Hálózat analízis 

 

 

 

 

 

HÁLÓZATI ANALÍZIS

 

Folyamatosan érkeznek a megkeresések újabb és újabb villamos hálózatok mérésére és elemzésére. Ahhoz, hogy meg tudjunk felelni a kihívásoknak, állandó fejlesztésekre van szükség. Jelenleg Sonel MPI 540 –PV  nagy teljesítményű hálózati analizátort alkalmazunk és 3000A-es  lakatfogóval és egyéb mérési kellékekkel rendelkezünk.

A telepítés során manapság jogos igény, hogy még rövid idejű feszültség kimaradást se okozzunk vele. Méréseinket megrendelői igény esetén feszültség alatti munkavégzés keretében telepítjük, az üzemviteli vezető FAM engedélyének birtokában, természetesen amennyiben a vizsgált erősáramú berendezés megfelelő paraméterekkel rendelkezik a FAM technológia alkalmazására.

Méréseknek köszönhetően pontos adatokat tudunk szolgáltatni a meddő teljesítmény kompenzálás lehetőségeiről, a beépítendő meddőteljesítmény-igényhez megfelelő berendezés paramétereiről, ellenőrizni tudjuk a transzformátorok teljesítményének kihasználtságát és megállapíthatjuk a hálózaton keletkező zavarok okait.

DE MIÉRT IS ÉRDEMES A HÁLÓZATI ANALÍZIS  SZOLGÁLTATÁSUNKAT  IGÉNYBE VENNI?

Megrendelésük esetén, napokon belül tudjuk a mérőműszert telepíteni, legyen szó egy budapesti vagy vidéki helyszínről. Mérőműszereink folyamatosan használatban vannak, de legkésőbb 1 héten belül mindig rendelkezésükre állunk a mérési felszereléssel.

  • MSZ EN 50160 szabványban előírtak ellenőrző mérése a hálózati feszültség minőségére vonatkozóan
  • Energiaminőségi jellemzők
  • Frekvencia:
  • Normál üzemi körülmények között az alap-harmonikus frekvencia átlagértéke 10 másodpercen keresztül mérve a következő tartományban kell legyen
  • a hét 95%-ában 50Hz ±1% (azaz 49,5-50,5Hz)
  • a hét 100%-ában 50Hz +4%/-6% (azaz 47-52Hz)
  • Gyors feszültségváltozások:
  • A tápfeszültség gyors feszültségváltozásait elsősorban a fogyasztói villamos berendezések terhelésváltozásai vagy a hálózaton történő kapcsolások okozzák. Normál üzemi körülmények között, a feszültségváltozások általában nem haladják, meg az Un 5%-át, de rövid időre Un 10%-ot elérheti.
  • Feszültség letörések és emelkedések:
  • Az Un 90%-ánál kisebb feszültséget eredményező feszültségváltozást tápfeszültség-letörésnek kell tekinteni. A feszültségletörések többségének időtartama kisebb, mint 1 sec és a nagysága kisebb, mint 60%. Ritkán nagyobb és hosszabb időtartamú feszültségletörések is előfordulhatnak.
  • Villogásmérték (frick):
  • Időben ingadozó fényességű vagy színképi eloszlású fényinger által létrehozott látásérzet-ingadozás hatása (IEV 161-08-13). A feszültségingadozás által okozott hosszú idejű villogásmértéknek, a hét minden időszakában, az idő 95%-ában Plt ≤ 1 értékűnek kell lennie.

 

  • Feszültség aszimmetria:
  • A háromfázisú hálózat olyan állapota, amelynél a fázisfeszültségek effektív értékei vagy az egymást követő fázisok közötti szögek nem egyenlők egymással. Normál üzemi körülmények között a tápfeszültség negatív fázissorrendű összetevője 10 perces átlag effektív értékeinek 95%-a bármely egyhetes időszakban a pozitív fázissorrendű összetevő 0-tól 2%-os tartományában kell, hogy legyen.
  • Tranziens túlfeszültség (vezetett túlfeszültség):
  • Rövid idejű, periodikus vagy nem periodikus, általában erősen csillapított túlfeszültség, ms vagy annál is rövidebb időtartammal. A tranziens túlfeszültségeket általában villám, kapcsolás vagy biztosítók működése okozza. A tranziens túlfeszültség felfutási ideje egy µs-nál kisebb értéktől néhány ms-ig változhat. A feszültség amplitúdója a névleges érték 180%-át (414V) nem haladhatja meg.
  • Harmonikusok: Az MSZ EN 50160 számú szabvány a harmonikusokra az alábbiakat írja elő:
  • Normál üzemi körülmények között minden egyes felharmonikus feszültség tízperces átlag effektív értékeinek 95% -a, bármely egy hetes időszakban nem lehet nagyobb a táblázatban megadott értékeknél. Az előzőeken túlmenően a tápfeszültség teljes harmonikus torzítása nem haladhatja meg a 8% -ot.
  • Az energiaellátással kapcsolatos problémák száma napról napra növekszik, ahogy a villamosenergia-rendszerek egyre bonyolultabbá válnak, köszönhetően többek között a teljesítményelektronikai eszközök (inverterek, kapcsolóüzemű tápegységek) térnyerésének vagy az elosztott energiatermelés egyre növekvő arányának. Az ilyen problémák megoldásának kulcsa a helyzet gyors és pontos felmérésében rejlik, melyben nagy segítséget jelentenek a modern hálózat-analizátorainkkal végzett mérések.
  • A mérésekről készített jegyzőkönyvek grafikonos formában ábrázolják a mérés során rögzített összes fontos villamos paraméter időbeni változását valamint a mérés során bekövetkezett események esetében a feszültségek és áramok jelalakját. A mért adatokat táblázatos vagy fénykép formában megrendelői rendelkezésére bocsájtjuk.

Mérőműszereink képesek szabvány szerint mérni és ellenőrizni a hálózati feszültséget, felharmonikusokat. A megfelelő paraméterek beállítása után telepítjük a mérőműszert, majd a kiértékelés során a szabvány előírásaival összehasonlítjuk a mérési eredményeket alapján adjuk a javítással, kompenzálással, megfelelő csatlakozási teljesítménnyel kapcsolatos javaslatainkat.

 

 

 

  • Minden igényt kielégítő jegyzőkönyvet készítünk méréseinkről

Minden mérésről könnyen átlátható és értelmezhető jegyzőkönyvet készítünk. A mérési jegyzőkönyv minden esetben a mérés célját emeli ki és az alapján adjuk meg javaslatainkat is. A mérési adatokból diagramokon is ábrázoljuk a mért és vizsgált villamos paramétereket.

 

  • Nagy tudású, Sonel MPI 540-PV  hálózati analizátort alkalmazunk

Háromfázisú teljesítmény minőség analizátor, adatgyűjtő

A Sonel MPI-540 PV érintésvédelmi műszer 3-fázisú energia minőség adatgyűjtővel rendelkezik LIVE mód nézettel, és a hálózati paraméterek, feszültség, áram, teljesítmény, harmonikusok és THD regisztrálási, adatgyűjtési lehetőségével. A készülék lehetővé teszi a kiválasztott paraméterek valós idejű megjelenítését a képernyőn. A mért paraméterek a memóriakártyára történő mentéssel egyidejűleg jelennek meg a képernyőn. LIVE módban az alábbi paraméterek láthatók

  • feszültség és áram hullámformák (oszcilloszkóp)
  • feszültség és áram időbeli változása (grafikon)
  • fázis diagram
  • mért paraméterek táblázatos formában
  • áram- és feszültség harmonikusok spektrum grafikonja
  • Gyors megoldás a hálózati zavarok okainak feltárására

Hálózati analízissel gyorsan megtalálhatók azok a hibák, melyek az üzemek váratlan leállását, feszültség kimaradásokat okoznak. A hibakeresések és a mérések sok esetben komoly problémákat oldottak meg.

  • Sok év szakmai tapasztalat

Miközben az elmúlt két évtizedben a felülvizsgálati megrendeléseink száma nagyságrendileg is nőt , szakmai felkészültségének és állandó képzéseinek köszönhetően szolgáltatásunk mára európai szintre ért.

Mi az elektromos hálózaton terjedő vezetett zavarás hatása?

Az elektromos hálózaton terjedő feszültség- és áram sinus jelalakja jelentősen torzul, emiatt a pillanatnyi hálózati jellemzők-, illetve egy adott készülék adott pillanatnyi állapota alapján olyan rezonanciapont alakulhat ki, mely a készülék működésében téves jelként is értelmezhető.

Mivel a jelszint aktuális rezonanciaállapota mellett a berendezés pillanatnyi állapota is szerepet játszik belátható, hogy a hiba bekövetkezésének valószínűsége nem definiálható, rendszertelen bekövetkezésű, nem-, vagy csak elvétve reprodukálható (fantom) esemény.

A torzulás alapján, matematikai módon a jelalak FOURIE sorfejtéssel a rendszer eltérő feszültségen- és frekvenciákon üzemelő, egymástól függetlenül változó feszültséggenerátorok párhuzamos kapcsolásaként definiálható. Az alapjel – 50Hz-es hálózati frekvencia – egész számú többszörösét felharmonikusnak nevezzük és azt a szorzószám egész értékével, az ún. harmonikus rendszámmal jellemezzük.

Pld.: a 3. harmonikus rendszám az erősáramú elosztóhálózaton 3*50=150Hz, a 11. harmonikus rendszám az erősáramú elosztóhálózaton 11*50=550Hz-es jelnek felel meg.

 

Műszeres vizsgálat nélkül milyen jelenségekből tapasztalható a vezetett zavarás?

A villamos jelenség csak hatásaiból, főként egyes – térben jelentősen kiterjedt – elektronikus berendezések-, illetve rendszerek, pld. a hagyományos, statikus meddőenergia kompenzáció, számítástechnikai- vagy más, elektronikus vezérlésű, pld. PLC-s hálózatok, AUDIO és VIDEO rendszerek stb. eseti-, meghatározhatatlan – indokolatlan – leállása, az elektronikus-, illetve a fázisjavító rendszerek gyakori meghibásodása, mely hiba később a javítani szándékozó szakember számára nem igazolható, illetve reprodukálható. Korszerű eszközök esetén egyre többször tapasztalt jelenség a „feszültség nem megfelelő” jelzés.

