ELCOM Test and Measurement
Technologická 374/6Ostrava-Pustkovec
708 00
SOFTWAROVÉ INŽENÝRSTVÍ A VÝVOJ
PŘEDPROJEKTOVÁ A PROJEKTOVÁ PŘÍPRAVA
STAVEB, ZAKÁZKOVÁ VÝROBA ROZVÁDĚČŮ
Nedílnou součástí naší práce je projekční a inženýrská činnost v silnoproudé elektrotechnice, vývoj software pro výrobní linky a monitoring slunečních elektráren a výroba rozváděčů nízkého napětí.
Disponujeme zkušenostmi, které nám umožňují poskytovat špičkové služby v oblasti silnoproudé elektrotechniky (hutě, doly, chemický průmysl, strojírenský průmysl, vodárny, zkušebny, vývoj a rozvoj v oblasti elektromobility atd.).
Specializujeme se na předprojektovou a projektovou přípravu staveb, dodávky silnoproudých elektrických zařízení s elektromontáží, autorským a technickým dozorem a revizí, a na komplexní dodávky zařízení pro kompenzaci účiníku a filtraci harmonických v průmyslových sítích nízkého a vysokého napětí, včetně měření kvality elektřiny, analýz a posudků.
Naši vývojáři jsou prověřeni stovkami projektů, čímž dokáží pružně reagovat téměř na jakýkoliv požadavek ze strany klienta v rámci tvorby a úpravy software na míru.
My v ELCOM disponujeme zkušeným týmem specialistů v oboru předprojektové a projektové přípravy staveb, což nám umožňuje efektivně realizovat širokou škálu projektů.
Homepage > Softwarové inženýrství, projekce a výroba > Monitorovací
systém
slunečních
elektráren
PPM systém je globální systém pro vizualizaci a monitorování distribuovaných elektrických elektráren různých výrobců. Hlavním cílem systému je aktivní dispečink, který má za úkol odhalování a zajištění včasné reakce na poruchu elektrické elektrárny. Systém uživatelům nabízí rychlý přehled o svých elektrárnách přes internet pomocí webových aplikací. V současné době je systém zaměřen na sluneční (fotovoltaické) elektrárny.
Celý systém je koncipován tak, aby všechny činnosti spojené s provozem elektrárny byly pod kontrolou dispečerů, kteří plánují údržbu a servis elektrárny v případě jejího selhání.
Sluneční elektrická elektrárna je pod dohledem dispečera, který vykonává několik úkonů.
Aplikace Dispečer slouží pro monitorování elektrárny. Dispečer sleduje poruchové hlášení a události, které se objevují v souvislosti s provozem elektrické elektrárny. Dispečer sleduje okamžité hodnoty z elektráren v různých grafických podobách a zajišťuje servis elektrárny a vytvoření zprávy z pravidelné údržby. Dispečer také může sledovat některé důležité hodnoty na dálku použitím WWW aplikace.
Aplikace Dispečer umožňuje operátorovi sledovat a kontrolovat hodnoty, spravovat generované události a/nebo poruchy. Seznam poruch obsahuje základní informace o poruše a závažnost poruchy je zvýrazněna barvou. Systém umožňuje až 5 úrovní poruch. Poruchy a události mohou být různě definovány jako měřené (zdroj události), vypočtené, ručně definované.
Zákaznická webová aplikace nabízí užití všech výhod internetu k tomu mít svou elektrárnu neustále pod kontrolou 24/7. Nabízí přístup k vybraným hodnotám popisujícím stav elektrárny. Zákazník má také možnost porovnávat agregované hodnoty v čase, případně exportovat data pro podrobnější analýzu.
Všechny části této aplikace jsou postaveny na Microsoft© technologiích. Aplikace Administrátor, Dispečer a WWW aplikace jsou vyvinuty za pomocí nástrojů Microsoft©.
SGS Server | |
---|---|
Operační systém | Windows Server |
SQL server | Microsoft SQL Server |
WWW server | IIS 7.0 |
Požadavky | .NET Framework 4.0 |
Administrátor | |
---|---|
Operační systém | Windows XP |
Požadavky | .NET Framework 4.0 |
Dispečer | |
---|---|
Operační systém | Windows XP a vyšší |
Požadavky | .NET Framework 4.0 |
Klient | |
---|---|
Operační systém | Libovolný |
Požadavky | WWW prohlížeč s podporou Silverlight |
Mobilní klient | |
---|---|
Operační systém | Libovolný |
Požadavky | WWW prohlížeč |
Homepage > Softwarové inženýrství, projekce a výroba > Systémy
monitorování
výrobních linek
Skupina aplikací určených k vizualizaci a monitorování dat na výrobních strojích a linkách. Systém umožňuje sběr dat z různých datových zdrojů, která jsou následně ukládána do centrálních datových úložišť (typicky databáze). Monitorovací systémy jsou navrženy jako klient–server architektura, která umožňuje ověřování dat, kontrolu hodnoty v rozmezí, definování závislostí hodnot a zpracování automatizovaných a naplánovaných úloh.
Kromě sběru monitorovaných dat také poskytují analýzu dat, generují zprávy, vyhodnocují statistické informace, informace o výrobě, následné zpracování dat pomocí desktopové aplikace, webové aplikace, či komunikace s ostatními firemními informačními systémy prostřednictvím webových služeb.
Přístrojový ovladač pro grafické vývojové prostředí LabVIEW™ prezentuje funkce přístroje jako sadu standardních virtuálních přístrojů. Každý z nich koresponduje s operací prováděnou na přístroji programově, jako konfigurace, nastavování spouštěcí podmínky a čtení naměřených hodnot z přístroje.
Přístrojový ovladač pro LabVIEW™ redukuje čas potřebný pro vývoj programu a zjednodušuje řízení přístroje eliminací potřeby znalostí základního komunikačního protokolu pro každý přístroj.
Přístrojové ovladače jsou psány v jazyce G grafického vývojového prostředí LabVIEW™, takže koncový uživatel může dokonce i modifikovat a ladit upravený blokový diagram jako zdrojovou podobu kódu přístrojového ovladače.
Zdrojová podoba kódu je součástí každého ovladače. Použití ovladače je snadné díky kombinaci a propojení ikon ve vyšší úrovni testovacího programu.
