ITROTECHNIKA. lis ÜNNOVACLO OKTÓBER. A Magyar Elektrotechnikai Egyesület lapja * Alapította Zipernowsky Károly 89

OPI

ITROTECHNIKA

A M a g y a r Elektrotechnikai Egyesület lapja * Alapította Zipernowsky Károly

89. ÉVFOLYAM

1 9 9 6.

liS ÜNNOVACLO automatika

OKTÓBER GANZ MŰSZER MINTABOLT C+D AUTOMATIKA KFT. Telefon/fax:

TUNGSRAMM I N Ő S É G

A

V I L Á G Í T Á S B A N

Schréder Group GIE

Közvilágítási lámpatest-választékunk Közismert tipuscsaladaink:

Z1,Z2, AX, AXIAL SEALSAFE tíusok:

Z2S,MC, ONYX Dekoratív tíusok:

Glob, Albany, Eperjes

Közvilágítás felsőfokon! 1135 BUDAPEST, LEHEL UTCA 4 8 .

TEL.: 2 6 9 - 8 6 7 8 , FAX: 1 6 0 - 2 5 7 7

CANDELA

Halogénizzős világítótestek • •*

Plexi/orm

Fénycsöves rendszerek és lámpatestek

1

Hauumann A.

3WÍ

Fényerőszabályozó berendezések

Waldmann

Irodai és üzemi munkahelyi világítótestek

WHA

Kiváló minőségű mélysugárzók *** Szaküzlet: 1132 Budapest, Visegrádi u. 58/a. Telefon: 270-3075, 149-5112 Telefon/fax: 270-2807 V/xm és raktár: 1033 Budapest, Huszl'i úl 58. Tek'fon/fax; 250-3118, 250-5119

ÚJ ÜZLETHÁZ

Budapest, XI., Fehérvári út 85. Tel.: 204-4304, Fax: 204-4301 VILLAMOSSÁG! ÜZLETHÁZ: Budapest, VEM., Kerepesi út. 27/a. Tel.: 210-3680, Fax: 210-2804 SZAKÜZLETEK: Budapast III., Bécsi út 343. Tel.: 269-7087 7629. Péca, Tüzér u. 6. TeUfax: 72/224-518 3527. Miskolc, SoRész Nagy Kálmán u. 17. T«l.,/fax: 46/343-817

ELEKTROTECHNIKA A MAGYAR ELEKTROTECHNIKAI EGYESÜLET LAPJA ALAPÍTOTTA ZIPERNOWSKY KÁROLY Organ of the Hungárián Electrotechnical Association Organ des Ungarischen Elektrotechnischen Vereins

TARTALOM Dr. Tóth Ferenc: Egy ajánlat a hurokáramok és csomóponti feszültségek hálózatszámítási módszereinek alkalmazásához Józsa Lajos, Matijevics István: Kiemelt egyedi fogyasztót tápláló hurkolt hálózatkörnyezet megbízhatóságának vizsgálata — II. rész Pothorni István: A fényforrások élettartamát meghatározó tényezőlí Dr. Benkó Balázs: Az Európai Unió, Norvégia és Svájc villamosenergia-iparának jelene és jövője Dr. Kádár Péter, Buday László, Dr. Mergl K. Attila, Kovács György: A toleráns védelmi kiértékelés Kovács Miklós: Új típusú üzemviteli automatikák alkalmazása az ÉMÁSZ Rt. alállomásaiban

CONTENTS Dr. F. Tóth: An Application Proposilion for Loopcurrcnt and Mode-voltage Network Computation Methods L. Józsa, I. Matijevics: Reliability Examination of Loop Type Network Environment, Feeding Significant Individual Consumer. Part II. /. Pothorni: Factors Determíning the Life Expectancy of Light Sources Dr. B. Benkó: Present and Future of the Electric Power Industries of EU, Norway and Switzerland Dr. P. Kádár, L Buday, Dr. K. A. Mergl, , Gy. Kovács: Tolerant Event Recognition Based on Pattern Matching M. Kovács: Application of New Type Operation Automatics in the ÉMÁSZ Rt. Substations

459 467 473 483 491 497

INHALT 459

467 473

483

491 497

Dr, F. Tóth: Ein Anwendungsangebot fürSchleifenstrom- und Knotenspannung Netzberechnungsmethoden L. Józsa, I. Matijevics: Zuverlassigkeitsprüfung der Maschennetzumgebung die individuellen Verbraucher von grössten Wichtigkeit speist. Teil II. /. Pothorni: Lebensdauerdeterminierende Faktorén von Lichtquellen Dr. B. Benkó: Gegenwart und Zukunft der Elektrizitátsindustrie von EU, Norwegen und Schweiz Dr. P. Kádár, L. Buday, DK K. A. Mergl, Gy. Kovács: Tolerante Forfallerkennung auf Grund der Formvergleichung M. Kovács: Die Anwcndung von Betriebsautomaten nach der neuesten Typ in den ÉMÁSZ Rt. Unterstationen

459

467 473

483

491

497

S/crkus/.iÖhi/iiiisáj;: Dr. Szentirmai László clniik ISalázs Péter, Dr. lienkó Imre, [fabula András. Hatvani György. Dr. Horváth József, Horváth .1. Ferenc, Dr. Horváth Tibor, Dr. Jeszenszky Sándor, Dr. Kársai Károly, Kerényi A. Odiin. Kovács Ferenc. Dr. Krúnier István. Dr. Lantos Tibor. Dr. Madarász György, Dr. Nagy István. Sipos Miklós, Dr. Tombor Antal, Dr. TtiMíiák Róbert Szerkesztifcégéskiadó/Edilcirship-Schriftleitting: 1055 Budapest V, Kossulh Lajos lér 6-8. Telefon: 153-0117 és 133-IIOHTfelefw: 133-400 Kiadja ís icrjc.v/.li a Magyar Elektrotechnikai Egyesület — Fclchls kiadó: Lernyei Péter FŐK/Crkes/lő: Dr. Terszlvánszky Tibor — Felelős szcrkes/ni: Dr. Ráczné Nagy Horbáta — Olvasó szerfceSzHf: Dr. Vetési Emil — Sücrkcüztíi^j!! tilkiir: Práth Mária Roviits/crkcszlök: Byff Miklós (Vilbnuis ii>gyLUs/.UÍhcn:iidctóscl:> - - Farkas András (AulMHatizdlds ís számítástechnika) — Hanser Imre {ViliipVisUxhnikal — Dicnes Géza (Villanna energia) — Tóth FJemér (Villamus gc'pek) — Soinorjai Lajos (S/abvány»sftás) MOszakí s/crkes/.ló: Trybek Elvira — S/cdiís. tördelés: JDREX Bl. Előfizet he Iö: a Magyar Elcktrmtclinikiii EgyesMeinél Elflfiwlísi üti egSsz évre: 2KS0 Ft + ÁFA. egy í/im ára: 2411 Ft + ÁFA. Egyes bpnk kiirUílozott számban u kiadóban bcs/cre/Jictók. I0S5 Budapesl V.. Kossntfc Lajtxi tdr 6—K.Teleícin: 153-0117 ís 153-1 l»ü Telefax: 153-4IWW Hirdetésfelvétel: :i ki:idi'*an — Nyomda: Zalai Nyomda Rt. — [mfcx: 2S 205 — HU ISSN D367-O708 Kivii.iinkji nein őr/ünk moi; cs iu-m küldünk vissza. A •/••! •.,-•/•;.-\. •• fcnnlanju w. írásuk szc)lemi.s£gíl ís un i.ilm.U nem írinln riividflísek jogit. A hirdeiesek (s PR oikkek Liirtalmiídrt ,\ szetkusCsíg nem vállal felelősséget.

1996. 89. évfolyam 10. szám

457

Tóth Ferenc: Egy ajánlat a hurokáramok és csomóponti feszültségek hálózatszámítási módszereinek alkalmazásához Összefoglaló A villamos hálózatok számításához gyakran alkalmazott számítási mód a hurokáramok, ill. a csomóponti potenciálok módszere. Ha ezen módszerek esetén az egyenleteket szisztematikusan írjük fel, akkor a kapott egyenletek felírása viszonylag egszerűvé válik, és ezek az összefüggések könnyen programozhatok személyi számítógépeken. A cikk egyszerű példákon keresztül igyekszik bemutatni a szisztematikus egyenlet felállítását, valamint javaslatot kíván nyújtani olyan hálózatok egyenleteinek felállításához, ill. megoldásához, amelyek ideális feszültség- vagy áramgenerátort tartalmaznak. Józsa Lajos, Matijevics István:' Kiemelt egyedi fogyasztót tápláló hurkolt hálózatkörnyezet megbízhatóságának vizsgálata — II. rész Összefoglaló A kétrészes cikk kiemelt egyedi fogyasztó betáplálására szolgáló hurkolt hálózatkömyezet megbízhatóságvizsgáíatát ismerteti. A //. rész a hálózati elemek korlátozott erőátviteli kapacitásának a fogyasztói pont megbízhatósági mutatóira gyakorolt hatásával foglalkozik. E célt szolgálja az ún. címkéző és növelő algoritmus, amely az /. részben ismertetett Markov-féle leggyengébb metszékek módszerébe épül be, sztochasztikus függőségek figyelembevételével. A bemutatott vizsgálat tanúsága szerint a hálózati elemek korlátozott erőátviteli kapacitásának figyelembevétele befolyásolja a leggyengébb metszékek kialakulását, ami viszont a hálózat megbízhatósági mutatóira gyakorol hatást. A módszert számpélda illusztrálja. Pothorni István: A fényforrások élettartamát meghatározó tényezők Összefoglaló Az élettartam az ár és fényhasznosítás mellett a felhasználó számára fontos jellemző. Az élettartamra kiható tényezők hőmérsékleti sugárzóknál (izzólámpa, halogénlámpa) és kisülőlámpáknál (higany-, fémhalogén és nátriumlámpa). Izzószálkialakítás, gáztér, szennyező anyagok, getterek, árambevezetők,

fém-üveg-kötés, katódpárolgás massza, fénypor. Az üzemi körülmények (hálózati feszültség és ingadozása, környezeti hőmérséklet, kapcsolási gyakoriság, üzemi helyzet) kihatása az élettartamra. Dr. Benkó Balázs: Az Európai Unió, Norvégia és Svájc villamosenergia-iparának jelene és jövője összefoglaló A különbizottság legújabb jelentése 1996 végén jelenik meg. Az előadás ennek anyagából mutatott be részleteket. A jelentés az Európai Unió 15 országa, valamint Norvégia és Svájc (:az EUR 7 7 országok) villamosenergia-ellátásának jelenlegi helyzetét és a jövőbeni fejlődési lehetőségeket mutatja be. Dr. Kádár Péter^ Buday László, Dr. Mergl K. Attila, Kovács György: Toleráns védelmi kiértékelés Összefoglaló A magyar villamosenergia-rendszer irányításában kialakult az immár standardnak mondható védelmi kiértékelés funkció. Az eddigi megoldások jól szolgálják az operatív üzemirányítást, bár nem elégé flexibilisek és bizonytalan esetekben nem adnak tájékoztatást a történtekről. A mintaillesztésre alapozott rendszer elmaradt, vagy nem várt időpontban beérkezett jelzésekre alapozva tájékoztat nagy bizonyossággal az eseményekről, azok okáról. A megoldás lényege, hogy az előre látható, típusos eseményeket mintákban rögzítjük, amelyeket a felhasználó a tapasztalatai szerint karbantarthat. Az új módszernek már off-Iine alkalmazásai vannak. Kovács Miklós: Új típusú üzemviteli automatikák alkalmazása az ÉMÁSZ Rt. alállomásaiban Összefoglaló Az ÉMÁSZ Rt. transzformátorállomásaiban az utóbbi években folyó védelem-automatika és irányítástechnikai rekonstrukció keretében számos új típusú berendezést fejlesztettek ki, majd helyeztek üzembe. E cikkben két új típusú berendezést ismertetünk: a METRA és a MISA elnevezésűt. A METRA rövidítés a Mikroporcesszoros üseményvezérlésű 7>anszformátorátkapcsoló^(utomatiká-t jelöli. A MISA a Mikroprocesszoros Segédüzemi átkapcsoló Automatika rövidjele.

PowerStar Rendszerfejlesztési és Fővállalkozási Kft. 1039 Budapest, Nagyvárad u. 11-1/. Telefon: 2400-350 Fax:2400-349

TMS (TELECOM MODUL SYSTEM) RENDSZERCSALÁD

P-" INETMENTES ENERGIAELLÁTÁS - Egy | , j ú fogyasztók (24, 48,60,110,220 V) 200 W-«.. V kW egységteljesítményig - Váltakozó áiamú fogyasztók {230 V, 50 Mz) 1,2, 3, 4 kW teljesítményre. Modul felépítés ADVANCE áram irányító - egységek felhasználásával (AC/DC, DC/DC, DC/AC) JELLEMZŐI: • MSZ, EN, VDE szabványoknak megfelel • szinuszos jellegű áramfelvétel • nagy megbízhatóság (min. 250.000 óra MTFB) • míkroszámítógépes felügyeleti rendszer • beépíthető akkumulátortelep • távfelügyeleti renszerbe bekapcsolható (RS 232)

Vállaljuk egyedi rendszerek fejlesztését, gyártását, helyszíni beüzemelését. ELEKTROTECHNIKA

Villamos energia

Egy ajánlat a hurokáramok és csomóponti feszültségek hálózatszámítási módszereinek alkalmazásához Dr. Tóth Ferenc Bevezetés Mind a hurokáramok, mind a csomóponti feszültségek (potenciálok) módszere hatásos számítási eljárás a hálózat ágáramainak, ill. ágfeszültségeinek meghatározására. Az ágáramok és ág feszültségek meghatározása nem Öncél, mert ezekből lehet a villamos áram további hatásait, mint pl. a teljesítményt, a nyomatékot, a hőhatást, a fényhatást stb. kiszámítani. E számítási módszere ke (jól és könnyen érthető módon ismerteti a hazai szakirodalom (pl. [1., 2., 3., 4.]). Mindkét módszernél a feladatok megoldását elősegíti, ha az egyenleteket nem ötletszerűen, hanem szisztematikusan írjuk fel. Ilyen szisztematikus felírásra is találunk javaslatot a hazai szakirodalomban (pl. fi., 3., 5.])-ben, de a külföldi szakirodalomban is (pl. [6., 7., 8., 9., 10., 11.]). Ha a hálózat ágáramainak, ill. ágfeszültségeinek és számítására vonatkozó egyenleteket szisztematikus formában adjuk meg, akkor egy sokismeretlent tartalmazó egyenletrendszer felállítása is relatíve egyszerűvé (szinte sematikussá) válik, így az egyenletrendszer rendezésével járó többlettevékenység (esetleges hibalehetőség) elmarad. A 80-as évektől kezdődően a személyi számítógepek széles körű elterjedése lehetővé teszi, hogy viszonylag sok ismeretlent tartalmazó (az esetek többségében komplex kifejezéseket is magába foglaló) egyenletrendszer megoldása is egyszerű és gyors legyen. Afeladat megoldásának pontossága a számítógépek alkalmazásánál szinte kizárólag csak attól függ, hogy az egyenletek helyesen lettek-e felállítva, és a számítógépes programokba pontosan lettek-e az adatok begépelve. Úgy gondolom, hogy napjainkban, amikora számítások numerikus része a számítógépekre bízható, sokkal nagyobb jelentősége van annak, hogy az egyenleteket (egyenletrendszereket) e módszerek alkalmazója üzembiztosán tudjae felállítani, és ezek ulán a rendelkezésre álló egyenletek adatait hibátlanul ludja-c beírni a számítógépes programba (pl. MATHCAO-be, vagy MATLAB-ba). A villamos hálózatok számításánál az egyenletrendszer szisztematikus felírása gyorsítja az egyenletek felállítását, és ennek következtében csökken a feladat megoldására fordítandó idő, ezért a következőkben a szisztematikus felírást megkönnyítő, fontosabb lépésekre szeretném a tisztelt olvasó figyelmét felhívni.

számú ismeretlenből N-d ismeretlen az ágegyenlet segítségével kifejezhető, ezért a többi ismeretlen meghatározásához további /Va számú egyenletet kell felírni. Ha az Na számú ismeretlen áramot a Kirchhoff-egyenletek segítségével kívánjuk meghatározni, akkor NCs-\ számú csomóponti egyenletet, és Nh számú független hurokcgyenletet szükséges felírni (ahol NCs a csomópontok száma, Mi a független hurokszám, és íermészetesen Mi + 7VCS-1 = Na). Ha a hálózat ismeretlenjeinek meghatározására a hurokáramok módszerét használjuk, akkor elegendő csak Mi számú független hurokegyenletet felírnunk. Minden független hurokban kell egy olyan (új) ágnak lennie, ami a többi hurokban nem szerepel. Ha a csomóponti feszültségek módszerét választjuk, akkor JVCS-1 egyenlet felírása elegendő az ismeretlenek meghatározásához. A hurokáramok és csomóponti feszültségek (potenciálok) módszere elvileg egyenértékű. Ha az ágáramokat akarjuk meghatározni, akkor a hurokáramok módszerét, ha viszont az ágfeszültségeket, akkor a csomóponti feszültségek módszerét célszerű választani. A szakirodalmakban (pl. L8|) találkozhatunk olyan ajánlással is, hogy a két módszer közül a kevesebb számú egyenlet felírását adó megoldást előnyös alkalmazni. Napjainkban, amikor lehetőség van személyi számítógéppel számolni, véleményem szerint kisebb jelentősége van annak, hogy a szisztematikusan felírt egyenletrendszer néhány sorral bővül, és ennek következtében több adatot viszünk be a számítógép programjába.

A hurok-módszer Amint az fi, 2, 3, 4]-bői ismertnek tételezhető fel, a hurokáramok módszerénél minden független hurokban felvett, fiktív hurokárammal írjuk fel a hurokegyenleteket. A hurokáramok ezekből a hurokegyenletekből határozhatók meg. A jó áttekinthetőség erdekében igyekszünk egyszerűbb eseteket vizsgálni. Tekintsük meg először az la ábrán látható hálózatot.

A hálózatszámítási módszer megválasztásának kérdéséhez Ha egy hálózat Na számú ágat tartalmaz, akkor az ismeretlenek száma 2/Va (a hálózati ág árama, ill. feszültsége). Ebből a 2N a Dr. Tóth Ferenc okl. villamosmérnök, a mCisz. tud. kandidátusa. Miskolci Egyetem, Elektrotechnikai-Elektronikai Tsz.