 Oka, hogy a nulla- és a fázisvezető között mérhető feszültség – a rendszer felépítéséből adódóan a 3-al osztható harmonikus rendszámokhoz tartozó frekvenciával – nem 50Hz-es szinuszos érték, hanem modulált-, így szélsőértékei kívül eshetnek az előírt határértékeiből.

Jellegzetes hiba pld. az olyan rendszerleállás, mely az adott gép újraindítása után megszűnik, hiba a rendszer elemeiben nem mutatható ki, s napszaktól függetlenül rövidebb-, hosszabb – néhány napos-, vagy esetleg akár több hónapos – hibátlan működés után lesz újra tapasztalható.

Az erősáramú fázisjavítás, azaz a meddőenergia kompenzáció során – viszonylag ritkán – előforduló jelenség a virtuális (látszólagos) túlkompenzálási állapot kialakulása, melynek során a korszerű, elektronikus vezérlésű automatika minden kondenzátoregységet lekapcsol, sőt a hálózat kapacitív állapotát jelzi.

Egyéb hálózati elemek – vezetékek és kábelek szigetelésében, valamint a transzformátorok vasmagjai stb. – esetében jelentős, általános, esetleg ismeretlen eredetű helyi –lokális – túlmelegedéssel, sőt, akár villamos tűzzel is találkozhatunk.

Félvezető elemek – pld. egyenirányítók, elektronikus teljesítménykapcsolók (tirisztor, triak, valamint a korszerű, C-MOS, a kompakt V-MOS, HEXA-FET stb. elemek) esetében a tervezetthez képest lényegesen nagyobb csúcsáramok, illetve a generált tranziens feszültségek azonosíthatatlan okra visszavezethető átütési-, túlmelegedési meghibásodásokat okozhatnak, melyek esetében utólag legtöbbször csak anyaghibát detektál a szerviz.

 

A döntő szempontok: a mérés célja, pontossági igénye, fizikai megvalósíthatósága

Az esetek döntő többségében három fázison kell mérni. Rögtön ott a kérdés: Hány csatornás legyen a készülék?  A válaszhoz tudni kell, hogy a mérendő hálózatok mennyire terheltek felharmonikusokkal. Ha egy háromfázisú hálózaton sok a nemlineáris terhelés (pl. számítógépek, híradástechnikai eszközök kapcsolóüzemű tápegysége), akkor az általuk keltett (elsősorban áram) jeltorzulások miatt a PEN vezetőben gyakran nagyobb áram folyik, mint egyik-másik fázisvezetőben.

 Így a PEN vezető feszültsége is szokatlanul megemelkedhet a távoli földpotenciálhoz képest. Ilyen esetekre készülve tehát feltétlenül a PEN vezető feszültségét és áramát is mérni képes „4U/4I” bemenő csatornával rendelkező analizátort kell kiválasztani.

Manapság arra is gondoljunk, hogy egyenáramú hálózatokat (pl. az említett napelemes, akkumulátoros, vagy egyéb speciális rendszerek) is kellhet mérni, s akkor mind a feszültség, mind az áram csatornáknak, mind az utóbbihoz tartozó lakatfogó-választéknak alkalmasnak kell lennie DC mérésre. A Sonel MPI 540 PV rendelkezik ezzel a funkcióval.

 

 

A mérési tartományok vizsgálata is fontos, különösen az áram mérésénél, mert a lakatfogó-adapterek árammérő képessége fizikai okok (a vasmag mágnesezési tulajdonságai) miatt nem csak felülről, hanem alulról is korlátozott. Meg kell tehát gondolni, hogy a mérni kívánt legkisebb és legnagyobb áramhoz képest a kiválasztandó analizátor rendelkezik-e megfelelő lakatfogó-választékkal, különös tekintettel a mérni kívánt áramvezetők fizikai méreteire is, hisz a kábelt vagy sínt át kell tudni karolni a lakatfogó adapterrel.

A rugalmas (Rogowski-tekercses) áramváltók talán jobbak ebből a szempontból, de csak váltakozó áramok mérésére (AC) alkalmasak, Illetve egyes adaptereknél a körbevett terület ovális, ezért az átkarolható körátmérő megadott értékénél valamivel nagyobb szélességű sínen is lehetséges mérni. Például, ha Ø35 mm van megadva a specifikációban, akkor még lehet, hogy egy 40 mm-es sín is átkarolható.

 

Fontos fizikai paraméter a mérőkör környezettől való villamos elszigetelése. A mérőköri vezetők, melyek vagy rögzített potenciálon lévők (feszültség mérés vezetői) vagy bizonytalan potenciálon lévők (lakatfogó adapterek) telepítés során érintkezhetnek rögzített potenciálon lévő vezetőkkel, melyeket akár át is hidalhatnak. Ebből következően nem mindegy milyen védelmi osztályú és feszültség szintű mérővezetékeket használunk.

 A mérési kategóriákat az IEC 61010-1 CE és UL biztonsági szabvány határozza meg, és azt jelzik, hogy egy műszer és hozzá rendelt mérővezeték képes ellenállni a mérőkörben fellépő feszültségtüskéknek anélkül, hogy áramütést-veszélyt jelentene a kezelő számára vagy zárlatot okozna.

Ha például mérést végzünk egy KÖF/KIF transzformátoron és annak szekunder oldalán okozunk zárlatot a fellépő zárlati áram a névleges áram akár 30 szorosa is lehet, tehát itt már kA a mértékegység, amit sem a mérőkör sem a mérést végző személyek nem fognak tolerálni!      

A műszert és a mérőköri vezetékeket csak névleges mérési kategóriájában és feszültségén vagy az alatt szabad használni.

CAT I: Ez a kategória az erősáramú hálózathoz közvetlenül nem kapcsolódó áramkörök mérésére készült.

CAT II: Ez a kategória azoknak a leágazó áramköröknek a mérésére szolgál, amelyek ugyan közvetlenül, de dugaszolhatóan közvetlenül csatlakoznak az erősáramú hálózathoz.

 CAT III: Ez a kategória az épületben rögzítetten telepített berendezéseken végzett mérésekre való. Ilyenek például a motorvezérlő központokon, megszakító paneleken, csatlakozódobozokon, kapcsolókon, világítótesteken és vezetékeken végzett mérések, beleértve a kábeleket, gyűjtősíneket és ipari felhasználásra szánt berendezéseket és néhány más berendezést, például az elektromos elosztórendszerhez állandó csatlakozással rendelkező rögzített fogyasztókat.

CAT IV: Ez a kategória a transzformátorokon vagy távvezetékeken végzett mérésekre (nagyfeszültségű, nagyáramú) mérésekre való. Ez magában foglalja a beüzemelés előtti darab vagy típus vizsgálati méréseket is.

 

 

 

Rugalmas (Rogowski-tekercses) áramváltók

A fentebb említett szempontok végiggondolása után a mérések „fizikai” elvégezhetősége biztosított lesz, a pontosságukról azonban még nem beszéltünk. Fel kell hívni a figyelmet arra a tényre, hogy ha egy bemeneten bármilyen átalakítót, adaptert használunk, akkor a bemeneti csatorna saját mérési hibájához hozzá fog adódni az átalakító hibája is. Magyarul: hiába a drága, nagy pontosságú mérőműszer, ha silány minőségű az adapter annak bemenetén.

 

A hálózati analizátorokat pontossági kategóriákba sorolja az IEC 61000-4-30 szabvány. Sokáig az  A és B osztály volt definiálva. A 2014-es 3. kiadás viszont A, S, és B osztályt különböztet meg. Ezek közül a B osztályba tartoznak a szerényebb pontosságú, elsősorban hibakeresésre és tájékoztató mérésekre alkalmas műszerek. Tehát pontossági igény szerint is elkezdhető a készülékválogatás, ám közben érdemes a szabványnak az alkalmazhatóságra vonatkozó ajánlásait is követni.

 

Mérési pontosságot befolyásoló tényezőként még meg kell említeni a gyakran előforduló torzult jelalakok mérésénél igen fontos, és korrekt specifikációkban mindig megtalálható adatot, az ún. csúcstényezőt, angolul Crest Factort (CF). Definíciója így hangzik: a mért áram pillanatnyi csúcsértéke és az áram RMS (azaz négyzetes közép-) értékének hányadosa.

Normál, lineáris fogyasztónál (azaz szabályos szinuszos jelnél) 1,41-es (√2) értékű. Kapcsolóüzemű tápegységeknél viszont elérheti a 2-3 körüli értéket is, ami a gyakorlatban például azt jelentheti, hogy az áramkör 6 A helyett (bár rövid ideig, impulzusszerűen, de) akár 12-18 A áramot is felvesz!

Ha a mérés 10 A-es méréshatárú lakatfogó adapterrel történik, a vasmag az áramcsúcsnál telítésbe mehet, „levághatja” a jelet, s ezért a valósnál jóval kisebb áramérték adódhat, vagyis erősen megnőhet a mérés hibája.

Hiába van tehát egy mérőeszközre ráírva, hogy TRMS, azaz „valódi négyzetes középértéket” képes mérni, ha a CF „képessége” nem elég nagy. Érdemes minimum 5-ös értékre törekedni (Összehasonlításképpen: jó minőségű asztali multimétereknél 10-es CF érték is előfordul.)

A villamos hálózat működését hosszú és rövid idejű események egyaránt jellemzik. Jó, ha a normálhosszú idejű regisztrálás keretében az analizátor beépített szoftvere „gombnyomásra” képes az EN 50160 szabvány szerinti minőségvizsgálatra is. Még jobb, ha a vizsgálandó paraméterek szabvány szerinti határértékei átírhatók, hiszen egy szabvány az idők során módosulhat, vagy adott mérésnél lehetőség, esetleg szükség van szigorúbb értékeket előírni.

