power quality monitoring - felharmonikusok
DESCRIPTION
Power Quality Monitoring - Felharmonikusok. Herzlich Willkommen!. Dipl.-Wirt.-Ing. Michael Faust Product Manager Power Quality and Energy Measuremment E-Mail: [email protected] Telefon: +49 6401 / 80 72 73. Mi ebben a két eszközben közös?. Nemlineáris fogyasztók. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
1BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
The Power in
Electrical SafetyPower Quality Monitoring - Felharmonikusok
2BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Herzlich Willkommen!
Dipl.-Wirt.-Ing. Michael FaustProduct ManagerPower Quality and Energy Measuremment
E-Mail: [email protected]: +49 6401 / 80 72 73
3BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung 3
Mi ebben a két eszközben közös?
4BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung 4
Nemlineáris fogyasztók
5BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung 5
Valójában mit jelent a fogalom: felharmonikusok?
6BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung 6
Valójában mit jelent a fogalom: felharmonikusok?
7BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Valójában mit jelent a fogalom: felharmonikusok?
50Hz (Alapharmonikus)
8BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Valójában mit jelent a fogalom: felharmonikusok?
50Hz (Alapharmonikus)
150Hz (3. Harmonikus)
9BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Valójában mit jelent a fogalom: felharmonikusok?
50Hz (Alapharmonikus)
150Hz (3. Harmonikus)
250Hz (5. Harmonikus)
10BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Valójában mit jelent a fogalom: felharmonikusok?
50Hz (Alapharmonikus)
150Hz (3. Harmonikus)
250Hz (5. Harmonikus)
350Hz (7. Harmonikus)
11BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Valójában mit jelent a fogalom: felharmonikusok?
50Hz (Alapharmonikus)
150Hz (3. Harmonikus)
250Hz (5. Harmonikus)
350Hz (7. Harmonikus)
....
12BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung 12
Miért problémásabb az áram mint a feszültség?
DIN EN 50160Feszültség jellemzői
nyilvános elektromos hálózatokban
13BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Power Quality jellemzői (kisfeszültség) DIN EN 50160
Frekvencia
Feszültség effektív értékének változásai
Gyors feszültségszint változások
Flicker erőssége
Tápfeszültség asszimetria
Felharmonikus hányad
Köztes harmonikusok
Feszültség kimaradások
Tápfeszültség letörése és túlfeszültség
14BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung 14
Szinusz formájú feszültség nemlineáris terheléseketellát
szen
nyez
ett
áram
ot
okoz
nak
szennyezett feszültség jön létre a vonalimpedancián
szuperponálódikTorzított hálózati feszültség
U
IU
ZS
+U=R*I
Minden az áram körül forog
15BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Elektronikus berendezések terhelőárama természetes módon tartalmaz felharmonikusokat
Ezek a hálózati kapcsolódási ponton hatnak a feszültség minőségére
Az áram okozza a problémákat
A feszültség szolgál mint indikátor a Power Quality számára
Áram- és feszültségminőség felügyelete a PEM -mel
Felharmonikusok összefoglalása
16BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Példa áramszolgáltatói betáplálás tervezésére
TAB 2007 alacsonyfeszültségű hálózat
(3) A 2. bekezdésben megnevezett okok alapján szükséges a következő berendezések és fogyasztók
hálózatra kötése előtt a hálózat üzemeltetőjének előzetes elbírálása és hozzájárulása:
Egyedi készülékek, amelyek névleges teljesítménye nagyobb mint 12 kW
Stb.
2 fokozatú elbírálás a D-A-CH-szabályzat szerint:
1. fokozat: hozzávetőlegesen
Zárlati teljesítmény a hálózati kapcsolódási ponton
17BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Áramszolgáltató Fogyasztó50160
Power Quality: szabványok, haszon?
18BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
A szuperponálódó visszahatások problémákhoz vezetnek a hálózaton:
Teljesítmény túlterhelés
Túlmelegedés, hibajelenségek (pl. vibráció) a Berendezésben
Védelmi funkciót ellátó berendezések hibás működése (hibás kioldás stb.)
