Energia Elektryczna

Energia elektryczna to kręgosłup firmy produkcyjnej, od niej zależy poprawność pracy urządzeń, ilość produkcji oraz wielkość kosztów. Wraz z systematycznym, a nawet gigantycznym wzrostem cen energii elektrycznej ranga jej znaczenia w kosztach i polityki firmy produkcyjnej urosła do miana strategicznej. Na ogół rola Głównych Energetyków w przedsiębiorstwach ograniczała się do pilnowania poprawności działania urządzeń i nikt nie zastanawiał się nad poprawnością kosztów energii elektrycznej. Jednak teraz, aby konkurować z innymi trzeba czegoś więcej, poznać przyczynę tych kosztów i znaleźć złoty środek na ich obniżenie. Jest wiele elementów wpływających na wielkość faktury za energię elektryczną. Z pośród nich, w dobie zmiany sprzedawcy, wysuwa się na pierwsze miejsce sposób zakupu energii elektrycznej. Każdy zajmujący się zakupami energii w firmie pewnie powie, że wystarczy zorganizować przetarg, a dostawcy będą się bić o nas. Rzeczywistość jest trochę inna. Najważniejszym warunkiem zakupu energii jest przewidywanie wzrostu cen w ciągu roku. Obserwacja zdarzeń i słuchanie komentarzy w Internecie należy do podstaw wybierania odpowiedniego czasu dla przetargu, również sposób jego prowadzenia też ma olbrzymie znaczenie. To chyba w obecnej chwili najważniejszy z czynników zmian cen zakupu. Inne są bardziej przewidywalne i uzależnione od taryfy Dystrybutora energii elektrycznej. Odbiorca ma wpływ na grupę taryfą, wielkość mocy zamówionej i pobranej oraz sposób poboru – charakterystyka obciążenia. Jednak ostatnie dwa parametry są najbardziej lekceważone, w szczególności energia bierna, która przekłada się nie tylko na koszty, ale i prawidłowe funkcjonowanie sieci odbiorcy. W tym trudnym taryfowym gąszczu chcielibyśmy Państwu ułatwić funkcjonowanie dając w Państwa ręce pomoc w postaci aplikacji NTE QR CURRENT. Aplikacja ta pozwoli Państwu zorientować się, czy w dotychczasowej analizie taryf popełniacie jakieś błędy.

Aby dopełnić almanach wiedzy dajemy Państwu jeszcze jedno narzędzie nasze porady i możliwość zadawania pytań. Wraz ze wzrostem postępu technicznego spada ilość zużywanej energii elektrycznej przypadającej na jednostkowy wyrób, jednocześnie rośnie stopień automatyzacji, ale w zamian otrzymuje się urządzenia bardziej wyrafinowane, budowane oszczędnie przez co bardziej awaryjne, generujące bardzo często zniekształcenia w sieci o trudnych do przewidzenia konsekwencji. Na pewno spotkaliście się z nietypowymi awariami, serwisami, które wymieniają całe zespoły urządzeń, a winny był np. przekaźnik lub stycznik. Jak znaleźć się w tym postępie technicznym, jak badać, aby podjąć właściwe wnioski, chętnie Państwu pomożemy, proszę uważnie przeczytać nasze porady, a w razie wątpliwości prosimy o pytania.

Obecnie stosuje się liczniki elektroniczne, których wskazania odbiegają nieco od wskazań liczników indukcyjnych. Fakt ten wynika ze sposobu pomiaru i algorytmu obróbki danych pomierzonych przez licznik. Szczególnie jest to zauważalne przy stosowaniu urządzeń w pełni elektronicznych bądź
w napędach z falownikami. Bardzo często wskazania te są znacznie wyższe niż w przypadku licznika indukcyjnego. Ponad to zakłada się, że charakter obciążenia obwodów wtórnych przekładników pomiarowych jest na poziomie cos fi 0,8 lecz charakter rzeczywiste obciążenie jest rezystancyjny, czyli cos fi 1. Jeżeli do tego założenia dołożymy poprawkę zwojową, która zawsze jest dodatnia
w efekcie otrzymujemy błąd, w niesprzyjających warunkach sieciowych nawet kilka procentowy.

Statyczna poprawa dokładności układów pomiarowych energii elektrycznej

Nie wystarczy zainstalować układ pomiarowy zawierający aparaturę o wysokiej dokładności, należy również dokonać analizy wskazań liczników i wyszukać źródeł ich ewentualnego błędu pomiarowego sięgającego niejednokrotnie kilku procent, a co za tym idzie wykraczającego poza zakres oznaczonej klasy dokładności.

Dlatego niezbędne jest uwzględnienie szeregu parametrów wzajemnie powiązanych, z których najważniejszymi parametrami są:

    - kształt i przebieg napięcia zasilającego,

    - zniekształcenia pochodzące od sieci zasilającej i urządzeń odbiorczych,

    - wpływ odkształceń wielkości mierzonych na wskazania liczników,

    - dopasowanie wzajemne poszczególnych urządzeń składowych układów pomiarowo rozliczeniowych, itp.

Dynamiczna poprawa dokładności układów pomiarowych energii elektrycznej

Dynamiczne ograniczenie błędów układu pomiarowego, wymaga od nas wiadomości z wielu dziedzin od metrologii poprzez budowę poszczególnych elementów układu pomiarowego, aż do własności sieci. Jest to rozwiązanie nowatorskie stosowane tylko u odbiorców pobierających moc powyżej 2 MW. Opiera się na znajomości:

   - pewności zasilania,

    - ilości przyłączy,

    - osiąganego współczynnika mocy,

    - charakterystyki poszczególnych elementów układu pomiarowego

    - charakterystyki poszczególnych elementów sieci wewnętrznej, itp.

Efekty stosowania tego typu rozwiązań przerasta najśmielsze oczekiwania. Stosowane niezależnie od statycznego oddziaływania na układ pomiarowy zdecydowanie poprawia dokładność pomiaru.

Nowe Technologie Energetyczne Andrzej Barcikowski proponuje badanie układu pomiarowego szczególnie dla sieci wewnętrznej:

- badanie charakterystyki obciążeniowej sieci elektroenergetycznej odbiorcy

- badanie charakterystyki obciążeniowej licznika

- badanie charakterystyki obciążeniowej obwodu wtórnego przekładników

- dopasowanie licznika do przekładników

- dopasowanie licznika do obciążenia sieci elektroenergetycznej

Moc zamówiona

Techniczny system obniżenia mocy zamówionej

Techniczny system obniżenia mocy zamówionej w odróżnieniu od dotychczas stosowanych programach
i algorytmach pozwalających na wyliczenie mocy, przy określonych założeniach, oparty jest na dodatkowych urządzeniach dających możliwości odpowiedniej interwencji i zapobieganiu lub minimalizacji skutków przekroczeń. W tym systemie jak w systemach analitycznych opieramy się na tzw. „strażnikach mocy”. Dopiero połączenie strażnika mocy z technicznym systemem gwarantuje osiągniecie przewidywanych efektów. W odróżnieniu od proponowanych przez inne firmy nie opieramy się
o technikę wyłączania największych odbiorników chyba, że wyłączenia nie naruszają technologii produkcji.

Moc pobrana

Ocena stanu urządzeń sterujących i napędzających

Współczesny przemysł to linie technologiczne o niezliczonej ilości napędów elektrycznych, bardzo często sterowanych urządzeniami przekształtnikowymi – przemiennikami częstotliwości. Z jeden strony dają możliwość precyzyjnej regulacji prędkości obrotowej i uniezależnienia od asymetrii napięć w sieci zasilającej, lecz z drugiej strony bez dostatecznej filtracji zniekształceń są źródłem negatywnych skutków dla systemu energetycznego zakładu, w tym również dla układu pomiarowo-rozliczeniowego. Odkształcenia sygnałów sieciowych (napięć i prądów) obniżają sprawności urządzeń i powodują zwiększenie powstających w nich strat. Często stosowane bardziej jako nowinka techniczna niż w pełni uzasadniony ekonomicznie element układu napędowego. Analiza pracy takiego urządzenia wymaga nie tylko wiedzy, ale przede wszystkim badań w celu określenia poprawności działania. Dysponując wysokiej klasy urządzeniami pomiarowymi i bogatym doświadczeniem, jesteśmy w stanie ocenić je pod względem ilościowym i jakościowym, a po wnikliwej analizie wskazać sposoby ich bardziej efektywnego wykorzystania lub zamiany na efektywniejsze

Nowe Technologie Energetyczne Andrzej Barcikowski proponuje dopasowanie poboru mocy do sposobu rozliczeniowego:

- badanie charakterystyki obciążeniowej sieci elektroenergetycznej odbiorcy 

- badanie charakterystyki obciążeniowej poszczególnych ciągów technologicznych

- określenie sposobu zmniejszenia mocy maksymalnej

- montaż i uruchomienie strażnika mocy

- sterowanie wyłączaniem urządzeń przy przekroczeniu mocy zamówionej

Energia bierna indukcyjna

Rozwój przemysłu, w tym automatyzacji spowodował gwałtowny wzrost ilości elementów wykonawczych takich jak silniki, z natury potrzebujących dużej ilości energii biernej indukcyjnej.
Moc bierna powoduje niewielki wzrost poboru mocy i energii czynnej na elementach przesyłowych jednak w sposób istotny zmniejsza możliwość przesyłu mocy i energii czynnej przez istniejące elementy przesyłowe i łączeniowe takie jak kable, transformatory i łączniki, a skutkiem nadmiernego wzrostu poboru energii biernej jest zwiększenie strat i wzrost spadków napięcia. Typowym objawem takiego wzrostu jest grzanie się poszczególnych elementów sieci takich jak kable, łączniki i transformatory.
Do takiego zjawiska nie należy dopuścić, niezbędne jest odciążenie sieci poprzez zmniejszenie poboru energii biernej stosując kompensację mocy biernej indukcyjnej.

Energia bierna pojemnościowa

Postęp techniczny w sferze elektronizacji poza pozytywnymi aspektami stwarza również i problemy. Jednym z głównych problemów jest stosowanie urządzeń zawierających zasilacze impulsowe. Właśnie
te zasilacze generują bardzo często w czasie swojej pracy moc bierną pojemnościową, która
w niekorzystnych warunkach może być oddawana do sieci. Niestety do jej kompensacji wymagane są na ogół dławiki, które oprócz oddawania energii biernej indukcyjnej pobierają energię czynną. Jednak ze względu na to, że de facto cena energii biernej pojemnościowej jest kilkukrotnie wyższa niż cena energii biernej indukcyjnej rozwiązanie problemu oddawania energii biernej pojemnościowej do sieci dystrybutora może być opłacalne dla odbiorcy

Asymetria poboru energii biernej

W dobie elektronizacji urządzeń oddających bardzo często do sieci energie bierną pojemnościową
i skrupulatności odczytów energii biernej nie tylko w strefach czasowych, ale i na poszczególnych fazach energii elektrycznej ze strony Dostawców dotychczasowa kompensacja bardzo często sobie z tym problemem nie radzi. Chyba obecnie jest to największy problem odbiorców przemysłowych. Znaleźliśmy i na ten problem rozwiązanie. Kompensacja każdej fazy oddzielnie.

Nowe Technologie Energetyczne Andrzej Barcikowski proponuje montaż
i uruchomienie układu kompensacji energii biernej:

- badanie charakterystyki obciążeniowej sieci elektroenergetycznej odbiorcy

- dobranie baterii kondensatorów lub dławików do charakterystyki obciążenia odbiorników

- dobranie baterii kondensatorów lub dławików do sposobu rozliczeń z Dystrybutorem (OSD)

- montaż i uruchomienie baterii kondensatorów lub dławików

- naprawa lub modernizacja istniejących układów kompensacji energii biernej

Brak parametryzacji pracy sieci elektroenergetycznej jest jednym z elementów tworzenia dodatkowych kosztów i negatywnego wpływu na sprawność pracy urządzeń.

Wzrost lub spadek napięcia

Jesteśmy przyzwyczajeni do albo za niskiego albo za wysokiego napięcia w sieci Dystrybutora energii elektrycznej, ale mało kto zdaje sobie sprawę z tego, że wzrost napięcia niesie za sobą wzrost zużycia energii elektrycznej, jak i również spadek napięcia może nieść ze sobą wzrost zużycia energii elektrycznej oraz obniża sprawność urządzeń.

Asymetria napięciowa

Istnieje jeszcze jeden parametr powodujący wzrost zużycia energii elektrycznej, a co za tym idzie wzrost kosztów - asymetria napięciowa, która jest bardzo szkodliwa dla silników elektrycznych. Asymetria napięciowa powoduje w sieci przesuniecie punktu neutralnego sieci, dodatkowe przepływy prądu, stanowi również problem dla silników. Szczególnie w silnikach dużej mocy daje się odczuć negatywny wpływ asymetrii napięć, która obniża sprawność silników generując momenty pasożytnicze.

Harmoniczne

Podobnie jak asymetria napięciowa, wyższe harmoniczne stanowią obciążenie pasożytnicze dla wszystkich elementów sieci. Efektami takiego działania są:

     - nadmierne przeciążenie sieci     

- grzanie się elementów sieci i odbiornika

- straty energetyczne

- uszkodzenia kondensatorów stosowanych m.in. w układach kompensacji mocy biernej indukcyjnej

Nowe Technologie Energetyczne Andrzej Barcikowski proponuje badania, diagnostykę oraz montaż urządzeń do poprawy parametrów sieci

- badanie charakterystyki obciążeniowej wraz z harmonicznymi sieci elektroenergetycznej odbiorcy

- określenie sposobu poprawy parametrów sieciowych

- montaż i uruchomienie urządzeń do poprawy parametrów sieciowych