Světové sdružení VXIplug&play Systems Alliance potvrdilo LabVIEW™ přístrojové ovladače jako jádro technologie a základ pro průmyslovou standardizaci. LabVIEW™ může automaticky detekovat a nahrávat VXIplug&play přístrojové ovladače instalované v systému.
ELCOM, a. s., je jeden z největších dodavatelů přístrojových ovladačů pro přední světové výrobce měřicí techniky. LabVIEW™ přístrojové ovladače vyvinuté společností ELCOM, a. s., divizí Virtuální instrumentace, jsou k dispozici v knihovně ovladačů firmy Rohde&Schwarz a v knihovně ovladačů firmy National Instruments.
Přístrojový ovladač pro LabWindows/CVI™ je sadou komplexních intuitivně použitelných funkcí pro řízení přístroje přes GPIB, VXI, sériové nebo jiné rozhraní.
Přístrojový ovladač řeší syntaxi zpráv, I/O protokol, rozbor měřených dat a jejich škálování. Součástí každého přístrojového ovladače jsou zdrojové kódy, takže koncový uživatel může modifikovat a optimalizovat jednotlivé funkce podle svých potřeb.
Přístrojový ovladač vede nejen k úspoře času a námahy ale i ke správné modulární struktuře testovacího programu. Použitím jednotlivých funkcí přístrojového ovladače lze snadno testovat funkce přístroje, aniž by bylo nutno psát obsáhlé programy.
Světové sdružení VXIplug&play Systems Alliance potvrdilo CVI™ přístrojové ovladače jako jádro technologie a základ pro průmyslovou standardizaci. CVI™ může automaticky detekovat a nahrávat VXIplug&play přístrojové ovladače instalované v systému.
ELCOM, a. s., je jeden z největších dodavatelů přístrojových ovladačů pro přední světové výrobce měřicí techniky. CVI™ přístrojové ovladače vyvinuté společností ELCOM, a. s., divizí Virtuální instrumentace, jsou k dispozici v National Instruments knihovně přístrojových ovladačů – www.ni.com/idnet.
Přístrojový ovladač pro C/C++/C# je sadou komplexních, intuitivně použitelných funkcí pro řízení měřicích přístrojů přes GPIB, Ethernet, USB, sériové nebo jiné rozhraní.
Přístrojový ovladač řeší syntaxi zpráv, I/O protokol, rozbor měřených dat a jejich škálování. Součástí každého přístrojového ovladače jsou zdrojové kódy, takže koncový uživatel může modifikovat a optimalizovat jednotlivé funkce podle svých potřeb.
Přístrojový ovladač vede nejen k úspoře času a námahy, ale i ke správné modulární struktuře testovacího programu, v němž je použit. Použitím jednotlivých funkcí přístrojového ovladače lze snadno testovat funkce přístroje, aniž by bylo nutno psát obsáhlé programy.
ELCOM, a. s., je jeden z největších dodavatelů přístrojových ovladačů pro přední světové výrobce měřicí techniky.
IVI (Interchangeable Virtual Instruments) je novou architekturou pro tvorbu zdokonalených přístrojových ovladačů. IVI přístrojové ovladače jsou vytvořeny s ohledem na přísnější požadavky výrobních testovacích systémů z hlediska rychlosti, flexibility a dlouhodobé znovu použitelnosti.
Použitím IVI technologie lze vytvářet testovací programy nezávislé na hardwaru a protokolu (GPIB, VXI, a RS-232), aby se předešlo nutným investicím do testovacího softwaru při změně přístrojů. Navíc k zaměnitelnosti přístrojů v rámci testovací aplikace IVI přístrojový ovladač realizuje simulaci odezvy přístroje a uchovávání stavu přístroje pro zvýšení rychlosti.
ELCOM, a. s., má v současnosti sehraný tým vývojářů, pracující na bázi IVI technologie v úzké kooperaci s National Instruments. IVI přístrojové ovladače vyvinuté společností ELCOM, a. s., divizí Virtuální instrumentace, jsou k dispozici v knihovně přístrojových ovladačů National Instruments – www.ni.com/idnet.
Homepage > Softwarové inženýrství, projekce a výroba > Výrobní řídicí
systémy
Výrobní řídicí systémy umožňují správu, sledování a řízení kvality výroby pomocí webového rozhraní.
Cílem tohoto systému je centralizace správy a datového úložiště v automobilovém průmyslu užitím databázových nástrojů. PMS zaznamenává data z produkčních linek. PMS je optimalizován pro zápis velmi rychlých dat – doba odezvy každého měřicího zařízení je kolem 100–200 ms. Systém generuje různé typy reportů dostupných pomocí webového rozhraní s možností tisku/exportu dat. PMS také může automaticky odesílat e-mail s upozorněním na možné kritické problémy.
Homepage > Softwarové inženýrství, projekce a výroba > Ochranné tlumivky
pro kompenzátory
účiníku
Základní provedení tlumivky je určeno pro třífázové kompenzační sekce s instalovaným výkonem kondenzátorů od 6,67 kvar do 60 kvar, jak je požadováno výrobci kompenzačních rozváděčů. Nová řada tlumivek obsahuje tlumivky použitelné pro všechny typy kompenzačních kondenzátorů různých výrobců a respektuje potřebu dodávat chráněné kompenzační sekce, jejichž kompenzační výkon je v celých desítkách kvar.
