Producenci
Promocje
Miernik Megger MFT-X1 + Lokalizator Megger MCT 105 Gratis!
Miernik Megger MFT-X1 + Lokalizator Megger MCT 105 Gratis!

7 990,00 zł

Cena regularna: 8 931,03 zł

6 495,93 zł

Cena regularna: 7 261,00 zł

szt.
Miernik Megger MFT-X1 + adapter Megger EVCA 210 Gratis!
Miernik Megger MFT-X1 + adapter Megger EVCA 210 Gratis!

7 990,00 zł

Cena regularna: 8 931,03 zł

6 495,93 zł

Cena regularna: 7 261,00 zł

szt.
Miernik Megger MFT-X1 + miernik Megger MET 1000 Gratis!
Miernik Megger MFT-X1 + miernik Megger MET 1000 Gratis!

7 990,00 zł

Cena regularna: 8 931,03 zł

6 495,93 zł

Cena regularna: 7 261,00 zł

szt.
Produkt dnia
DUSPOL DIGITAL NEW Wskaźnik Napięcia BENNING
DUSPOL DIGITAL NEW Wskaźnik Napięcia BENNING

620,00 zł

504,07 zł

szt.
DUSPOL EXPERT NEW Wskaźnik Napięcia BENNING
DUSPOL EXPERT NEW Wskaźnik Napięcia BENNING

500,00 zł

406,50 zł

szt.
MRU 200 Miernik Rezystancji Uziemienia SONEL
MRU 200 Miernik Rezystancji Uziemienia SONEL

8 380,00 zł

Cena regularna: 10 018,35 zł

6 813,01 zł

Cena regularna: 8 145,00 zł

szt.
Asymateria w sieci energetycznej

Niepożądana asymetria

Korzyści ekonomiczne dostawców energii i ich użytkowników są silnie uzależnione od niezawodności, bezpieczeństwa i wydajności systemu elektroenergetycznego. Jednym ze zjawisk, które bardzo mocno związane jest z wydajnością systemu zasilania jest asymetria.
Asymetria prądu i napięcia degraduje wydajność systemu elektroenergetycznego. Powoduje zmniejszenie wydajności generacji, przesyłania i dystrybucji energii elektrycznej. Ostatecznie przekłada się to na zwiększenie ceny energii elektrycznej. Odbiorca energii elektrycznej również poniesie dodatkowe koszty spowodowane zmniejszeniem wydajności urządzeń elektrycznych wraz z pojawieniem się asymetrii napięcia.
 

Rysunek 1. Asymetria a sieci powoduje zwiekszone koszty energii elektrycznej.

O asymetrii

W sieci energetycznej mogą pojawić się trzy stany asymetrii. Jest to asymetria prądu, asymetria napięcia oraz jednoczesne wystąpienie zarówno asymetrii prądu jak i napięcia. 
W odniesieniu do układów trójfazowych asymetrię napięcia definiuje się jako stan, w którym wartości skuteczne trzech napięć fazowych nie są jednakowe i/lub kąty przesunięć między nimi różnią się od 120° jak na rys. 2b. Dowolny trójfazowy układ wektorów napięć lub prądów można rozłożyć na sumę składającą się z trzech symetrycznych układów: kolejności zerowej, zgodnej oraz przeciwnej. W celu opisu ilościowego zjawiska asymetrii napięć i pądów stosowane są odpowiednie współczynniki.

 


Rysunek 2. Wykres fazowy w a) odzwierciedla idealną symetrię w trójfazowym systemie zasilania. Wszystkie wektory odpowiadające trzem fazom mają tę samą wartość, a pomiędzy dwoma sąsiednimi wektorami występuje kąt 120 °. Wykres fazowy w b) odzwierciedla asymetrię w systemie elektroenergetycznym. Wektory mają różną długość, a przesunięcia kątowe są inne niż 120 ° między sąsiednimi fazami.

Źródła asymetrii

Asymetria napięcia i asymetria prądu to dwa różne rodzaje asymetrii w systemie zasilania. Źródło i natura tych asymetrii są różne. Asymetria napięć wynika z asymetrii strukturalnej (różnic w budowie wewnętrznej) generatorów, transformatorów, linii przesyłowych i dystrybucyjnych. Ponadto asymetria może być spowodowana przez spadek napięcia na impedancji systemu przez asymetryczne prądy. Z kolei głównym źródłem asymetrii prądu jest brak równowagi obciążenia, spowodowany jednofazowym obciążeniem w systemie dystrybucyjnym lub usterki po stronie obciążenia.
Asymetria napięcia może również powodować asymetrię prądu zasilania. Jest to szczególnie widoczne w prądzie silników indukcyjnych zasilanych napięciem asymetrycznym. Na przykład 1% asymetrii napięcia zasilania może powodować kilkukrotnie większą asymetrię prądu w silnikach indukcyjnych.