1996. 89. évfolyam 10. szám

/. ábra. Hálózatok a hurokáramok szisztematikus felírására

Az la ábrán két hurokáramot vehetünk fel (a független hurokszám ugyanis kettő), így ezekkel felírható egyenletek alakja a következő: 459

Villamos energia

,1

— U

Aa="í/g2

( U )

Az (1.1) hurokegyenleteket szisztematikusan is felírhatjuk, ha az \a ábra egyes hurokjára vonatkozó, ún. sajáthurok impedanciát Zn-gyel, a kettes hurokkal közös impedanciát Zi2-vel jelöljük. A kettes huroknál a saját hurok impedanciát Z22-vel, az egyes hurokkal közös impedanciát Z2i-gyel jelöljük. Legyen ZJU\ az egyes hurok feszültséggenerátorainak előjelhelyes eredője (jelen esetben í/gi), és Xí/2 a kettes hurok feszültséggencrálorainak előjelhelyes eredője (jelen esetben —U&z). Ezzel az új jelöléssel az (1.1) egyenlet: 11HI líH2 1 ' 21H1 22H2 2 "™ Az \b ábrán látható hálózatra alkalmazva a hurokáramok módszeréi, a következő egyenleteket írhatjuk fel:

ZI = U (1.5) Az (I.5)-bcn Z az ún. impedanciamátrix. A Z olyan szimmetrikus ncgyzetmátrix, amelynek elemeit a hálózatban található impedanciaelemek alkotják. Az impedanciamátrix fölírásához a következő szempontokat kell figyelembe venni: • a mátrix főátlójában lévő ZÚ elemeket azon impedanciák összege alkotja, amelyek az i-cdik hurokban szerepelnek; • a mátrix szimmetrikus, tehát Zy = ZJÍ; • a ZÍJ értéke egyenlő azon impedanciák összegével, amelyek közösek az i-edik és a j-edik hurokkal; ezek előjele negatív, ha az /HÍ és az /HJ iránya ezen a közös ágon ülköző. E szempontok figyelembevételével az (1.2), (1.4) és (1.5) egyenletek alapján felírható impedanciamátrix: Zll-Z|2-Z|3 Z21 -Z22-Z23 231 -Z32-Z33

(1-6)

A hálózatba bejelöli ágáramokból képezzük a hurokáramok oszlopmátrixát, ami esetünkben a következő: /Hl

(1.3)

(1-7)

^H2

/H3

Az (1.3) egyenletek szisztematikusan felírható alakja az előzőekben ismertetett elvek alapján:

A hálózat hurokjaiban található feszültséggencrátorok feszültségei alkotják a feszültség oszlopmátrixál, azaz: U=

Az Összefüggésekben: Z I I az /m-es hurokáramhoz tartozó hurok saját (ossz-) impedanciája; Z22 az /H2-CS hurokáramhoz tartozó hurok saját (ossz-) impedanciája; Z33 az /H3-CS hurokáramhoz tartozó hurok saját (ossz-) impedanciája; Zi2=Z2i az egyes-kettes hurkokkal kapcsolódó közös impedancia; Z13-Z31 az egyes-hármas hurkokkal kapcsolódó közös impedancia; Z23-Z32 az kettes-hármas hurkokkal kapcsolódó közös impedancia; Sí/i az egyes hurokban található feszültséggenerátorok feszültségeinek előjelhelyes Összege; Xí72 a kettes hurokban található feszültséggenerátorok feszültségeinek előjelhelyes összege; £iU$ a hármas hurokban laláihaló fcszültséggenerátorok feszültségeinek előjelhelyes összege. Ha ezek után Összefoglaljuk a szisztematikus egyenletfelírás lényegét, akkor azt mondhatjuk, hogy a vizsgált hurokban szereplő feszüllséggcnerátorok előjeles összege egyenlő: a vizsgált hurok árama által létrehozott feszültségesés, és e hurokkal kapcsolatban lévő többi hurokáram által létrehozott feszültségesés különbségével. Az (1.2) és az (1.4) egyenleteket mátrixos formában is kifejezhetjük. E mátrixos írásmód általános alakja a következő módon adható meg: 460

f/gl í/gz 0

(1.8) .

Az (1.5) egyenlet számunkra azért kedvező, mert a mátrixszámítás szabályait figyelembe véve igen egyszerű módiin határozható meg az ismeretlen hurokáramok mátrixos alakja, ugyanis írható, hogy: I = inv(Z) U

(1-9)

A hurokáramokkal a még ismeretlen ágáramok egyszerűen ki fejezhetők, az ágáramok ismeretében pedig az ágfeszültségek is meghatározhatók. Az eddigiekét szem előtt tartva, pontokba szedjük azokat a lépéseket, amelyek a hurokáramok módszerénél a hurokegyenletek szisztematikus felírását elősegítik: 1. Vegyük alaposan szemügyre a számítandó hálózatot. Az egy ágban szereplő impedanciákat célszerű összevonni. Ha a hálózat feszültséggencrátorokon kívül áramgenerátorokat is tartalmaz, akkor azt alakítsuk át feszült segge ne rá torokká. (Az átalakítás kicsit bonyolultabb, ha az áramgenerátor ideális.) 2. Rajzoljuk be az 1. pont szerint átalakított hálózatba a hurokáramokat a vonatkozási irányok feltüntetésével, ügyelve arra, hogy egy ágon lehetőleg két hurokáram folyjék keresztül. (Célszerű minden hurokban azonos körüljárási irányt választani.) 3. A 2. pont szerint feltüntetett hurokáramok száma megadja az ismeretlenek számát is, tehát annyi egyenletet kell felírni, amennyi a hurokáramok száma. 4. írjuk fel az impedanciamátrixot. A mátrix elemeinek felírásakor ügyeljünk arra, hogy a mátrix főátlójába az egyes hurkokban szereplő impedanciák pozitív előjelű összege kerüljön (ZÜ). A mátrix főátlóján kívüli elemeket azok az impedanELEKTROTECHNIKA

Villamos energia ciák alkotják, amelyeken két hurokáram folyik keresztül. Ezen impedanciák negatív előjelet kapnak, ha a hurokáramok vonatkozási iránya a közös ágon ütköző. Az impedanciamátrix szimmetrikus, vagyis Zjj = Z\\. 5. A feszültség-oszlopmátrix soraiban az egyes hurkokban szereplő feszültséggenerátorok előjelhelyes összege szerepel. Ez pozitív, ha a hurokáram és a generátor feszültség iránya ütköző; negatív, ha a hurokáram és a generátor feszültség iránya egyező. A most ismertetett szempontokat két feladat megoldásával igyekszünk szemléletessé tenni, remélve, hogy a feladatok megoldásával az előzőekben felsorolt szempontok is áttekinthetőbbé válnak. Első példa: Legyen először a vizsgált hálózat a 2. ábrán látható. Az egyszerűbb kezelhetőség miatt tegyük fel, hogy az impedanciáknak csak hatásos komponense van. Szemrevételezve a la ábrán látható hálózatot megállapíthatjuk, hogy a hálózat egy áramgenerátort is tartalmaz. Először tehát ezt alakítjuk át feszültséggenerátorrá. Az így átalakított hálózat szerepel a 2b ábrán. A 2b ábra hálózatának ágaiban nem lehet további összevonásokat végrehajtani, így berajzolhatok az egyes hurokáramok. A hurokáramok vonatkozási irányát minden hurokban azonosnak választottunk.

a)

Ekkor a számítógép programjába begépelendő Z (most: R) mátrix, Hl. U mátrix (most: oszlopmátrix): 3-1-1 R = -1 3-1 -1 -1 3 Alkalmazva az (1.9) összefüggést: 1,25 /Hl / H 2 =irev(Z)U = 0,75 /H3 (Ha nem áll rendelkezésünkre számítógép, akkor az (1.10) egyenletet a függelékben ismertetett módon is megoldhatjuk.) Ezek után nézzük meg a második feladatot, amelyet a 3. ábrán láthatunk. Ez a hálózat csak abban különbözik a 2. ábrán látható hálózattól, hogy az áramgenerátor ideális, vagyis nincs a hálózatban vele párhuzamosan kapcsolódó ellenállás. Az ideális áramgenerátor feszültséggenerátorrá való átalakítása csak kiegészítő ellenállás beiktatásával oldható meg. Legyen ez a kiegészítő ellenállás tf jelölésű (3b ábra). Egy újabb ellenállás beiktatása viszont megváltoztatja az eredeti áramkört. Ez, amint később látni fogjuk, csak egy időleges „változást" okoz, mert majd ezzel az ellenállásértékkel egyszerűsíteni fogunk, és így ezzel az eredmény kiszámításánál visszatérünk az eredeti. számítandó hálózathoz. A 3c ábrán látható az átalakított hálózat, itt tüntettük fel a hurokáramokat is.

b)

2. ábra. Első mintapélda a hurokáramok szisztematikus felírásához

A2b ábra alapján Összeállítható az egyenletrendszer felírását megkönnyítő /. táblázat. 1. táblázat Hurokáramok

lm

/HÍ

lm

Hurokfeszültségek összege

-RA

U 8 I-Ug2

Impedancia

Hurokszám 1

R\ +R2 + R4

-Rí

2

-Ri

R2 + R1+ Rs

-Rs

U S 2 - lgRs

3

-RA

-Rí

R4 + R5 + R&

0

-R2 -R4

-RA

/HÍ

t/gi—f/g2

R2+R1+R5 -R5 /H2 = U&-IgR3 -R5 R4+R5+R6 /H3 0

(110)

Válasszuk a számítás egyszerűsége miatt minden ellenállás értékét 1 Q. -ra, legyen továbbá: Ug\ = 12 V, í/g2 = 10 V, la = 9 A.

1996. 89. évfolyam 10. szám

0

3. áhra. Második mintapélda a hurokáramok szisztematikus felírásához

A 3c ábra alapján megadható az egyenletrendszer felírását megkönnyítő 2. táblázat. 2. táblázat Hurokáramok

/Hl

Hurokszám

Hurokfeszültségck összege

lm Impedancia

1

Rl+R2 + /v'4

-Rí

2

-Rí

R2 + Ri + R~

-RA

-Ri

Az 1. táblázat alapján a megoldandó egyenletrendszer mátrixos alakja: Ri +R1+R4 -Rí

b)

a)

-RA -RÍ

0

Ri + R4 + »5

A 2. táblázat segítségével egyszerűen felírható a megoldandó egyenletrendszer mátrixos alakja: -«2 -/?4

-tf4

/Hl

-/?3

/H2 /H3

í/ g l-t/ g 2 0

(l.H)

461

Villamos energia Mielőtt e legutóbb kapott egyenletrendszer egyes elemeinek értékét beírnánk a számítógépes programba, az R™-ne\ jelölt ellenállás értéket el kell távolítani az egyenletrendszerből, annak érdekében, hogy visszaálljon az eredeti hálózatra vonatkozó adatbázis. Megtekintve az (1.11) egyenletrendszert megállapíthatjuk, hogy az &x>-nel jelölt ellenállás csak a mátrix középső sorában található. Ezt a sort osszuk el /?«,-nel. Ekkor a következő összefüggést kapjuk: R1+R2+R4 -R2 -R2 R2+R3+R5

-R4 -R3

/ío

-R4

R3+R4+R5

/Hl /H2 /H3

(1.12)

Feltételezzük, hogy az tfoo-nel jelölt ellenállás értéke olyan, hogy R™ —> oo-hez, így a (1.12) egyenletben elvégezve a kijelölt műveletet, a következő kifejezéshez jutunk: R\+R2+R4 0

-R4 0 R3+R4+R5

-K2

1 -R3

-RA

/Hl

í/gl-f/g2

/H2 /H3

(1-13)

0

Ez az egyenlet már az eredeti hálózatra vonatkozó adatokat tartalmazza, így a megoldás utáni eredmények az átalakítás előtti hálózatra lesznek érvényesek. Ha az adatok megegyeznek az előző példa adataival, akkor a következő kifejezést kapjuk: 3-1 -1 0 1 0 -l-l 3

/Hl /H2

2 0

= ínv(Z)U =

lm

/Hl

Hurokfcsziiltségek ÖKszege

Hurokszám

Impedancia

1

fíi +R2 + R4

2

-R2

-Rí

Ugi-Ug2-lBR2

Rl + R4 + fi?

A 3. táblázat segítségével felírható a megoldandó egyenletrendszer mátrixos alakja: R\+R2+R4 -R2 -R2 R3+R4+R5

/HÍ

/H3

Ugi-Ug2-IgRi

(1.14)

Ha az adatok megegyeznek az előző példa adataival, akkor a következő kifejezéshez jutunk: /Hl /H3

-7 -9

Alkalmazva az (1.9) összefüggést:

Az (1.9) alkal mázasával a hurokáramok: /Hl /H2 lm

Hurokáramok

3 -1 -1 3

= -9

/ffi

ségeket. E feszültségeket a kölcsönhatásban lévő hurkokban egy-egy feszültséggenerátorral vehetjük figyelembe. Az ily módon kialakított hálózat látható a Ab ábrán, amely már csak két hurok, és így természetesen csak két ismeretlen hurokáramot tartalmaz. A Ab ábra alapján megadható az egyenletrendszer felírását megkönnyítő 3. táblázat, amely természetesen egyszerűbb, mint a 2. táblázat. 3. táblázat

/Hl /H3

3,75 _9

Az (1.13)-ból az is következik, hogy az /H2 = -/g-vel, vagyis az (1.13) egyenletrendszer csak két ismeretlent tartalmaz. Ez a felismerés viszont lehetővé teszi, hogy olyan hálózatnál, amelynél valamely ágban csak ideális áramgenerátor van, úgy annak a huroknak a hurokáramát már eleve ismertnek tekintsük, és az egyenlő az ideális áramgenerátor áramával.

= inv(Z) U =

-3,75 -4,25

A már jól ismert eredményhez jutottunk. Az ismertetett eljárás során a felírandó egyenletrendszer egyszerűbb, ezért a hálózat ilyen átalakítása jobban ajánlható az ideális áramgenerátort tartalmazó hálózat egyenleteinek szisztematikus felírására.

A csomóponti módszer Amint az [1. 2, 3, 4| irodalmakból ismert, a csomóponti módszernél a hálózat csomópontjaira kell felírnunk egy-egy egyenletet. Ahogyan a hurokmódszernél, itt is először egyszerű hálózatot választunk a vizsgálathoz. Tekintsük meg tehát a 5. ábrán látható hálózatokat. A hálózatok csomópontjai rendre: /, 2, 3..., a vonatkozási csomópont: 0. Az egyes csomópontok és a vonatkozási csomópont közötti feszültségek rendre f/10, Ü20— Az egyes ágakat itt célszerű az admittanciájukkal figyelembe venni.

a)

b)

4. ábra. Mintapélda a hurokáramok módszeréhez

Vizsgáljuk most ismét a 3a ábrán látható hálózatot, ahol is rögtön felvettük a hurokáramokat (lásd 4a ábrát). Tekintettel arra, hogy ebben az esetben a /H2 eleve ismertnek tekinthető, azaz egyenlő az -/g-vel, így ezt a hurkot a hurokáramok felírása szempontjából akár el is hagyhatjuk, ha figyelembe vesszük a többi hurokban ezen isméit hurokáram által létrehozott feszült-

462

Az ismertetett elvnek megfelelően a 5a ábrán látható hálózal /, 2 csomópontjaira úgy írjuk fel a csomóponti egyenleteket, hogy az ágáramokat az ágfeszültségekkel (a csomóponti potenciálkülönbségekkel) és az ág admittanc iákkal fejezzük ki. Ekkor az /, 2 csomópontokra következő egyenleteket nyerjük: (2.1)

ELEKTROTECHNIKA

Villamos energia 1 Y12 2

•

•

•

11 Jk, 2 I "

^íti^^iK^t^

"•—i

a}

b)

5. ábra. Hálózat a csomóponti feszültségek szisztematikus felírásához

A 5/? ábrán látható hálózatra felírható csomóponti egyenleteket hasonló módon nyerjük:

Tehát az egyes csomópontokhoz csatlakozó admittanciákat szorozva a csomópont és a vonatkozási pont közötti feszültséggel, ebből levonva a csomóponttal összeköttetésben álló admittancia, és a szomszédos csomópont és a vonatkozási pont közötti feszültségkülönbség szorzatát, az így kapott áramérték egyenlő a csomóponthoz csatlakozó áramgenerátorok áramainak előjelhelyes összegével. A csomóponthoz csatlakozó áramgenerátorok előjele pozitív, ha az áramgenerátor árama a csomópont/eté irányul; és negatív, ha áramgenerátor áramának vonatkozási iránya a csomóponttól elfelé irányuló. A (2.1) és (2.2) egyenleteket szisztematikusan is felírhatjuk, ha az egyes csomópontokhoz kapcsolódó admittanciák összegét (ún. saját admittanciákat) rendre Y\\ (pl. Y\\ - Y\QY\2 + K13), Y22, y33-mal... jelöljük. Két csomópont közötti admittanciát (ún. közös admittanciát) továbbra is a csomópontok indexeivel jelölünk, így pl. az 1-2 csomópont közötti admittanciát Ki2-vel. Ezzel a jelöléssel a (2.1) egyenlet:

(2.3)

(2.4)

formában adható meg. Még egyszerűbb a helyzet, ha a (2.3) és a (2.4) egyenleteket mátrixos alakban írjuk fel, ekkor ugyanis: YU = I (2.5) A(2.5) összefüggésben szereplő Y az ún. admittanciamátrix. Y olyan szimmetrikus négyzetmátrix, amelynek rangszáma eggyel kevesebb, mint a hálózatban szereplő csomópontok száma. A mátrixegyenlet jobb oldalán szereplő' I oszlopmátrix elemeit a hálózatban szereplő áramgenerátorok forrásáramainak előjelhelyes Összege adja. Az U oszlopmátrix elemeit az ismeretlen csomóponti feszültségek értékei alkotják. Az Y adniiltanciamátrix viszonylag egyszerűen felírható, ha a következő szempontokat szem elolt tartjuk: — az admittanciamátrix Y\\ főátlójának elemeit az i-edik csomóponthoz csatlakozó admittanciák összege alkotja; — az admittanciamátrix szimmetrikus, azaz Fjj = Y\\, — Az Kij elemeket azok az admittancia értékek alkotják, amelyek az i-edik csomópontot a j-edikkel kapcsolják össze; 1996. 89. évfolyam 10. szám

—minden loátlón kívüli elem negatív előjelű. A hurokáramok módszerénél megismert módon ismét szedjük pontokba azokat a lépeseket, amelyek az egyenletek szisztematikus felírását megkönnyítik: /. Vegyük alaposan szemügyre a vizsgálat célját szolgáló hálózatot. Ha áramgenerátoron kívül feszültséggenerátor is szerepel a kapcsolásban, akkor azt alakítsuk át áramgenerátorrá. (A feszüllséggencrátor átalakítása áramgenerátorrá csak akkor okoz gondot, ha a feszültséggenerátor ideális). 2. Az egy ágban található soros, párhuzamos kétpólusokat célszerű ezek eredőjének admittancia értékével figyelembe venni. 3. Jelöljük be a hálózatba a csomópontokat, a vonatkozási csomópontot célszerű nullával jelölni. 4. A vonatkozási ponton kívüli csomópontok száma megadja a fölírandó egyenletek számát, mátrixos írásmódnál az admittanciamátrix rangját, és ez egyúttal egyenlő a feszültség oszlopmátrix elemeinek számával is. 5. Minden vonatkozási poníon kívüli csomóponthoz hozzárendelünk egy csomóponti potenciált. A vonatkozási pont és a többi csomópont közölt feszültség vonatkozási irányát úgy vesszük lel, hogy a vonatkozási ponton kívüli pontokból mutasson a vonatkozási pont felé. Az így bejelök potenciál-különbségek (feszültségek) kerülnek be a feszültség oszlopmátrixába. 6. Határozzuk meg az admittanciamátrix elemeit, ügyelve arra, hogy a főátlóban az egyes csomópontokhoz csatlakozó ágak admittanciáinak pozitív előjelű összege kerüljön. A mátrix főátlóján kívüli elemeket azon admktanciaértékek alkotják, amelyek két (a vonatkozási csomópontot nem tekintve) csomópont között helyezkednek el. A főátlón kívüli elemek negatív előjellel szerepelnek az admittanciamátrixban. Az Összefoglak szempontok gyakorlati alkalmazását számpéldákon keresztül igyekszünk bemutatni. Első mintapélda. Legyen a kiszámítandó hálózat a 6a ábrán látható. Alaposabban megtekintve a hálózatot megállapíthatjuk, hogy a vizsgálandó hálózat áramgenerátoron kívül feszültséggenerátort is tartalmaz, amellyel sorosan kapcsolódik egy ellenállás. így ez a feszültséggenerátor minden nehézség nélkül átalakítható áramgenerátorrá. Az ily módon átalakított hálózat az 6b

0

•)

b)

6. ábra. Első mintapélda a csomóponti feszültségek szisztematikus felírásához

ábrán látható, bejelölve ebbe a csomópontokat, a vonatkozási csomópontot, a csomóponti feszültségek irányait, és a csomópontokhoz csatlakozó áramgenerátorok áramait is. A csomópontok száma alapján megállapítható, hogy három független csomóponti egyenlet felírása szükséges az egzakt megoldás463

Villamos energia hoz, vagyis a málrixegyenlet rangja három. Az egyenlet mátrixos alakú felírása előtt most is készíthető táblázat, amely a 6b ábrán szereplő jelöléseket figyelembe véve a következő adatokat tartalmazza (4. táblázat). 4. táblázat Csomóponti feszültségek

£/in

t/30

Áramgenerátorok

árama összesen

Csomópontok száma

Admitíancia

1

G\+G4+G(,

2

-GA

3

t/21)

-Gr,

h

-Gn

0

O 2+G.i+Gr.

USG2

-GA

T

-GV,

Csomóponti feszültségek

A 4. táblázatban szereplő vezetési értékek értelemszerűen a hálózatban szereplőellenállásokreciprok értékei. A táblázatban szereplő adatok alapján könnyen felírható a megoldandó egyenletrendszer mátrixos alakja: G4 GÖ

-G4 -GÓ í/10 G3+G4+G5 —G3 —G3 G2+G3+G6

/g

0

(2.6)

Ha az egyszerűség miatt feltételezzük, hogy az 6. ábrán szereplő minden ellenállás értéke 1 Q. legyen továbbá: lg = 9 A, és f/g = 10 V, akkor a következő egyenletrendszerhez jutunk: r -1 í/io 9 -1 3-1 t/20 = 0 10 -1 - 1 3 t/30

megváltoztatja az eredeti hálózat viszonyait. Ez azonban csak átmenetileg okoz gondot, mert — mint azt a későbbiek során látni fogjuk — a mátrixos egyenletnél visszaállítjuk az eredeti áramköri viszonyokat.) A feszültséggenerátor áramgenerátorrá való átalakítása utáni hálózat látható a 6c ábrán. A 6c ábrán bejelöljük a csomópontokat és a vonatkozási pontot, a csomóponti feszültségek irányait, és az R ellenállások helyett G vezetéseket használunk. A csomópontok száma alapján megállapítható, hogy a mátrixegyenlet rangja három. A mátrixegyenlet felírásának megkönnyítésére szolgál az 5. táblázat. 5. táblázat

, és az eredmény

t/20

t/10

Csomópontok száma

Áramgenerátorok

aratna összesen

Admiiiancia

1

C1+G2+G5

-G 2

-Ű5

h

2

-G2

G2+G3+G4

-GA

0

3

-Gs

-G 4

Ü4+G$+Gn

UsGo

A táblázatban szereplő adatok alapján könnyen felírható az egyenletrendszer mátrixos kifejezése: G1+G2+G5 -G2 -G5 UíQ h 0 —Gj G2+G3+G4 —G4 t/20 = UgG0 -G5 —G4 G4+G5+G0 t/30

(2.9)

Az egyenletrendszer utolsó sorában szerepel a beiktatott ellenállás vezetés értéke. Végigosztva ezzel a GQ értékkel a mátrix utolsó sorát, a következő egyenlethez jutunk:

7 " " Uio t/20 - mv(Y) I = 4,75 7,25 t/30 A 7. a/?ra'n látható második mintapélda olyan hálózatot mutat, amelyik ideális feszültséggenerátort tartalmaz. Ilyen esetben mindig célszerű a vonatkozási pontol a le szükséggé ne rátör egyik kapocspontjánál felvenni. Az ideális feszültséggenerátor csak egy pótlólagosan beiktatott Ro ellenállás segítségével alakítható át áramgenerátorrá (7b ábra). (Itt meg kell jegyezni, hogy egy új ellenállás beiktatása

-G2

-G5

G2+G3+G4

-G4

G1+G2+G5 -G2 G5 Gn

G4 Co

[í/10 G4+G5 -1 G0

s

[f/30

~h 0 í/ g

(2.10)

Ha Ro értekét úgy választjuk meg, hogy Ro -» 0, akkor viszont l/Ro = Go —> °°, és elvégezve a kijelölt műveletet, írható: +Go+C?5 -G2 G2+G3+G4 -G2 0 0

-G5 -G4 1

t/10 í/20

(2.11)

Í/3Í

Vagyis visszaállt az eredeti hálózatra felírható egyenletrendszer. Az egyszerűség miatt a hálózat paraméterei egyezzenek meg az előző példa adataival, így ebben az esetben a következő egyenletet nyerjük: 3-1-1 -1 3-1 0 0 1 Második mintapélda a csomóponti feszültségek módszeréhez

464

9 f/10 t/20 = 0 10 t/30

A csomóponti feszültségekre a következő értékeket kapjuk: ELEKTROTECHNIKA

Villamos energia

tnv(Y)

t/20 t/30

1=

8 ,375 6 ,325 10

A 7. ábrából, valamint a (2.11)-ből közvetlenül belátható, hogy az t/30 = t/g, vagyis a (2.11) egyenletrendszer csak két ismeretlent tartalmaz. Ez a tény lehetővé teszi, hogy olyan hálózatnál, amely valamely ágában csak ideális feszültséggenerátorl larlalmaz, kissé módosítsuk az eredeti hálózatot. Vegyük kiindulási példának ismét a la ábrán látható hálózatot. A hálózat 3 és 0 csomópontja közötti ideális fcszültséggenerátor elhagyható, ha figyelembe vesszük ennek a feszültséggenerátornak az / és 2 csomópontra gyakorolt hatását. A (2.11)-ből is belátható, hogy a 3 csomópont feszültségének az 1 és 2 csomópontra gyakorolt hatása egy-egy áramgenerátorral vehető figyelembe, amelyek nagysága jelen esetben t/gG4, ill. UgG$. Az ily módon átalakított hálózat látható a 8. ábrán. A 8. ábrán szereplő jelöléseket figyelembe véve most 8, ábra. Mintapélda a csomóponti is készíthető táblázat, amely rcszüliségek módszer alkalmazásához az egyenletrendszer málrixos alakú felírását elősegíti (6. táblázat). 6. táblázat Csomóponti feszültségek

t/10

Csomópontok száma

f/20

Ez utóbb ismertetett eljárás az t/30 ismeretében más módon veszi figyelembe az ideális feszültséggenerátor hatását, és a felírandó egyenletrendszer is egyszerűbb, ezért ez az átalakítás javasolható az ideális feszültséggenerátort tartalmazó hálózatok egyenleteinek szisztematikus felírására.

Összefoglalás E cikkben összehasonlítást, kívántunk tenni a hurokáramok, és a csomóponti feszültségek (potenciálok) hagyományosnak tekinthető, és a szisztematikus felírásmódja között. A szisztematikus módszerrel könnyű felírni egy hálózat egyenletrendszerét, és ez könnyen programozható személyi számítógépeken. A cikkben megpróbáltunk olyan szempontokat javasolni, amelyek a szisztematikus felírásmódot könnyen kezelhetővé teszik, valamint példákon igyekeztünk szemléltetni, hogyan kerülhetők el azok a nehézségek, amelyet ideális feszültség-, ill. áramgenerátorok egymásba való átalakításakor lépnek fel a szisztematikus módszer alkalmazása során. Remélem, hogy az ismertetésre került tárgyalási mód lényege, és a kapott összefüggések könnyen megjegyezhetó'k, és a cikk alapján egy-egy konkrét, nehezebb feladat megoldása sem fog nehézséget okozni.

Függelék Ha nem áll rendelkezésünkre számítógép, az 1. táblázat akkor is hasznos lesz az egyenletrendszer felállításához, mert a bevezetett adatok segítségével a következő bővített mátrixot írhatjuk fel:

Áramgenerátorok árama összesen

Admittancia

1

G1+G2+G5

2

-G2

-Gi G2+G3+G4

Ii+USG$ UsGi

A 6. táblázatban szereplő adatok alapján könnyen felírható az egyenletrendszer mátrixos formátumú alakja: G1 +Gj+ G5 t/10 G2+G3+G4 t/20

7 g + f/ g G 5 ÜZGA

(2.12)

E bővített mátrix minden sora egy egyenletnek felel meg. Az egyenletek megoldását kereshetjük pl. az ún. Gauss kiküszöbölesi eljárással, ahol is a mátrix soraival olyan műveleteket végzünk, hogy a bejelölt vonal alatti helyeken mindenütt 0 legyen. Ennek érdekében e példánál először szorozzuk meg a mátrix második és harmadik sorát 3-maI. A szorzás elvégzése után mind a második, mind pedig a harmadik sorhoz adjuk hozzá az első sort. Az így kapott mátrix a következő formátumú:

A hálózat paraméterei egyezzenek meg az előző példa adataival, így ebben az esetben a következő egyenletet nyerjük: 3-1 -1 3

í/20

10

A (2.5) egyenlet felhasználásával a csomóponti feszültségekre a következő értékeket kapjuk: í/20

= invQT) I =

8,375 6,125

Az eredmény természetesen megegyezik a második mintapélda eredményével, csak itt két csomópontra kellett az egyenletrendszert felállítani. 1996. 89. évfolyam 10. szám

Most már csak a —4-et kell eltávolítanunk. Ennek az eltávolítása a következő lépésekben történhet: először szorozzuk meg 2-vel a harmadik sort, majd ezután adjuk ehhez a második sort. Ezzel a mátrix:

E mátrix harmadik sorából adódik, hogy 12 /H3 = 9 A, vagyis 3 = 0,75 A. Az /H3 ismeretében a mátrix második sorából 465

Viiíamos energia adódik, hogy 8 7H2 - 4-0,75 = 5 A, vagyis /H2 = 1 A. Végezetül a mátrix első sorába helyettesítve az ismert értékeket, /Hl = 1,25 A-t kapunk. Ha kissé hosszadalmasabban is, de ugyanazon eredményhez jutottunk, mint a számítógéppel végrehajtott művelet esetén.

Irodalom [][ DK Fodor György: Elméleti Elektrotechnika II. Tankönyvkiadó. Bpi, 1974. 23—26 o. és 45—47 0. (2J Ltska József—-Retter Gyula: Váltakozó áramok elmélete II. Tankönyvkiadó, Bp., 1967. 7—1 I o. [3] Dr. Hoüási Eitit—Dr. Vá^ó István: Villamosságtan I. LSI Oktatóközpont, 57—70 o., és Villamosságtan III. LSI Oktatóközpont. 45-53. o.

[4] Dr. Selmeczi Kálmán—Schnöller Antal: Villamosságtan I. Míís/.aki Könyvkiadó. Bp., 1978. 138—144. o. [5] Dr. Geszti P Ottó: Villamosenergia-rendszerek II. Tankönyvkiadó, Bp. 1986. 152—163. o. [6J .V. Altimáim: Elektrotechnisches Grundlagensludium—Beispiel ciner Vorlesung für Studenten der HTWK Leipzig: Masciiienenstromanalysc. ELEKTRIE. Berlin 47 (1993) 11. 452—455 o. [7] Mattes, H.: Übungskurs Elektroíechnik I. Springer-Verlag. 1992. 130— 148.0. [8] Paul, R.: Elektrotechnik 2. Springer-Verlag 1990. 2. Aiiflage. 52—72. o. [9] K. F. Saiíder: Electric Circuit Analysis. Addison-Wesley Publishinj? Company. 1992. 155—180. o. [10] 5. A. Bodor: Electric Circuit Analysis. Prentice-Hall International Inc. 1988.417—^37.0. [II] J.W. Nilsson & S. A. Riedel: Electric Circuits. Addison-Wesley P. C. 1995. III—126. o.

Hírek Paksi Atomerőmű reaktorblokkok védelmének rekonstrukciója Az erőmű biztonsági jellemzőinek megőrzése, a szigorodó nemzetközi követelményeknek való megfelelés érdekében tett számos biztonságnövelő intézkedés közül, mind jelentőségét, mind volumenét tekintve kiemelkedik a reaktorok biztonsági rendszereit vezérlő berendezések (automatikák) rekonstrukciója. A reaktorvédelmi rendszer feladata a reaktor automatikus leállítása és a biztonsági hűtőrendszerek elindítása a technológiai folyamatban esetlegesen előforduló biztonságos üzemeltetést veszélyeztető, vagy nem megengedett üzemállapothoz vezető, rendellenességek, meghibásodások esetén. A rekonstrukciót az eredetileg létesített rendszerek erkölcsi elavulása, öregedése, valamint a tartalék alkatrészek gyártó hátterének megszűnése mellett a létesítés óta eltelt időszakban született szigorúbb követelmények kielégítése is indokolja. A rekonstrukció eredményeképpen olyan reaktorvédelmi rendszer születik, amely eleget lesz a legszigorúhb nemzetközi előírásoknak, és kiszolgája az erőművet annak teljes hátralévő élettartama alatt. Ez a rekonstrukció a blokkok első generációs védelmi rendszereit cseréli fel a legkorszerűbb harmadik generációs védelmekre. A biztonsági irányítástechnika korszerűsítésének szükségessége 1992-ben körvonalazódott. A feladat megfogalmazását követően, az eró'mű 1993 augusztusában kiküldött szállítási ajánlatkérés keretében választolta ki az atomerőművi irányító rendszerek gyártásában élenjáró szállítókat. A felmérést követően a rekonstrukció tartalmi és terjedelmi meghatározása érdekében elkezdődött a feladatok részletesebb kidolgozása. A követelmények további pontosítását az előzetesen kiválasztott szállítókkal együttműködve végeztük. Az előkészítő munka eredményeképpen kiadott versenyfelhívást 1995 decemberében három cég kapta meg, akik igen kiélezett versenyt vívtak a kiírt pályázat elnyeréséért. A versenyben a Siemens AG győzött, a Teleperm XS digitális vezérlőrendszert építheti be, mintegy 40 millió DM értékben. Az előkészítő munkákban, valamint az ajánlatok kiértékelésében ismert hazai és külföldi műszaki és kereskedelmi tanácsadó cégek is részt vettek. Ez a rekonstrukció — mini minden biztonsági rendszert érintő átalakítás — az Országos Atomenergia Hivatal Nukleáris Biztonságtechnikai Felügyeletének (OAH-NBF) engedélyéhez kötött, már az előkészítő munkálatok korai stádiumában megkezdődtek az engedélyezési folyamat részleteire vonatkozó egyeztetések. Az erőmű ma már rendelkezik a rekonstrukcióra vonatkozó Rendszertechnikai engedéllyel, ami egyben megvalósítására irányuló szerződések aláírásának is feltételét képezte, amelyre 1996. szeptember 17-én került sor a Paksi Atomerőmű Rt. és a Siemens

466

Rt. között. Az első reaktorvédelmi rendszert 1999-ben szerelik be és helyezik üzembe az 1. blokknál. A többi blokk ezt egy éves időközökben követi. A rekonstrukció nem csak műszaki-bizionságtechnikai szempontból fontos, hanem beruházási költségeit tekintve is nagy volumenű munka. Az előkészítés során nagy hangsúlyt kapott — és ez a vállalkozó kiválasztásakor értékelési szempont is volt —, hogy a hazai vállalkozók is szerepet kapjanak a rekonstrukció kivitelezésében. A program sikeres teljesítésével a Paksi Atomerőmű blokkjai korszerűsített reaktorvédelmi rendszerekkei fogják teljesíteni a 3. évezredre eső üzemi ciklusaikat. T. T.

ETV-ERŐTERV Rt. 1996 júniusában megszerezte a EQNet minőségügyi rendszertanúsítást 1996. szeptember 18-án rendezvényt szervezett az ERŐTERV-ETV Rt az MVM Rt. Minőség Klubjával közösen. Ezen Farkas Péter, az MVM Rt. fejlesztési igazgató helyett esc megnyitója után Alf Martienssen adott tájékoztatást az osztrák ÖQS tevékenységéről, a 21 országot átfogó EQNet (Európai Minőségügyi Rendszerek Nemzeti Tanúsítóinak Hálózata) nemzetközi szervezetről és a tanúsítások kölcsönös elismeréséről. Pónyai György, az MSZT igazgatója ismertette az MSZT eddigi útját az EQNet tanúsítvány megszerzése érdekében, miközben 41 (ebből 11 villamosipari) szervezet tanúsítását végezték cl, amelynek cgyrészc már EQNet minősítésű. Kérdésre válaszolva közölte, hogy Magyarországon mintegy 350 tanúsításból 290-et profitorientált tanúsító szervezet adott ki (az MSZT nem profitorientált közhasznú testület). Asko Savola vezériguzgalóhelyettes az ERŐTERV-ETV Rt főtulajdonosának, az IVO International minőségügyi rendszerét ismertette. Zarándy Pál, az ERŐTERV-ETV Rt. vezérigazgatója az EN ISO 9001 szabvány mérnökirodai alkalmazásáról adott tájékoztatást, amely különleges feladatot jelentett, mert a szabvány más célra készült, és így nemzetközileg elfogadható módon kellett értelmezni. Ez a vezetés és a munkatársak részére egyedülálló feladatot jelentett. A társaság teljes körű tevékenységére kiterjesztett — az EN ISO 9001 szabvány követelményeit kielégítő — minőségtanúsítási rendszer kialakítása és bevezetése hosszú folyamat, amelynek első állomása 1994-ben a nukleáris területére szóló minősítés megszerzése volt. A cég egészét átfogó minőségügyi programot 1995-ben indították cl, amelynek során csekély tanácsadói segítséggel, szinte önerőből fejlesztették tovább rendszerüket. Mindezek eredményeképpen az ETV-ERŐTERV Rt. megszerezte az MSZT az ÖQS és — ez utóbbin keresztül a legszélesebb körben elismerést jelentő — EQNet minőségügyi rendszertanúsítást. T. T

ELEKTROTECHNIKA

Automatizálás és számítástechnika

Kiemelt egyedi fogyasztót tápláló hurkolt hálózatkörnyezet megbízhatóságának vizsgálata — II. rész Józsa Lajos, Matijevics István 1. Bevezetés A hálózati elemek korlátozott erőátviteli kapacitásának a fogyasztói pont megbízhatósági mutatóira gyakorolt hatását e //. részben az /. részben tárgyalt, sztochasztikus függőségeket is figyelembe vevő Markov-féle leggyengébb metszékek módszere segítségével mutatjuk be. Villamos hálózatok megbízhatóságvizsgálatánái általában elegendőnek tekintik a táppont és a fogyasztói pont közötti kapcsolat meglétét. A valóságban azonban előfordulhat, hogy a hálózat egy vagy több elemének kiesése/karbantartása ugyan még nem szünteti meg a betáplálás és a fogyasztó közötti közvetlen kapcsolatot, de a többi hálózatelemre átháruló átviteli többletteljesítmény túlterhelési okozhat. Az ezt követő védelmi működés további elemkieséseket idézhet elő, ami végső soron a fogyasztó energiaellátásának megszakadásához vezethet. Az 1. részben leírtak alapján a kiemelt egyedi fogyasztók betáplálására szolgáló hurkolt hálózatkörnyezet megbízhatóságvizsgálata, ill. a sztochasztikus folyamatoknak a függőségek figyelembevételével történő, minél valósághűbb modellezése, az elemek korlátozott száma miatt még viszonylag jól kezelhető. Továbbá, a valósághű leképezést segíti a hálózati elemek teljesítmény-átviteli korlátainak a megbízhatósági modellbe történő — és a következőkben ismertetett — beépítése is.

2. A vizsgált villamos hálózat és megbízhatósági mutatói A megbízhatóságvizsgálat tárgyát képező kiemelt egyedi fogyasztót tápláló hurkolt hálózatkörnyezet az /. ábrán látható, ahol az ni...ri4 a csomópontokat, a számok pedig /-tői 5-ig a vezetékeket jelölik. \ c z = 10 MW

2

MW

= 12.5 MW MW

I. ábra. Kiemelt egyedi fogyasztót tápláló hurkolt hálózatkörnyezet n i-cdik cicin álvivőképcssége; L\ fogyasztói pont terhelése: kiemeli fogyasztó (Lf = 15 MW)

Jőzsa Lajos, PhD, főiskolai tanár, Janus Pannonius TE Műszaki Főiskola Kara Matijevics István, PhD. főiskolai tanár, Műszaki Főiskola Az I. rész az 1996/9. számunkban jelent meg.

1996. 89. évfolyam 10. szám

E hálózat a 2. ábrán felrajzolt gráffal képezhető le, az egyszerűség kedvéért egyelőre csak egy tápponttal. 1

2, ábra. A vizsgáit hálózat gráfja / tápponU/fogyasztóipont; J...5 ágak; n\...n4csomópontok

A gráf ágait a villamos hálózat elemei (vezetékek, transzformátorok, kapcsolókészülékek) képezik, amelyek a megbízhatőságvizsgálat számára a következő paraméterekkel jellemezhetők: X meghibásodási tényező [h" j;(i helyreállítási tényező [h" ]; C az elem átvivőképessége (terhelhetősége), MW. Az első megközelítésben minden elemet — szintén az egyszerűség kedvéért — a 3. ábra szerinti sztochasztikusan független „megbízhatósági viselkedést" feltételező kétállapotú állapotlér-modell ír le, ami egyúttal azt jelenti, hogy n elemű hálózathoz 2n állapot tartozik.

Az elem Kiesett

Az etem jó 3. ábra. Kétállapotú modell

A fogyasztói pontban meghatározandó megbízhatósági mutatók a következők: Q a fogyasztói pont energiaellátásának kiesési valószínűsége (rendszerkiesés); H a kiesés gyakorisága; T a kiesés várható időtartama. A három mulató között a következő Összefüggés van: Ö = HT (1)

3. Az utak és a legrövidebb utak meghatározása A 4. pontban ismertetett eljáráshoz, amely a leggyengébb metszékek meghatározását célozza az elemek terhelhetőségének figyelembevételével, szükséges egy kis kitérő az ún. legrövidebb utak módszeréhez. E megbízhatóságvizsgáló módszer, amely a leggyengébb metszékek módszerének kompiémense, a vizsgált hálózatot átviteli rendszerként kezeli, amely akkor teljesíti feladatát (rendszerüzemállapot), ha a bemenet (táppont) és a kimenet (fogyasztót pont) közötti utak épek (üzemképesek). A módszer szerint meg kell határozni minden utat, ill. legrövidebb utat a bemenet és a kimenet között. Ezek definíciója a következő: 467

Automatizálás és számítástechnika Út az elemek üzemállapotainak kombinációja, amelyek a rendszer üzemállapotát eredményezik. Legrövidebb út az elemek üzemállapotainak kombinációja (Út), amelyek a rendszer üzemállapotához ezen az úton keresztül elégségesek és szükségesek. A legrövidebb útban minden egyes benne foglalt elem kiesése ennek az útnak a megszűnéséhez vezet. Az 1. ábrán bemutatott hurkolt hálózat esetében a legrövidebb utak meghatározásához a 2. ábra szerinti gráf alapján egyfajta (latin mátrixnak is nevezett) incidenciamátrix (M ) töltendő fel a következő módon: ha m és aj csomópontokat ág köti össze, akkor a mátrix (ni, nj) helyére n\ és nj-t kell i'rni, viszont, ha nem vezet ág, akkor nullát kell írni. Az M mátrix tartalmazza a csomópontokból kiinduló utak első elemeit. Az (ni, nj), ill. (/íj, ni) helyre beírt ni, n\, ill. n\, n\ azt jelenti, hogy az adott gráfban az n\ és nj csomópontok közötti ágon keresztül kétirányú teljesítmény áramlás lehetséges. Ha viszont e két elem közül egyik 0 értékű, az ágon keresztül csak egyirányú teljesítménváramlás létezik. r

"l

"\0

M =

"3

0 "3 0

0

"4 0

0

ti2,m 0 0

% 0 íí2>' /13,/

(2)

0

Ö H2 H3 0 0 0 /13 04 0 nT 0 «4 "4

(3)

0 0 0 0

M -nek M -gyei való szorzása M -t, vagyis a következő nagyobb mélységű mátrixot adja, amelyben megtalálhatók az utak két elem mélységig. Általános esetben fa sorait mes kell szorozni M~m oszlopaival, miáltal M i n + keletkezik, de a klasszikus mátrixszorzással ellentétben a következők érvényesek: a) A következő nagyobb mélységű, több elemet tartalmazó utakat adó mátrix elemei sorozatokként halmozódnak a klaszszikus mátrixszorzás szerinti helyeken. b) (ni, nj) mátrixelcm (/íj, /ik) mátrixelemmel való szorzásakor nulla kerül az m m + mátrix («', n ) helyére, ha minden nj esetében az elemek közül egyik és/vagy a másik nullát tartalmaz. Nulla kerül arra a helyre akkor is, ha a két „összeszorzandó" mátrixelem azonos csomópontot tartalmaz. Ez utóbbi ugyanis azonos csomópontba visszatérő hurkot eredményezne. c) Minden újabb m mélységű (azaz m elemet tartalmazó utat leíró) mátrixból ki kell emelni és nullával kell helyettesíteni azokat az elemeket, amelyeknél a csomópontokat tartalmazó sorozatokban az első helyen a táppont, az utolsó helyen pedig a fogyasztói pont található, ezek ugyanis a legrövidebb utak. d) Ezt az eljárást mindaddig folytatni kell, amíg nullmátrix nem keletkezik, miközben a kiemelt, tápponttai és fogyasztói ponttal határolt utakat, mint legrövidebb utakat az eljárásban rögzíteni kell. 468

"\

n

i

n

0 0 0

0 0 0

2

III

"2 "4

"I "2 "3 "4

0 0 0 0

0 0 0 0

(4)

0 0 0 0

(5)

Ezek szerint az 1. ábra hálózata, ill. a 2. ábra gráfja a következő legrövidebb utakat adja: A n i , n 2 , n 4 ; 2 . n i , rt3, « 4 ; 3 . n i , n 3 , n . 2 , R 4 ; 4 . n i , H 2 , fl3, « 4

4. „CÍMKÉZŐ" és „NÖVELŐ" algoritmus

M mátrix minden elemében az első csomópont elhagyásával M újabb latin mátrix alakul.

M =

1

A vizsgált esetben M~ és M' mátrix a következőképpen alakul:

A vizsgált, kiemelt egyedi fogyasztót tápláló, viszonylag kevés elemet tartalmazó hurkolt hálózatkörnyezet megbízhatóságvizsgálatánál — amikor is figyelembe vesszük az elemek lerhelhetőségének hatását, a leggyengébb metszékek kialakulására — ismerni kell a teljesítményeloszlást. Ennek a közelítő meghatározására szolgál az ún. „címkéző" és „növelő" algoritmus [2]. Az algoritmus feltételezi a gráf — már említett — útjainak ismeretét. A 4. ábrán ismét az 1. ábra hálózatának gráfja látható az elemek átvivőképességének (Ci) és pillanatnyi teljesítményátvitelének (Li) feltüntetésével. Ez utóbbi a kiinduláskor nulla értékű (Li = 0). C,=1 ; L,=0

C3=5-,

4. ábra. A vizsgált hálózat elemeinek átvivőképessége és teljesítményátvitele, kiindulási állapot

Első lépésként a 3. pontban meghatározott 1. utat (n\, n% tu) követve a tápponttól a fogyasztói pontig, a csomópontokhoz címkéket kell rendelni. A tápponlba a (.v, <*=) címke került (5. ábra), ahol s a betáplálás jele, °° pedig a rendelkezésre álló betáplálást teljesítmény nagysága (ez lehet adott esetben meghatározott érték is). Az 1. út második csomópontja n% amelyhez az (ni, 1) címke kerül. Itt ni a kiindulási csomópont, az l-es pedig az n\ és ni csomópontok közötti elemen átvihető legnagyobb (ill. a címkézendő csomópontba befolyó) teljesítmény, amely a kiindulási (azaz az utoljára címkével ellátott) csomópontban rendelkezésre álló teljesítmény és a két csomópont közötti elem fennmaradó szabad kapacitása közül a kisebb érték. Általános esetben: í.n = min{£, n ,(C,-Z,)],

(6)

ahol Ln a címkézendő csomópontba befolyó teljesítmény; Lm az utoljára címkével ellátott csomópontban rendelkezésre álló teljesítmény; L\ az i-edik elem teljesítményfolyama; C\ az i-edik elem átvivőképessége. ELEKTROTECHNIKA

Automatizálás és számítástechnika Az /. út következő (végső állomása a fogyasztói pont (114). Itt a címke («2, /) lesz (5. ábra). In,, 11 5. «/mi. A címkézés kiindulási f((ij,1) állapota az/. legrövidebbül címkéivel

L 3 =0

A címkézés befejeződik a fogyasztói pontba való jutással, ezek után a „növelő" algoritmussal kell az /. út mentén kijelölt teljesítményértékekkel meghatározni ennek az útnak a hozzájárulását a teljes teIjesítményaramlási képhez. Ez ugyancsak az /. úl menten történik, de fordított irányban, vagyis a fogyasztótól a láppontig. A fogyasztói pontban a címkéből a teljesítményt hozzá kell adni az ágban levő elem teljesítményfolyamához. majd pedig a címkét törölve L3- 1 lesz. Az «2 pontból kitörölve a címkét L\ - 1 lesz, legvégül a táppont címkéjét is törölni kell. Az új teljesítmény áramlási kép a 6. ábrán látható. d=1;Li=1

3

=5; L 3 =1

6. ábra. Az /. legrövidebb úl hozzájárulása a teljesíi mén yáramlási képhez

Ezt az eljárást a 2. (ni, /13, 04) és 3. (m, R3, nz, w) legrövidebb úlra alkalmazva a 7., ill. 8. ábra szerinti leljesítmcnyáramlási képet kapjuk. C,=1; L 1 = 1

3

kek kikeresését végzi. Ha két elem kombinációjában egyik, vagy mindkét elem már metszek (elsőrendű), akkor ezt már nem elemezzük. Egyébként a mindkét elem kiiktatásával létrejövő részhálózat teljesítményeloszlását ismét csak a „címkéző" és „növelő" eljárással kell kiszámítani, majd az L < lf feltétel segítségével dönthető el, hogy a két elem másodrendű metszékc vagy sem. A harmadrendű metszékek kikeresése értelemszerűen ugyanígy történik. Kezdet

í=i,n igen

Az i-cdik elem kuktáivá L>Li Az /-edik elem leggyengébb metszek

igen

i vngy./ már metszek? | nem r'c'sy elemek kiikiaiva

igen

L>U f ó&j elemek leggyengébb metszek

= 5 ; L3»1

f

7. ábra. A 2. legrövidebb út hozzájárulása a teljesítményáramlási képhez

í= l.n—2 L,=2

.=2i L.=2

S. ábra. A 3. legrövidebb út hozzájánilásaa teljesítményáramlási képhez

A 3. úton végighaladva a címkézéssel és növeléssel egyúttal a végleges állapotot, tehát a teljes teljesítményeloszlási képet kapjuk (8. ábra), hiszen a 4. úton (ni, n2, «3, «4) n\ és rn csomópontok között már képtelenség a teljesítmény növelése az elem átvivőképessége miatt (C\ = L\ = I).

5. A leggyengébb metszékek meghatározása A villamosenergetikaí-hálózat megbízhatósági mutatói az elemek terhelhetőségének figyelembevételével kiszámíthatók a Markov-félc leggyengébb metszékek módszerrel (/. rész, Függelék). A leggyengébb metszékek kikeresésének egy lehetséges módja az ismertetésre kerülő — és a 9. ábrán bemutatott —eljárás. A hálózat hibás állapotba kerül, ha képtelen a fogyasztó által igényelt Lf teljesítmény átvitelére. Az eljárás első része az elsőrendű metszékek kikeresését leszi lehetővé úgy, hogy az /-edik elem kiiktatása után a 4. pontban ismertetett „címkéző'" és „növelő" algoritmussal megállapítja az így kapott részhálózal teljesítményeloszlási képét. Ha a fogyasztónak szolgáltatott L teljesítmény kisebb az igényelt Lf teljesítménynél, az t-edik elem metszek. Az eljárás második része a másodrendű metszé1996. 89. évfolyam 10. szám

7 = 2. n—1 k = 3, n igen

1 v j v í v (i AJ ) v (/ A k ) v (/ A k) már metszek? | nem ;'j.; cs elemek kiiktatva

igen

í^ií

| nem i,j és k elemek leggyengébb metszek

Vége

9. ábra. A leggyengébb metszékek meghatározásának folyamatábrája

6. A terhelés leképezése Az / fogyasztói pontban (1. ábra) a napi terhelést a !(). ábra szerinti approximált kétlépcsős tartamgörbével képezzük le. A rendszerhiba más és más következménnyel jár, amennyiben a nagyobb terhelésnél (imax), ill. a kisebb terhelésnél (Lmin) következik be. 469

Automatizálás és számítástechnika A hálózati elemek jellemzői az 1. táblázatban találhatók. A H4 fogyasztói pont terhelése egyelőre konstansnak tekinthető: Lf= 15 MW. 1. táblázat. Az /. ábrán látható hálózat elemeinek jellemzői

L, M W . .

TT

Tp=2i

r,h

/ft íí/jra. Approximált kétlépcsős napi terhelési larlamgörbe

A tartamgörbe szerinti nagyobb, ill. kisebb terheléshez (artozó megbízhatósági jellemzők a következőkben leírt módon [5] határozhatók meg a rendszer eddig tárgyalt, konstans terhelést feltételező megbízhatósági mutatóiból. A rendszerkiesés és a tartamgörbe szerinti nagyobb terhelés egyidejűségének gyakorisága (Hn): (7) ahol H a fogyasztói pont energiaellátásának kiesési gyakorisága (rendszerkiesés gyakorisága); T\ a tartamgörbe szerinti nagyobb terhelés időtartama; Tp a tartamgörbe periódusideje (napi görbe esetén 24 óra); HL a nagyobb terhelés bekövetkezésének gyakorisága (napi görbe esetén //L - 1 {l/nap = 365 l/év}); Q a rendszerkiesés valószínűsége. A (7) egyenlet első tagja a rendszerhibának a nagyobb terhelésre történő szuperponáíódási gyakoriságát, a második pedig a nagyobb terhelésnek a rendszerhibára történő szuperponáíódási gyakoriságát képviseli. Hasonlóképpen felírható a rendszerkiesés és a tartamgörbe szerinti kisebb terhelés egyidejűségének gyakorisága

H]í = H(l-~h + HLQ.

(8)

'p

A rendszerkiesés és a nagyobb terhelési szint egyidejűségének időtartama (Tn): T-24 —

Ta =

(9)

f,

r+24-í'p

ahol T a rendszerkiesés idó'tartama. Végül a rendszerkiesés és a kisebb terhelés egyidejűségének idó'tartama (7"k):

7"k =

r-24(i-™) : J L ~. 7+24(1-—)

(10)

'p •

•

7. Példa A leírtak bemutatására vizsgáljuk az 1. ábrán látható kiemelt fogyasztó betáplálására szolgáló hurkolt hálózatkörnyezetet három betáplálás! esetben; egyszeres betáplálás n\ csomópontból, kettős betáplálás ni és nz, ill. n\ és J13 csomópontokból. 470

k elem egyidejű kieséscinek száma i elem kiesésének idején, viszonyítva í elem összes kiesésének számához:/ICA, ki =0,0í; £ elem egyidejű kieséseinek száma ( elem karbantartásának idején, viszonyítva i elem összes karbantartásainak számához: pcw, ki = 0,01.

c,

h-'io-

P

0,1

3,04

0,1

1

16

2,28

0,4

3,04

0.1

1

10

3

1,14

0,2

3,04

0,1

i

10

4

1,14

0,2

3,04

0,1

i

12

5

1,14

0,2

3.04

0,1

I

12

Az eiemek sorszáma

X, 4 h'10

h"

I

0.57

2

1

4

h

MW

'.lO6

A 2. ábrán látható gráfhoz, amely az n\ csomópontból történő egyszeres betáplálásnak felel meg, az elemek korlátlan terhelhetőségét feltételezve a következő leggyengébb metszékek tartoznak: A\ A AI\ Ai A / U ; A \ A AA A A5; A2 A Á 3 AA.'Í (A\ az í-cdik elem kiesési állapota). A hálózat másod- és harmadrendű leggyengébb metszékeinek állapottér-modelljeivel mind sztochasztikusan független elemek, mind pedig sztochasztikusan függő viszonyban lévő elemek esetére meghatározhatók a vizsgált hálózatkörnyezet 714 fogyasztói csomópontjára vonatkoztatott megbízhatósági mutatói (100%-osan megbízható betáplálást feltételezve). A fogyasztói pont energiaellátás-kiesésének valószínűsége (2, a kiesések gyakorisága H és időtartama T. Ezeket a mutatókat a 2. táblázat tartalmazza az alapmodellre (sztochasztikusan független elemek), valamint az I. részben említett sztochasztikus függőségek egyenkénti figyelembevételével, ill. azok bizonyos kombinációival kialakított modellek esetére. 2. táblázat. Az «4 fogyasztói csomópont megbízhatósági mutatói az elemek korlátlan terhelhetőségét feltételezve Modell

Q • 10"'"1

//, l/év IO~2

T.h

Alapmodell

0,650

0,2277

2500

K

2.030

0,2563

6940

K+D

1,989

0,2512

6936

K+W

17.65

1,6250

9517

K+W+D

17,49

1,6090

9521

K+C+W

165,0

17,070

8467

K+C+W+D

164,6

17,010

8473

K korlátozott helyreállítói kapaeitás; C közös módusú (common mode) hiba; W azonos csapat által végzett karbantartás és helyreállítás; D elodázható kiesés

A 2. táblázat megbízhatósági mutatóiból megállapítható, hogy; — a sztochasztikus függőségek figyelembevétele lényegesen módosítja a kapott értékeket az alapmodellhez képest; — az elodázható elemkiesésnek figyelembevétele megbízhatóságnövelő a másik három sztochasztikus függőséggel ellentétben; — a számértékek azt mutatják továbbá, hogy pl. a minden sztochasztikus függőséggel számoló modell közel négyezerELEKTROTECHNIKA

Automatizálás és számítástechnika szer „megbízhatatlanabb" rendszert ír le a sztochasztikus függőségeket nem tartalmazó alapmodellhez képest; ez a megállapítás érvényes a kiesések gyakoriságára is: itt hetvenszeres az arány, ugyanakkor látható, hogy a kiesések átlagos időtartama közel megnégyszereződik. A 3. táblázat tartalmazza a hálózat leggyengébb metszékeil az elemek korlátozott terhelhetőségének figyelembevételével a 2. ábra szerinti egyszeres betáplálás esetén ni pontbői (p" oszlop), valamint kétszeres betáplálás esetén n\ és ni pontokból a //. ábra szerint (y oszlop), ill. n\ és ni pontokból a 12. ábra szerint (5 oszlop). Összehasonlításképpen a táblázat tartalmazza az n\ csomópontból táplált, korlátlan átvivőképességű elemekből álló hálózat már felsorolt leggyengébb metszékeit is (a oszlop). 3. táblázat. A leggyengébb metszékek a vizsgált esetekben Leggyengébb metszékek Betáplálás: n\

Betáplálás: m,H2 Betáplálás: n\, m

2. ábra

P

a Ai

11. ábra

12. ábra

Y

5

AA?

Ai

AÍ

A3

A4

AÍ

A4

A4

A;I A

Ai AA4 A A? A J A A.I A

A?

az elemek átvivőképességének figyelembevétele nélkül

A4

A2 A As

Ai AAS

A2 A As

;iz elemek áívivőképességének figyelembevételével

//. ábra. A vizsgált hálózat gráfja m és 117 pontokból történő betáplálás esetén

I r

12. ábra. A vizsgált hálózat gráfja n \ és 713 pontokból történd betáplálás esetén

A hálózati elemek terhelhetőségének hatását a leggyengébb metszékek kialakulására elemezzük először egyszeres betáplálást feltételezve (a és (3 oszlopok a 3. táblázatban). A terhelhetőség elhanyagolásával, továbbá annak beszámításával meghatározott leggyengébb metszékek halmazaiban mutatkozó különbség lényeges hatást gyakorol a hálózat megbízhatósági mutatóira, hiszen a [3 oszlopban megjelenő első- és másodrendű metszékek az a oszlop azonos sorában levő másod- és harmad1996. 89. évfolyam 10. szám

rendű metszékei helyén, nagyobb értéket adnak a rendszer meghibásodási valószínűségére (egy elem kiesésének valószínűsége nagyobb, mint két elem egyidejű kiesésének valószínűsége, ill. két elem kiesése valószínűbb három elem kiesésénél). A4. táblázat a kiemelt fogyasztót tápláló hurkolt hálózatkörnyezet «4 fogyasztói pontjára vonatkoztatott megbízhatósági mutatóit tartalmazza, n\ csomópontból történő egyszeres betáplálás esetére, a 2. táblázathoz hasonlóan a tárgyalt sztochasztikus függőségeket tartalmazó modellek szerint, de ezúttal az elemek korlátozott terhelhetőségének figyelembevételével. Külön figyelmet érdemel a 2. és 4. táblázat utolsó sorainak összehasonlítása. Mindkét esetben ugyanis a hálózatot éppen ez a modell írja le a legvalósághűbben, ugyanakkor látható, hogy az elemek terhelhetőségének figyelembevétele a rendszerkiesés valószínűségére és gyakoriságára hozzávetőlegesen két nagyságrenddel nagyobb értéket ad, míg a kiesés várhaíó időtartama közel azonos. 4. táblázat. Az H4 fogyasztói csomópont megbízhatósági mutatói az elemek terhel hetó'ségének figyelembevételével K korlátozott helyreállítói kapacitás; C közös mődusú (common mode) hiba; IV azonos csapat által végzett karbantartás és helyreállítás; D elodázható kiesés Modell

Q • 10"

H, l/év

T, h

Alapmodell

0,000650

0,002277

25 (X)

K

1.710

2,498

5998

K+D

1,690

2,472

5991

3

K+W

10.84

10,496

9047

K+W-i-D

10.82

10,470

9053

K+C+W

10,91

i 0,597

903 6

K+C+W+D

10.89

10,553

9042

Természetesen hasonló vizsgálat végezhető kétszeres betáplálás esetén is. így pl. a 11. ábra szerinti n\ és «2, ill. a 12. ábra szerinti n\ és «3 csomópontokból történő betáplálásnál a korlátozott átviteli képességű hálózati elemekkel számított megbízhatósági mutatók az 5., ill. a 6. táblázatban találhatók, ezúttal is a különböző modellek megtartásával. A két eset, mint ahogy az várható, megbízhatósági szempontból egyenértékű. A 3. táblázatban feltüntetett leggyengébb metszékekből már látható volt a kétszeres betáplálás megbízhatóságnövelő hatása, ami számszerűleg a 4. táblázatnak a 5. és 6. táblázattal való összehasonlításával elemezhető. 5. táblázat. A HA fogyasztói csomópont megbízhatóság mutatói az elemek terhelhetőségének figyelembevételével, ni és nj csomópontokból történő' betáplálás mellett K korlátozott helyreállítói kapacitás; C közös módusú (common mode) hiba; IV azonos csapat által végzett karbantartás és helyreállítás; D elodázható kiesés Modell

Q • 10"

3

H, l/év

r,h 2500

0,000650

0,002277

K

1,140

1,998

5000

K+D

1,130

1,98 ]

5000

Alapmodell

K+W

7,231

7,334

8637

K+W+D

7,22!

7,316

8645

K+C+W

7,303

7.417

8625

K+C+W+D

7.293

7,399

8634

471

Automatizálás és számítástechnika 6. táblázat. A H4 fogyasztói csomópont megbízhatósági mutatói az elemek terhelhetőségének figyelembevételével, n\ és nj, csomópontokból történő betáplálás mellett K korlátozott helyreállítói kapacitás; C közös módusii (comtnon mode) hiba; W azonos csapat által végzett karbontartás és helyreállítás; D elodázható kiesés Modell

Ö

io

3

H. l/év

7^h

Alapmodell

0,650

0,002277

2500

K

1.114

1,998

5001

K+D

1.113

1.980

5001

K+W

7,226

7,328

8637

K+W+D

7,721

7.311

8645

K+C+W

7.298

7,3976

8642

K+C+W+D

7,287

7..!7<)

8651

A terhelés időbeni változásának a megbízhatósági mutatókra gyakorolt hatása az 7. táblázatban látható adatok alapján vizsgálható, az összes tárgyalt sztochasztikus függőséggel számoló modell és a különböző betáplálási változatok kapcsán. A 10. ábra szerinti terhelési tartamgörbe jellegzetes értékei: Lmax = \ 5 MW; Lmin = 8 MW; T\ITP = 0,25. 7. táblázat. A terhelés időbeni változásával számított megbízhatósági mutatók Betáplálás

Modell

Un, l/év

/•;,. ll

Hk. l/év

71. h

K+C+W+D

0,1026

3512

0.1876

5761

»l korlátozottan terhelhető elemek

K+C+W+D

6,613

3606

11,889

6018

111 és 112

K+C+W+D

4.511

3539

8.211

5835

"i

korlátlanul terhelhető eleinek

korlátozottan terhelhető eleinek n i ós m

korlátozottan terhelhető elemek

K,C+W+D

4,504

3542

8,194

Zárszó E cikkben bemutattuk, hogy a Markov-féle leggyengébb metszékek módszerével, valamint az ún. „címkéző" és „növelő" eljárással miként lehet egy kiemelt fogyasztó hálózatkörnyeztét vizsgálni és ennek alapján a fogyasztó ellátásának megbízhatósági mutatóit meghatározni. Ez a kombinált módszer lehetőséget nyújt egyrészt a viszonylag kevés hálózati elem miatt, azok „megbízhatósági viselkedésében" mutatkozó sztochasztikus függőségek „modellpontosító" figyelembevételére, másrészt pedig arra, hogy a vizsgált hálózatkörnyezet elemeinek korlátozott terhelhetőségével is számoljunk anélkül, hogy valóságos teljesítményeloszlás számítására lenne szükség. Az ismertetett eljárás a gyakorlat számára akkor válhat használhatóvá, ha a modellt sikerül továbbfejleszteni. Ennek során figyelembe kívánjuk venni azt, hogy: — az ni, «2 és /13 csomópontok közül legalább az egyik egy nagyobb hálózat csomópontja (a kiemelt fogyasztó közelében levő sarokpont), és azok ellátása nem tekinthető „abszolút" megbízhatónak); — az üzemzavarok egy részénél a kiemelt fogyasztó az általa igényelt teljes teljesítményt már nem kaphatja meg, annak egy része azonban még biztosítható számára. Irodalom [1] Kochs, H., D.: Zuverlássigkeit elektrotechnischer Anlagen. Springer- Verlag, Berlin, 1984 [2] Suliivan, R., L: Power System Planníng, McGraw-Hill Inc., New York, 1977. [3]

[4] BillinUm, R., Alkui, R. N.: Reliability Evaluation of Power Systems, Pitman Publishing Limited, Boston, Í984. [5J

Nahrnan, J. M.: Metode analize pouzdanosti elektrocnergetskih sistema, Naucna Knjiga, Beograd, 1992.

[6]

Kitchin, J. E: Practical Markov Modeling for Reliability Analysis. Proceedíngs Annual Reliability and Maintainability Symposuim, 1988.

5842

Gyártmánycsalád: Kisfeszültségű, fázisjavító kondenzátorok Középfeszültségű, fázisjavító kondenzátorok Középfeszültségű, hangfrekvenciás körvezérlésre szolgáló kondenzátorok (HKV)

Endrényi, J.: Reliabiliiy Modeling in Electric Power Systems, John Wiiey & Sons, Toronto, 1978.

ISO 9001 szerint minősített

Elektronikában használatos kondenzátorok: poliészter, po II karbon át polipropilén, polisztirén • Rádiózavarok elhárítására kondenzátorok és szűrők • Autókban használatos kondenzátorok • Motorindító kondenzátorok • Kondenzátorok fénycsöves lámpatestekhez • Ipari elektronikában használatos kondenzátorok • Automatikus fázisjavító berendezések • Középfrekvenciás kondenzátorok • Fázisjavító berendezéseket szabályozó automatika • Szerszámok és kondenzátorok gyártására gépsorok

472

Iskra Semic

Capacitors Industry - Kondenzátorgyár Slovenia - Szlovén Köztársaság Magyarországi képviselőnk:

ERŐSÁRAM Kft. Csongrádi sgt. 77/b. 6726 Szeged, vagy 6701 Ff. 373. Tel./fax: 62-493-106 Gyártó címe: 68333 SEMIC, SLOVENIA Telefon: (+386 68) 67-709, 67-310 Telefax: (+386 68) 67-110, 67-259

ELEKTROTECHNIKA

Világítástechnika

A fényforrások élettartamát meghatározó tényezők Pothorni István

Bevezetés A fényforrások élettartama a vásárlók számára — az ár és a fény hasznosítás (hn/W) mellett — az egyik legfontosabb termékjellemző. Ezért a gyártók minél hosszabb élettartamú lámpák kifejlesztésén fáradoznak. Ebben a munkában lehetnek segítségükre a fényforrások élettartam-vizsgálatából származó információk. E cikkben a különböző fényforrások élettartamát befolyásoló tényezőket elemezzük.

A fényforrások csoportosítása A fényforráspiacon hatalmas a választék, amelyet rendszerezés nélkül lehetetlen áttekinteni, hiszen ha egy típuson belül figyelembe vesszük az eltérő kivitelűeket, és a más paraméterekkel (méret, feszültség, teljesítmény stb.) rendelkezőket is, számuk több ezerre lehető. Többféle csoportosítási mód létezik, de e cikkben a fénykeltés módja — a fénykeltés fizikai alapja — szerint csoportosítom a fényforrásokat a hőmérsékleti sugárzókra, és gázokban, ill. fémgőzökben lejátszódó villamos ívkisülésen alapuló kisülő lámpákra (/. ábra). Fényforrások Hőmérsékleti sugárzók Halogén izzólámpák

Hagyományos i//.ól;ímp;ik

Vákuumlámpák

Kisülő fényforrások Nagynyomású.

Gáztöltésű lámpák Nátriumlámpák

Fénycsövek

Kisnyomású.

Fémhalogénl ampák

Xelámpák

Higanylámpák

Nátriumlámpák

/. ábra, A fényforrások csoportosítása a fénykeltés módja szerint

Hőmérsékleti sugárzók A hőmérsékleti sugárzók családjába tartozó fényforrások (izzólámpák és halogén izzólámpák) esetében a legfontosabb alkatrész a volfrám izzószál, amelyen a hőhatásnak köszönhetően a bevezetett villamos energia egy része fénnyé alakul. Az izzószál kiemelkedő szerepe ellenére sem az egyetlen olyan eleme a fényforrásnak, amely jelentős befolyással lehel az clellarlamPnlliorni István villamos üzemmérnök, a MEE tagja

1996. 89. évfolyam 10. szám

ra. Szinte minden egyes alkatrész esetén fontos az előírt paraméterek lehető legpontosabb betartása. Az izzószál alapanyaga volfrám, amelyet huzal formájában egyszeres vagy kétszeres spirálban alkalmaznak. A spirál magas hőmérsékleten (2400—3200 K) izzik, ezért elkerülhetetlen a test anyagának párolgása. A párolgási sebesség, amely az egységnyi idő alatt I m felületről elpárolgott anyag mennyisége, típustól függően változik, ezt majd az egyes fényforrásoknál bővebben tárgyaljuk. A volfrámpárolgás miatt a fémvolfrám a bura falán válik ki, burafekeiedést okozva. Kísérleti úton bebizonyosodott, hogy a párolgási sebesség nem függ a fonal geometriájától, a hőmérséklettől viszont annál jobban. Kapcsolatunk exponenciális jellegű. A fonalszakadás bekövetkezéséhez nem szükséges a fonal egész anyagának az elpárolgása. Az a súlycsökkenés, amelynél a fonal elszakad, az ún. kritikus súlyvesztcség. A spirálnak kisebb a párolgási sebessége, mint fonálé, mert a szomszédos menetek és a spirál belső menetszakaszai a spirálra párolognak vissza. Kapcsolatuk fordítottan arányos. A spirál beépítése során is felléphetnek olyan hibák, amelyek az élettartamot csökkenti. A megnyomott, becsípett, feszes vagy laza spirálok, ill. az elnyomott tartók, elektródok következménye a leégés, az élettartam-rövidülés. A spirált további tényezők is károsítják, így például a kristályrács hibái, lokális szennyeződések, vagy az adalék anyagok egyenetlen, inhomogén eloszlása. Ezek a spotos hibahelyek, amelyek helyi túlmelcgedést okoznak, ami fokozott párolgáshoz vezet, így a folyamat öngerjesztő jellegű. A volfrámszál porkohászati előállítása során az adalékok (kálium, alumínium, szilícium) bejuttatása nem feltétlenül egyenletes, és ez is helyi túlmelegedéshez vezet, de a műveletek során (körkovácsolás) szennyeződések is beépülhetnek a kristályrácsba, ami szintén kedvezőtlen tényező. A húzás és spiralizálás folyamán is szerezhet a szál fizikai sérüléseket, átmérő-egyenetlenségeket, ami az ellenállás hirtelen változásához vezet. Hosszabb spirál esetén több tartó szükséges a megfelelő rögzítéshez, ilyenkor ügyelni kell, hogy a lencsében lévő végük ne érjen össze, mert rövidre zárva, a spirál tönkre megy. Az áram bevezetők több részből tevődnek össze, mert egy anyag nem képes egyszerre annak a sok követelménynek megfelelni, amelyeket vele szemben támasztanak. Megkülönböztetünk három- és négyrészes kialakítást is Az első rész, amely a legközelebb van a spirálhoz, anyagál tekintve nikkellel elektrolitikusan bevont vas vagy mangán-nikkel ötvözet. A vas csak nagyon kis százalékban tartalmazhat szenet, mert a folyamatos, igen nagy hőmérséklet hatására kidiffundáló szén karbidot képezve a volrámmal, azt rideggé és törékennyé teszi. A második rész, amely az állvány lapított részén megy keresztül, az ún. dumet vagy köpenydrót. Ennek az anyaga nikkel-vas ötvözetű belső473

Világítástechnika mag, amelyet kívülről vörösrézzel vonnak be. Szerepe igen fontos, mert élettartama alatt kell vákuumbiztos kötést tartania az üveggel. Ennek lényeges leltétele, hogy a hőtágulási együtthatója közel azonos legyen az üvegével, ne bocsásson ki magából gázokat, és az üveg jól tapadjon hozzá. Az üveg-fém kötés hibái lehetnek: a dumet oxidos vagy elégett, ekkor nem lehetséges tökéletes vákuumzárás, tovább a fém és az üveg között levegőbuborékok húzódnak végig, ekkor túl meleg volt a fém a lapítás idején, és ez vezetett a levegősödéshez. A harmadik és negyedik rész nem túl nagy jelentőségű az élettartam szempontjából. Magyarországon a legelterjedtebb fejtípus az Edison-fej. Felépítését tekintve menetes külső rész, amelyhez forrasztással csatlakoztatják az árambevezetőket. A két elektródot egymástól elszigetelő anyag az Ún. vitrit. Ennek a szigetelő rétegnek simának és repedésmentesnek kell lennie, mert különben átvezetést okozhat. A bura esetében legfontosabb az üveg feszültségmentesítése hőkezeléssel, mert ezt elmulasztva, a fellépő jelentős hőveszlcség miatti felhevülése megrepedéshez, a bura „felrobbanásához" vezethet. Alcgnagyobb terheket az állvány viseli, mert ezen keresztül vezetik át az elektródokat, amelyeket egymástól ej kell szigetelni, különben átvezetés jöhet létre. A leszívócsövet is ez az elem tartalmazza, és a burával az állványtárcsa pereme létesít vákuumbiztos kötést. Ezért elengedhetetlen a két üveg egymáshoz közel eső hőtágulási együtthatója, ezen kívül a kötés után feszültségmentesítés. Célszerű volna a két üvegalkalrész azonos anyagból történő elkészítése, de ez az állvány nagy hőmérséklete miatt nem lehetséges. Ha az állvány anyaga is mész-magnéziaüveg volna, a magas hő, és az elektródokon folyó nagy áram elektrolízist okozna, ami rövidíti az élettartamot. Ezért az állvány anyaga ólomüveg. Ha a gáztérbe szennyező anyagok jutnak, — a töltés előtti többszöri öblítés és leszívás ellenére — a z élettartam jelentősen megrövidülhet. Ilyen szennyező anyagok: a víz vagy víz létrejöttét okozó oxidok és hidrogén, ül. a szén. A szén káros szerepét a karbidkepző hatása miatt már az árambevezetőknél említettük. A víz okozta káros volfrámtranszport (Langmuirkörfolyamat) leíró egyenlete:

szolgáltatott fénytechnikai és élettartam adatok a hozzájuk rendelt névleges feszültség eseten érvényesek. Az ettől eltérő feszültségeken üzemelő lámpák jelentős eltérésekel mutathatnak a névleges feszültségű üzemeltetéshez képest. Élettartamfüggvényünk a következő exponenciális egyenletet követi:

ahol U a lámpa névleges feszültsége, V; 7" a lámpa névleges élettartama, h; Uo a lámpa tápfeszültsége = hálózati feszültség, V; TQ a lámpa élettartama U()-nál, h; c az ún. élettartam-kitevő. A c érték lámpatípustól függően változik, vákuumlámpánál 13,5; gáztöltésű lámpánál 13,1. A kapcsolásokkal szemben az izzólámpa nem érzékeny, de mivel a hideg spirál ellenállása kisebb, mint az üzemi hőmérsékleten, a fellépő bekapcsolási tranziens erősen terheli a hideg spirált. Jelentős hatása csak az élettartam vege felé járó fényforrások esetében van, ott akár szálszakadáshoz is vezethet. Hagyományos izzólámpák Vákuumlámpák esetében az izzószál egy kb. 10"" Pa nyomású légtérben izzik. Ezért a legjelentősebb károsító tényező a spirál párolgása, amely a burán leválva, ott feketedést okoz. Vákuumlámpákban a spirál geometriája miatt a kritikus súly veszteség nagyobb, tehát több volfrámnak kell elpárologni, hogy a lámpa meghibásodjon, mint gázlöltés esetén. Már az izzólámpák fejlesztésének kezdeti időszakában rájöttek arra, hogy minél jobb a vákuum, annál hosszabb az élettartam. Ezért a geltercknek kiemelkedő szerepe a vákuum lámpáknál van, ami akár nagyságrendű vákuumjavulást vonhat maga után. A getter anyagához a vákuumlámpa esetén kriolitot is őrölnek, amely a falra párolgóit volfrámot színtelen vegyületként köti meg, ezzel akadályozva meg a bura feketedés bői származó fényabszorpciót. Gáztöltésű lámpák esetén ezt a fogást nem lehet alkalmazni, mert a kriolit anionja (AIO3 ") a löltőgáz ionizációja révén ívleégést okozna. Vákuumlámpáknál a volfrám izzószál egyszeresen spiralizált is lehet, ebben az esetben a párolgás) sebesség kisebb.

3HiO + W <=> WO7, + 6H

A víz a nagy spirál hőmérséklet hatására oxigénre és hidrogénre disszociál. Az oxigén oxidálja a volfráinspirált, amely így gyorsan fogy. Eközben a hidrogenmolekulák tovább disszociálnak, amelynek következtében igen reakcióképes atomos hidrogén keletkezik. A hidrogén atomok redukálják a volfrám-oxidot, így vízgőzt és tiszta volfrámot kapunk, amely a burafalon válik ki. A vízgőz ismét a spirál közelébe kerülve újra kezdi kifejteni káros hatását. A bura által megkötött vizet, még az öblítés és melegítés sem képes teljesen eltávolítani. Ezért szükséges a lámpa terébe olyan anyag bejuttatása, amely valamilyen módon elvonja a gáztérből az öblítéssel el nem távolított szennyező anyagokat. Ezek az anyagok a gefterek, amelyeket ma már szinte kizárólag szuszpenziós formában, a spirálra juttatnak fel, és meg a gépsoron az első felvillantás alkalmával aktivizálnak. Ez a folyamat az ún. clean up. Az izzólámpák élettartamát jelentősen befolyásoló fizikai •paramétereken kívül a hálózati paraméterek változása is hatást gyakorolhat a fényforrások jellemzőire. A katalógus által

474

3 5 6 2

J

9 12

10 13

2. ábra. Az izzólámpa felépítése / bura, 2 töltés, 3 izzószál, 4 elektródok {árambevezetők) 5 tartó, 6 üvegpálca, 7 lencse, H gyűrű, 9 állvány, 10 szívócső szívónyilása, 11 lámpafej, 12 forrasz, 13 kittmassza; 14 bélyegzés

ELEKTROTECHNIKA

Világítástechnika Gáztöltésű lámpák esetében a vákuumlámpához képest az alapvető eltérés a töltőgáz, amelynek a fokozott volfrámpárolgás visszaszorításánál van szerepe. A töltőgáz általában argon, 10%-ban nitrogénnel keverve. A nitrogén szerepe az argon távoltartása a spiráltól a termodiffuzió révén, tehát a gáz ionizációjának, a leívelésnek megakadályozása. Gáztöltésű lámpák spirálja általában kétszeresen spiralizált, ezzel is csökkentve a párolgási sebességet. A duplaspirál hátránya, hogy kritikus súlyvesztesége kisebb, mint a szimpla spirálé. Az élettartamot a gázkisülési jelenségek is negatív módon befolyásolják. A nagyobb menetsűrűség és nagyobb hőmérséklet a menetek környezetében a gáz ionizációjához vezethet. Akkora térerő keletkezhet, hogy a létrejövő ív még az elektródokat is megolvaszthatja, a bura a keletkező hő hatására megrepedhet és robbanásveszélyt okoz. Elvi és gyakorlati úton is bebizonyították, hogy spiralizált és spiralizálatlan fonalon lévő ugyanazon átmérőhiba az előbbi cselben kisebb hőmérséklet-emelkedést hoz létre, tehát a gáztöltésű lámpa élettartamát az átmérőhibák kevésbé befolyásolják. A szálszakadással meghibásodott lámpák tömeges megvizsgálása során azt észlelték, hogy a lámpák túlnyomó részénél a spirál kezdő meneteinek valamelyike károsodolt. Az ok egyszerű: a legszélső menet hőmérséklete kisebb az árambevezető hővezetése miatt, ezért innen kevesebb párolog el, mint a mellette lévőről, ami lassan leépül.

cső alakú, ritkított gázzal töltött kisülőtér két végében elektródok vannak beépítve. Ahhoz, hogy a cső terében a gázon áram folyhasson, szabad töltéshordozóknak kell jelen lenni, és olyan térerőre van szükség, amely hatására a töltésüknek megfelelően képesek egy irányba mozogni. Üzemi körülmények között az áramerősség adott értékénél a katód annyira felmelegszik, hogy belőle elektronok lépnek ki. Ezt követően az elektronokat az egyre nagyobb hőmérsékletű katód emittálja, és a fényforrás eléri az ún. ívkisülcsi szakaszt, amelyet a negatív ellenálláskarakterisztika és a termikus emisszió jellemez. A fejlesztések során különböző higanygőznyomásra töltött kisülőcsövet vizsgáltak, és arra a felismeréshez jutottak, hogy két olyan nyomásérték van, amelyen megfelelő fenyhasznosítás érhető el. Ebből a felismerésből következően alakították ki a kis- és nagynyomású kisülő fényforrásokat. A leírtakból következően a fényforrás élettartamát alapvetően a töltéshordozókat cmittáló eszköz határozza meg. Ez az eszköz — ellentétben az izzólámpával •— nem a volfrámelektród, hanem az erre felvitt ún. emissziós bevonat. E bevonattal olyan kis kilépési munkájú elektronforrás hozható létre, ami több ezer üzemórán át szolgáltatja a kisüléshez az elektronokat. A higanygerjesztésen alapuló kisülő fényforrások másik jellemző eleme a bura fa Iára felvitt bevonat, ami a fényforrás által kibocsátott ultraibolya sugárzást alakítja át látható fénnyé.

Kisülő fényforrások

Kisnyomású kisülő fényforrások Ebbe a csoportba a fénycsövek és kisnyomású nátriumlámpák tartoznak. A következőkben csak a fénycsövekkel foglalkozunk. Afénycsövek alapvető jellemzője, hogy a fénykeltésre használt fém gőznyomása kicsi (1 Pa nagyságrendű), és a higanykisülés a 253,8 nm-es és a 185 nm-es rczonanciavonalakat gerjeszti. Ezért olyan fénypor alkalmazása javasolt, amely a 253,8 nm-es vonalat alakítja át jó hatásfokkal látható fénnyé, valamint a fényforrás élettartama alatt a sugárzási jellemző közel állandó maradjon, továbbá ellenálljon a higanygőz és a gyártás során fellépő más hő-, kémiai és mechanikai hatásoknak. Ezeknek a feltételeknek a későbbekben jelentős szerepük lesz. A katódmasszát károsító tényezők a fényforrás élettartamát leginkább megrövidítő tényezők. Ilyen a. ki-be kapcsolás. A minden egyes bekapcsolásnál létrejövő nagy tércrőváltozás a masszát erősen megterheli, sőt le is szakíthatja, a „gubancdrótos" kettős spirálról. Lényeges, hogy massza a higanygőzzel és a kisülőtér be juttatott más anyagokkal szemben legyen ellenálló, és a gyártás során keletkező behatásokat is jól bírja. Mindez az összes kisülő fényforrásra általánosan igaz, és érdemes figyelembe venni, mert a gyakori kapcsolgatásuk drasztikus élettartam-rövidüléshez vezethetnek. A negatív ellenállás-karakterisztika miatt a kisülő fényforrások előtétet igényelnek. Ha ezek nem megfelelően méretezettek az adott fényforráshoz, jelentős paraméterváltozások következhetnek be, mind az optikai, mind az élettartam-jellemzők esetében. Az egyre jobban elterjedőben lévő elektronikus előtétek alkalmazásával a névleges paramétereket, így az élettartamot is jelentős módon javítani lehet.

A fényforrások családjának másik nagy csoportja a kisülő fényforrások. A gázkisülés olyan folyamatot jelent, amely során valamely gázon áram halad keresztül, s ez sugárzást idéz elő. A

Hagyományos fénycsövek A fénycsövek a kisnyomású kisülőlámpák első képviselői, amelyek cső alakú, a rezonanciavonalak gerjesztésén alapuló,

Halogén izzólámpák A volfrám párolgási sebességének csökkentésére egy másik megvalósított elv: a bura terébe a töltőgázon kívül kis mennyiségben valamilyen halogén elemet juttatnak. A halogén elem a lámpa terében volfrám-halogenidet képez, amely a spirálhoz közelebbi, nagyobb hőmérsékletű zónában visszabomlik volfrámra és halogénre. így nem feketedő, és hosszabb élettartamú, vagy nagyobb fényhasznosítású fényforráshoz jutottak a kutatók. Sajnos a halogén elem által létrehozott regeneratív volfrámtranszport sem nyújt tökéletes védelmet, hisz a volfrám véletlenszerűen jut vissza a spirál felületére, nem feltétlenül a legmelegebb helyre, ahonnan a legtöbb párolgott el. Ezért előbb-utóbb ott a spirál -— elérve a kritikus súlyveszteséget — elszakad. A hagyományos szennyező anyagokon kívül káros még pl. a vas, amely a halogén egy részét megkötve, csökkenti a káros, leépítő folyamatot visszaszorító elem mennyiségét. Nehézség még a bura (amely kvarcüvegből készül a 250 °C körüli fal hőmérséklet miatt), az üveg és az árambevezetők közti vákuumbiztos kötés megteremtése. Ehhez a megszokott árambevezetők helyett molibdénfóliát alkalmaznak. Az izzótcst csak alaktartó volfrámból készülhet, ezért fokozottan ügyelni kell a spirál anyagának tisztaságára. Atöltőgáz 2...310 Pa nyomású kripton. Ez azért lehetséges, mert a spirál menetei között 1 V lehet, ami még nem okozhat ívleégést még a kripton esetében sem. Nagyobb teljesítmény esetén a molibdénfólia helyett volfrámrudat használnak. Ekkor a vákuumbiztos kötést glázolással oldják meg.

1996. 89. évfolyam 10. szám

475

Világítástechnika kisnyomású higanygőz kisülő fényforrások. A gáztér telített állapotú higanygőzt és argon „startergázt" tartalmaz. A telített állapot miatt a higany fém formájában is jelen van a csőben, és ha ez a higanycscpp túl nagy, akkor megsértheti az elektromágneses sugárzást átalakító fényport. A fénypornál alapfeltétel, hogy hatásfokának maximumát a 40 °C-os falhőmérséklet esetén érje el. A segéd- vagy startergáznak szerepe — a katódpárolgást csökkentő hatás mellett —az ívkisülés beindításában van. Hidegben gyújtó fénycsövek esetén a 320 Pa argonnyomás elősegíti a gyújtást, de a megnőtt katódpárolgás miatt az élettartam a normál fénycsőének csak 65%-a. Optimális üzemi körülmények között a fénycső tönkremeneteléhez nem szálszakadás, hanem a katódmassza és az elektródok elhasználódása vezet. Fokozott elhasználódásuk gyújtási nehézségeket, emittáló képességük csökkenése pedig fénygerjesztési nehézségeket okoz. A gyújtási nehézség a megnövekedeil égési feszültség oka. Ha ez eléri a glimmelési feszültséget, Folytonos villogás jön létre. A fénycső névleges élettartamát az az üzemidőjelenti, amíg lényárama nem csökken a kezdeti (névleges) érték áramának 70%-a alá. Statisztikák szerint ez a hasznos élettartam felett van: 10 000 üzemóra. A fénycső ez után is működőképes, de üzemeltetése nem gazdaságos. Ezt a névleges élettartamértéket akkor éri cl a fényforrás, ha az egymást követő két bekapcsolás között legalább 3 óra telik cl. Folyamatos üzemeltetés mellett az élettartam két, két és félszeresére is meghosszabbodhat. A fénycső esetében az égetési helyzet az élettartamra nincs kihatással. Ko n ipakt fénycsövek A 70-es évektől a fény forrás gyártók olyan lámpatípust igyekeztek kifejleszteni, amely az izzólámpa könnyű használhatóságát és kis méreteit a gazdaságos és hosszabb élettartamú fénycsővel egyesíti. Ennek a fejlesztési munkának köszönhető a kompakt fénycsövek családjának kialakulása. Az élettartammal kapcsolatos kérdésekben a kompakt fénycsövek sok rokon tulajdonságot mutatnak a hagyományos fénycsővel. Ilyen a kapcsolgatásuk hatása a katódmassza anyagára, továbbá katódinassza párolgása, és az ebből származó bura feketedés. A katódpárolgás során a massza anyagának egyik fontos eleme: a bárium távozik el, a párolgás és a katódba becsapódó nagy sebességű töltéssel rendelkező részecskék révén. A párolgás erőssége a katód hőmérsékletének és a töltőgáz nyomásának a függvénye. Ebből következik a lehető legnagyobb gáznyomás és a legkisebb csőáram alkalmazása. A falfeketedést az üveg szerkezetébe diffundált higany atomok és ionok okozzák, amit a csökkentett átmérő miatt megnövekedett fali hányad (százalék) a kompakt fénycső esetében még inkább elősegít. A folyamat mechanizmusa pontosan még nem tisztázott, de bizonyos anyagok felvitelével csökkenthető ez a hatás (Y2O:t)Indukciós lámpák Ez a — talán joggal a jövő fényforrásának nevezhető — lámpa jelentős áttörés volt az amúgy is gazdaságos, és hosszú élettartamú kisülő fényforrások között. Hosszú élettartamát az alapelvének köszönheti, amely nélkülözi a kisülő fényforrások legsebezhetőbb elemét: az elektródokat. A lámpa terében kis476

nyomású higanygőzkisülés játszódik le, amit induktív úton tartanak fenn. A mostanáig összegyűjtött üzemeltetési tapasztalatok alapján hosszú élettartamának csak a beépített elektronikus elemek élettartama szab határt. Nagynyomású kisülő fényforrások A nagynyomású kisülő fényforrások létrehozásánál a cél egy gazdaságos, jó fényhasznosítású lámpa kialakítása volt. A higanykisülés fényhasznosítása a nyomás függvényében változik, cs az egyik ideális nyomás a 10"... 10 ^ Pa nagyságrendbe esik. A nagynyomású kisülő fényforrások legfontosabb képviselői a higanylámpa, a fémhalogénlámpa és a nagynyomású nátriumlámpa. Alkalmazástechnikai szempontból a nagy fényáram és fényhasznosítás mellett, a több ezer órás üzemidő is az egyik előnyük. Ez az élettartam csak megfelelő üzemeltetési körülmények között valósul meg. így például, ha a két bekapcsolás között legalább 6 óra telik el. Ez a kapcsolat a gyújtás mechanizmusából következik, ugyanis a nagynyomású kisülőlámpák hideg elektródokkal, és nagy térerősség mellett gyújtanak, és ez ugyanúgy, mint a kis nyomás esetén, az emissziós bevonatot erősen károsítja. Az élettartam-rövidülés mértéke akkora is lehet, hogy a névleges több ezer órából csak néhány százat üzemel a lámpa. A hálózati feszültség ingadozása, továbbá a névlegesnél nagyobb feszültség csökkenti a lámpák élettartamát. A megengedett feszültségingadozás nagynyomású nátriumlámpák és fémhalogcnlámpák cselén 5%, higanylámpa esetén 10%. A gyártás utáni ellenőrző műveletek bebizonyították, hogy az üzemeltetési feltélcleklől függő tényezőkön kívül az élettartam a konstrukciótól, és az alkalmazott technológiától is függ. A már említett fellélelek mellett (fénypor minősége, katódmassza és adalékai, katődlutés nagysága) az összeépítési technológia minősége is fontos. Ilyen a vákuumbiztos zárást létrehozó elemek minősége, higanytöbblet stb. Higanylámpa A higanylámpára (3. ábra) — mint a legtöbb nagynyomású kisülőlámpára —jellemző, hogy a kisülőcső külső burába van

3. ábra. A higanylámpa felépítése / fej. 2 külső bura, 3 állvány, 4 kisülőcső, 5 fém lartrthordák és áramvezetők, 6 gyűjtóellenállás. 7 kilámaszió

ELEKTROTECHNIKA

Világítástechnika helyezve, amelynek több szerepe is van. Védi a káros hatásoktól a kisülőcsövet, megakadályozza a molibdén-bevezetők oxidációját, és belső falán hordozza a fényport. A bura terét a höstabilitás érdekében pár 100 kPa nyomású gázzal töltik fel. A kisülőcsőhöz. alkalmazott kvarcüveg miatt a vákuumbiztos kötéshez molibdénfóliás árambevezetés szükséges. Fontos a beadagolt higany mennyisége, mert üzem közben az összes fémhigany gőzzé alakul, így állítva be a pontos villamos paramétereket. A működés során az emissziós bevonat anyaga fogy, ami növeli a gyújtás időtartamát. Ez a megnövekedett gyújtásidő hosszabb fűtési és fokozódó párolgást idéz elő. A fenypor öregedése az átalakítás hatásfokát rontja, ezzel is rövidítve az élettartamot. A hálózati feszültség megengedett ingadozásának a hatását már említettük. A fényforrást leginkább terhelő működési szakasz: a gyújtás i szakasz. Ekkor a stabil működés íváramának akár másfélszerese is felléphet, ami az emittáló masszát erősen terheli, főleg úgy, hogy a glimmkisülés talppontja folyton vándorol a katódon. Az első néhány száz órás erős fényáramcsökkenés a szobahőmérsékletű szivattyúzás során, a kisülöcső terében maradt szennyező anyagok leválásának a következménye. Fémhalogén lámpa . Felépítése három jelentősebb eltéréstől eltekintve azonos a higanylámpácval. Az eltérések: a vegeire felviít hőreflcktáló bevonat (höstabilitás), a nátrium szökése miatt árnyékoló

4. ábra. A nagynyomású nátriumlámpa felépítése / fej, 2 külső bura, 3 állvány, 4 kisülöcső, 5 fém tartóborciák és áramvezelők, 6 getter, 7 kitámasztó, 8 áramvezetők

A CIE (Nemzetközi Világítási Bizottság — Commission Internationale de l'Éclairage) 23. Kongresszusán (New Delhi, India, 1995. november 1—8.) mintegy 750 küldött vett részt, több mint 40 országból. A műszaki-tudományos program keretében 3 főelőadás, 18 előadás és 45 poszterbemutatás hangzott el, 100 posztert állítottak ki, és 8 kerekasztal vitát (workshop) tartottak. Üléseztek a CIE divíziói, szakbizottságai. A kongresszus keretében rendezték meg a Prakash '95 kiállítást, amelyen 100 indiai és 1 í külföldi cég mutatta be világítástechnikai termékeit. A kongresszuson válasz(ották meg 4 évre — a következő, 1999-ben Varsóban megtartandó 1996. 89. évfolyam 10. szám

üvegcső, a különálló gyújtókészülék. A higanylámpánál felsorolt tényezők érvényesek a fémhalogénlámpára is. Kivétel, hogy érzékeny az égetési helyzetre, mert az erősen befolyásolja az égésfeszültséget. Nagynyomású nátriumlámpa A külső burán 10~~ Pa nagyságrendű vákuumot hoznak létre a gyújtóimpulzusok okozta átütések és a hőveszteség visszaszorítása érdekében (4. ábra.). A kisülőcsőbe — a kisnyomású fényforrásoknál jól bevált —nátriumot juttatnak be fényemittáló céllal. A nyomásviszonyok és a nálrium-amalgám agresszivitása miatt kvarcső nem volt alkalmazható, ezért egy új, kemény, jó áteresztőképességű anyagot kellett találni. Ez az anyag az alumínium-oxid (AI2O3). Az új kisülőcsőanyag új lezárási módot igényel a vákuumbiztos záráshoz és a működőképességhez (5. ábra.). A kisülöcső végeibe kerámiadugókat helyeznek el, és a két elem között megolvasztott zománcgyűrűvel létesítenek vákuumzáró kötést. A dugókon egy nem megszokott árambevezelőt vezetnek át, az anyaga nióbium, mivel csak ennek a hőtágulási együtthatója közelíti meg a kerámiáéi A startergáz xenon, ami előnyösen befolyásolja a katódmassza párolgását és csökkenti az újragyújtási feszültséget is. Ez a fényforrás sem mentes a kisülő fényforrásokra általában jellemző károsító tényezőktől (ki-bekapcsolás, emittáló anyag párolgása stb,). Üzem közben szökik a nátrium a kisülés teréből, és ha elfogy a csőből, vagy olyan értékre csökken a mennyisége, amely nem képes fénykellcsre, akkor a fényfonás elérte az élettartama végét. A fényforrás a névleges élettartamának végét elérve a — stabilizálódott körülmények eseten mért — fényáram kb. 70%-át sugározza. Előnyös tulajdonsága az élettartam és az optikai jellemzők égetési helyzettől való függetlensége.

5. ábra. A nagynyomású nátriumlámpa kisúlőcsóvének felépítése AI2O3 kerámiacső, 2 emittáló bevonatú volfrátnelektród; 3 bevezető huzal. 4 kerámiadugó, 5 megolvasztott zomácgyíírű 6 amalgám. 7 Xe-gáztöités

24. CIE-kongresszusig terjedő időre — elnöknek Dr. Jack ./. Shia-t, az USA szabványügyi és technológiai intézetének (National Institute Of Standards and Technology) vezető munkatársál. * A Hannoveri Vásár 1996 „Weltlichtschau" Világítástechnikai kiállításán, amelyet a 8., 9. és 10. csarnokban rendeztek 1996. április 21—25. között, 48 000 m2-es területen, 40 országból, 780 cég mutatta be termekeit. A világ legnagyobb világítástechnikai információs és rendelési vásárán a kiállítók 55%-a külföldi volt. 477

Világítástechnikai hírek A három éve tevékenykedő' Vasúti Világítási Kollégium szeptember 25-26-án tartotta 20. ülését Az 1993. szeptember 14-én alakult Kollégium 1996 januárjától átvette a MEE Világítástechnikai Társaság — 15 évig működött — Közlekedésv'úágítási MunkabizottságánakszcTcpköréWs. A Kollégium tagjai szinte kivétel nélkül részt vesznek, ill. vettek a Kandó Kálmán Műszaki Főiskola világítástechnikai szakmérnökképzésében oktatóként, ill. hallgatóként. A Kollégium —• tagjai révén — széles körű munkakapcsolat tart a vasúti, az országos cs a nemzetközi szabványosítással, az egyetemi, a főiskolai és a munkavédelmi oktatással, a vasúti és a világítástechnikai szakirodalommal, valamint a MEE-n kívül további tudományos egyesületekkel (pl. az Építéstudományi Egyesülettel és a Magyar Energiafogyasztók Szövetségével). A Kollégium ülései nyíltak. Időpontjai és témái megjelennek az Elektrotechnikához mellékelt MEE Programfüzetben is. Az üléseken a vasúti és az általános világítástechnika aktuális kérdéseivel, fejlesztési lémáival foglalkoznak a résztvevők. Egy-két szakember, vagy ad hoc munkacsoport dolgozza ki egy-egy téma tárgyalási anyagát, amelyet a tagság részletesen megvitat. A végrehajtandó, megvalósítandó végeredmény — számozott és keltezett — Kollégiumi állásfoglalásként jelenik meg. Több állásfoglalás a hazai és a nemzetközi világítástechnika területén is hasznosan alkalmazható. Ilyen pl. a háromnyelvű világítástechnikai szótár, amely hazánkban először ad magyar megnevezést több idegen nyelvű fogalomnak; továbbá a laposburás lámpatest alkalmazásának általános használata a peronvilágításban, amellyel a közútvilágítás kápráztató hatása is hatékonyan korlátozható.

higanylámpás világítást OSRAM Colorstar DSX2-rendszerű közvilágításra cserélték. A rendszer nátrium-xenonlámpából és mikroprocesszoros vezérlésű elektronikus előtétből áll. Kellemes, az izzólámpa fenyszínének megfelelő színbenyom
•

A nyilvános ülések olyan intézményekben vannak, amelyeknek villamos és világítástechnikai berendezései szakszerű helyi vezetéssel tanulmányozhatók. Példaképpen néhány ülés s/.ínhelye: a Siemens 1-ccnter; az EKA, a GE Tungsram és a Tungsram-SCHRÉDER gyára; a MEE1 laboratóriuma; az Országos Villamos Teherelosztó központja; az Operaház, valamint a felújított Vígszínház és a Nemzeti Múzeum. Külföldön Szenezen (Scnec-cn) az oszlopgyártást, a holland vasutakon a térvilágítást tanulmányozták o Kollégium tagjai (ez utóbbi témáról az Elektrotechnika 1096/2. számában jelent meg szakcikk).

• f

A Kollégium június 26-i Ülésének résztvevői megemlékeztek Kandó Kálmán munkásságáról (M. Machefert-Tassin, a Société MTE igazgatója 1978-ban mondta egy konferencián: ,,...a harmincas években ...nagy eredmény született, és ez ma is Európa adósságát jelenti Magyarországgal szemben az 50 Hz-es vontatás területén..."), majd a Kerepesi temetőben megkoszorúzták a sírját. A sírkő felirata: Jtt nyugszik egerfarmasi Kandó Kálmán dr. h. <;., a lángeszű gépészmérnök, 1868—1931." A koszorú nemzetiszínű szalagjának szövege: Kegyelettel a MA VRt. Vasúti Világítási Kollégium tagjai. Dr. Vetési Emil Műemlék-negyedek stílusos világítása energiatakarékos, higanymentes, nagynyomású nátrium-xcnonlámpával. A fényképen Németország legrégibb vendégfogadója látható a gyalogjáró-zóna új világításának fényében (Miltenbcrg am Main). Az eddigi

i

•

i

•

sTT—• mellett a bajor autógyár filozófiáját, ímázsát és történetét is bemutatja. Ezekhez a feladatokhoz mozgatható videokivetítőt, és a hagyományos prospektus helyett elektronikus modell-katalógust használnak. Magától értetődik, hogy a legkorszerűbb világítást alkalmazták. A neves New York-i belsőépítész, Roger Sonanini közreműködésével az Advanced Light Consulting Ltd (az Osram és Mitshubishi közös világítástechnikai tervező cége) alakította ki a bemutatóterem három zónájának (belépócsarnok; fogadórés/, tárgyalóval, minibárral és előadóteremmel; emeleti kiállító terület) világítását. A belépöcsarnokban 8 m magasságban felszerelt 12 db, 1000 W-os halogénlámpás, állítható lámpatesttel (ERCO) a pódiumon elhelyezett legújabb autómodcllt 2000 Ix-szal világítják meg. Hátul, a földszinti fogadórészben törpefeszültségű halogenl ampák (Decostar 12 V/20 W, 12 V/75 W) adnak kellemes világítást. Az emeleti kiállító terület 300 lx-os általános világítását mélysugárzókba szerelt HWI-TS-70LW/NDL típusú fémhalogénlámpák szolgáltatják, amelyhez hálózati feszültségű 300 W-os halogénizzólámpás kiemelő világítás járul. A teljes világítási berendezést — az c célra egyedileg kifejlesztett számítógépes vezérléssel egyetlen személy működtetheti. A fényképen a belépő csarnok látható az állítható 12 fényvetővel és az emeletre vezető lépcsővel, a videokivetítővcl és a kiállított autóval. Foto: Osram

478

ELEKTROTECHNIKA

Technikatörténet Kézihajtású dinamó

Nemcsak látható, hanem működtethető, kipróbálható a Magyar Elektrotechnikai Múzeumban kiállított kézihajtású dinamó. Az 1890-es években készített gép az első Edison-dinamók építésmódjál tükrözi. Jellemzője az állórcsz feltűnően hosszú elektromágnese. Az ilyen dinamókat Edison munkatársai Hosszúderekú Mary-n&k nevezték. A gép lelke a saját kapocsfeszültségről táplált, azaz a dinamó-elv szerint kapcsolt erős állórészelektromágnes. A dinamó-elvet elsőként Jedlik Ányos fogalmazta meg 1861-ben, de gyakorlati alkalmazására csak 1866 után került sor, amikor a német Siemens, az angol Wheatstone és Varley — egymástól függetlenül — szintén eljutott a dinamó-elvig, és a mágneskör célszerű kialakításával működésképes öngerjesztéses egyenáramú generátort készített. A kis dinamó a Siemens-féle géphez képest komoly továbbfejlődést mutat: Grammé-rendszerű gyűrűs forgórésze van. A gyűrűs forgórész az 1870-cs évek találmánya volt, s átmenetet képezett Siemens kettős T-alakú forgórésze, 8 a napjainkban használt dobarmatúra között, amelyben a tekercselemek a lemezeit forgórész hornyában vannak. A kommutátorról az áramot kis vörösrézdrót-seprűk vezetik cl, kézzel foghat óan bemutatva, hogy mi az eredete a máig használt „kefe" elnevezésnek. Persze ma már nem vörösréz-, hanem szénkefét használnak. A gép már a váltakozó áramú korszak hajnalán készült, ezért gyűrűs forgórésze átellenes pontjaihoz egy-egy csúszógyűrű is csatlakozik, amelyekből kísérleti célra váltakozó áramol lehet elvezetni. A dinamó forgását nehéz öntöttvas kézikerék teszi egyenletessé. A hajtóerőt bőrszíj juttatja el az áramfejlesztő tengelyéhez, a nagy szíj tárcsa-átmérő különbség következtében jelentősen megnövelt fordulatszámmal. Néhány másodperces forgatásra van szükség a gép fel gerjesztéséhez. Lassan indul, majd hirtelen felgyorsul a gerjesztési folyamat, kitér a voltmérő mutatója és világítani kezd a géphez kapcsolt zseblámpaizzó. A teljesítmény bizony nagyon szerény, a 30 kg tömegű gép 1—2 A terhelésnél 6—8 V feszültséged ad. Kis teljesítménye ellenére nagy segítséget nyújtott az elektrotechnika oktatásában, mert lehetővé tette az alapvető villamosságtani kísérletek

bemutatását. Akkoriban az iskolákban csak elvétve volt hálózati feszültség, a maró savakkal működő galvánelemek használata pedig sok vesződséggel járt. A kis dinamó megkönnyítette a tanárok munkáját, s közkedvelt taneszközzé vált. A Múzeumban egyszerű felépítése révén jól segíti a dinamó-elvet ismertető tárlatvezetést. Dr. Jeszenszky Sándor Fotó: Markovics

LITE-LICHT világítótestek File LITE-LICHT Tervező pro

'tjük! Álmennyezetbe építhető világít test, nagytisztaságú alumínium, 60°-os parabolatükörrel. 9.900 Ft + áfa

ELEKTRO PROFI

SIEMENS l-CENTER

KERENYI ELEKTRO

ELEKTR0LICHT

SZOLUXKFT.

SIEMENS I-CENTER

SIEMENS I-CENTER

ELEKTRO PROFI

1087 Budapest,

1097 Budapest,

9200 Mosón magyaré vár,

4431 Nyíregyháza,

6K» Kecskemét,

9028 Gyűr,

3527 Miskolc,

7623 Pécs.

Kerepesi 0127/A

Ecserl út 14-16.

Szl. István kir. úti7.

Szivárvány u. G7.

Sirdryu. 4.

Fehérvári út 75.

Besenyői út 16,

Tüzér u. 6.

Tet.: 210-36-80

Tel.: 157-3W6

Tel.: 06/96-211-798

Tel.: 06/60-480-062

Tel.: W/76-470-319

Tel.: 96/426-245

Tel.: 46411-544

Tel.: 72/244-518

1134 Budapest, Lehel út 23. • Tel./Fax: 120-8644 DL 1996. 89. évfolyam 10. szám

479

Kompakt, klímafüggetlen, karbantartásmentes Beváltak a gázszigetelésű terheléskapcsoló berendezések a középfeszültségű hálózatokon Kürt Höller A Siemens a 8D.T10 jelű gyártmánysorozattal már a 70-es évek elején az SFÓ-OS középfeszültségű lerheléskapcsoló* berendezések egy új generációját fejlesztette ki (1. ábra). Időközben ez a technika széles körben elterjedt. Kizárólag a 8DJ10 sorozatból a Siemens 1981 óta 50 000 berendezést I - 180 000 leágazással szállított le. A tcrhcléskapcsoló berendezés az elosztóhálózatokon nagy számban alkalmazott hálózati transzformátoraitomások alkotóelemeinekegyike. Az ilyen hálózati állomások részei a következők: • • • •

az állomás háza (épülete), a hálózati transzformátor, a lerheléskapcsoló berendezés, a kisfeszültségű elosztó.

A 80-as évek elejéig a légszigetelésű vagy a szigetelőanyag-tokozású terheléskapcsoló berendezések voltak használatosak. A 60-as és 70-cs években annak érdekében, hogy a berendezések méreteit csökkentsek, fokozódó mértékben alkalmaztak szigetelőanyagokat részszigetelésként.

A növekvő szigetelőanyag-mennyiséggel nőtt a berendezések érzékenysége elpiszkolódás és nedvesség tekintetében. Ennek következtében részleges kisülések jelentkeztek a föld felé folyó szivárgó áramok és a szigetetőrészek potenciáligénybevételénck eltolódása miatt, mindez a meghibásodások számát növelte. Annak érdekében, hogy a tartós üzemeltetés során ezeket a meghibásodásokat elkerüljék, a berendezéseket gyakran tisztogatták és esetleg kiegészítő fűtéssel látták el. Tekintettel arra, hogy e berendezések élettartama hosszabb, mint 30 év, ez nemcsak kellemetlen üzemszüneteket okozott a feszültségmentesítések miatt, hanem jelentős költségráfordítást is. Beteljesült várakozások

Az előzők miatt az áramszolgáltató vállalatok a következő követelményekéi támasztották a terhelcskapcsoló (felfűzött hálózati) berendezésekkel szemben: • kompakt kivitel, hogy az állomások alaptcrülete kicsi legyen; • klímafüggctlenség és karbantartásmentesség mind a villamos, mind a mechanikus részek vonatkozásában problematikus környezeti körülmények közölt is; • jó csatlakozási lehetőségek a szokásos mű-anyag és olajos papírszigetelésű kábelek részére; • megbízható koncepció a nagyfeszültségű, nagyteljesítményű biztosítók beépítésére; • egyszerű szerelhetőség és kezelhetőség; • üzembiztosság és személyi biztonság; valamint • gazdaságosság. Mindez egy hermetikusan lezárt, tömítésnélküli, SF6 gázzal töltött, rozsdamentes

acéltartály alkalmazása révén sikerült. A kábelcsatlakozók és az egypólusúan szigetelt biztosítótokok szivárgóáram-mentesen vannak elrendezve. A beépített SFfi-os, háromállású kapcsolók k, ki és földelve funkcióval igen nehéz kapcsolási feladatokat látnak cl, pl. terheléskapcsolást földzárlati feltételek között. Hogy a szigorú követelményeknek eleget tudjanak lenni, a fejlesztés és a gyártás minőségbiztosítása terén is új utakra léplek. Egész sor darabvizsgálat során - mind az alkatrészek, mind az egész berendezés vonatkozásában - pl. ellenőrzik a részleges ki sü lésmentessé get. Minden igctiyesetre egy megold Hogy az ilyen terheléskapcsoló berendezésekkel kapcsolatos minden felhasználói igényt ki lehessen elégíteni, a 8O.110 sorozat választékát kiegészítették a következő típusokkal: • a 8DJ20 jelű sugaras leágazási mezővel oszloptő-álloraások részére (2. ábra) pl. vízvédelmi területeken; • a 8D.I3O típussal különlegesen kompakt 10 kV-os hálózati állomások részére (3. ábra); • a 8DJ40 jelű, igen magasan lévÖ kábelcsatlakozású, alacsony építésű állomásokban alkalmazható típussal [4. ábra). Ezáltal a terheléskapcsoló berendezésekből egy komplett választék állt elő bármely típusú hálózati állomás részére - akár föld3. ábra. A 8DJ30 jelű terheléskapcsoló berendezés - itt egy Lahmeyer kompakt-állomásba beépítve - alkalmas rendkívül kisméretű állomásokba való beépítésre

1. ábra. A8DJ10jelű terheléskapcsoló berendezés igen sokféle változatban szerezhető be

*

'

-

2. ábra. 8DJ20 jelű sugaras transzformátorleágazási mező pl. vízvédelmi területeken használatos oszloptó'-állomások részére

alatti, süllyesztett, vagy kompaktállomásról (3. ábra), akár bármely fajtájú belső kezelőterű, gyárilag készreszerelt, vagy épületállomásról van szó. Németországban ma már az összes kompakt állomás 80%-át és az összes belső kezelőterű állomás 50%-át ezzel az új generációs kapcsolóberendezéssel szerelik fel. Részarányuk a hálózatokon folyamatosan nő.

Magyarországi referenciák

4. ábra. A 8DJ10 sikere után a Siemens a 8DJ40 típussal bővítette gyártmányspektrumát, ennek magasan elhelyezkedő kábelcsatlakozása előnyös alacsony építésű állomásoknál

Rugalmas alkalmazkodás a 8DH10 típussal Az előzőkkel azonban a fejlesztés egyáltalán nem zárult le. Áramszolgáltalói átadó állomásokhoz (fogyasztói állomásokhoz) szükség van moduláris felépítésű szakaszolókapcsolós, megszakítós, elszámolási mérő- és transzformátorleágazási mezőkre. Ezeknek a mezőknek összeszerelhetőknek kell lenni tetszésszerinti kapcsolóbcrendezés-kombinációk kialakítására, egészen a legfeljebb 630 A leágazási áramú

szolható csatlakozási technikájú gyűjtősínek kötik össze. Az üzemeltetőnek szereléskor, bővítéskor vagy csere esetén a moduláris felépítés ellenére sem kell az SFf, gázzal dolgozni. Ez a berendezéssorozat is • klímafüggellen, • karbantartásmenles és • gazdaságos. Ennek a lípussornak már három éve igen nagy sikere van a felhasználók körében és fokozatosan kiszorítja az eddig szokásos légszigetelésű vagy a szigetclőanyag-lokozású berendezésekel, nem utolsósorban azért, mert e berendezés kompakt kivitele rendkívül gazdaságos megoldásokat telt lehetővé a kapcsolóterek kialakításában.