Hosszú idejű regisztrálás szándéka esetén figyelni kell arra, hogy az analizátor hány csatornát képes egyszerre rögzíteni, mennyi időnként tárol eredményt és egy adott tárolási időközzel mennyi ideig lesz elég a beépített memóriája és annak esetleges kiterjesztése (pl. SD memóriakártya).

 

 

 

Indulási/bekapcsolási áram (In-Rush), tranziensek

Az egy-egy hálózatrészre kapcsolt számos fogyasztó közül mindig van, amit éppen ki- vagy bekapcsolnak, így mindig vannak változó nagyságú, lökésszerű áram- (és feszültség) változások.

Ha a kapcsolt fogyasztó viszonylag nagy teljesítményű, akkor viszonylag nagy hatást gyakorolhat az őt tápláló hálózatra. Nagyméretű motor indításkor – még terheletlen állapotban is – képes a névleges áramának többszörösét is felvenni. A nagy áramimpulzus, a hálózat belső ellenállása miatt, annak nagyságától függően, a feszültségben is csökkenést, letörést eredményezhet. (Otthon is gyakran tapasztalható ilyesféle jelenség pl. egy 2 kW-os porszívó bekapcsolása pillanatában „villan” egyet az éppen világító lámpa.)

E rövid idejű jelenségeknek a vizsgálatához gyorsműködésű mérő- és adatgyűjtő-áramkörök szükségesek. Elengedhetetlen az oszcilloszkóp funkció (lehetőleg tárolással) a jel alakjának szemrevételezéséhez, dokumentálásához, valamint fejlett trigger (indító) áramkörök a jelenségek felismeréséhez, kezdőpontjuk meghatározásához és a mérés/tárolás időben történő elindításához. Egyes analizátorokban egyszerre több indítási feltételt, sőt azok logikai (ÉS/VAGY) kapcsolatát is be lehet programozni ahhoz, hogy egy hosszú idejű regisztrálási folyamat közben a hálózaton történő számos rövid idejű eseményből csak az érdekesek (és csakis azok) kerüljenek a memóriába – a későbbi visszanézés és analízis céljából.

A hosszú és rövid idejű mérések, valamint az adatgyűjtés egyszerre, egy időben történő megvalósítása természetesen nagyobb teljesítményű számítógépet, több háttértárat, bonyolultabb szoftvert stb. követel, így arra számítani kell, hogy az ilyen képességekkel bíró készülék ára borsosabb is lesz.

 

Villogás (flicker) mérése

A villogás tulajdonképpen az 50 Hz-es hálózati feszültségjel kisfrekvenciás modulációja, amit nagyteljesítményű fogyasztók (pl. hegesztőgépsorok, ívkemencék) ki-be kapcsolgatása okoz, s (elsősorban) szó szerint az izzólámpák számunkra zavaró villogásaként jelentkezik. Van ennek a mérésnek is hosszúidejű (Plt) és rövididejű (Pst) változata, s ha ilyen mérési feladatra kell eszköz, akkor jól körül kell nézni, mert viszonylag kevés műszer képes a villogást mérni és nem feltétlenül egyszerre mindkettőt!

Távműködtetés

Elsősorban a hosszú idejű mérések esetén merülhet fel a hálózati analizátor távkezelhetőségének kérdése, beleértve az átparaméterezést és a mért és/vagy tárolt adatok kiolvasását. Érdemes tehát megnézni a kommunikációs lehetőségeket, pl. az esetleges GSM opciót, vagy pl. a beépített webszerver meglétét, ami bármilyen, megfelelő böngészőszoftvert futtató gépről lehetővé teszi a hozzáférést, természetesen megfelelő „kibervédelem” biztosításával.

Mérési pont és mérési idő precíz azonosítása

Ha az elosztóhálózat egy meghatározott, nagyobb kiterjedésű részén, több mérőponton és pontosan egy időben történő (pl. tranziens terjedési) mérések végzése, illetve összevetése szükséges, akkor nem szabad kihagyni a GPS koordináták felvételét a mérés során.

A műszert tápláló akkumulátorok

A használat körülményei szempontjából nagyon fontos lehet az akkumulátoros működés és annak ún. áthidalási ideje. Ha a mérés olyan helyen történik, ahol rendszeresek az áramkimaradások, netán éppen azoknak a bekövetkezési ideje, oka, időtartama, lefolyása, a keletkező (vagy éppen okozó) tranziensek a vizsgálat tárgyai, akkor elengedhetetlen, hogy az analizátor a hálózati táplálás megszűnése után is elég hosszú ideig (ez az áthidalási idő), lehetőleg egészen a feszültség visszakapcsolásáig folyamatosan mérjen és regisztráljon! Ezt még ki lehet egészíteni azzal, hogy az akkumulátorok lemerülése esetén rendezett kikapcsolás történjen, és a hálózati feszültség visszaállása után az analizátor automatikusan ott tudja folytatni a mérést, ahol abbahagyta.

A hálózati, vagy teljesítmény-analizátorokkal kapcsolatban még sok részletbe lehetne elmélyedni, a legfontosabb gondolat azonban inkább az, hogy ha valaki rejtélyes, megmagyarázhatatlannak tűnő meghibásodásokat, túlmelegedéseket, leállásokat, kikapcsolásokat tapasztal műszereknél, gépeknél, gyártósoroknál, akkor feltétlenül jusson eszébe, hogy a hálózati feszültség minőségét megvizsgálja, megvizsgáltassa!

 

 

Tapasztalható, hogy a valós életben nem veszik figyelembe, hogy

  • minden, kapcsolóüzemű tápegységgel szerelt, tehát elektronikus teljesítményszabályozással működő villamos fogyasztói berendezés ún. nemlineáris elem, harmonikus zavarforrás,
  • a látszólag minimális terhelést jelentő LED-fényforrások a csoportos alkalmazás során már másodlagos, de jelentős zavarforrások, melyek alkalmasak az egyéb eszközök által generált harmonikus zavarok felerősítésére,
  • sokszor elfelejtjük, hogy a szünetmentes tápegység – amellett, hogy igen jelentős, kb. 5% nagyságrendű veszteséget okoz – hálózati bemenete szintén kapcsolóüzemű tápegység, így minden UPS egység harmonikus zavarforrás,
  • természetesen minden frekvenciaváltó, AC/AC, AC/DC stb. átalakító teljesítményének függvényében domináns, vagy jelentős zavarforrás.

Bár a hivatkozott MSZ HD 60364 szabvány ajánlásokat tartalmaz a vezetékek terhelésének meghatározására, nem tér ki a hálózattal kapcsolatos egyéb – járulékos – problémákra. A harmonikus zavarforrások hatására a harmonikus zavarforrások legtöbbször kapacitív fogyasztók, emiatt a nemlineáris elemeket ellátó hálózatszakasz általában túlkompenzált. Oka, hogy a kapcsolóüzemű tápegység bemenetén nagy kapacitású, ún. „puffer” – simító – kondenzátor található.

A villamos hálózat kapcsoló- és védelmi készülékei – ha ez külön nincs kiemelve – alapvetően alkalmatlanok a kapacitív áramok gyors megszakítására. A tervezettnél hosszabb ideig fennálló ív hatására a kapcsolókészülék is károsodik, tűzveszély alakul ki. Jelentősen emelkedik a hálózati veszteség mértéke, emiatt helyi-, vagy általánosságban is jelentős többlet hőveszteség miatt túlmelegedés, tűzveszély alakulhat ki. Oka, hogy a hálózati veszteség – a THD(i) > 10% esetén – már ahol PD az alacsony, THD(i) ≤ 10% zavarterhelésnél fellépő veszteségi teljesítmény. Elvégezve a számítást látható, hogy még viszonylag alacsony, THD(i)=40%-os zavararány mellett a veszteség mértéke közel 200%-os értékre emelkedik!

A hagyományos – erősáramú – gondolkozás szerint a villamos hálózaton a legfontosabb a teljesítménytényező, kisfeszültségen a cosφ ≥ 0,97Induktív értéken belül tartása, azonban a nemlineáris elemek miatt ez a feltétel gyakran még a fázisjavító berendezések nélkül is teljesül. Ilyenkor gyakran tapasztaljuk, bizonyítani akarják a fázisjavító berendezés szükségességét, ezért a vezérlő automatikát – indokolatlanul – cosφ = 0,99Induktív értékre állítják, az induktív tag ilyen alacsony, az elvárt 25% helyett mindössze 10%-ra történő kompenzálása viszont a harmonikus zavarok terjedését segíti.

Vizsgáljuk meg, mi a nagyobb veszély, a meddőkompenzáció hiánya, vagy a harmonikus zavar?

Amikor a teljesítménytényező értéke cosφ ≥ 0,97, akkor a meddőösszetevő miatt a vezeték terhelhetősége kb. 3%-kal, cosφ ≥ 0,96 esetén 4%-kal, cosφ ≥ 0,92 esetén kb. 9%-kal csökken. Ezzel szemben egy alacsony, mindössze THD(i)=20%- os értéknél a vezeték hőterhelése 144%-os értékre emelkedik, tehát terhelhetősége 70% alá, azaz 30%-kal csökken. Egyértelműen bizonyítható, a meddőkompenzáció megépítése kevesebb előnyt jelent, mint a harmonikus zavarterhelés arányának csökkentése és akkor még nem vizsgáltuk a túlkompenzálás miatt megemelkedő harmonikus zavararány, a többlet hőveszteség és a védelmi berendezések bizonytalanná váló működése miatt lehetséges tűzveszély problémáját!

Kapacitív hálózat esetén – a fázisjavító berendezés mintájára megépített – induktív tekercset beiktató rendszer alkalmazását kerülni kell, mivel az MSZ EN 50160 szabvány 2.9 pontja a kapcsolási tranziensekkel kapcsolatban egyértelműen rögzíti: „a tranziens túlfeszültségek általában nem haladják meg a 6 kV csúcsértéket, de esetenként nagyobb értékek is előfordulnak. A felfutási idő széles tartományt fog át milliszekundumoktól a mikroszekundumoknál kisebb értékekig.”