Összetett hibakeresés
Élettani kihatások a dolgozókra (Flicker => stressz)
Kommunikációs problémák
Folyamatzavarok és kiesések
Korai anyagkifáradás
Nemlineáris fogyasztók visszahatásai
19BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung 19
N
L1
L2
L3
0 N
L1
L2
L3
!
Példa: felharmonikusok hatása
Mastertitelformat bearbeiten
• Mastertextformat bearbeiten– Zweite Ebene
• Dritte Ebene– Vierte Ebene
Mastertitelformat bearbeiten
20
L1
L2
L3
THD: 77,4%
Példa: felharmonikusok hatása
Mastertitelformat bearbeiten
• Mastertextformat bearbeiten– Zweite Ebene
• Dritte Ebene– Vierte Ebene
Mastertitelformat bearbeiten
21
L1
L2
L3
THD: 77,4%
Példa: felharmonikusok hatása
Neutral150% of phase current
22BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
DIN VDE 0100-520:524.3 Bei mehrphasigen Wechselstromkreisen,[..] darf der Neutralleiter einen kleineren Querschnitt als die Außenleiter haben, wenn die folgenden Bedingungen gleichzeitig erfüllt sind: – Der zu erwartende maximale Strom einschließlich Oberschwingungen, falls vorhanden, im Neutralleiter ist während des ungestörten Betriebs nicht größer als die Strombelastbarkeit des verringerten Neutralleiterquerschnitts;
DIN VDE 0100-430:431.2.3 Eine Überlasterfassung muss für den Neutralleiter in einem Drehstromkreis vorgesehen werden, wenn der Anteil der Oberschwingungen des Außenleiterstroms so groß ist, dass zu erwarten ist, dass der Strom im Neutralleiter die Dauerstrombelastbarkeit dieses Leiters übersteigt. Diese Überlasterfassung muss mit der Art des Stromes durch den Neutralleiter übereinstimmen und die Abschaltung der Außenleiter, aber nicht unbedingt des Neutralleiters bewirken. Wenn der Neutralleiter abgeschaltet wird, ...
DIN VDE 0100-520 Beiblatt 3 (2012-10)!
Neutralleiterüberlastung
23BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
N-vezető túlterhelése az áram felharmonikus tartalmának 3. harmonikusa által
Kihatások:
4 aktív vezeték!
N-vezető-túlterhelése közvetlen tűzet okozhat
N-vezető átvezető képességének romlása, megszűnése (tűzfejlődés nélkül) végzetes következményekkel
jár a hálózaton működő fogyasztók számára (nyitott csillagpont)
Lehetséges megoldások:
Új, nagyobb keresztmetszetű kábel használata az N-vezető számára
Lekapcsoló védőeszközök utólagos felszerelése – de a 0100-as szabványok figyelembe vételével, amely
az eredeti Bender-témához vezet:Jelzés kapcsolás helyett
N-vezető felügyelete a PEM -mel
A 3. Harmonikus hatásai
24BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Teljesítmény tényező => probléma-jelző?
Teljesítmény tényező
25BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Bsp.:
100V 50Hz
1A 50Hz
je nach Phasenlage:
Teljesítmény tényező => probléma-jelző?
26BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Különböző frekvenciákon?
Példa:
100V 50Hz
1A 150Hz (!)
P = 0 Watt
Független a „fázishelyzettől”
Teljesítmény tényező => probléma-jelző?
27BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Teljesítmény tényező => probléma-jelző?
Teljesítmény tényező
Csak tiszta szinusz formájú jelek esetében igaz!
Teljesítmény tényező eltolási faktor
Felharmonikus tartalom esetén!
28BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Teljesítmény tényező mint lehetséges jelzője a túlzottan magas felharmonikus tartalomnak
THD ismerete lehetővé teszi a pontosabb analízist
Az egyes harmonikusok részaránya utal az okozóra
Hatások:
Pl. védelmek hibás kioldása (Motorvédelmek, stb.)
Vezetékek túlzott melegedése
Lehetséges megoldások:
Probléma pontos analizálása
Szűrők, szívókörök, stb.
