Tolkning av måledata betinger kunnskap om egenskaper ved elektriske apparater. en kort innføring i disse for enkelte utbredte apparater



Like dokumenter
Måleutstyr for spenningskvalitet

Håndtering av spenningsproblem i praksis

Måleavvik og sporbarhet

Vern mot dårlig kvalitet

Håndtering av spenningsproblem i praksis interessante eksempler

Elektriske apparaters immunitet med hensyn til å tåle kortvarige overspenninger

Håndtering av spenningsproblem i praksis

Effektkrevende elektrisk utstyr, utfordring for nettet

Tekniske krav - Plusskunde

Spenningskvalitetsmålinger nyttig ved feilanalyse?

TEKNISKE KRAV. Produksjonsenheter(< 25kW) med inverter tilknyttet lavspent distribusjonsnett. Mal utarbeidet av: REN/Lyse Elnett

(tel ) Antall sider: 5 Antall vedleggssider: 10. Kandidaten må selv kontrollere at oppgavesettet er fullstendig

Kraftelektronikk (Elkraft 2 høst), øvingssett 3, høst 2005

Gode og dårlige fremgangsmåter for problemløsning/kundehåndtering

Vurdering av minimum nettstyrke NVE fagdag om lavspenningsnettet

Kort om Forskrift om Leveringskvalitet FoL

FoL og KUNDENS opplevelse

Tekniske funksjonskrav for lavspent tilknytning av PV-anlegg

Forelesning nr.7 IN 1080 Elektroniske systemer. Spoler og induksjon Praktiske anvendelser Nøyaktigere modeller for R, C og L

RENblad nummer: 342 Versjon: 1.2 Tittel: Tilknytning og nettleieavtale - innmating ls nett - vedlegg 2 Selskap: STANGE ENERGI NETT AS

Dårlig spenningskvalitet og brannfare. Henrik Kirkeby

AUTOMATISK HENDELSESANALYSE. Av Henrik Kirkeby SINTEF Energi AS

Norges vassdrags- og energidirektorat

TILKNYTNING OG LEVERINGSKVALITET

Elbilladning Muligheter og utfordringer

Rapport. Utfordrende elektriske apparater. Eksempelsamling, definisjoner, minimum kortslutningsstrøm, forebygging og håndtering av UEA.

Tekniske funksjonskrav for lavspent. tilknytning av pv-anlegg

TEKNISKE FUNKSJONSKRAV. Vedlegg 2

Forskrift om leveringskvalitet

Spenningskvalitet - fenomen for fenomen. Definisjoner-årsaker- ulemper-tiltak

Nye forbruksapparater og elbiler - Hvilke utfordringer skaper de for lavspenningsnettene?

Treleder kopling - Tredleder kopling fordeler lednings resistansen i spenningsdeleren slik at de til en vis grad kanselerer hverandre.

P Q A A S. Kort presentasjon av PQA. Henrik Kirkeby

Forelesning nr.4 INF 1411 Elektroniske systemer

Forelesning nr.7 INF 1411 Elektroniske systemer. Tidsrespons til reaktive kretser Integrasjon og derivasjon med RC-krester

Har norske lavspenningskunder for høye spenninger? Fra Teknisk Rapport på Spenningskvalitet i svake lavspenningsnett

Forskrift om leveringskvalitet krav og erfaringer

Muligheter og begrensninger med AMS for registrering og rapportering av spenningskvalitet

Distribuert produksjon utfordrer spenningskvalitet, lokal stabilitet og reléplaner

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Spenningssystemer. Arne Jorde Avdelingsleder MRIF, Sivilingeniør. Tema: Foredragsholder:

"VIRKELIG smarte" energimålere

Forstudie. Nettundersøkelse: Tilknytning av Tverrdalselva småkraftverk i Storfjord kommune, søkt av BEKK OG STRØM AS Troms Kraft Nett AS

Leveringskvalitet: utfordringer for og med småkraftverk

E K S A M E N S O P P G A V E

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer

FEILSTRØMMER OG KORTSLUTNINGSVERN I NETT MED DISTRIBUERT PRODUKSJON. Forfatter: Jorun I. Marvik, stipendiat ved NTNU

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Kandidaten må selv kontrollerer at oppgavesettet er fullstendig. Innføring skal være med blå eller sort penn

Målinger av spenningskvalitet

E K S A M E N S O P P G A V E

41307 Kraftelektroniske motordrifter Løsningsforslag Kapittel 5 Likestrømsmaskiner

Forelesning nr.4 INF 1411 Elektroniske systemer. Vekselstrøm Kondensatorer

Kvalitetsbegrepet de ulike parametere, definisjoner, symptomer/problemer og løsninger. Kjell Sand SINTEF Energiforskning

Av Henrik Kirkeby og Helge Seljeseth, SINTEF Energi AS

REAL ENERGY COMES FROM ENERGYST

DtC-Lenze as REGULERTE MOTORDRIFTER - AUTOMASJON

Støy på nettet, årsaker og løsninger

Jording og skjerming i elektro og automatiseringsanlegg Gardermoen 2012 Eric Veng Andersen

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Forstudie. Nettundersøkelse i forbindelse med tilknytning av Simavika Kraftverk i Tromsø kommune.

Brytning av små induktive strømmer

Elektronikk. Elektromagnetiske effekter. Elektronikk Knut Harald Nygaard 1

Forelesning nr.8 INF 1411 Elektroniske systemer

RESONANSPROBLEM I FORDELINGSNETT KNYTTET TIL KONDENSATORER FOR FASEKOMPENSERING MÅLINGER, SIMULERINGER OG ANALYSER

VH Service Software. Dette dokumentet forteller deg i korte trekk hvilke funksjoner denne programvaren har, basert på følgende menyvalg:

Kondensator. Symbol. Lindem 22. jan. 2012

Analog til digital omformer

Analyseverktøy. Eltransport Hva trenger vi å vite

CURO AS, Industriveien 53, 7080 Heimdal. Anordning for testing av transformatorer.

PUBLIKASJONSNR.: VEILEDER FOR UTFORDRENDE ELEKTRISKE APPARATER

léëàçåéê=jáåêçã~ëíéê=

Av denne ligningen ser vi at det bare er spenning over spolen når strømmen i spolen endrer seg.

Farer ved strøm og spenning

Forelesning nr.4 INF 1411 Elektroniske systemer. Vekselstrøm Kondensatorer

Spenningskvalitet scenario 2020

Forelesning nr.14 INF 1410

Typiske spørsmål til en muntlig eksamen i IN5490 RF MEMS, 2008

Avbruddsfri strømforsyning

Problemer med strømforsyning og informasjon fra Hafslund Nett AS - NVEs vedtak i saken

Forelesning nr.4 INF 1411 Elektroniske systemer. Vekselstrøm Kondensatorer

Avbruddsfri strømforsyning. Bedre kjent som UPS blant fagfolk (uninterruptable power supply)

Forelesning nr.4 IN 1080 Mekatronikk. Vekselstrøm Kondensatorer

ehøgskoleni østfold Av sensor

Omfang av henvendelser om leveringskvalitet. Registrerte henvendelser hos norske nettselskap i perioden

Generell informasjon. Tavlekomponenter Releer Statiske interface releer Generell informasjon

Det norske distribusjonsnett "State of the art"?

NORSK LOVTIDEND Avd. I Lover og sentrale forskrifter mv. Utgitt i henhold til lov 19. juni 1969 nr. 53.

1 Sikkerhetsinformasjon. 2 Apparatets oppbygning. Lys styring Spenningsenhet for DIN skinne, Pulsenhet. Bruksanvisning

INF1411 Oblig nr. 4 Vår 2011

LABORATORIEØVING 8 3-FASE OG TRANSFORMATOR INTRODUKSJON TIL LABØVINGEN

Av Magne L. Kolstad, Atle R. Årdal, SINTEF Energi, Kamran Sharifabadi, Statoil og Tore M. Undeland, NTNU

LAB 7: Operasjonsforsterkere

Tidsbase og triggesystem. Figur 1 - Blokkskjema for oscilloskop

«OPERASJONSFORSTERKERE»

INF L4: Utfordringer ved RF kretsdesign

Rapportnr: Antall sider: UTFØRT AV (navn/dato): SISTE REVISJON (navn/dato): 1 Stein W. Bergli Stein W. Bergli

En ideell resistans som tilkoples en vekselspenning utvikler arbeid i form av varme.

SIMULERINGSSTUDIE AV SPENNINGSKVALITET I LAVSPENNINGSNETT MED PLUSSKUNDER. Av Bendik Nybakk Torsæter og Henrik Kirkeby, SINTEF Energi AS

Kraftelektronikk (Elkraft 2 høst), øvingssett 2, høst 2005

Transkript:

Tolkning av måledata betinger kunnskap om egenskaper ved elektriske apparater en kort innføring i disse for enkelte utbredte apparater Helge Seljeseth helge.seljeseth@sintef.no www.energy.sintef.no 1

Typer av elektriske apparater Apparater med svitsjede kraftforsyninger Motorer (uten kraftelektronikk) Store kraftelektroniske omformere Likerettere Frekvensomformere Apparater med en blanding av de tre førstnevnte (dog små/moderate kraftelektroniske omformere ikke store) Eks. Vaskemaskiner 2

Apparater med svitsjede kraftforsyninger Det mest utbredte elektriske apparat i dag TV, Stereoanlegg, datamaskiner, Inneholder en kraftforsyning som gjør om 230 V AC til andre interne spenningsnivå som eksempelvis i PC er (datamaskiner): 3,3 V DC, 5 V DC og 12 V DC 3

Svitsjede kraftforsyninger IMMUNITET Lever av peakverdien til spenningen RMS/effektivverdien er uinteressant Følsom for overspenning i spenningens momentanverdi. Spenningen trenger ikke være for høy i en hel (halv) grunnharmonisk periode eller mer for at problemer/havari kan oppstå. Moderate overspenninger kan gi STORE ladestrømmer ( inrush ) og betydelig spenningsstigning på DC-bus en i kraftforsyningen. EMISJON Bidrar selv til å forvrenge spenningens kurveform ved å trekke strøm i kortere pulser istedenfor sinusformet strøm Flater ut toppen av sinusen (dårligere formfaktor) 4

Oppbygging av svitsjede kraftforsyninger Først: gammeldags likeretter: 5

DC to DC step-down transformer DC til DC nedtransformerende omformer 6

Forenklet skjema av komplett AC DC svitsjet kraftforsyning 7

8

Lever av peakverdien av spenningen Strøm trekkes fra nettet KUN når momentanverdien av nettspenningen er høyere enn spenningen over kapasitansen C Bredden av strømpulsene er avhengig av impedansen foran likeretteren og delvis av laststrømmen Følsom for overspenning i spenningens momentanverdi. Spenningen trenger ikke være for høy i en hel (halv) grunnharmonisk periode eller mer for at problemer/havari kan oppstå. 9

10

11

12

Svitsjede kraftforsyninger ikke så svake som først antatt? Laboratorietester av 56 elektriske apparaters toleranse for kortvarige overspenninger ved SINTEF Energiforskning sommeren 2008 Dataskjermen, stereoanlegg, PC er (PC kraftforsyning), TVapparat, støvsugere med mer Testet for kortvarige overspenninger (swell) med varighet: 10 perioder (0,2 s), 1 sekund, 10 sekunder og 1 minutt De aller fleste apparatene tålte BETYDELIGE kortvarige overspenninger. Testet med inntil + 40 % (!) ~ 320 V i stedet for 230 V Dessverre er det som med så mangt annet i verden: Noen få ødelegger for så mange. Noen få av apparatene tåler spenningsavvik dårlig. 13

Motorer (uten kraftelektronikk) For litt hjelp til bedre forståelse for prinsippene bak elektriske motorer er følgende webside vel verdt et besøk! http://www.physclips.unsw.edu.au/jw/electricmotors.html Det fleste som jobber med leveringskvalitet/ spenningskvalitet innen nettselskapene har gjerne befatning med elektriske motorer primært som problem i forbindelse med at de forårsaker spenningssprang og i enkelte tilfeller også spenningsdipp. 14

Enkel representasjon av en elektrisk motor Ved innkobling vil induktansen L og motstanden R være begrensningen på den strøm motoren trekker Etter hvert som motorens turtall øker vil motindusert spenning E være dominerende mht å begrense strømmen. ΔU stasjonær ΔU maks 15

Motorer (uten kraftelektronikk) Immunitet Motorer påvirkes av flere spenningskvalitetsparametere og kan få større tap og varmgang og mindre moment. Motorvern kan slå av motoren dersom spenningen blir for lav eller for høy. Emisjon Motorer medfører i hovedsak et problem med hensyn til tilbakevirkning på nettet -> startforløpet Motorens startforløp kan avhengig av nettets impedans, motorens størrelse og mekaniske last forårsake alt fra moderate spenningssprang til spenningsdipp. Bruk av mykstarter eller stjerne-/trekantkobler vil redusere spenningsfallet ved motorstart. Bruk av frekvensomformer vil ytterligere kunne redusere spenningsfallet ved motorstart 16

Store kraftelektroniske omformere Likerettere, Frekvensomformere (motordrifter) Genererer harmoniske (som regel ikke noe problem i norske nett) Forstyrrelsene kan reduseres ved bruk av filter Oppførsel ved dipp (kan trekke vesentlig MER strøm) Avhengig av design kan enkelte omformere selv kompensere til en viss grad for forstyrrelser fra nettet Frekvensomformere hjelper positivt mht å redusere spenningsfall ved motorstart Kortvarige overspenninger så kan strømmen stige kraftig pga ladestrømmer (inrush) til mellomkretsen 17

Frekvensomformer ~ ~ M 18

UPS Uninterruptable Power Supply ~ ~ 19

Likeretteren, prinsippskisse + R S T 1 2 3 4 5 6 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6-20

21

22

23

Helt til slutt: Kort om måletransformatorer Merk at målingene aldri får bedre målenøyaktighet enn nøyaktigheten til de måletransformatorene du kobler deg til! UNNGÅ kapasitive måletransformatorer (CVT) vanlige på 120 kv til 420 kv. Disse er justert til 50 Hz og har dårlig båndbredde / målenøyaktighet for de fleste andre frekvenser. Allerede ved 150 Hz eller mer forekommer STORE målefeil. Husk at det også kan være store målefeil i induktive måletransformatorer. Dette avhenger til dels av frekvensen. Tommefingerregel : høyere systemspenning = grensen for hvor høye frekvenser som gjengis noenlunde riktig blir lavere. 24

Transformer ratio in pu rel. 50Hz ratio 14 12 10 8 6 4 2 Phase R FEDA Phase S FEDA Phase T FEDA Phase R TONDSTAD Phase S TONDSTAD Phase T TONDSTAD 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Harmonic order 25

1,2 Transformer ratio in pu rel. 50Hz ratio 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Phase R FEDA Phase S FEDA Phase T FEDA Phase R TONDSTAD Phase T TONDSTAD 0 1 3 5 7 9 11 13 15 Harmonic order 26

3500 3450 3400 3350 3300 3250 3200 3150 3100 3050 3000 2950 2900 2850 2800 2750 2700 2650 2600 2550 2500 2450 2400 2350 2300 2250 2200 2150 2100 2050 2000 1950 1900 1850 1800 1750 1700 1650 1600 1550 1500 1450 1400 1350 1300 1250 1200 1150 1100 1050 1000 950 900 850 800 750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 27 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 300 kv 300 kv 132 kv 132 kv 132 kv 132 kv 132 kv 132 kv 66 kv 66 kv 66 kv 22 kv 22 kv 22 kv 11 kv 11 kv 11 kv 6 kv 6 kv 6 kv Frequency (Hz) Frequency responce (pu)