A műszaki paraméterek értelmezése igazolja, a hagyományos fázisjavítás helyett célszerű előnyben részesíteni az elektronikus, az aktív harmonikuszavar-szűrővel megvalósított meddőkompenzálást, mivel alkalmazásával

  • egyidejűleg megvalósíthatjuk az induktív és kapacitív meddőkompenzációt,
  • csökkenthetjük a harmonikus zavarterhelés arányát az elvárt THD(i) ≤ 10% értékre,
  • biztosíthatjuk a terhelési aszimmetria kiegyenlítését.

 

 

Az aktív szűrőnél elvárás, hogy a DC–50. rendszámú tartományban a beavatkozása a fázis- és a nullavezető áramában is hatásos legyen, ezért

  • legyen alkalmas a kompenzáló áram változása nélkül 200–480 V, illetve 480–690 V 50/60 Hz frekvenciájú feszültségen történő működésre. A feszültségtranziensek elleni védelem érdekében a névleges feszültség, mint paraméter legyen rögzíthető, beállítható.
  • Működési sebessége < 100 µsec legyen, az ennél lassabb beavatkozási-, vagy szabályozási (angolul: „reaction time”, illetve „overall response time”) sebesség elégtelen.
  • Korlátozás nélküli moduláris bővítés indokolt, a párhuzamosan üzemelő eszközök szinkronizálásához szükséges szabályozóegység ne befolyásolja a modulok számát. Egyes típusok vezérlőegysége legfeljebb öt modul szinkronizálására alkalmas, ez elégtelen.
  • Az aktív szűrők gyakorlatilag az év minden órájában – kb. 8800 óra/év – üzemelnek, emiatt a veszteség legyen minimális, a ma kapható jó minőségű készülékek vesztesége névleges terhelés esetén is kisebb, mint 2,3%. Egyes forgalmazók „üzemszerű veszteség” néven egy, a névleges terhelésnél kisebb, de egyébként ismeretlen terhelésnél határozzák meg a veszteség mértékét, de megtévesztő és nem valós adat.
  • A modul legyen alkalmazható TN-S vagy TN-C érintésvédelmi mód mellett is műszaki átalakítás nélkül. A beállításhoz a sorkapocsáthidalás, vagy jumper-állítás megengedhető, a lényeg, hogy 3F+PEN, illetve a 3F+N+PE (négy- és ötvezetős) rendszerben történő alkalmazhatóság utólag is módosítható legyen.

Objektív vizsgálati eredmények igazolják, hogy a harmonikus zavar kibocsátása igazolható a kiserőmű (≥500 kWPP) kategóriájú napelemes rendszerek esetén is, emiatt a 22 kV-os csatoló transzformátor 0,4 kV-os oldalára is célszerű aktív szűrőt csatlakoztatni.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Meddőenergia kompenzálás és felharmonikus szűrés.

 

A technika szakadatlan fejlődése miatt a mindennapi életben állandó szakmai kihívással szembesülnek mindazon szakemberek, akik fejlesztéssel, tervezéssel, üzemeltetéssel, gyártással foglalkoznak. Így van ez a villamos iparban is, és azok a kollégák, akik a villamos energia előállításával, továbbításával vagy szolgáltatásával foglalkoznak, naponta találkoznak olyan problémákkal, melyek tegnap még nem léteztek, de ma már megkeseríthetik mindannyiunk életét.

Miről is van szó?

Éljük mindennapi életünket, végezzük a napi rutinfeladatainkat, de mielőtt megnyugodva hátradőlnénk székünkben a számítógép monitorja, a diszpécserközpont kivetítője vagy a gépsorok, technológiai folyamatok kifogástalan működését jelző lámpasorok előtt, megkapjuk azt a „pofont”, amire legkevésbé számítunk. Rádöbbenünk, hogy mindaz, ami a tegnapelőtt és a tegnap biztonságát nyújtotta, váratlanul eltűnt, a biztonságos energiaszolgáltatásról már csak múlt időben beszélhetünk.

Olyan problémákkal kell szembe nézni, amelyek újak, eddig nem voltak ismertek, de azonnali lépésre kényszerítenek minden szakembert, mert a felmerült problémák megoldása nélkül nem lehet továbblépni, nem lehet az irodaépületek, termelőegységek, gyárak, egyéb létesítmények megfelelő villamosenergia-ellátását biztosítani, mert baj van a feszültségminőséggel.

Feszültségminőség

A feszültségminőség a fogyasztói berendezések megfelelő minőségű működésének fel- tételeit foglalja magába, mint például a felharmonikusok, a fliker, a feszültségletörés, a túlfeszültség, a névleges feszültség tartománya. A feszültség minőségére mind a hálózat, mind a fogyasztó hatással van.

Az információs társadalomban a villamos energia minőségével szemben támasztott megnövekedett követelmények feladatot rónak mind a szolgáltatást végző társaságokra, mind a fogyasztókra. Ennek eredményeképpen újra kell fogalmazni mind a szolgáltatókkal, mind a fogyasztókkal szemben megfogalmazott elvárásokat. Ez a cikk a fogyasztókkal szembeni követelményeket tárgyalja, mert a nem kielégítő feszültségminőség alapvető okait általában a belső, 0,4 kV-os hálózaton kell keresni. A fentiek ismeretében adódik a legfontosabb teendő, történetesen az, hogy meg kell ismerni az érintett terület, a belső, 0,4 kV-os villamos hálózat minőségét. A villamos hálózat feltérképezése utáni legelső teendő meghatározni, milyen eszközök beépítése, milyen eszközök „kordában” tartása ad megoldást a villamos energia megfelelő minőségének helyreállítására?

A belső villamos hálózatok elemzése feltétlenül együtt kell, hogy járjon a transzformátorok szekunder oldalán elhelyezett fázisjavító berendezések vizsgálatával is. A harmonikusokkal terhelt hálózaton súlyos üzemzavarokat okozhat a nem megfelelő kondenzátortelep. Kondenzátorokkal kompenzált váltakozó áramú hálózatokban bekövetkezhet az az üzemállapot, amikor az induktív és kapacitív reaktanciák hatása megszűnik. Ekkor a rákapcsolt feszültségnél már csak a viszonylag alacsony ohmos ellenállás hat korlátozólag a hálózaton folyó áramra, ezért nagy áramcsúcsok lépnek fel, amelyek kioldhatják a túláramvédő berendezéseket, a hálózaton üzemzavart és ez által jelentős károkat (szerszámtörés, termelés kiesés stb.) okozhatnak. Ha a védelmi berendezés kiold, ugyanis előfordulhat és már konkrét esetben elő is fordult, hogy védelem kioldását már a fázisjavító berendezésben keletkezett tűz okozta.

 

 

Szabályozó-, berendezés alkalmazásakor a berendezés nagyságától, illetve fokozatától függően több rezonanciahely is kialakul, emiatt megtöbbszöröződik a berendezés károsodása. A kondenzátor kapacitása és a transzformátor induktivitása között kialakuló soros rezonanciakör felharmonikus-elszívása a közepes feszültségű tartományból az ennek során keletkező nagy felharmonikus-elszívó áramok következtében a kondenzátor tönkremenetelét eredményezi. Védekezni, a problémákat kiküszöbölni a megfelelő típusú fázis- javító berendezések alkalmazásával lehet, az alábbi szabályok betartásával.

 

Fontos, betartandó szabály!

Ha a transzformátor névleges teljesítményének 30%-ánál több kondenzátor kell a kompenzáláshoz, csak fojtott szűrőköri fázisjavító berendezés telepíthető. Nem szabad nem fojtott fázisjavító berendezéseket fojtott berendezésekkel vagy szűrőkörökkel párhuzamosan ugyanazon gyűjtősínen üzemeltetni, mert ebben az esetben párhuzamos rezonanciák alakulnak ki, melyek a fellépő felharmonikusok kritikus tartományába esnek. Figyelembe kell venni, hogy az áram- felharmonikusok nem hoznak létre wattos teljesítményt, a hálózatot csak termikusan terhelik, úgy viselkednek, mint a meddő áram.

 

A fojtott szűrőköri berendezések.

Kompenzálják az induktív meddő energiát,elkerülik a felharmonikusokkal létrejöhető rezonanciajelenségeket,hangfrekvenciás körvezérlő-berendezésekhez is alkalmasak,elszívják az üzemi hálózatban    keletkező felharmonikusok 20-25%-át.

A legfőbb veszélyt az jelenti, hogy a felharmonikusok miatt előforduló hibajelenségek időben és térben nem behatárolhatók, a technológiai berendezésekben meghibásodott alkatrészek a javítást végző szakembernek nem adnak egyértelmű választ a hibák okairól.

Tárgyi létesítmény üzembiztonsága megköveteli, hogy minden villamos elosztóba és alelosztóba olyan fázisjavító berendezés legyen telepítve, amely az üzembiztonságot nem csökkenti, hanem stabilizálja. Ennek egyetlen megoldása van: a hálózati mérés kiértékelése alapján, ha nem megfelelő a fázisjavító rendszer, azt le kell bontani, helyére a mai energiatörvényeknek megfelelő fojtott szűrőköri berendezéseket kell telepíteni.

Cikkünk eddigi, elméleti részét azért mutattuk be, mert a leírt jelenségek mindennapi életünk szerves részévé váltak, a legváratlanabb helyeken előfordulhatnak, váratlan és súlyos működési zavarokat okozhatnak.

 

 

 

 

 

 

 

Nézzünk egy megtörtént esetet!

Fémolvasztással foglalkozó vállalat esetében az elosztó felújításakor megszületett a döntés, a meddőenergia-gazdálkodást rendbe kell tenni a beruházás keretei között. (Tudni kell, hogy annak idején az Energia Felügyelet nem véletlenül nem engedélyezett meddőenergia-kompenzálást beható vizsgálatok nélkül.)