Typové označení tlumivky EL–3L | 12.400/440-e/7 12.400/440–f/7 | 14.400/400–e/7 14.400/440–f/7 | 20.400/440–e/7 20.400/440–f/7 |
---|---|---|---|
Jmenovitý výkon kondenzátoru [kvar] | 12,5 | 14,05 | 20,00 |
Kompenzační výkon sekce [kvar] | 11,11 | 12,49 | 17,77 |
Jmenovité síťové napětí [V] | 400 | 400 | 400 |
Rezonanční kmitočet [Hz] | 189 | 189 | 189 |
Činitel zatlumení | 7 % | 7 % | 7 % |
Jmenovitý proud tlumivky [A] | 16,0 | 18,0 | 25,5 |
Maximální efektní proud tlumivky [A] | 20,7 | 21,3 | 33,1 |
Jmenovitá indukčnost tlumivky [mH] | 3,45 | 3,07 | 2,16 |
Ztráty tlumivky [W] | 38 | 30 | 60 |
Hmotnost [kg] | 10,5 | 11,5 | 14,5 |
Typové označení tlumivky EL–3L | 22.400/440-e/7 22.400/440–f/7 | 25.400/400–e/7 25.400/400–f/7 | 28.400/440–e/7 28.400/440–f/7 |
---|---|---|---|
Jmenovitý výkon kondenzátoru [kvar] | 22,50 | 25,00 | 28,10 |
Kompenzační výkon sekce [kvar] | 20,00 | 22,22 | 24,97 |
Jmenovité síťové napětí [V] | 400 | 400 | 400 |
Rezonanční kmitočet [Hz] | 189 | 189 | 189 |
Činitel zatlumení | 7 % | 7 % | 7 % |
Jmenovitý proud tlumivky [A] | 28,9 | 32,1 | 36,0 |
Maximální efektní proud tlumivky [A] | 34,11 | 37,9 | 42,6 |
Jmenovitá indukčnost tlumivky [mH] | 1,92 | 1,73 | 1,53 |
Ztráty tlumivky [W] | 60 | 80 | 73 |
Hmotnost [kg] | 22,5 | 23,5 | 23,5 |
Typové označení tlumivky EL–3L | 40.400/440-a/7 … 40.400/440–f/7 | 45.400/440–a/7 … 45.400/440–f/7 | 50.400/440–a/7 … 50.400/440–f/7 |
---|---|---|---|
Jmenovitý výkon kondenzátoru [kvar] | 40,00 | 45,00 | 50,00 |
Kompenzační výkon sekce [kvar] | 35,55 | 39,99 | 44,43 |
Jmenovité síťové napětí [V] | 400 | 400 | 400 |
Rezonanční kmitočet [Hz] | 189 | 189 | 189 |
Činitel zatlumení | 7 % | 7 % | 7 % |
Jmenovitý proud tlumivky [A] | 51,0 | 57,7 | 63,8 |
Maximální efektní proud tlumivky [A] | 66,5 | 68,22 | 82,9 |
Jmenovitá indukčnost tlumivky [mH] | 1,08 | 0,96 | 0,86 |
Ztráty tlumivky [W] | 110 | 100 | 138 |
Hmotnost [kg] | 28,0 | 31,0 | 30,5 |
Typové označení tlumivky EL–3L | 22.400/440–e/7 … 22.400/440–f/7 | 25.400/400–e/7 … 25.400/400–f/7 |
---|---|---|
Jmenovitý výkon kondenzátoru [kvar] | 56,20 | 60,00 |
Kompenzační výkon sekce [kvar] | 49,94 | 53,32 |
Jmenovité síťové napětí [V] | 400 | 400 |
Rezonanční kmitočet [Hz] | 189 | 189 |
Činitel zatlumení | 7 % | 7 % |
Jmenovitý proud tlumivky [A] | 72,1 | 76,6 |
Maximální efektní proud tlumivky [A] | 85,2 | 99,5 |
Jmenovitá indukčnost tlumivky [mH] | 0,77 | 0,72 |
Ztráty tlumivky [W] | 124 | 165 |
Hmotnost [kg] | 33,0 | 36,0 |
Rozměry ochranných tlumivek následujících typů:
Typové označení tlumivky | A | B | C | D | E | F | G |
---|---|---|---|---|---|---|---|
EL–3L12.400/440–a/7 | 230.0 | 180.0 | 103.0 | 74.0 | 79.0 | 65.0 | 73.0 |
EL–3L20.400/440–a/7 | 240.0 | 180.0 | 115.0 | 90.0 | 83.0 | 65.0 | 85.0 |
EL–3L25.400/440–a/7 | 240.0 | 180.0 | 115.0 | 93.0 | 83.0 | 65.0 | 85.0 |
EL–3L40.400/440–a/7 | 286.0 | 245.0 | 127.0 | 105.0 | 110.0 | 750.0 | 96.0 |
EL–3L50.400/440–a/7 | 290.0 | 245.0 | 127.0 | 109.0 | 110.0 | 80.0 | 96.0 |
EL–3L60.400/440–a/7 | 290.0 | 245.0 | 143.0 | 125.0 | 110.0 | 80.0 | 112.0 |
Regulátor jalového výkonu pro fotovoltaické elektrárny a ostatní rozptýlené zdroje o výkonu nad 400 kW
Více informací Homepage > Softwarové inženýrství, projekce a výroba > Kompenzátory
pro fotovoltaiku
Regulátor jalového výkonu pro fotovoltaické elektrárny a ostatní rozptýlené zdroje o výkonu nad 400 kW
Každý si asi všiml, jak jsou v poslední době masově budovány fotovoltaické elektrárny (FVE). Buď jsou už v provozu, nebo jsou ve fázi projektů a realizací. Jsou to možná už stovky malých domácích elektrárniček, umístěných většinou na střeše domu, o výkonu od jednotek do desítek kW, až po rozsáhlá pole osazená fotovoltaickými panely, o výkonech řádově megawattů.
Čím je tento jev způsoben všichni víme, je to dotační politika na obnovitelné zdroje, uzákoněná povinnost výkupu elektrické energie a dotovaná výkupní cena za kWh.
Cílem však není rozebírat co je správné, výhodné nebo nevýhodné z hlediska investování do stavby FVE. Cílem také není diskutovat o tom, o kolik tyto ekonomické experimenty s tzv. obnovitelnými zdroji elektrické energie prodražují cenu energie pro spotřebitele.
Cílem je upozornit na některé fyzikální aspekty provozování distribuční soustavy (DS) s velkým množstvím rozptýlených zdrojů.
Málokdo si uvědomuje fyzikální problém tohoto masového nasazování rozptýlených zdrojů elektrické energie do distribuční soustavy. Distribuční soustava a její regulace byla původně navržena na klasickou distribuci elektrické energie od definovaných zdrojů ke spotřebičům. V případě rozptýlených zdrojů elektrické energie, a hlavně praktické nemožnosti ovlivnit výrobu v čase, vznikají problémy s regulací napětí v DS.