Intézkedések hatékonyságának vizsgálata a PEM -mel
Teljesítmény tényező => probléma-jelző?
Mastertitelformat bearbeiten
• Mastertextformat bearbeiten– Zweite Ebene
• Dritte Ebene– Vierte Ebene
Mastertitelformat bearbeiten
29
IFID
Levezető áramok hozzáadása
IC
30BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
IC/mAIges/mA (inkl. 30mA resistiv)
40 50
50 58
60 67
70 76
80 85
100 104
150 153
Levezető áramok hozzáadása
31BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Hiba nélkül további 30mA-hiba (resistiv, 50Hz)Példa
Inverter
Példa Berend
ezés
Levezető áramok hozzáadása
Mastertitelformat bearbeiten
• Mastertextformat bearbeiten– Zweite Ebene
• Dritte Ebene– Vierte Ebene
Mastertitelformat bearbeiten
32
PQPQ PQ PQ PQ
Mérés felépítése / kapcsolási rajza
33BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Elektromos berendezések árama felharmonikus tartalommal rendelkezik
ezek
Hatnak a feszültség minőségére
Torzításból eredő teljesítmény veszteséget okoz
Tűzveszélyt jelenthetnek
Hibás védelmi működéshez és így kieséshez vezetnek
Mérni kell a feszültség, terhelő-, valamint a levezetőáram felharmonikus tartalmát.
Ezt a mérést pontos specifikáció alapján kell felépíteni
Sok mérési pontról sok mért értéket kapunk:
Egyszerű, áttekinthető ábrázolás a CP700 rendszerközponton segítségével
Összefoglalás - felharmonikusok
34BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung 34
Power Quality and Energy Measurement PEM
35BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
PEM575 – mérhető értékek / funkciók
Harmonikus torzítás THD (63rd)
THD, TOHD, TEHD
Számítás az IEEE und IEC szerint
Teljesítmény tényező λ (IEEE és IEC)
Eltolási faktor cos(ϕ)
egyedi harmonikus hányad (63.-ig)
4MB belső tároló
Diagram író funkció
32 diagram, esemény vezérelt
256 mintavétel per ciklus
Tranziens felismerés
sag/swell-felismerés
Fázisszög/aszimmetria
24 konfigurálható rendelkező jel felügyelet
Csúcsterhelés szükséglet kezelése
Áram, feszültség, frekvencia, látszólagos-, hatásos- und meddőteljesítmény, munka, stb....
36BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
37BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung 37
CP700 - egyszerű
38BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung 38
CP700 - professzionális
39BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung 39
CP700 -
40BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
CP700 - Funkciók
RendszerközpontKözponti hozzáférési pont érintőképernyős kezelői felülettelBerendezés áttekintése a helyszínenKezelők vezetése a kezelésbenSegítség funkció
Teljes áttekintő kép a PC-böngészőnBender készülékek egységes ábrázolásaE-Mail, HTTP-Szerver, Modbus TCP SzerverTöbb felhasználós lehetőségNincs szükség szoftver és update telepítésre
TestreszabásSaját mérőhely-megnevezésekvirtuális mérőhelyekVizualizálás (per drag&drop)
Távkezelhetőség
41BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Tájékozódni – de helyesen!
„Ne higgyen el mindent, amit az Interneten talál."
George Westinghouse, 1908
42BENDER > Hochverfügbarkeit mit Power Quality Überwachung
Pictures: Bender Archiv, www.pixelio.de, www.fotolia.de, www.istockphoto.com
Subject to modification - © Bender GmbH & Co. KG, Germany
The presentation, its content, pictures and drawings are protected by copyright law. Duplication, translation, microfilming and transfer into any electronic systems, especially for commercial purposes is not allowed and subject to approval by the issuer. We do not assume any responsibilty and liabilty for faulty or missing content. All data is based on manufacturers‘ information. All logos and product descriptions are registerered trademarks of the respective manufacturer.
Bender GmbH & Co. KG
Londorfer Str. 65
35305 Grünberg
www.bender-de.com