A beruházásra elkészültek a tervek, kiválasztásra került a kivitelező, a mai viszonyoknak megfelelően megindult a költségcsökkentési lehetőségek keresése. A témával kapcsolatosan a fázisjavító berendezés kialakítása a lényeges.

Tervezési fázisban minden tervező, ha kicsit is kérdéses a harmonikus-tartalom, a biztonságot figyelembe véve fojtott fázisjavító berendezést tervez. Ennek megváltoztatása csak akkor lehetséges, ha a megvalósulás után ellenőrző mérésekkel a kivitelező igazolja, hogy nem indokolt a fojtott szűrőköri fázisjavítás.

Előfordulhat az, hogy egy fogyasztó önmagában nem indokolja a fojtott fázisjavító berendezés alkalmazását (kicsi a harmonikus-tartalom), de több hasonló, a technológiai folyamatokban résztvevő berendezés együttesen már teljesen „kusza” üzemállapotot okozhat.

Jelen esetben a kivitelező 7%-os fojtási tényezővel (fo = 189 Hz%) rendelkező fázisjavítás mellett döntött („olcsóbb, mint a 14%-os, és fojtottnak fojtott”). Nem vették figyelembe: a különböző fojtási tényezők nem véletlenül lettek kialakítva, a rezonanciapont és az adott harmonikusok esetében más és más az impedancia, ezáltal az átfolyó áram mértéke is változik.

A letelepített fázisjavító berendezés beüzemelés után két teljes napig tökéletesen üzemelt, majd teljesen váratlanul bekövetkezett az elsőre megmagyarázhatatlan, gyári hibaként felfogható meghibásodás. Ilyen esetekben minden jóravaló cég azonnal a helyszínre siet, hogy mentse, ami menthető. A berendezés átvizsgálása után kiderült, semmilyen rendellenesség nem tapasztalható, a hiba a hálózatban keresendő (az esetek 99 százalékában nem is ott van a hiba), a hálózati mérőműszer feltelepítése után a hálózat megfelelőnek látszik, nincs rendellenesség.

Első lépésként egyhetes, belső, 0,4 kV-os hálózati mérést kell végezni. Az üzemeltetővel folytatott megbeszélés után, véletlenül jelentkezik az ominózus hibaállapot a hálózaton, és ez jelentősen megkönnyíti a hiba okának kiderítését. Jelen helyzetben heti egy alkalommal (természetesen péntek délután) a gépek leállításakor olyan üzemállapot lép fel, ami a hét többi napján soha elő nem fordul. Ekkor elszabadul a hálózaton a harmonikus-tartalom, a szabványban megengedett 8% helyett 16%-os feszültség-felharmonikus jelentkezik.

A témával foglalkozó műszaki ember tudja, hogy mindenre van megfelelő megoldás (műszaki szempontból nem az ár dominál, hanem a problémamentes üzemvitel). A biztonság kedvéért elvégzett egyhetes mérés alapján, minden üzemállapotot kielemezve a megoldás egyszerűbb, mint első ránézésre bárki is gondolná. Nem kell mást tenni, mint a fojtási tényezőt módosítani, és már meg is van oldva minden. Jelen esetben a fojtótekercsek és a kondenzátorok megfelelő megválasztása után a kívánatos üzemvitelt sikerült elérni, minden üzemállapotban.

Más esetben a fentihez hasonló tervezés után a hagyományos fázisjavító berendezések sokkal hamarabb képesek a fogyasztók tudtára adni, hogy nem felel meg nekik az adott hálózat, a kialakuló rezonancia hatására ugyanis a kondenzátorok túláram-védelmét ellátó biztosítékok azonnali kiolvadása jelzi a probléma meglétét.

 

Ez a cikk akkor éri el a célját, ha tudatosodik a szakemberek fejében, nem lehet a különböző érdekek képviselésének összehangolása nélkül kifogástalan üzemvitelt biztosítani.

Ha nem fog a tervezői, a kivitelezői és az üzemeltetői érdek összekapcsolódni, ha nem a minőség lesz az első számú követelmény, akkor folyamatosan a „kényes” és „sértődékeny” villamos berendezés fog a gyártásért felelős szakemberek fölött győzni. Tényleg ezt akarjuk?

 

Mi a mai gyakorlat?

A tervező betervezi, előírja az adott hálózathoz jól illeszkedő fázisjavító berendezést. A kivitelező bekéri az árajánlatokat, és a legolcsóbb változat mellett dönt. Ha szerencséje van a kivitelezőnek, a garancia időtartama alatt nem fordul elő olyan üzemállapot, mint ami fenti példánkban szerepel, bezsebeli a beruházás költségeit, és készül a következő feladatra, ahol nagy valószínűséggel ugyanezt a hibát fogja elkövetni. Az üzemeltető, amikor a véletlen egybeesések folyamán üzemviteli probléma merül fel, kétségbeesetten keresi a megoldást, és csak ekkor jön rá, hogy nem azt kapta, amiért fizetett. Jön a pótmunka, pluszköltség, technológiai hibák elhárítása, esetlegesen a nem megfelelő minőségű hálózati feszültség miatt tönkrement gép, gépegység pótlása. S mindez azért történt, mert más az érdeke a tervezőnek, a kivitelezőnek és az üzemeltetőnek.

 

Mi a levonható tanulság?

A ma használatos gépek, berendezések, kiszolgáló eszközök rendkívül „kényesek és nagyon sértődékenyek”. Kényesek, mert csak akkor működnek megfelelően, ha a működésüket biztosító villamos energia minősége megfelelő (a sinus legyen sinus). Ha nem, „megsértődnek”, tiltakoznak és leállnak. A technológiai folyamatok zavartalan működéséért felelős szakemberek pedig tapogatózhatnak, tanakodhatnak és kereshetik a hiba okát. Ismételten és sokadszorra bebizonyosodott, hogy minden villamos hálózaton csak a műszakilag kifogástalan, számítások alapján odaillő fázisjavító berendezést szabad üzemeltetni.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  • HÁLÓZATI ANALÍZIS

  •  

    Folyamatosan érkeznek a megkeresések újabb és újabb villamos hálózatok mérésére és elemzésére. Ahhoz, hogy meg tudjunk felelni a kihívásoknak, állandó fejlesztésekre van szükség. Jelenleg Sonel MPI 540 –PV  nagy teljesítményű hálózati analizátort alkalmazunk és 3000A-es  lakatfogóval és egyéb mérési kellékekkel rendelkezünk.

    A telepítés során manapság jogos igény, hogy még rövid idejű feszültség kimaradást se okozzunk vele. Méréseinket megrendelői igény esetén feszültség alatti munkavégzés (FAM) keretében telepítjük, az üzemviteli vezető FAM engedélyének birtokában, természetesen amennyiben a vizsgált erősáramú berendezés megfelelő paraméterekkel rendelkezik a FAM technológia alkalmazására.

    Méréseknek köszönhetően pontos adatokat tudunk szolgáltatni a meddő teljesítmény kompenzálás lehetőségeiről, a beépítendő meddőteljesítmény-igényhez megfelelő berendezés paramétereiről, ellenőrizni tudjuk a transzformátorok teljesítményének kihasználtságát és megállapíthatjuk a hálózaton keletkező zavarok okait.

    DE MIÉRT IS ÉRDEMES A HÁLÓZATI ANALÍZIS  SZOLGÁLTATÁSUNKAT  IGÉNYBE VENNI?

  • Megrendelésük esetén, napokon belül tudjuk a mérőműszert telepíteni, legyen szó egy budapesti vagy vidéki helyszínről. Mérőműszereink folyamatosan használatban vannak, de legkésőbb 1 héten belül mindig rendelkezésükre állunk a mérési felszereléssel.

    • MSZ EN 50160 szabványban előírtak ellenőrző mérése a hálózati feszültség minőségére vonatkozóan
    • Energiaminőségi jellemzők
    • Frekvencia:
    • Normál üzemi körülmények között az alap-harmonikus frekvencia átlagértéke 10 másodpercen keresztül mérve a következő tartományban kell legyen
    • a hét 95%-ában 50Hz ±1% (azaz 49,5-50,5Hz)
    • a hét 100%-ában 50Hz +4%/-6% (azaz 47-52Hz)
    • Gyors feszültségváltozások:
    • A tápfeszültség gyors feszültségváltozásait elsősorban a fogyasztói villamos berendezések terhelésváltozásai vagy a hálózaton történő kapcsolások okozzák. Normál üzemi körülmények között, a feszültségváltozások általában nem haladják, meg az Un 5%-át, de rövid időre Un 10%-ot elérheti.
    • Feszültség letörések és emelkedések:
    • Az Un 90%-ánál kisebb feszültséget eredményező feszültségváltozást tápfeszültség-letörésnek kell tekinteni. A feszültségletörések többségének időtartama kisebb, mint 1 sec és a nagysága kisebb, mint 60%. Ritkán nagyobb és hosszabb időtartamú feszültségletörések is előfordulhatnak.

 

    • Villogásmérték (frick):
    • Időben ingadozó fényességű vagy színképi eloszlású fényinger által létrehozott látásérzet-ingadozás hatása (IEV 161-08-13). A feszültségingadozás által okozott hosszú idejű villogásmértéknek, a hét minden időszakában, az idő 95%-ában Plt ≤ 1 értékűnek kell lennie.

