennej objętości roboczej, silnikiem elektrycznym o regulowanych obrotach, umożliwia redukcję zużycia energii nawet do 80% oraz o 20 dB(A) emisję hałasu w porównaniu z zastosowaniem standardowego silnika elektrycznego.Sytronix bazuje na unikalnych pompach Rexroth, które powstały na bazie wieloletniego doświadczenia aplikacyjnego połączonego z wiedzą w zakresie integracji napędów hydraulicz-nych i elektrycznych. Liczne możliwości skonfigurowania zespołu pompa - silnik elektryczny ułatwiają optymalne dostosowanie systemu do Twoich potrzeb.Skontaktuj się z nami już dziś i przekonaj się, że Sytronix to rozwiązanie właśnie dla Ciebie.

Bosch Rexroth Sp. z o.o.www.boschrexroth.com/sytronix

Pomysłowe rozwiązania,zużycie energii mniejsze o 80 % Super!

Zapraszamy na targi Automaticon 2015, Warszawa 17-20.03.2015, hala 1, stoisko B4