Distribuční soustavu, jako takovou, je nutno v budoucnosti přebudovat do tzv. Smart Grids (česky Chytrá síť, lépe Inteligentní rozvodná síť), která si sama poradí s rozptýlenou výrobou, akumulací a spotřebou elektrické energie. Budoucnost těchto sítí je zatím vzdálená ale problém s regulací napětí v DS je v některých případech nutno řešit už dnes. Jedna z možností je použít moderní výkonové elektronické zařízení, které je podrobněji popsáno v následující části a které můžeme považovat za jeden z prvních výkonových prvků budoucích Smart Grids.
Pravidla provozování distribučních soustav (PPDS) v Příloze 4 – Pravidla pro paralelní provoz zdrojů se sítí provozovatele distribuční soustavy (PDS) schválená Energetickým regulačním úřadem pro rok 2009 požadují pro zdroje s výkonem nad 400 kW připojované do sítí VN vybavení těchto zdrojů nástroji pro řízení jalového výkonu.
V příslušném odstavci Přílohy 4 PPDS jsou vyjmenovány následující požadavky:
Zdroj musí být schopen dodávat jmenovitý činný výkon v rozmezí účiníku cos φ=0,85–1 (dodávka jalového výkonu) a účiníku cos φ=1–0,95 (odběr jalového výkonu) při dovoleném rozsahu napětí na svorkách generátoru ±5 % jmenovitého napětí a při kmitočtu v rozmezí 48,5–50,5 Hz.
Uvedený základní požadovaný regulační rozsah jalového výkonu může být modifikován, tedy zúžen nebo rozšířen. Důvodem případné modifikace může být např. odlišná (nižší/vyšší) potřeba regulačního jalového výkonu v dané lokalitě DS nebo zvláštní technologické důvody (výrobny s asynchronními generátory, fotovoltaiky, větrné elektrárny). Taková modifikace předpokládá uzavření zvláštní dohody mezi provozovatelem výrobny a PDS.
U fotovoltaických elektráren se předpokládá jako postačující nižší rozsah účiníku, od 0,95–1 pro dodávku jalového výkonu a 1–0,95 pro odběr jalového výkonu.
Při silně kolísajícím výkonu pohonu (např. u některých typů větrných elektráren) musí být kompenzace jalového výkonu automaticky a dostatečně rychle regulována. Takovéto zařízení nesmí negativně ovlivňovat úroveň signálu HDO.
Známé zařízení STATCOM je název, které slovník Wikipedia vysvětluje jako statický synchronní kompenzátor používaný v napájecích sítích k rychlé regulaci jalového výkonu, filtraci harmonických a eliminaci flikru. Je postaven na bázi výkonové elektroniky a spadá do skupiny zařízení označovaných FACTS (Flexible Alternating Current Transmission System). Jsou to výkonová, vysokonapěťová zařízení vylepšující kvalitu napětí v distribučních nebo průmyslových sítích.
Kompenzátor STELCOM® je v principu to samé jako STATCOM, ale je konstruován na nízké napětí a menší výkon.
V základním provedení dokáže regulovat velikost a směr proudu 1. harmonické v uzlu a tím vlastně regulovat jalový výkon. Pokud generovaný proud fázově předbíhá napětí, jsme v oblasti kapacitní a zařízení se chová jako výkonový kondenzátor. Tedy dochází ke kompenzaci. V opačném případě, pokud se generovaný proud zpožďuje za napětím, nacházíme se v oblasti induktivní, kde se pak zařízení chová jako tlumivka a dochází k dekompenzaci.
Protože se jedná o zařízení výkonové elektroniky, je možné proud regulovat zcela plynule s možností rychlé odezvy. Generovaný proud pak může mít minimální harmonické zkreslení. Nebo naopak je možné superponovat k základnímu proudu některé harmonické proudu s takovou amplitudou a fází, aby se v uzlu odečetly od stávajících harmonických a tím se tyto nežádoucí harmonické v uzlu aktivně vyfiltrovaly.
Kompenzátor STELCOM® je proudový zdroj, dodávající do sítě takovou velikost jalového proudu, aby byl docílen požadovaný účiník. Generování proudu je v principu zajištěno řízením napěťového zdroje připojeného přes indukčnost do sítě. Kompenzátor je standardně třífázový, v případě potřeby ho lze modifikovat i na jednofázové provedení.
Obrázek níže ukazuje příklad připojení kompenzátoru k fotovoltaické elektrárně s vlastním distribučním transformátorem, na obrázku 2 je zakresleno zjednodušené liniové schéma kompenzátoru. Samotný kompenzátor je tvořený měničem, trojfázovým napěťovým střídačem z IGBT tranzistorů, dále kondenzátorem jako akumulátorem energie a tlumivkou XR, tvořící filtr pro zajištění potřebného sinusového průběhu proudu. Napětí na kondenzátoru střídače je řízením udržováno na velikosti, která musí být vždy vyšší než vrcholová hodnota síťového napětí.
Řízení tranzistorů měniče kompenzátoru pulzně šířkovou modulací je podobné jako řízení frekvenčního měniče. IGBT tranzistory jsou spínány tak, aby měnič kompenzátoru generoval napětí, které přes vazební reaktanci XR (tlumivka) vyvolá požadovaný proud tekoucí do sítě. Rozdíl je v regulátorech proudu, a samozřejmě v nadřazených regulátorech, to jsou regulátor napětí kondenzátoru a regulátor jalového proudu. Zásadní rozdíl je ještě v tom, že měnič kompenzátoru musí pracovat synchronně se sítí. Synchronní chod s napětím sítě zajišťují synchronizační obvody.
Obrázky níže pomohou vysvětlit princip funkce kompenzátoru, kdy se jalový výkon řídí změnou amplitudy napětí kompenzátoru UKomp. Pokud je toto napětí vyšší než napětí sítě, vznikne na reaktanci XR úbytek napětí se stejnou fází, jako má napětí kompenzátoru a do sítě teče kapacitní proud, kompenzátor se chová jako kondenzátor. Při napětí kompenzátoru nižším, než je napětí sítě, je úbytek na reaktanci v opačném směru a také protékající proud má obrácený směr, a tedy induktivní charakter.
Tyto dva stavy lze přirovnat k řízení jalového proudu změnou buzení synchronního generátoru. Přebuzením generátoru, a tedy zvýšením jeho indukovaného napětí, je vytvářen kapacitní proud, čemuž analogicky odpovídá stav kompenzátoru STELCOM® při generování vyššího napětí, než je napětí sítě. Naopak podbuzený generátor má indukované napětí snížené, vytváří induktivní jalový proud a jedná se o podobný stav, jako kompenzátor s napětím nižším než napětí sítě.
Měnič generující napětí UKomp však může vytvářet i nesinusový tvar napětí, obsahující definované harmonické složky. Kompenzátor v tom případě pak kromě odběru nebo dodávky jalového proudu umožňuje i generování harmonických proudů. Chová se jako aktivní filtr a je schopen odstranit nežádoucí harmonické proudu tím způsobem, že vygeneruje shodné složky proudu, ale opačného směru a zavádí je do sítě.
Z podmínek uvedených v Příloze 4 PPDS vyplývá jednoznačný požadavek na možnost dálkového řízení napěťových poměrů (řízení U, Q, či cos φ) v předávacím místě provozovatelem distribuční soustavy. Pracovníci PDS tak mají možnost komunikovat s řídicí jednotkou instalovanou v předávacím místě zdroje a zadávat požadované parametry. Komunikace mezi PDS a zdrojem je obousměrná. Na jedné straně řídicí jednotka ovládající kompenzátor jalového výkonu (STELCOM®) přijímá požadavky ze strany PDS na řízení U, Q či cos φ, na straně druhé předává distributorovi informaci o aktuálních regulačních možnostech zdroje s ohledem na velikost vyráběného výkonu.
Způsob řízení kompenzátoru tedy umožňuje zcela autonomní řízení tak, aby byly splněny body 1 až 4 v kapitole 2, nebo povolit dálkové řízení.
Na obrázku je znázorněna závislost napětí v připojovacím bodě sítě nebo zvoleném uzlu sítě na regulovaném jalovém výkonu kompenzátoru STELCOM®.
Správné nadimenzování jakéhokoliv zařízení je vždy důležité. Jednak, aby systém perfektně fungoval a jednak, aby splňoval i ekonomické požadavky, tedy co nejnižší možnou cenu.
Přestože je možné u každého typu regulátoru jalového výkonu STELCOM® ve výrobní řadě uvádět výkon, je v tomto případě vhodnější uvést výrobní řadu vztaženou na příslušný výkon transformátoru, přes který je FVE připojena do sítě VN. Výkonová řada distribučních transformátorů je typizovaná, a proto je k těmto transformátorům i sestavena výrobní řada zařízení STELCOM®.
Sestavení výrobní řady zařízení STELCOM® má čistě praktický důvod. Projektanti nemusí složitě počítat potřebný jalový výkon a snažit se o cenovou optimalizaci, někdy se zbytečnými riziky, že nebude k dispozici výkonová rezerva. Jednoduše zvolí z výrobní řady podle výkonu distribučního (připojovacího) transformátoru a podle proudu a rozměrů rozváděčů vyprojektují připojení a umístění zařízení STELCOM® do rozvodny FVE.
Je důležité, aby STELCOM® byl umístěn co nejblíže k distribučnímu transformátoru, a to kvůli nižšímu dimenzování přívodních vodičů k FVE a snížení ztrát ve vedení.
Dále je potřeba si uvědomit, že původně pouze činný výkon přenášený přes transformátor do sítě se při regulaci jalového výkonu pomocí kompenzátoru STELCOM® změní ve výkon zdánlivý, který se při maximálním jalovém výkonu kompenzátoru zvětší o 5,3 %. Z toho důvodu se sníží velikost připojitelného činného výkonu FVE podle tabulky. Tato skutečnost má dost podstatný vliv na optimální rozdělení jednotlivých sekcí FVE, optimální volbu celkového výkonu FVE a výkonů jednotlivých transformátorů.
Výrobní řada STELCOM® určená pro regulaci jalového výkonu FVE připojovaných do sítě VN:
Typ | 181‑t400 | 285‑t630 | 362‑t800 | 452‑t1000 | 565‑t1250 | 725‑t1600 |
---|---|---|---|---|---|---|
Výkon transformátoru do DS [kVA] | 400 | 630 | 800 | 1 000 | 1 250 | 1 600 |
Napětí [V] | 3 × 400 | |||||
Proud [A] | 181 | 285 | 362 | 542 | 565 | 725 |
Připojitelný výkon FVE [kWp] | 380 | 600 | 760 | 950 | 1 190 | 1 520 |
Regulační rozsah [cos φ] | 0,95 kapacitní až 0,95 induktivní | |||||
Rychlost odezvy [ms] | volitelný parametr (minimálně 20 ms) | |||||
Rozměry 2 200 mm (v) × 800 mm (h) × š | 800 | 800 | 1 600 | 1 600 | 2 400 | 2 400 |
Kmitočet [Hz] | 50 (volitelně 60) | |||||
Komunikační protokol | IEC 60870–5–104 nebo IEC 61850 | |||||
Komunikační připojení | Ethernet, GSM, případně RS485 pro diagnostiku | |||||
Maximální ztráty [W] | 5 200 | 7 800 | 10 400 | 12 400 | 15 500 | 20 800 |
Provedení | vnitřní (volitelně venkovní) | |||||
Celkové harmonické zkreslení proudu | 5 % | |||||
Hmotnost [kg] | 350 | 460 | 690 | 780 | 1 030 | 1 320 |
Vzhledem k tomu, že se kompenzátory vždy vyrábějí na zakázku, je nutno cenu příslušného kompenzátoru poptat přímo ve firmě.
Můžete přímo zavolat na uvedená telefonní čísla nebo poslat email přes webové prostředí a budete obratem kontaktováni s dalšími doplňujícími dotazy. Cena a termín dodání včetně dalších důležitých údajů budou součástí nabídky.
Jak bylo vysvětleno v kapitole 3, zařízení STELCOM® je v podstatě výkonový generátor proudu s možností regulace jeho velikosti a směru toku proudu 1. harmonické v oblasti kapacitní nebo induktivní. Jeho základní vlastnost je tedy regulace účiníku cos φ.