     

    • Feszültség aszimmetria:
    • A háromfázisú hálózat olyan állapota, amelynél a fázisfeszültségek effektív értékei vagy az egymást követő fázisok közötti szögek nem egyenlők egymással. Normál üzemi körülmények között a tápfeszültség negatív fázissorrendű összetevője 10 perces átlag effektív értékeinek 95%-a bármely egyhetes időszakban a pozitív fázissorrendű összetevő 0-tól 2%-os tartományában kell, hogy legyen.
    • Tranziens túlfeszültség (vezetett túlfeszültség):
    • Rövid idejű, periodikus vagy nem periodikus, általában erősen csillapított túlfeszültség, ms vagy annál is rövidebb időtartammal. A tranziens túlfeszültségeket általában villám, kapcsolás vagy biztosítók működése okozza. A tranziens túlfeszültség felfutási ideje egy µs-nál kisebb értéktől néhány ms-ig változhat. A feszültség amplitúdója a névleges érték 180%-át (414V) nem haladhatja meg.
    • Harmonikusok: Az MSZ EN 50160 számú szabvány a harmonikusokra az alábbiakat írja elő:
    • Normál üzemi körülmények között minden egyes felharmonikus feszültség tízperces átlag effektív értékeinek 95% -a, bármely egy hetes időszakban nem lehet nagyobb a táblázatban megadott értékeknél. Az előzőeken túlmenően a tápfeszültség teljes harmonikus torzítása nem haladhatja meg a 8% -ot.
    • Az energiaellátással kapcsolatos problémák száma napról napra növekszik, ahogy a villamosenergia-rendszerek egyre bonyolultabbá válnak, köszönhetően többek között a teljesítményelektronikai eszközök (inverterek, kapcsolóüzemű tápegységek) térnyerésének vagy az elosztott energiatermelés egyre növekvő arányának. Az ilyen problémák megoldásának kulcsa a helyzet gyors és pontos felmérésében rejlik, melyben nagy segítséget jelentenek a modern hálózat-analizátorainkkal végzett mérések.
    • A mérésekről készített jegyzőkönyvek grafikonos formában ábrázolják a mérés során rögzített összes fontos villamos paraméter időbeni változását valamint a mérés során bekövetkezett események esetében a feszültségek és áramok jelalakját. A mért adatokat táblázatos vagy fénykép formában megrendelői rendelkezésére bocsájtjuk.

    Mérőműszereink képesek szabvány szerint mérni és ellenőrizni a hálózati feszültséget, felharmonikusokat. A megfelelő paraméterek beállítása után telepítjük a mérőműszert, majd a kiértékelés során a szabvány előírásaival összehasonlítjuk a mérési eredményeket alapján adjuk a javítással, kompenzálással, megfelelő csatlakozási teljesítménnyel kapcsolatos javaslatainkat.

     

     

     

    • Minden igényt kielégítő jegyzőkönyvet készítünk méréseinkről

    Minden mérésről könnyen átlátható és értelmezhető jegyzőkönyvet készítünk. A mérési jegyzőkönyv minden esetben a mérés célját emeli ki és az alapján adjuk meg javaslatainkat is. A mérési adatokból diagramokon is ábrázoljuk a mért és vizsgált villamos paramétereket.

     

    • Nagy tudású, Sonel MPI 540-PV  hálózati analizátort alkalmazunk

    Háromfázisú teljesítmény minőség analizátor, adatgyűjtő

    A Sonel MPI-540 PV érintésvédelmi műszer 3-fázisú energia minőség adatgyűjtővel rendelkezik LIVE mód nézettel, és a hálózati paraméterek, feszültség, áram, teljesítmény, harmonikusok és THD regisztrálási, adatgyűjtési lehetőségével. A készülék lehetővé teszi a kiválasztott paraméterek valós idejű megjelenítését a képernyőn. A mért paraméterek a memóriakártyára történő mentéssel egyidejűleg jelennek meg a képernyőn. LIVE módban az alábbi paraméterek láthatók

    • feszültség és áram hullámformák (oszcilloszkóp)
    • feszültség és áram időbeli változása (grafikon)
    • fázis diagram
    • mért paraméterek táblázatos formában
    • áram- és feszültség harmonikusok spektrum grafikonja
    • Gyors megoldás a hálózati zavarok okainak feltárására

    Hálózati analízissel gyorsan megtalálhatók azok a hibák, melyek az üzemek váratlan leállását, feszültség kimaradásokat okoznak. A hibakeresések és a mérések sok esetben komoly problémákat oldottak meg.

    • Sok év szakmai tapasztalat

    Miközben az elmúlt két évtizedben a felülvizsgálati megrendeléseink száma nagyságrendileg is nőt , szakmai felkészültségének és állandó képzéseinek köszönhetően szolgáltatásunk mára európai szintre ért.

    Mi az elektromos hálózaton terjedő vezetett zavarás hatása?

    Az elektromos hálózaton terjedő feszültség- és áram sinus jelalakja jelentősen torzul, emiatt a pillanatnyi hálózati jellemzők-, illetve egy adott készülék adott pillanatnyi állapota alapján olyan rezonanciapont alakulhat ki, mely a készülék működésében téves jelként is értelmezhető.

    Mivel a jelszint aktuális rezonanciaállapota mellett a berendezés pillanatnyi állapota is szerepet játszik belátható, hogy a hiba bekövetkezésének valószínűsége nem definiálható, rendszertelen bekövetkezésű, nem-, vagy csak elvétve reprodukálható (fantom) esemény.

    A torzulás alapján, matematikai módon a jelalak FOURIE sorfejtéssel a rendszer eltérő feszültségen- és frekvenciákon üzemelő, egymástól függetlenül változó feszültséggenerátorok párhuzamos kapcsolásaként definiálható. Az alapjel – 50Hz-es hálózati frekvencia – egész számú többszörösét felharmonikusnak nevezzük és azt a szorzószám egész értékével, az ún. harmonikus rendszámmal jellemezzük.

    Pld.: a 3. harmonikus rendszám az erősáramú elosztóhálózaton 3*50=150Hz, a 11. harmonikus rendszám az erősáramú elosztóhálózaton 11*50=550Hz-es jelnek felel meg.

     

    Műszeres vizsgálat nélkül milyen jelenségekből tapasztalható a vezetett zavarás?

    A villamos jelenség csak hatásaiból, főként egyes – térben jelentősen kiterjedt – elektronikus berendezések-, illetve rendszerek, pld. a hagyományos, statikus meddőenergia kompenzáció, számítástechnikai- vagy más, elektronikus vezérlésű, pld. PLC-s hálózatok, AUDIO és VIDEO rendszerek stb. eseti-, meghatározhatatlan – indokolatlan – leállása, az elektronikus-, illetve a fázisjavító rendszerek gyakori meghibásodása, mely hiba később a javítani szándékozó szakember számára nem igazolható, illetve reprodukálható. Korszerű eszközök esetén egyre többször tapasztalt jelenség a „feszültség nem megfelelő” jelzés.

     Oka, hogy a nulla- és a fázisvezető között mérhető feszültség – a rendszer felépítéséből adódóan a 3-al osztható harmonikus rendszámokhoz tartozó frekvenciával – nem 50Hz-es szinuszos érték, hanem modulált-, így szélsőértékei kívül eshetnek az előírt határértékeiből.

    Jellegzetes hiba pld. az olyan rendszerleállás, mely az adott gép újraindítása után megszűnik, hiba a rendszer elemeiben nem mutatható ki, s napszaktól függetlenül rövidebb-, hosszabb – néhány napos-, vagy esetleg akár több hónapos – hibátlan működés után lesz újra tapasztalható.

    Az erősáramú fázisjavítás, azaz a meddőenergia kompenzáció során – viszonylag ritkán – előforduló jelenség a virtuális (látszólagos) túlkompenzálási állapot kialakulása, melynek során a korszerű, elektronikus vezérlésű automatika minden kondenzátoregységet lekapcsol, sőt a hálózat kapacitív állapotát jelzi.

    Egyéb hálózati elemek – vezetékek és kábelek szigetelésében, valamint a transzformátorok vasmagjai stb. – esetében jelentős, általános, esetleg ismeretlen eredetű helyi –lokális – túlmelegedéssel, sőt, akár villamos tűzzel is találkozhatunk.

    Félvezető elemek – pld. egyenirányítók, elektronikus teljesítménykapcsolók (tirisztor, triak, valamint a korszerű, C-MOS, a kompakt V-MOS, HEXA-FET stb. elemek) esetében a tervezetthez képest lényegesen nagyobb csúcsáramok, illetve a generált tranziens feszültségek azonosíthatatlan okra visszavezethető átütési-, túlmelegedési meghibásodásokat okozhatnak, melyek esetében utólag legtöbbször csak anyaghibát detektál a szerviz.

     

    A döntő szempontok: a mérés célja, pontossági igénye, fizikai megvalósíthatósága

    Az esetek döntő többségében három fázison kell mérni. Rögtön ott a kérdés: Hány csatornás legyen a készülék?  A válaszhoz tudni kell, hogy a mérendő hálózatok mennyire terheltek felharmonikusokkal. Ha egy háromfázisú hálózaton sok a nemlineáris terhelés (pl. számítógépek, híradástechnikai eszközök kapcsolóüzemű tápegysége), akkor az általuk keltett (elsősorban áram) jeltorzulások miatt a PEN vezetőben gyakran nagyobb áram folyik, mint egyik-másik fázisvezetőben.

     Így a PEN vezető feszültsége is szokatlanul megemelkedhet a távoli földpotenciálhoz képest. Ilyen esetekre készülve tehát feltétlenül a PEN vezető feszültségét és áramát is mérni képes „4U/4I” bemenő csatornával rendelkező analizátort kell kiválasztani.

    Manapság arra is gondoljunk, hogy egyenáramú hálózatokat (pl. az említett napelemes, akkumulátoros, vagy egyéb speciális rendszerek) is kellhet mérni, s akkor mind a feszültség, mind az áram csatornáknak, mind az utóbbihoz tartozó lakatfogó-választéknak alkalmasnak kell lennie DC mérésre. A Sonel MPI 540 PV rendelkezik ezzel a funkcióval.

     

     

    A mérési tartományok vizsgálata is fontos, különösen az áram mérésénél, mert a lakatfogó-adapterek árammérő képessége fizikai okok (a vasmag mágnesezési tulajdonságai) miatt nem csak felülről, hanem alulról is korlátozott. Meg kell tehát gondolni, hogy a mérni kívánt legkisebb és legnagyobb áramhoz képest a kiválasztandó analizátor rendelkezik-e megfelelő lakatfogó-választékkal, különös tekintettel a mérni kívánt áramvezetők fizikai méreteire is, hisz a kábelt vagy sínt át kell tudni karolni a lakatfogó adapterrel.

