Analiza ilościowa i jakościowa energii elektrycznej

Energię elektryczną trzeba traktować jako surowiec, który jest produkowany i kupowany, musi więc spełniać normy jakościowe akceptowalne przez nabywcę. Natomiast efektywność energetyczna jest miarą oszczędności energii lub zwiększeniem wydajności przy zachowaniu funkcjonalności procesów. Połączenie tych dwóch spojrzeń na zarządzanie energią elektryczną nie musi się wzajemnie wykluczać i może być proste do wprowadzenia zarówno w przemyśle, jak i w warunkach domowych. Pomogą w tym dobrej jakości analizatory sieci.

Posłuchaj
00:00

Podniesienie efektywności energetycznej w warunkach domowych może np. oznaczać wymianę starych, tradycyjnych źródeł światła na ledowe, mocniejsze pod względem natężenia światła (jest jaśniej) i słabsze pod względem poboru mocy (jest taniej), albo wymianę lodówki na pobierającą mniej energii – funkcjonalność pozostaje ta sama, a zużycie spada.

Zielona energia wymaga jakości

Jakość energii elektrycznej jest złożonym tematem z kilku powodów. Po pierwsze, energia, która została wyprodukowana, musi być dostosowana do chwilowego zapotrzebowania odbiorców, ponieważ nie można jej w prosty sposób magazynować. Po drugie, na jej jakość olbrzymi wpływ mają odbiorcy, generują oni bowiem wahania napięcia, tworzą harmoniczne lub inne zaburzenia przebiegu napięcia.

Warto również podkreślić, że nasze sieci elektroenergetyczne w ostatnich latach w związku z rozwojem zielonej energii też uległy dużym zmianom. Dzisiaj wielu konsumentów dzięki panelom fotowoltaicznym również produkuje energię elektryczną, a nadwyżki trafiają do sieci, co często prowadzi do jej przeciążenia. Skutki tego możemy obserwować w naszych domach szczególnie w słoneczne, letnie dni, gdy aplikacje na smartfonach wyświetlają komunikat o wyłączonym inwerterze. Wszystkie te zjawiska negatywnie wpływają na jakość energii w otaczającej nas sieci.

W celu poprawy efektywności elektrycznej i jakości energii elektrycznej przede wszystkim musimy wiedzieć, co „siedzi” w naszej sieci. Pomiary chwilowe mogą dawać nam informacje, ale bardzo wybiórcze. Odczyty napięcia, prądu, poboru mocy, harmonicznych itp. w danym momencie mogą być całkowicie inne od tych utrzymujących się w sieci przez dłuższy czas. Należy więc zacząć od świadomości, a dokładnie od opomiarowania sieci, a dopiero na podstawie danych trzeba szukać rozwiązań pozwalających na poprawę stanu rzeczy. W analizie sieci pomogą nam rozwiązania, a dokładnie produkty od firmy Finder, z serii 6M i 7M.

W tym miejscu musimy się zatrzymać i ustalić, jaki maksymalny prąd znamionowy będziemy obsługiwać. Do prądów o wartości do 80 A możemy użyć licznika energii serii 7M, natomiast dla większych, przemysłowych prądów należy poznać rodzinę analizatorów mocy serii 6M. Pozwalają one na obsługę nawet 300 A prądu zmiennego i 400 A prądu stałego.

Oba urządzenia umożliwiają pomiar takich wartości, jak napięcie, prąd, moc czynna, bierna i pozorna, częstotliwość sieci, harmoniczne czy chociażby kąt przesunięcia fazowego. Co ważne, urządzenia są dwukierunkowe, dzięki czemu jesteśmy w stanie sprawdzić, ile energii weszło do sieci i z niej wyszło.

Cechy liczników energii 7M

Liczniki występujące w wersjach jedno- i trójfazowych służą do pomiaru bezpośredniego. Maksymalny prąd dla wykonania jednofazowego to 40 A, natomiast dla trójfazowego – 80 A. Licznik ma podświetlany wyświetlacz, pod którym znajdziemy mały dotykowy przycisk do przeglądania odczytów i programowania; dzięki wbudowanemu modułowi NFC urządzenie można też programować przez aplikację Finder Tooolbox (dostępną na Android oraz iOS). Warto dodać, że seria 7M to pierwsza na świecie gama liczników energii, które zapewniają odczyt wykonanych pomiarów również w przypadku braku zasilania. Licznik może pracować w temperaturach od –25°C do nawet 70°C. Bardzo istotną kwestią jest posiadanie przez urządzenia certyfikatu MID – zwłaszcza jeśli na podstawie odczytów z urządzenia będziemy się rozliczać z najemcami pomieszczeń handlowych, biurowych itp.

Jeśli chodzi o komunikację z urządzeniem, mamy do wyboru całą gamę rozwiązań, przewidzianą przez włoskiego producenta. Wyjście impulsowe: z 500 lub 1000 impulsów na kWh w zależności od modelu. Port komunikacyjny: IR, Modbus RS485, M-Bus.

Zaciski zasilania i sterowania mają osłony z możliwością zaplombowania, w celu zabezpieczenia urządzenia przed niepowołaną ingerencją osób trzecich.

6M analizator mocy – cechy

Analizatory mocy budową przypominają przekładnik, a spełniają podobne funkcje jak wymienione wyżej liczniki serii 7M. Nie mają wbudowanego, zintegrowanego wyświetlacza, zatem użytkownik musi za pomocą dostępnego protokołu komunikacyjnego, czyli Modbus RS485 RTU, wyprowadzić dane z analizatora do sterownika, który przetłumaczy odczyty na zrozumiały dla człowieka sposób.