Další doplňující funkce zařízení STELCOM® pak více souvisí s celkovými požadavky na kvalitu napětí v síti. V případě, že je napětí sítě zkresleno harmonickými, pak je možné pomocí rozšířené funkce STELCOM® přejít do potlačení některých harmonických a tím vylepšit tzv. opravdový účiník λ. Zařízení se pak chová současně jako paralelní aktivní filtr, který eliminuje deformační výkon v síti.
Jednou z doplňujících funkcí zařízení STELCOM® je možnost zmírnění flikru (blikání) v napájecí síti. Sofistikovaný systém regulace ve sledovaném uzlu sítě umožňuje v rámci výkonových možností daného zařízení zmírnit nepříjemný flikr a tím splnit provozovateli DS např. jednu z podmínek standardu ČSN EN 50160.
Poslední doplňující funkce zařízení STELCOM® je možnost zajistit symetrii odebíraného proudu. To může mít např. velký význam u FVE, které se skládají z většího počtu jednofázových měničů. Zde je pak vhodné využít tuto doplňující funkci k dodatečnému zajištění symetrického odběru proudu v třífázové soustavě.
Je zřejmé, že všechny předchozí vlastnosti v souhrnu znamenají vylepšení kvality napětí v napájecí síti.
Pokud chceme zhodnotit výhody a nevýhody zařízení STELCOM®, je nutno se nejprve zamyslet nad tím, jakým způsobem bychom mohli splnit podmínky pro připojení do DS uvedené v kapitole 2. Pokud vezmeme pouze FVE, tak je zřejmé, že při použití standardních měničů dodává FVE pouze činný výkon. Tento činný výkon pak musí dodávat ještě s maximální účinností, jelikož je to základní kritérium ekonomické rentability investice. Proto jsou měniče, určené pro FVE, optimalizovány a využívají tzv. MPP trackeru, tj. elektronického zařízení, které nastavuje pracovní bod střídačů tak, aby odpovídal aktuálnímu bodu maximálního výkonu připojených panelů. Pokud se „implantují“ vlastnosti zařízení STELCOM® do takových střídačů, tak to je samozřejmě vždy na úkor vlastní účinnosti FVE. Technicky to je však nejlepší řešení.
V případě, že bychom chtěli splnit požadavky regulace jalového výkonu pomocí známých dostupných prostředků, tedy např. pomocí stupňovitě spínaných kompenzačních kondenzátorů a stupňovitě spínaných dekompenzačních tlumivek, zbavujeme se možnosti regulovat jalový výkon plynule, nehledě na výrazné zvýšení ztrát celého systému při dekompenzaci.
V případě, že bychom použili známý princip označovaný SVC a TCR, tedy spínané kondenzátory a fázově řízený proud tlumivkou, tak sice můžeme plynule regulovat jalový výkon od kapacitní do induktivní oblasti, ale budeme generovat do sítě harmonické proudu a podstatným způsobem zvýšíme ztráty celého systému. Velká nevýhoda takto zvolené regulace jalového výkonu je, že ztráty jsou největší při minimálním kompenzačním proudu.
Oproti oběma vyjmenovaným způsobům jsou ztráty kompenzátoru STELCOM® úměrné kompenzačnímu proudu, tedy při nulovém kompenzačním proudu jsou téměř zanedbatelné.
Jediná nevýhoda zařízení typu STELCOM® je jeho relativně vysoká cena, pokud se přepočítá na jednotku instalovaného jalového výkonu.
Pozorného čtenáře jistě napadne, že principu zařízení STELCOM® by šlo využít i v průmyslových sítích, zejména, kde jsou kladeny vysoké nároky na rychlost regulace jalového výkonu, filtraci harmonických a celkové vysoké požadavky na zajištění kvality napájecího napětí. Zmiňované zařízení v kapitole 3, známé pod názvem STATCOM, se v průmyslových sítích běžně používá. Jedná se většinou o kompenzaci výkonových zařízení, jako jsou obloukové pece, napájení válcoven apod. Zařízení STATCOM je nasazováno do průmyslové sítě v případě, že už není jiná možnost, jak zajistit jinými prostředky připojovací podmínky průmyslové sítě do sítě VN nebo VVN. Vždy se jedná o vysoké zvýšení celkové ceny investice.
Stejné cenové omezení platí i pro průmyslové sítě nízkého napětí v případě použití zařízení STELCOM®.
Zařízení STELCOM® je ve svém principu nepostradatelným prvkem pro realizaci rozptýlených zdrojů elektrické energie s instalovaným výkonem nad 400 kW, připojovaných do distribuční sítě VN. Je určen jako doplněk k zařízení FVE, kde měniče nemají schopnost pracovat s požadovaným účiníkem a neumí komunikovat s řídicím systémem distribuční soustavy, nebo jako doplněk regulace účiníku u jiných rozptýlených zdrojů elektrické energie, které tuto možnost také nemají.
Je to jeden z prvních speciálních výrobků, který zajistí splnění požadavků na připojení rozptýlených zdrojů do DS. Reguluje jalový výkon v předepsaném rozsahu a komunikuje s nadřazeným řídicím systémem DS podle požadovaných světových a evropských standardů.
Zvládnutí výkonové elektroniky nám pak umožňuje konstruovat nejenom popsané zařízení typu STELCOM®, ale mnohem sofistikovanější systémy.
Pro zajištění kvality elektřiny v sítích nízkého napětí to jsou např. elektronické setrvačníky, které vedle regulace jalového výkonu dokážou také krátkodobě akumulovat elektrickou energii a dodat špičkově činný výkon. Jdou využít zejména v sítích, které nejsou schopny krátkodobě přenést špičkový činný výkon, např. kde se provozují bodové svářečky, katry apod.
Distribuční soustava se svou stávající regulací byla původně navržena na klasickou distribuci elektrické energie od definovaných zdrojů ke spotřebičům. V posledních letech s masovým nárůstem nasazování rozptýlených zdrojů elektrické energie vznikají problémy s regulací napětí v distribuční síti. Distribuční soustava se však začíná přebudovávat z klasické do tzv. Smart Grids (inteligentní rozvodné sítě), která si poradí s rozptýlenou výrobou, akumulací a spotřebou elektrické energie.