    A rugalmas (Rogowski-tekercses) áramváltók talán jobbak ebből a szempontból, de csak váltakozó áramok mérésére (AC) alkalmasak, Illetve egyes adaptereknél a körbevett terület ovális, ezért az átkarolható körátmérő megadott értékénél valamivel nagyobb szélességű sínen is lehetséges mérni. Például, ha Ø35 mm van megadva a specifikációban, akkor még lehet, hogy egy 40 mm-es sín is átkarolható.

     

    Fontos fizikai paraméter a mérőkör környezettől való villamos elszigetelése. A mérőköri vezetők, melyek vagy rögzített potenciálon lévők (feszültség mérés vezetői) vagy bizonytalan potenciálon lévők (lakatfogó adapterek) telepítés során érintkezhetnek rögzített potenciálon lévő vezetőkkel, melyeket akár át is hidalhatnak. Ebből következően nem mindegy milyen védelmi osztályú és feszültség szintű mérővezetékeket használunk.

     A mérési kategóriákat az IEC 61010-1 CE és UL biztonsági szabvány határozza meg, és azt jelzik, hogy egy műszer és hozzá rendelt mérővezeték képes ellenállni a mérőkörben fellépő feszültségtüskéknek anélkül, hogy áramütést-veszélyt jelentene a kezelő számára vagy zárlatot okozna.

    Ha például mérést végzünk egy KÖF/KIF transzformátoron és annak szekunder oldalán okozunk zárlatot a fellépő zárlati áram a névleges áram akár 30 szorosa is lehet, tehát itt már kA a mértékegység, amit sem a mérőkör sem a mérést végző személyek nem fognak tolerálni!      

    A műszert és a mérőköri vezetékeket csak névleges mérési kategóriájában és feszültségén vagy az alatt szabad használni.

    CAT I: Ez a kategória az erősáramú hálózathoz közvetlenül nem kapcsolódó áramkörök mérésére készült.

    CAT II: Ez a kategória azoknak a leágazó áramköröknek a mérésére szolgál, amelyek ugyan közvetlenül, de dugaszolhatóan közvetlenül csatlakoznak az erősáramú hálózathoz.

     CAT III: Ez a kategória az épületben rögzítetten telepített berendezéseken végzett mérésekre való. Ilyenek például a motorvezérlő központokon, megszakító paneleken, csatlakozódobozokon, kapcsolókon, világítótesteken és vezetékeken végzett mérések, beleértve a kábeleket, gyűjtősíneket és ipari felhasználásra szánt berendezéseket és néhány más berendezést, például az elektromos elosztórendszerhez állandó csatlakozással rendelkező rögzített fogyasztókat.

    CAT IV: Ez a kategória a transzformátorokon vagy távvezetékeken végzett mérésekre (nagyfeszültségű, nagyáramú) mérésekre való. Ez magában foglalja a beüzemelés előtti darab vagy típus vizsgálati méréseket is.

     

     

     

    Rugalmas (Rogowski-tekercses) áramváltók

    A fentebb említett szempontok végiggondolása után a mérések „fizikai” elvégezhetősége biztosított lesz, a pontosságukról azonban még nem beszéltünk. Fel kell hívni a figyelmet arra a tényre, hogy ha egy bemeneten bármilyen átalakítót, adaptert használunk, akkor a bemeneti csatorna saját mérési hibájához hozzá fog adódni az átalakító hibája is. Magyarul: hiába a drága, nagy pontosságú mérőműszer, ha silány minőségű az adapter annak bemenetén.

     

    A hálózati analizátorokat pontossági kategóriákba sorolja az IEC 61000-4-30 szabvány. Sokáig az  A és B osztály volt definiálva. A 2014-es 3. kiadás viszont A, S, és B osztályt különböztet meg. Ezek közül a B osztályba tartoznak a szerényebb pontosságú, elsősorban hibakeresésre és tájékoztató mérésekre alkalmas műszerek. Tehát pontossági igény szerint is elkezdhető a készülékválogatás, ám közben érdemes a szabványnak az alkalmazhatóságra vonatkozó ajánlásait is követni.

     

    Mérési pontosságot befolyásoló tényezőként még meg kell említeni a gyakran előforduló torzult jelalakok mérésénél igen fontos, és korrekt specifikációkban mindig megtalálható adatot, az ún. csúcstényezőt, angolul Crest Factort (CF). Definíciója így hangzik: a mért áram pillanatnyi csúcsértéke és az áram RMS (azaz négyzetes közép-) értékének hányadosa.

    Normál, lineáris fogyasztónál (azaz szabályos szinuszos jelnél) 1,41-es (√2) értékű. Kapcsolóüzemű tápegységeknél viszont elérheti a 2-3 körüli értéket is, ami a gyakorlatban például azt jelentheti, hogy az áramkör 6 A helyett (bár rövid ideig, impulzusszerűen, de) akár 12-18 A áramot is felvesz!

    Ha a mérés 10 A-es méréshatárú lakatfogó adapterrel történik, a vasmag az áramcsúcsnál telítésbe mehet, „levághatja” a jelet, s ezért a valósnál jóval kisebb áramérték adódhat, vagyis erősen megnőhet a mérés hibája.

    Hiába van tehát egy mérőeszközre ráírva, hogy TRMS, azaz „valódi négyzetes középértéket” képes mérni, ha a CF „képessége” nem elég nagy. Érdemes minimum 5-ös értékre törekedni (Összehasonlításképpen: jó minőségű asztali multimétereknél 10-es CF érték is előfordul.)

    A villamos hálózat működését hosszú és rövid idejű események egyaránt jellemzik. Jó, ha a normálhosszú idejű regisztrálás keretében az analizátor beépített szoftvere „gombnyomásra” képes az EN 50160 szabvány szerinti minőségvizsgálatra is. Még jobb, ha a vizsgálandó paraméterek szabvány szerinti határértékei átírhatók, hiszen egy szabvány az idők során módosulhat, vagy adott mérésnél lehetőség, esetleg szükség van szigorúbb értékeket előírni.

    Hosszú idejű regisztrálás szándéka esetén figyelni kell arra, hogy az analizátor hány csatornát képes egyszerre rögzíteni, mennyi időnként tárol eredményt és egy adott tárolási időközzel mennyi ideig lesz elég a beépített memóriája és annak esetleges kiterjesztése (pl. SD memóriakártya).

     

     

     

    Indulási/bekapcsolási áram (In-Rush), tranziensek

    Az egy-egy hálózatrészre kapcsolt számos fogyasztó közül mindig van, amit éppen ki- vagy bekapcsolnak, így mindig vannak változó nagyságú, lökésszerű áram- (és feszültség) változások.

    Ha a kapcsolt fogyasztó viszonylag nagy teljesítményű, akkor viszonylag nagy hatást gyakorolhat az őt tápláló hálózatra. Nagyméretű motor indításkor – még terheletlen állapotban is – képes a névleges áramának többszörösét is felvenni. A nagy áramimpulzus, a hálózat belső ellenállása miatt, annak nagyságától függően, a feszültségben is csökkenést, letörést eredményezhet. (Otthon is gyakran tapasztalható ilyesféle jelenség pl. egy 2 kW-os porszívó bekapcsolása pillanatában „villan” egyet az éppen világító lámpa.)

    E rövid idejű jelenségeknek a vizsgálatához gyorsműködésű mérő- és adatgyűjtő-áramkörök szükségesek. Elengedhetetlen az oszcilloszkóp funkció (lehetőleg tárolással) a jel alakjának szemrevételezéséhez, dokumentálásához, valamint fejlett trigger (indító) áramkörök a jelenségek felismeréséhez, kezdőpontjuk meghatározásához és a mérés/tárolás időben történő elindításához. Egyes analizátorokban egyszerre több indítási feltételt, sőt azok logikai (ÉS/VAGY) kapcsolatát is be lehet programozni ahhoz, hogy egy hosszú idejű regisztrálási folyamat közben a hálózaton történő számos rövid idejű eseményből csak az érdekesek (és csakis azok) kerüljenek a memóriába – a későbbi visszanézés és analízis céljából.

    A hosszú és rövid idejű mérések, valamint az adatgyűjtés egyszerre, egy időben történő megvalósítása természetesen nagyobb teljesítményű számítógépet, több háttértárat, bonyolultabb szoftvert stb. követel, így arra számítani kell, hogy az ilyen képességekkel bíró készülék ára borsosabb is lesz.

     

    Villogás (flicker) mérése

    A villogás tulajdonképpen az 50 Hz-es hálózati feszültségjel kisfrekvenciás modulációja, amit nagyteljesítményű fogyasztók (pl. hegesztőgépsorok, ívkemencék) ki-be kapcsolgatása okoz, s (elsősorban) szó szerint az izzólámpák számunkra zavaró villogásaként jelentkezik. Van ennek a mérésnek is hosszúidejű (Plt) és rövididejű (Pst) változata, s ha ilyen mérési feladatra kell eszköz, akkor jól körül kell nézni, mert viszonylag kevés műszer képes a villogást mérni és nem feltétlenül egyszerre mindkettőt!

    Távműködtetés

    Elsősorban a hosszú idejű mérések esetén merülhet fel a hálózati analizátor távkezelhetőségének kérdése, beleértve az átparaméterezést és a mért és/vagy tárolt adatok kiolvasását. Érdemes tehát megnézni a kommunikációs lehetőségeket, pl. az esetleges GSM opciót, vagy pl. a beépített webszerver meglétét, ami bármilyen, megfelelő böngészőszoftvert futtató gépről lehetővé teszi a hozzáférést, természetesen megfelelő „kibervédelem” biztosításával.

    Mérési pont és mérési idő precíz azonosítása

    Ha az elosztóhálózat egy meghatározott, nagyobb kiterjedésű részén, több mérőponton és pontosan egy időben történő (pl. tranziens terjedési) mérések végzése, illetve összevetése szükséges, akkor nem szabad kihagyni a GPS koordináták felvételét a mérés során.