Zarówno analizator, jak i licznik można podłączyć do sterownika Finder OPTA, który po odpowiedniej konfiguracji może stać się urządzeniem, spełniającym funkcję strażnika mocy, przekierowywanej do odpowiednich urządzeń w domu lub firmie. Warto nadmienić, że Finder OPTA stwarza możliwość przedstawienia danych na wykresach i kontroli zjawisk nietypowych w przebiegu.

Analizatory serii 6M nie mają certyfikatu MID, nie zastosujemy ich do wewnętrznych rozliczeń. Cechują się natomiast klasą dokładności 0,5% F.S i częstotliwością próbkowania na poziomie 11 000 Hz, co pozwala na dokładną analizę pracy sieci. Są w stanie pracować w różnych warunkach – zakres temperatur, w której utrzymują swoje parametry, wynosi od –15°C do 65°C. Z powodzeniem znajdą zastosowanie w wielu zakładach przemysłowych.

Analizatory serii 6M występują w trzech wersjach, zależnie od tego, jaki prąd maksymalny mają obsługiwać. Zakresy prądu maksymalnego dla dwóch pierwszych wersji wykonania to 50 A, 100 A, zarówno do prądu stałego, jak i zmiennego (typ 6M.TA i typ 6M.TB).

W trzeciej wersji (typ. 6M.TF) zastosowano podział i jest to maksymalnie 300 A prądu zmiennego i 400 A stałego.

Firma Finder w serii 6M oferuje również konwerter protokołu Modbus TCP/IP na Modbus RTU (RS485 master) z web serwerem, liczbą do dziesięciu użytkowników i aż do dwustu urządzeń modbus. Jest to urządzenie kompatybilne z analizatorami, które w bardzo dogodny sposób ułatwia pracę z nimi.

Z punktu widzenia nowoczesnego przemysłu, przy obecnych cenach energii elektrycznej oraz jej nieprzewidywalnymi kosztami w kolejnych latach, warto przeanalizować swoją sieć. Poprawienie jej parametrów pozwoli uniknąć marnotrawstwa oraz naliczania kar przez operatorów za energię bierną.

Predykcyjność na etapie analizy sieci

W przemyśle widać również trend opomiarowywania urządzeń, służący do zdobywania wiedzy, co się dzieje ze sprzętem. Sprawdzając pobór mocy i analizując jego wzrost, można ustalić, kiedy np. będą nadawały się do wymiany poszczególne części eksploatacyjne (łożyska, łańcuchy, rolki prowadzące, tarcze pił itd.). Pozwala to na uniknięcie awarii i przestojów w zakładzie. Analiza umożliwia też odłożenie w czasie zbędnych serwisów. Widząc, jak się zachowuje urządzenie, jesteśmy w stanie przełożyć konserwację maszyny, np. ze standardowych dwunastu miesięcy na osiemnaście. W efekcie oszczędzamy pieniądze, czas i zmniejszamy liczbę przestojów w fabryce.

Kierowanie energii tam, gdzie jest potrzebna

Pomysłów na zastosowanie analizatorów sieci, którymi śmiało można nazwać opisywane urządzenia, jest naprawdę wiele. Najważniejsze, żebyśmy wiedzieli o tym, co siedzi w sieci i byli świadomi anomalii, które mogą się w niej pojawić. Jest to pierwszy krok do oszczędności, większej niezawodności sprzętów podłączonych do prądu, poprawy jakości energii, również w skali całego kraju, oraz do uzyskania spokoju, że mamy wszystko pod ciągłą kontrolą i w razie awarii będziemy w stanie znaleźć jej przyczynę.

Maciej Karaś

 

Finder Polska Sp. z o.o.
www.findernet.com/pl/polska

Więcej na www.findernet.com
Powiązane treści
Energia elektryczna w przemyśle - jakość energii i efektywność energetyczna
Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Bezpieczeństwo
Dlaczego warto zainwestować w kontenery chemiczne ognioodporne?
Obudowy, złącza, komponenty
Szafa wydawcza JotKEl
PLC, HMI, Oprogramowanie
Advantech PPC 300SW - nowy standard w technologii HMI
Przemysł 4.0
Pełna kontrola nad maszynami mobilnymi - moduł sterujący EDG-OBE firmy Bosch Rexroth
Obudowy, złącza, komponenty
Efektywne chłodzenie szaf przemysłowych dla centrów danych
Silniki i napędy
Napęd, który daje więcej, zużywając mniej. Nowy system napędowy IE5/IE6 od Lenze
Zobacz więcej z tagiem: Pomiary
Prezentacje firmowe
PL Flush – precyzyjny czujnik ciśnienia do aplikacji z ograniczoną przestrzenią montażową
Prezentacje firmowe
Ekran dotykowy, wyjście HDMI, mała masa, kompaktowe wymiary - nowe oscyloskopy Voltcraft z serii DOV
Gospodarka
Nowy prezes Mitutoyo Europe i nowy plan rozwoju

Szafa wydawcza JotKEl

Nowoczesny przemysł stanowi szczególne wyzwanie dla gospodarki magazynowej. Duże znaczenie ma zwłaszcza pozyskanie informacji zwrotnej o aktualnym stanie zasobów, co umożliwia optymalizację dostaw. Dobrze zorganizowana gospodarka magazynowa zapewnia ciągłość produkcji, a to bezpośrednio wpływa na redukcję kosztów postojów. Wychodząc naprzeciw tym wymaganiom i bazując na prawie 50-letnim doświadczeniu, firma JotKEl stworzyła system automatycznych mebli wydawczych.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów