Wstęp:

 

 

Celem pracy jest zbiór odpowiednich publikacji, materiałów i danych. Przerobienie, opanowanie i opracowanie materiału dydaktycznego dotyczącego tematu jakości energii elektrycznej. Przedstawienie pracy w sposób uporządkowany i czytelny oraz projekt i wykonanie witryny internetowej, która dzięki swojej przejrzystości i dynamicznym animacjom, pozwoli łatwiej poruszać się i przyswoić zawarty materiał. Do lepszego ujęcia niektórych zagadnień, wykorzystałem także wyniki symulacji z programu T-cad, oraz wyniki obliczeń z programu Mathcad. Temat jest stosunkowo aktualny i uważam, że niniejsza praca będzie bardzo pomocna dla zainteresowanych.

 

Lista problemów związanych z jakością energii jest zaskakująco długa. Problemy jakości energii są złożone, a ich diagnoza bardzo skomplikowana. Podobne objawy takie jak przegrzewanie się urządzeń, mogą mieć różne przyczyny (harmoniczne, asymetria, przeciążenie), z których każda wymaga odmiennego rozwiązania. Poniższa praca pozwoli lepiej zapoznać się zarówno z problemami jakości jak i sposobami jej poprawy.

 

Typowe problemy związane z jakością energii:

• Migotanie światła
• Uszkodzenia urządzeń
• Błędy w przetwarzaniu danych
• Niepożądane zadziałania wyłączników
• Przeciążenie urządzeń do poprawy współczynnika mocy
• Przegrzewanie przewodów neutralnych

 

Szacuje się, że problemy związane z jakością zasilania kosztują przemysł i handel w Unii Europejskiej około 10 miliardów euro rocznie, gdy tymczasem nakłady na środki zapobiegające powstawaniu tych problemów są mniejsze niż 5% tych kosztów. Do najważniejszych problemów jakości zasilania należą:

• Zaburzenia harmoniczne, które spowodowane są nieliniowymi obciążeniami w systemie zasilania i prowadzą do powstania prądów o wyższej wartości niż spodziewana. Dodatkowo składowe harmoniczne powodują zwiększone straty w transformatorach. Z ekonomicznego punktu widzenia harmoniczne prowadzą do skrócenia czasu eksploatacji urządzeń, zmniejszonej sprawności energetycznej oraz podatności na niepożądane zadziałanie wyłączników. Koszty związane z działaniami zapobiegawczymi są stosunkowo niewielkie i obejmują prawidłowo zaprojektowaną instalację i odpowiedni wybór urządzeń do poprawy jakości energii.
• Zapady napięcia, czyli krótkie spadki średniej wartości skutecznej. Trwają one od ułamka sekundy do kilku sekund. Wiele zapadów napięcia jest wywołanych zwarciami w sieci zasilającej a ich wielkość zależy od usytuowania generatora i miejsca awarii. Takie zaburzenie jest bardzo niekorzystne dla zakładów wytwarzających towary o wysokiej jakości i oraz dla zakładów z wieloetapowym procesem produkcyjnym. Jednym ze sposobów zapobiegania są układy zasilania bezprzerwowego.
• Zjawiska przejściowe i przepięcia to bardzo krótkie zaburzenia napięcia, ale o wysokiej amplitudzie i bardzo krótkim czasie narastania.

 

Wniosek jest taki, że straty wywołane problemami jakości zasilania są bardzo poważne natomiast zapobieganie powstawaniu takich problemów jest stosunkowo tanie.