O zrychlení nástupu Smart Grids se zasadila i česká legislativa, která např. od července 2012 začíná penalizovat a odstavovat fotovoltaické elektrárny, které nesplňují kritéria regulace činného a jalového výkonu. Jako adekvátní reakce se nabízí možnost použít moderní výkonové elektronické zařízení STELCOM-h®, které můžeme považovat za jeden z prvních výkonových prvků Smart Grids.
Stelcom-h® kombinuje aktivní a pasivní generování jalového proudu. Ve své podstatě se jedná o proudový zdroj, dodávající do sítě takovou velikost jalového proudu, aby byl docílen požadovaný účiník. Generování proudu je v principu zajištěno řízením napěťového zdroje připojeného přes indukčnost do sítě. Regulátor je standardně třífázový. V případě potřeby ho lze modifikovat i na jednofázové provedení. Regulátor označený STELCOM-h® je hybridní, tedy je doplněn kompenzačními kondenzátory a dekompenzačními tlumivkami spínanými stupňovitě. Elektronický měnič generuje pouze potřebný výkon tak, aby byla zachována dynamika a plynulost regulace.
STELCOM-h® se dimenzuje podle výkonu transformátoru pro připojení FVE do distribuční soustavy. Regulátor má rezervu i na dekompenzaci nevyžádaného kapacitního výkonu při nízkém činném výkonu FVE. Standardně je vyráběn ve výkonové řadě pro transformátory 100, 160, 200, 250, 315, 400, 630, 800, 1000, 1250 a 1600 kVA.
Realizovali jsme několik kompenzací typu SVC připojených do sítě 22 kV:
Spotřebiče velkých výkonů připojované do průmyslových sítí často negativně ovlivňují kvalitu elektřiny. Setkáváme se u nich s rychlými změnami odebíraného činného a jalového výkonu, které vyvolávají kolísání napětí, s odběrem nesinusového proudu, který způsobuje zkreslení napětí harmonickými složkami, s nesymetrickým odběrem apod. Jedná se například o regulované pohony válcovacích stolic, těžních strojů, elektrické trakce, střídavé a stejnosměrné elektrické obloukové pece, bodové svářečky atd.
Požadované parametry kvality elektřiny jsou stanoveny nejen pro veřejné distribuční sítě – normy ČSN EN 50160 ed.3, ČSN EN 61000-2-2, ČSN EN 61000-2-12 a Pravidla provozování distribuční soustavy, ale také pro průmyslové sítě – norma ČSN EN 61000-2-4 ed.2.
Eliminace negativních zpětných vlivů těchto spotřebičů na napájecí síť – to je potlačení kolísání napětí, filtrace harmonických a symetrizace odběru, je téměř vždy spojena s řešením kompenzace účiníku. Jedná se přitom o kompenzátory s výkony v jednotkách až desítkách Mvar.
Rotační synchronní kompenzátory, které jsou stále v mnoha průmyslových sítích v provozu, mají velké činné ztráty, vysoké náklady na údržbu a dynamika regulace jalového výkonu většinou není dostatečná. Proto se v současných průmyslových sítích vysokého napětí používají dva typy kompenzátorů:
SVC (Static Var Compensation), resp. TCR+FC (Thyristor Controlled Reactor + Fixed Capacitor).
STATCOM (Static Synchronous Compensator), resp. STATCON (Static Synchronous Condenser).
U kompenzace typu SVC jsou zdrojem kapacitního jalového výkonu kondenzátorové baterie, většinou řešené jako kompenzační filtry, které jsou trvale připojeny k síti. Regulace jalového výkonu se provádí řízením proudu tlumivkou pomocí fázově řízeného antiparalelního tyristorového měniče. Pokud je výkon kapacitní části roven výkonu induktivní části, je možné regulovat kompenzační výkon od nuly až po výkon instalovaných filtrů. Doba reakce na změnu jalového výkonu se pohybuje v desítkách milisekund.
U kompenzace typu STATCOM nejsou zdrojem jalového výkonu kondenzátory a tlumivky, ale řízený polovodičový (IGBT) měnič připojený paralelně ke kompenzované elektrické síti, který je napěťovým zdrojem. Velikostí napětí se reguluje směr toku jalového výkonu vazební tlumivkou nebo transformátorem do sítě. Měnič může být podobně jako synchronní kompenzátor zdrojem kapacitního nebo induktivního jalového výkonu. Výhodou tohoto typu je, mimo jiné, velmi rychlá reakce na změnu jalového výkonu odběru. Proto je tato kompenzace vhodná například pro potlačení kolísání napětí u zátěží s rychlými změnami výkonu – svářečky, obloukové pece.
Typové označení modulu | Instalovaný výkon [kvar] | Kompenzační výkon [kvar] | Spínané sekce [kvar] |
---|---|---|---|
ELCBT 6–400/020.1 | 22,5 | 20,0 | 20,0 |
ELCBT 6–400/025.2 | 28,1 | 25,0 | 12,5 + 12,5 |
ELCBT 6–400/040.1 | 45,0 | 40,0 | 40,0 |
ELCB 6–400/040.2 | 40,0 | 40,0 | 20,0 + 20,0 |
ELCB 6–400/050.2 | 50,0 | 50,0 | 25,0 + 25,0 |
ELCB 6–400/060.2 | 60,0 | 60,0 | 20,0 + 40,0 |
ELCB 6–400/080.2 | 80,0 | 80,0 | 40,0 + 40,0 |
ELCBF 6–400/050 | 50,0 | 46,8 | 50,0 |
Poznámka:
Moduly ELCBT – kompenzační sekce chráněné tlumivkami
Modul ELCBF – kompenzační filtr naladěný na 5. harmonickou
Typové označení modulu | Instalovaný výkon [kvar] | Kompenzační výkon [kvar] | Spínané sekce [kvar] |
---|---|---|---|
ELCBT 8–400/065.3 | 73,0 | 65,0 | 12,5 + 12,5 + 40,0 |
ELCBT 8–400/025.2 | 90,0 | 80,0 | 20 + 20 + 40 |
ELCBT 8–400/040.1 | 101,7 | 90,0 | 40 + 50 |
ELCBT 8–400/040.2 | 120,0 | 120,0 | 60 + 80 |
ELCB 8–400/050.2 | 100,0 | 100,0 | 10 + 10 + 20 + 20 + 40 |
ELCB 8–400/060.2 | 150,0 | 150,0 | 10 + 20 + 40 + 40 + 40 |
ELCB 8–400/080.2 | 160,0 | 160,0 | 40 + 40 + 40 + 40 |
ELCBF 8–400/050 | 50,0 | 46,8 | 50,0 |
Poznámka:
Moduly ELCBT – kompenzační sekce chráněné tlumivkami
Modul ELCBF – kompenzační filtr naladěný na 5. harmonickou
Nabízíme plně automatická zařízení pro kompenzaci jalového výkonu, případně i eliminaci energetického rušení v průmyslových sítích se jmenovitým napětím do 1000 V.
Technická data: | |
---|---|
Napěťová soustava | 3PEN~50 Hz, 400 V/TN-C případně 3~50 Hz, 690 V/IT |
Krytí | až IP65/20 |
Sekundární proud PTP | 1 A nebo 5 A |
Teplota prostředí | -10 °C až +40 °C |
Instalovaný výkon | až 960 kvar |
Kompenzační výkon je řízen 6 nebo 12stupňovým mikroprocesorovým regulátorem jalového výkonu Redwave ELCOM, umožňujícím optimální nastaveni a využití jednotlivých kompenzačních stupňů pro konkrétní aplikaci. Regulátor indikuje připojené kompenzační sekce a momentální hodnotu účiníku. Po změně režimu pak zobrazuje proudy jednotlivými kompenzačními sekcemi, počty sepnutí jednotlivých spínacích prvků a hodnoty veškerých nastavitelných parametrů, jako jsou účiník a regulační zpoždění.
Kondenzátory neobsahují toxické látky, jsou samohojitelné a vybavené přetlakovou pojistkou (výrobce VISHAY Roederstein).
Nabízíme spínané kompenzační sekce s výkonem od 5 do 60 kvar.
Speciální spínací prvky jsou s tzv. „odporovým spínáním“ pro spínání kapacitních proudů (Klöckner Moeller nebo Benedict) pro aplikace s rychlejšími změnami jalového výkonu umožňujícími i rychlovybíjení kondenzátorů.
Jištění spínaných sekcí je zajištěno výkonovými pojistkami v pojistkových odpínačích.
Jako vstupní spínací prvek je podle přání zákazníka montován jistič, pojistkový odpínač s výkonovými pojistkami nebo odpojovač.
Pro průmyslové sítě napájející spotřebiče, generující vyšší harmonické, jsou spínané kompenzační sekce doplněny ochrannými tlumivkami, které jednak chrání kompenzační kondenzátory proti proudovému přetěžování a jednak průmyslovou síť proti vzniku nebezpečných rezonancí. Ochranné tlumivky, vyrobené divizí Výroba akciové společnosti ELCOM, jsou navrženy a vyrobeny s ohledem na české i evropské normy upravující jmenovitá napětí včetně odchylek a úrovně energetického rušení v jednotlivých typech sítí.
Zvlášť vysoké úrovně energetického rušení (například způsobované fázově řízenými elektrotepelnými spotřebiči) je možné eliminovat pomocí kompenzačních filtrů, které jsou součástí chráněných kompenzačních rozváděčů. Jedná se o sériový LC obvod s vysokou proudovou zatížitelností, jehož kompenzační výkon doplňuje kompenzační výkon spínaných sekcí.
Kompenzační rozváděče, zejména kompenzační rozváděče chráněné a kompenzační rozváděče osazené kompenzačními filtry, jsou firmou ELCOM, a. s., dodávány pro konkrétní technické aplikace. Dodávce předchází analýza sítě, v níž bude rozváděč instalován, spočívající buď ve studiu podkladů od výrobců jednotlivých kompenzovaných spotřebičů, nebo u sítí již provozovaných měření výkonových bilancí a úrovní energetického rušení.
Po ukončení montáže a uvedení do provozu je vždy prováděno garanční měření pro ověření správnosti funkce kompenzačního rozváděče a jeho vlivu na kompenzovanou síť.
Náš zkušený tým inženýrů využívá své dovednosti
zejména při předprojektové a projektové přípravě
staveb a analýze průmyslových sítí.
Homepage > Softwarové inženýrství, projekce a výroba > Inženýrská
činnost
Náš zkušený tým inženýrů využívá své dovednosti
zejména při předprojektové a projektové přípravě
staveb a analýze průmyslových sítí.
Pro rozvod elektrické energie nízkého napětí v průmyslu a energetice jako hlavní nebo podružné rozváděče, technologické řídicí rozváděče, rozváděče MaR a další dle požadavku zákazníka v oceloplechových skříních Rittal, TVD, Schrack, ZTC.
Přístrojová náplň je použita od renomovaných výrobců – Siemens, ABB, Schneider Electric, Finder, OEZ, Wieland, Weidmüller, Wago a další.
Technická data | |
---|---|
Jmenovité napětí | Ue do 1000 V AC a 1500 V DC |
Jmenovitý proud | In do 3200 A |
Dynamická zkratová odolnost | Icm do 145 kA (přípojnice ECu) |
Přípojnice | ECu |
Stupeň krytí | IP40, IP43, IP54 (55); po otevření dveří IP00 nebo IP20 |
Provedení | Vnitřní/venkovní se stříškou |
Povrchová úprava | Elektroforézní termoaktivní prášková barva, nerez |
Barva | Odstín dle přání zákazníka |
Normy | Provedení rozváděčů je v souladu s ČSN EN 61439 a navazujících |
Rozváděče vyžadující speciální krytí a rozváděče s vysokými nároky na zajištění elektromagnetické kompatibility jednotlivých komponentů a bloků rozváděče (silové, spínací a jisticí prvky, řídicí automaty, případně řídicí počítače, bateriové zdroje apod.), případně zajištění elektromagnetické kompatibility celého systému průmyslových rozvodů (použití speciálních silových vodičů a kabelů).
Všechny naše možnosti navrhneme a upravíme tak,
aby perfektně seděly Vašemu projektu.