    A műszert tápláló akkumulátorok

    A használat körülményei szempontjából nagyon fontos lehet az akkumulátoros működés és annak ún. áthidalási ideje. Ha a mérés olyan helyen történik, ahol rendszeresek az áramkimaradások, netán éppen azoknak a bekövetkezési ideje, oka, időtartama, lefolyása, a keletkező (vagy éppen okozó) tranziensek a vizsgálat tárgyai, akkor elengedhetetlen, hogy az analizátor a hálózati táplálás megszűnése után is elég hosszú ideig (ez az áthidalási idő), lehetőleg egészen a feszültség visszakapcsolásáig folyamatosan mérjen és regisztráljon! Ezt még ki lehet egészíteni azzal, hogy az akkumulátorok lemerülése esetén rendezett kikapcsolás történjen, és a hálózati feszültség visszaállása után az analizátor automatikusan ott tudja folytatni a mérést, ahol abbahagyta.

    A hálózati, vagy teljesítmény-analizátorokkal kapcsolatban még sok részletbe lehetne elmélyedni, a legfontosabb gondolat azonban inkább az, hogy ha valaki rejtélyes, megmagyarázhatatlannak tűnő meghibásodásokat, túlmelegedéseket, leállásokat, kikapcsolásokat tapasztal műszereknél, gépeknél, gyártósoroknál, akkor feltétlenül jusson eszébe, hogy a hálózati feszültség minőségét megvizsgálja, megvizsgáltassa!

     

     

    Tapasztalható, hogy a valós életben nem veszik figyelembe, hogy

    • minden, kapcsolóüzemű tápegységgel szerelt, tehát elektronikus teljesítményszabályozással működő villamos fogyasztói berendezés ún. nemlineáris elem, harmonikus zavarforrás,
    • a látszólag minimális terhelést jelentő LED-fényforrások a csoportos alkalmazás során már másodlagos, de jelentős zavarforrások, melyek alkalmasak az egyéb eszközök által generált harmonikus zavarok felerősítésére,
    • sokszor elfelejtjük, hogy a szünetmentes tápegység – amellett, hogy igen jelentős, kb. 5% nagyságrendű veszteséget okoz – hálózati bemenete szintén kapcsolóüzemű tápegység, így minden UPS egység harmonikus zavarforrás,
    • természetesen minden frekvenciaváltó, AC/AC, AC/DC stb. átalakító teljesítményének függvényében domináns, vagy jelentős zavarforrás.

    Bár a hivatkozott MSZ HD 60364 szabvány ajánlásokat tartalmaz a vezetékek terhelésének meghatározására, nem tér ki a hálózattal kapcsolatos egyéb – járulékos – problémákra. A harmonikus zavarforrások hatására a harmonikus zavarforrások legtöbbször kapacitív fogyasztók, emiatt a nemlineáris elemeket ellátó hálózatszakasz általában túlkompenzált. Oka, hogy a kapcsolóüzemű tápegység bemenetén nagy kapacitású, ún. „puffer” – simító – kondenzátor található.

    A villamos hálózat kapcsoló- és védelmi készülékei – ha ez külön nincs kiemelve – alapvetően alkalmatlanok a kapacitív áramok gyors megszakítására. A tervezettnél hosszabb ideig fennálló ív hatására a kapcsolókészülék is károsodik, tűzveszély alakul ki. Jelentősen emelkedik a hálózati veszteség mértéke, emiatt helyi-, vagy általánosságban is jelentős többlet hőveszteség miatt túlmelegedés, tűzveszély alakulhat ki. Oka, hogy a hálózati veszteség – a THD(i) > 10% esetén – már ahol PD az alacsony, THD(i) ≤ 10% zavarterhelésnél fellépő veszteségi teljesítmény. Elvégezve a számítást látható, hogy még viszonylag alacsony, THD(i)=40%-os zavararány mellett a veszteség mértéke közel 200%-os értékre emelkedik!

    A hagyományos – erősáramú – gondolkozás szerint a villamos hálózaton a legfontosabb a teljesítménytényező, kisfeszültségen a cosφ ≥ 0,97Induktív értéken belül tartása, azonban a nemlineáris elemek miatt ez a feltétel gyakran még a fázisjavító berendezések nélkül is teljesül. Ilyenkor gyakran tapasztaljuk, bizonyítani akarják a fázisjavító berendezés szükségességét, ezért a vezérlő automatikát – indokolatlanul – cosφ = 0,99Induktív értékre állítják, az induktív tag ilyen alacsony, az elvárt 25% helyett mindössze 10%-ra történő kompenzálása viszont a harmonikus zavarok terjedését segíti.

    Vizsgáljuk meg, mi a nagyobb veszély, a meddőkompenzáció hiánya, vagy a harmonikus zavar?

    Amikor a teljesítménytényező értéke cosφ ≥ 0,97, akkor a meddőösszetevő miatt a vezeték terhelhetősége kb. 3%-kal, cosφ ≥ 0,96 esetén 4%-kal, cosφ ≥ 0,92 esetén kb. 9%-kal csökken. Ezzel szemben egy alacsony, mindössze THD(i)=20%- os értéknél a vezeték hőterhelése 144%-os értékre emelkedik, tehát terhelhetősége 70% alá, azaz 30%-kal csökken. Egyértelműen bizonyítható, a meddőkompenzáció megépítése kevesebb előnyt jelent, mint a harmonikus zavarterhelés arányának csökkentése és akkor még nem vizsgáltuk a túlkompenzálás miatt megemelkedő harmonikus zavararány, a többlet hőveszteség és a védelmi berendezések bizonytalanná váló működése miatt lehetséges tűzveszély problémáját!

    Kapacitív hálózat esetén – a fázisjavító berendezés mintájára megépített – induktív tekercset beiktató rendszer alkalmazását kerülni kell, mivel az MSZ EN 50160 szabvány 2.9 pontja a kapcsolási tranziensekkel kapcsolatban egyértelműen rögzíti: „a tranziens túlfeszültségek általában nem haladják meg a 6 kV csúcsértéket, de esetenként nagyobb értékek is előfordulnak. A felfutási idő széles tartományt fog át milliszekundumoktól a mikroszekundumoknál kisebb értékekig.”

    A műszaki paraméterek értelmezése igazolja, a hagyományos fázisjavítás helyett célszerű előnyben részesíteni az elektronikus, az aktív harmonikuszavar-szűrővel megvalósított meddőkompenzálást, mivel alkalmazásával

    • egyidejűleg megvalósíthatjuk az induktív és kapacitív meddőkompenzációt,
    • csökkenthetjük a harmonikus zavarterhelés arányát az elvárt THD(i) ≤ 10% értékre,
    • biztosíthatjuk a terhelési aszimmetria kiegyenlítését.

     

     

    Az aktív szűrőnél elvárás, hogy a DC–50. rendszámú tartományban a beavatkozása a fázis- és a nullavezető áramában is hatásos legyen, ezért

    • legyen alkalmas a kompenzáló áram változása nélkül 200–480 V, illetve 480–690 V 50/60 Hz frekvenciájú feszültségen történő működésre. A feszültségtranziensek elleni védelem érdekében a névleges feszültség, mint paraméter legyen rögzíthető, beállítható.
    • Működési sebessége < 100 µsec legyen, az ennél lassabb beavatkozási-, vagy szabályozási (angolul: „reaction time”, illetve „overall response time”) sebesség elégtelen.
    • Korlátozás nélküli moduláris bővítés indokolt, a párhuzamosan üzemelő eszközök szinkronizálásához szükséges szabályozóegység ne befolyásolja a modulok számát. Egyes típusok vezérlőegysége legfeljebb öt modul szinkronizálására alkalmas, ez elégtelen.
    • Az aktív szűrők gyakorlatilag az év minden órájában – kb. 8800 óra/év – üzemelnek, emiatt a veszteség legyen minimális, a ma kapható jó minőségű készülékek vesztesége névleges terhelés esetén is kisebb, mint 2,3%. Egyes forgalmazók „üzemszerű veszteség” néven egy, a névleges terhelésnél kisebb, de egyébként ismeretlen terhelésnél határozzák meg a veszteség mértékét, de megtévesztő és nem valós adat.
    • A modul legyen alkalmazható TN-S vagy TN-C érintésvédelmi mód mellett is műszaki átalakítás nélkül. A beállításhoz a sorkapocsáthidalás, vagy jumper-állítás megengedhető, a lényeg, hogy 3F+PEN, illetve a 3F+N+PE (négy- és ötvezetős) rendszerben történő alkalmazhatóság utólag is módosítható legyen.

    Objektív vizsgálati eredmények igazolják, hogy a harmonikus zavar kibocsátása igazolható a kiserőmű (≥500 kWPP) kategóriájú napelemes rendszerek esetén is, emiatt a 22 kV-os csatoló transzformátor 0,4 kV-os oldalára is célszerű aktív szűrőt csatlakoztatni.

     

     

    terhelésváltozásai vagy a hálózaton történő kapcsolások okozzák. Normál üzemi körülmények között, a feszültségváltozások általában nem haladják, meg az Un 5%-át, de rövid időre Un 10%-ot elérheti.Feszültség letörések és emelkedésekAz Un 90%-ánál kisebb feszültséget eredményező feszültségváltozást tápfeszültség-letörésnek kell tekinteni. A feszültségletörések többségének időtartama kisebb, mint 1 sec és a nagysága kisebb, mint 60%. Ritkán nagyobb és hosszabb időtartamú feszültségletörések is előfordulhatnak.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Szaktanácsadói szolgáltatásaink:

  • Villamos műszaki ellenőrzés.
  • Épitkezés előtti szaktanácsadás.
  • Érintésvédelmi szaktanácsadás.
  • Költségvetés készítése.
  • Ingatlan vásárlás előtti vizsgálat.
  • Villámvédelmi rendszerek telepítése előtti szaktanácsadás.