Wpływ charakteru obciążenia z zakładów przemysłowych na parametry jakościowe dostaw energii elektrycznej z linii WN/SN. Wprowadzenie teoretyczne

pol Article in Polish DOI: 10.14313/PAR_236/69

send Kamil Kołodziej Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki

Download Article

Streszczenie

Artykuł stanowi wprowadzenie do zagadnienia jakości energii elektrycznej w sieciach elektroenergetycznych WN/SN zasilających zakłady przemysłowe. W artykule na wstępie została omówiona problematyka związana z wpływem nieliniowych odbiorników energii elektrycznej na przemysłowe sieci elektroenergetyczne. Kolejno przedstawiona została charakterystyka badanej sieci 110/6 kV, jej kluczowe elementy, a także zasilane zakłady oraz konfiguracja torów pomiarowych i analizatorów sieci. W punkcie tym przedstawiony został schemat zasilania GPZ na potrzeby zakładów przemysłowych, w którego polach zasilających dokonano pomiarów po stronie 6 kV. Następnie w celu lepszego zrozumienia praktycznych pomiarów przytoczony został, symetryczny układ napięć i prądów służący za model teoretyczny. Przy tym zdefiniowane i omówione zostały takie parametry jak: współczynniki asymetrii napięć i prądów, moc czynna, bierna i pozorna według definicji Budeanu, współczynniki zawartości harmonicznych THD oraz TTHD dla napięć i prądów oraz wskaźniki krótko- i długookresowego migotania światła. Wpływ wszystkich parametrów zostanie przeanalizowany przy omawianiu wyników pomiarów badań przeprowadzonych w zakładach przemysłowych. Artykuł kończy się zebraniem wniosków oraz podsumowaniem.

Słowa kluczowe

analiza parametrów zasilania, GPZ 110/6 kV, jakość energii elektrycznej, zasilanie zakładów przemysłowych

Impact of the Load Character from Industrial Plants for the Quality Parameters of Electricity Supply from the HV/MV Line. Theoretical Introduction

Abstract

This article, as part 1, is an introduction to the issue of electricity quality in HV/MV power networks supplying industrial plants. In the beginning, the article discusses issues related to the impact of non-linear loads on industrial power networks. The characteristics of the 110/6 kV network tested were presented subsequently, its essential elements, as well as powered plants and configuration of measurement tracks and network analyzers. This section presents the scheme for supplying GPZ for the needs of industrial plants, in which supply fields measurements were taken on the 6 kV side. Then, to better understand practical measurements, a symmetrical voltage and current system were used as a theoretical model. At the same time, such parameters as voltage and current asymmetry coefficients, active, reactive and apparent power according to the Budeanu definition, THD and TTHD harmonic coefficients for voltages and currents as well as short and long-term flickering indicators have been defined and discussed. All these parameters will be subjected to in-depth analysis in part 2 when discussing the measurement results from the industrial plants tested. The article ends with the collection of conclusions and a summary.

Keywords

analysis of power supply parameters, main power point 110/6 kV, power supply of industrial plants, quality of electricity

Bibliography

  1. Kołodziej K., Analiza parametrów sieci wewnątrzzakładowej przy wykorzystaniu systemu BMS i PME, „Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej”, Nr 61, 2018, 35–40, DOI: 10.32016/1.61.07.
  2. Nota katalogowa analizatora sieci Janitza UMG511, Janitza electronics GmbH, Lahnau 2011.
  3. Kowalski Z., Jakość energii elektrycznej, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2007.
  4. Robak S., Pawlicki A., Pawlicki B., Asymetria napięć i prądów w elektroenergetycznych układach przesyłowych, Politechnika Warszawska, Instytut Elektroenergetyki, 2014.
  5. Piróg S., Energoelektronika: układy o komutacji sieciowej i o komutacji twardej, Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne Akademii Górniczo-Hutniczej, Kraków 2006.
  6. Canturk S., Balci M.E., Hocaoglu M.H., On the definition of apparent power, “Electrical Power Quality and Utilisation, Journal”, Vol. XVIII, No. 2, 2015.
  7. Bolkowski S., Teoria obwodów elektrycznych, Wyd. X, PWN, Warszawa 2017.
  8. Hanzelka Z., Jakość energii elektrycznej, część 4 – Wyższe harmoniczne napięć i prądów, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 2001.
  9. Karafotis P.A., Christodoulou-Galanopoulos K.N., Siagkas D.O., Georgilakis P.S., Power Quality Indices for Electrical Power Systems under Non-Stationary Disturbances, National Technical University of Athens, 2018, DOI: 10.1109/ICHVE.2018.8642257.
  10. Baranecki A., Płatek T., Niewiadomski M., Harmoniczne prądu: problemy pomiarowe, „Elektro info”, Nr 7, 2003, 60–63.
  11. Dz. U. z 2007 r. Nr 93, poz. 623, Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego.
  12. PN-EN 50160: 2010, Parametry napięcia zasilającego w publicznych sieciach rozdzielczych.
  13. Czarnecki L.S., What is wrong with the Budeanu concept of reactive and distortion powers and why it should be abandoned, “IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement”, Vol. IM-36, No. 3, 1987, 834–837, DOI: 10.1109/TIM.1987.6312797.
  14. Zajkowski K., Wady teorii mocy w obwodach jednofazowych według Budeanu i Fryzego, „Autobusy: eksploatacja i testy”, R. 17, Nr 12, 2016, 1500–1504.
  15. IEEE 1459-2010 standard, New York 2010.