Negatywny wpływ asymetrii

Asymetria prądu i wystąpienie składowej przeciwnej powoduje rozproszenie energii w elementach systemu elektroenergetycznego w postaci ciepła. W rezultacie obecna asymetria prądu zmniejsza wydajność przy generowaniu, przesyłaniu i dystrybucji energii elektrycznej. W związku z tym kable i przewody systemu dystrybucji muszą być dobierane z uwzględnieniem poziomu asymetrii.
 Składowa przeciwna asymetrii napięcia przyczyni się do powstania pola magnetycznego o kierunku przeciwnym w silnikach indukcyjnych. To tak jakby w samochodzie jednocześnie przyśpieszać i hamować. Przykładowo, wystąpienie asymetrii napięcia o wartości nawet do kilku procent, jest w stanie znacząco zwiększyć temperaturę uzwojenia silnika i zredukować o ponad połowę żywotność uzwojenia. W związku z tym, obciążenie silników powinno być odpowiednio obniżone, aby skompensować efekty cieplne przy dodatkowych stratach wynikających z asymetrii.
Asymetria ma również negatywny wpływ na  trójfazowe prostowniki i falowniki. Asymetria napięć powoduje asymetrię prądu zasilania, która zwiększa temperaturę diod prostownika i zakłóca działanie urządzeń zabezpieczających.

 

Rysunek 3. Wysoka asymetria sieci spowodowała przegrzanie silnika i jego spalenie.

Inne negatywne skutki występują podczas stanów przejściowych, powodowanych głównie przez usterki systemu energetycznego. Przejściowa asymetria prądu występuje przykładowo z powodu zwarć międzyfazowych. W takim przypadku wystąpią ekstremalne poziomy asymetrii prądu, które będą trwać tylko przez kilka sekund. Doprowadzić to może jednak do niestabilności i awarii systemu, jeśli przyczyny nie zostaną wyeliminowane na czas. 

Metody łagodzenia asymetrii

  1.     Przyjęcie odpowiednich standardów dotyczących dopuszczalnych poziomów asymetrii prądu i napięcia i ich kontrolę.
  2.     Nakładanie regulacji i standardów w odniesieniu do wyposażenia i linii przesyłowej.
  3.     Strukturalne modyfikacje obciążeń jednofazowych.
  4.     Jednofazowe regulatory napięcia.

Parametry oraz urządzenia do pomiaru asymetrii

Powszechnie używaną w pomiarach w energetyce wielkością charakteryzującą asymetrię sieci są współczynniki asymetrii składowej przeciwnej u2  i zerowej u0  (poniżej wzory dla napięcia):

u0=U0/U1 × 100%
u2=U2/U1 × 100%

gdzie:
u0 – współczynnik asymetrii składowej zerowej, 
u2 – współczynnik asymetrii składowej przeciwnej, 
U0 – składowa symetryczna zerowa, 
U1 – składowa symetryczna zgodna, 
U2 – składowa symetryczna przeciwna.

Powszechnie stosowanymi urządzeniami do pomiaru parametrów sieci elektroenergetycznej, w tym i asymetrii, są analizatory jakości zasilania. W ofercie firmy Sonel znajduje się grupa analizatorów jakości zasilania nazwana PQM. Wszystkie analizatory z serii PQM posiadają możliwość pomiaru parametrów asymetrii.

Kilka prostych działań w celu wykonania pomiaru i diagnostyki asymetrii:

  1. Podłącz dowolny analizator serii Sonel PQM  zgodnie z zaleceniem producenta i ustaw tryb pomiaru asymetrii napięcia i/lub prądu.
  2. Po odpowiednim czasie pomiaru zgraj dane do komputera i za pomocą programu Sonel Analiza wykreśl wykres czasowy przebiegu parametrów asymetrii. 
  3. Jeśli poziom danego parametru asymetrii przekracza próg normy EN 50160 lub innych norm, podejmij działanie w celu złagodzenia niepożądanych skutków. 

 

Rysunek 4. Konfiguracja i podłączenie analizatora Sonel PQM-707 do pomiaru asymetrii.

 

www.sonel.pl

do góry
Sklep jest w trybie podglądu
Pokaż pełną wersję strony
Sklep internetowy Shoper Premium