1993 óta egyre több Siemens gyártású SFfigázszigetelésü terheléskapcsoló berendezés van üzemben a hazai hálózatokon. A 8D.T10 típusból mostanáig 40 db berendezést fííztek fel a 10 kV-os, illetve 20 kV-os hálózatra. A fő megrendelők az áramszolgáltató részvénytársaságok, illetve azok az ipari fogyasztók, amelyek közép/kisfeszültségű transzformátorállomással csatlakoznak a középfeszültségű hálózatra. A legtöbb ilyen berendezés a TITÁSZ Rt. és a Budapesti Elektromos Müvek Rí. hálózatán üzemel. Az alumíniumházas transzformátorállomások közül a KT típusú, külső kezelőterű állomás több példánya üzemel 8DJ10-CS berendezéssé!, míg a BT jelű, belső kezelőterít típus csak evvel a berendezéssel szerezhető be. Mindkél alumíniumházas állomás típusvizsgálata sikeres volt a VEIKI-.nél; evvel kapcsolatban meg kell említeni, hogy a vizsgálatok a 8D.110 berendezés kábelcsatlakozó terének íválló kivitelét is igazolták. Már 8DJ20 és 8DJ30 típusú berendezés is üzemel a hazai hálózatokon; a 8DJ40 típusból pedig ezévben 7 db került leszállításra. Ujabban betonházas transzformátor-állomásokba építi be ezt a berendezéstípust. A betonállomás vizsgálata is eredményes volt. A 8DH10 jelű moduláris felépítésű típusból 8 db berendezés - azaz 40 mező - került értékesítésre ipari, mezőgazdasági és kommunális fogyasztóknál. Mindez azt bizonyítja, hogy ezek a berendezések a hazai hálózatokon is beváltak és sikeresen terjednek.

SIEMENS

Pozitív fogadtatás Az SFfí-gázszigetelésű berendezések minden középfeszültségű elosztóhálózat! alkalmazási esetre be vannak vezetve a piacon, és a jó üzemi tapasztalatok, valamint gazdaságosságuk foíytán nagy mértékben terjednek.

5. ábra. Egy 6 mezős, a Siemens Rt. bicskei gyárában üzemelő 8DH10 típusú berendezés. Ez a modulárisan felépíthető berendezés karbantartásmentes és klímafüggetlen

könnyű megszakítós berendezésekig. Erre a eélra fejlesztette ki Siemens a 8DJ sorozat alkatelemeire és tapasztalataira alapozva a 8DH10 kapcsolóberendezés-sorozatol (5. ábra). Mindegyik mezőnek saját gázterc van ugyanúgy, mint a 8DJ terheléskapcsoló berendezések esetén egy tömítés-nélküli, rozsdamentes acéltartályban. A mezőkel szigeteli, külső-kúpos rendszerű duga-

KurtHöller főmérnök. Siemens AG. Középfeszültségű Berendezések és Rendszerek Ágazat; Terheléskapcsolós Technika és Hálózati Állomások Értékesítése; Erlangen

SIEMENS SIEMENS

1

E berendezéstípust szokás még nálunk „szakaszolókapcsolós", „RMU" és ..felfűzött hálózati" berendezésnek is nevezni. (A furdító megjegyzése)

úJlágítúái HOFFMEI5TER

G

Biffi

I

N

T

LUXRAMA

• SÍNES és KOMPLEX FÉNYRENDSZEREK • SÜLLYESZTETT LÁMPATESTEK • KOMPAKT és FÉNYCSÖVES LÁMPATESTEK • PARK- és TÉRVILÁGÍTÓK SZÉLES VÁLASZTÉKA

INTERCON Kft.

Iroda 1124 Budapest, Németvölgyi út 73/b Telefon: 201-6787, 201-7097 F « : 155-3404 INTERIÍQNT DESIGN™

tervező iroda

VILÁGÍTÁSTERVEZÉS, KIVITELEZÉS, TANÁCSADÁS

Az ipari automatizatio intelligens cndszermcgoldasa

Végelzárók • kábelösszekötők • kábelelágazók • szigetelő- és ragasztószalagok • hőre zsugorodó csövek • hidegen felhúzható szigetelő ernyők • tömítő kittek

szolgáltatások skálája

Kérje részletes ismertetőnket! FORGALMAZZA:

JVUle

IPARI-ELEKTRO NAGYKERESKEDÉS

1104 Budapest, Mádl u. 52. Telefon/fax: 261-5535

Bővebb információ: TECHNIKA G.K.M. Bt.

KORSZERŰ BELSŐTÉRI EMIKA Elektromechanikai Rt. 6300 Kalocsa, Miskei u. 21. Telefonj (78) 462-033 Faxi (78) 462-620 Képviselet, bemutatóterem! PROMIKA KFT. 1134 Budapest, Bulcsú u. 21/1,. Tel./faxi 129-5086

ISO 9001 szerint minősítve

2040 Budaörs, Csikí u. 1. Tel. 06/23-421-628 Tel./fax: 06/60-345-953

Villamos energia

Az Európai Unió, Norvégia és Svájc villamosenergia-iparának jelene és jövője Dr. Benkó Balázs

A CCI jelentése A különbizottság legújabb jelentése 1996 végén jelenik meg. Az előadás ennek anyagából mutatott be részleteket. A Jelentés az Európai Unió 15 országa, valamint Norvégia és Svájc (: az EUR J7 országok) villamosenergia-ellátásának jelenlegi helyzetét és a jövőbeni fejlődési lehetőségeket mutatja be. Az Összeállítás elemezése azt mutatja, hogy az eredmények nem egyszerűen a múlt gyakorlatának a jövőre kivetítésével álltak elő. A készítők sokat foglalkoztak a jövőt befolyásoló hatások elemzésével. Ezek közül a környezetvédelmet, a társadalmi elfogadtatást, az energia hatékonyabb használatát és a takarékosságot, a fogyasztói oldal befolyásolását, a legkisebb költségre való tervezést, valamint a piac liberalizálását és deregulációját tartották a legfontosabbaknak.

A jövő fejlődési irányai, mai szemmel nézve Az EUR 17 országok villamosenergia-igényének várt növekedése 1990 és 2010 között 30% (az 1,7% évenkénti átlagnövekedést figyelembe véve). A villamosenergia-igény növekedésével számolunk annak a ténynek ellenére, hogy az egységnyi nemzeti jövedelem előállításában felhasznált villamos energia, az ún. GDP villamos energia intenzitás 12%-os csökkenését jósolják az 1994-től 2010-ig terjedő időszakra. A 12%-os csökkenés meglehetősen ambiciózus cél. Hogy mennyire, azt az 1970—1990 közötti időszakkal való összehasonlítás mutatja meg, amikor is ez a mutató 20% volt, de nem a csökkenés, hanem a növekedés irányában! A tendencia megfordulását sok tényező és azok együttes hatása okozza. Ezek közül a két legfontosabb: — A villamosenergia-igény szerkezeti változása (a nagy villamosenergia-igényű iparágakról a hangsúly a kevesebbet fogyasztó szolgáltatásokra tevődik át). — Az EUR 77 országok villamosenergia-szolgáltatói szilárdan hisznek az energia hatékony felhasználására tett erőfeszítéseik sikerében (egyre erősítik és kiterjedten alkalmazzák az integrált forrástervezés és a fogyasztói oldal befolyásolás programokat és módszereket). Az EUR 17 országok villamosenergia-igény növekedésének fedezésére 88 GW erőművi teljesítőképesség-növekedést tartanak szükségesnek az 1994—2010 időszakra. A CCI jelentés közli ezen eredmények érzékenységi elemzését a feltételezett gazdasági növekedés figyelembevételével. Különösen figyelemre méltó, hogy az előrejclzclt 88 GW új kapacitásból több Giinter Margnis, az UNIPEDE Beruházási Konzultációs Különbizottság (CCI) elnökének előadása alapján, amelyet az VNIPEDE 2. éves közgyűlésén, 1996. június 4-én tartott. Dr Benkó Balázs, az MVM Rt. PR igazgatója, a MEE tagja

1996. 89. évfolyam 10. szám

mint kétharmad (pontosan 69,5%, ami 61 GW-ot tesz ki) földgázra épülne.

Nemzetközi összeköttetések A jelentés különös figyelmet szentel azoknak a hatásoknak, amelyek a nyugat-európai villamos hálózaton belüli nemzetközi összeköttetések erősítésének és jobb felhasználásának a következményei. Két fontos megállapítás ezen a téren: — Az előző jelentés azt állapította meg, hogy Nyugat-Európában a beépített erőművi teljesítmény mintegy 7%-a lenne megtakarítható az összeköttetések teljes műszaki és gazdasági lehetőségeinek kihasználásával. A mai hálózati topológia már a lehetőségek 4%-át hasznosítja. — A határokon átmenő villamosenergia-kereskedelem már a múltban is növekedett, cs a következő két évtizedben még jelentősebben nőni fog. Ennek okai: - az UCPTE és a NORDEL hálózat között meglévő összeköttetések tovább bővülnek; - növekszik az együttműködés Közép- és Kelet-Európa villamosenergia-iparával; - erősödik az együttműködés a Balti-tenger körzetében; » összekapcsolódnak a Földközi-tenger melletti hálózatok.

A villamosenergia-termelés fejlődési irányai Az EUR 17 villamosenergia-termelésénekforrásoldali megoszlása a jövőben az I. ábra szerint várható. Az 1. ábra a következő főbb megállapításokat foglalja össze: — a termelés fő forrásai továbbra is az atomerőművek, valamint a szénerőművek, beleértve a lignitalapú erőműveket is; 100

~ — ——. ~ — —

90 ^ 80

7

M° l 50 QJ

• S 30 h• a 20 10 h

i9 iin i Vegyes Lignit

•

•

2000 Mesterségest-? Földgáz gaz «

Kén

£3 Atom

2010 Ev 13 Olaj-, termékek ] Viz és egyéb megújulok

/. ábra A villamosenergia-termelés megoszlása erőműtípusok szerint

483

Villamos energia

1994 I 1 Földgáz

2000

Z010

VILLANYSZERELÉSI ANYAGOK SZAKÜZLETE

Szilárd energiahordozó

E3 Olaj

2. ábra. A villamoscncigia-tennelés tüzelőanyag-felhasználása

1116 Budapest, XI., Csurgói út 28. Üzlet tel.: 208-3119 Iroda tel./fax: 208-3120

— az alomerőművi termelés piaci részaránya valamelyest csökken, az 1994. évi 21%-ról 2010-ben 20%-ra;

EMIKA • MASSIVE • SIMOV1LL lámpatestek budapesti forgalmazója

— a szén és a lignit aránya 25,5%-ról 22%-ra csökken; — az olaj részesedése 9%-ról 4,5%-ra várható; — a csökkenésekkel szemben a földgáz 14,5%-ról 22%-ra növekedését jósolják.

Villanyszerelési anyagok (kábelek, vezetékek, szerelvények, fényforrások...) és lámpatestek kis- és nagytételű forgalmazása

Az arányok ilyenirányú feltételezett eltolódása több tényező együttes hatására alakul ki: — a környezet fokozott védelmének igénye; - az EUR 17 országok többségében a társadalom nem fogadja el az atomerőműveket;

Viszonteladóknak és anyagbeszerzőknek KEDVEZMÉNY!

Villamos hálózat tervezésére és kivitelezésére is vállalkozunk

- az európai villamosenergia-ipar felkészül a liberalizált belső villamosenergia-piaci versenyre.

Már most gondoljon a télre... önszabályozó fűtőkábelek ipari és lakossági felhasználásra .„csúcsminőség kedvező áron. Egyszerűén és gyorsan szerelhető Egyedülálló önszabályozó tulajdonsága révén csak akkor és annyit fut és fogyaszi, amikor és amennyire szükséges

Tets/és szerinti hosszban, közvetlenül hálózatra köthető

Meghízható és hosszú élettartamú Atégés előfordulása fizikailag lehetetlen, műanyag csövekre is alkalmazható!

Wtnt Tetők es ereszcsatornák jégmentesitésére, a jégcsapképződés, ill. az olvadáskor átbukó vízlefolyások károsító hatásának kiküszöbölésére.

Csővezeték-rendszerek, tartályok fagyvédelme, ill. szükséges hőmérsékleten tartása.

• HWAT Plus pjármű le- és feljárók, parkolók, szabadtéri rakodóterületek, járdák, lépcsők, rámpák lejegesedés elleni védelmére.

Központi melegvíz-ellátás csöveinek hőntartása visszatérő csővezetéken, a keringtetőszivattyú energiamegtakarítás céljára.

7

%

A részlet

Műszaki tanácsadás, méretezés: Raychem Magyarországi Közvetlen Képviselet 1016 Budapest, Hegyalja út 7-13. Telefon: 202-2773,202-2728. Telefax: 202-2892 '.árölagos importőr: Poly-Norm 2000 Bt. 1138 Budapest, Jakab József u. 17. Telefon/fax: 269-8785

484

ELEKTROTECHNIKA

A Magyar Energia Hivatal hírei

Tájékoztató a villamosenergia-ipar költség-felülvizsgálatáról 1. Bevezetés Az 1074/1995. (VIII. 4.) és az 1075/1995. (VIII. 4.) Komi. számú határozatok, ül. az ezeket kiegészítő és értelmező 59/1995. (XI. 13.) és 63/1995. (XI. 24.) számú IKM rendeletek értelmében egy háromlépcsős áremelés harmadik lépéseként, 1996. október 1-jei hatállyal olyan mértékű áremelést kell végrehajtani a hatósági áras földgáz, villamos energia és hőenergia esetében, amelynek következtében az árak megfelelnek az energetikai törvényekben megfogalmazott követelményeknek, és megfelelő kiindulási alapot jelentenek az 1997. január 1 -jén induló (és 2000, ill. 2001 végéig tartó) árszabályozási mechanizmusok működtetéséhez. A fentiek alapján a harmadik áremelés jelentőségében meszsze felülmúlja a megelőző hatósági áremeléseket. A lépés fontosságát kiemeli egyrészt az a tény, hogy ez az árlépcsö az utolsó abban az intézkedéssorban, amit a Kormány az említett határozataiban háromlépcsős áremelésként hirdetett meg, másrészt az az adottság, hogy az áremelést a privatizáció által már nagy mértékben érintett szektorban kell végrehajtani. Az ügy jelentőségének megfelelően az árelőkészítésért felelős MEH 1996 elején átfogó vizsgálatot kezdeményezett az árakban elismerendő indokolt árképző elemek meghatározására. Jelen anyag e vizsgálat menetéről és előzetes eredményeiről kíván beszámolni az Energetikai Érdekegyeztető Tanácsnak adott tájékoztatás alapján. 2. MEH által kezdeményezett költség-felülvizsgálat keretei és szempontjai A már említett IKM rendeletek alapján a költség-felülvizsgálathoz az 1995. évi auditált társasági mérlegbeszámolók adatait kell alapul venni. Ezeket, valamint az árakba az energetikai törvények alapján beépítendő új költségelemeket (környezetvédelmi, biztosítási, rekultivációs stb.) kritikai elemzés tárgyává kell tenni, és meg kell állapítani indokolt nagyságukat. A rendeletek értelmében az áremelésnél figyelembe kell venni „az 1996-ban bekövetkezett és várhatóan bekövetkező változásokat (infláció, árfolyam jogszabályváltozások, egyedileg értékelendő költségváltozások, mennyiségi változások stb.)" is. A rendeletek ezen kívül tartalmaznak néhány olyan konkrét előírást is, amelyek egyes kiemelt árképzési elemek (értékcsökkenés, nyereség) kiszámítására adnak útmutatást. A MEH az áremelést megalapozó költség-felülvizsgálat végzésére — pályázat alapján kiválasztott — független szakértőket bízott meg. A villamos energia- ipari társaságokat 9, a gázipariakat 4 szakértő csoport vizsgálta. Minden csoportban egy fő gazdasági, egy fő könyvvizsgáló és két fő műszaki szakember vett részt. A vizsgált társaságok száma 31, a vizsgálatokat végző szakértők száma összesen 52 volt. A felülvizsgálat megkezdése előtt a MEH szempontrendszert dolgozott ki a szakértők munkájának lehetséges egységesítése érdekében. Ezen szempontrendszer főbb elemei — az 1995. évi költségekből kiindulva — a következők: 1996. 89. évfolyam 10. szám

a) Az egyes költségelemek — a hatósági árképzés szempontjából — csak akkor (és olyan mértékben) tekinthetők indokoltnak, ha —közvetlenül a hatósági áras tevékenységhez tartoznak, vagy arányosan ráoszthatok, — felmerülésük műszaki és gazdasági szempontból elkerülhetetlen volt, —évenként rendszeresen jelentkeznek, — nem a korábbi évek gazdálkodási feszültségeiből származnak. b) Az 1995-ben fel nem merült, de a következő áremelésnél figyelembe veendők azok az árképző elemek, amelyek —az energetikai törvények által előírt tételek (környezetvédelmi, biztosítási fedezet, rekultivációs alap képzés stb.), —rendszeresen, de nem minden évben vagy évenként nem azonos mértékben jelennek meg (pl. erőmüvi nagyjavítások átlagos éves értéke), — műszaki és gazdasági szempontból indokoltak, de eddig elhalasztották őket (pl. elmaradt karbantartások fokozatos pótlásának egy évre eső átlaga az ármechanizmus érvényességének végéig: 4, ill. 5 év). c) 1995. évi tényleges értéküktől függetlenül értékelendő az árba építhető —az értékcsökkenés (az 1996. évi adótörvényben szereplő kulcsokkal vehető figyelembe az 1997. január/1995, decemberi megfelelő inflációs indexszel korrigálva), —a hitelkamat (a MEH által meghatározott normatív módszer szerint számítandó), —a nyereség (rendeletben előírt külön képlet alapján számszerűsítendő). A költség-felülvizsgálat 1996. március elején kezdődött és júliusban fejeződött be. A villamosenergia-ipari szakértő csoportokkal hatszor, a gázipari csoportokkal ötször tartott a MEH egyeztető, pontosító megbeszélést a költség-felülvizsgálat kérdéseiről. Június vége előtt minden társaságról külön előzetes elemző anyagot készítettek a szakértők, amelyet közös értékelő megbeszélések követtek a jelentést készítő szakértők, az érintett részvénytársaság felelős munkatársai és a MEH szakértőinek részvételével. A megbeszélésekre meghívást kaptak a PM, az IKM és az 1038/1996. Konn. számú hálózat 7. b) pontja alapján felállított Társadalmi Bizottság képviselői is. A szakértőknek ezeken a megbeszéléseken elhangzottak alapján kellett elkészíteniük végleges jelentésüket. A szakértői jelentéseket a MEH júliusban átvizsgálta, a számításokat az egységes megítélés érvényesítése érdekében szükség esetén korrigálta, végrehajtott a korrigált számokon a szükséges „átárazásokat", majd a számításokat összegezte. 3. A költség-felülvizsgálat összefoglaló eredményei a villamosenergia-ipar területén a) A külső szakértők az eröművi társaságok költségeit komplexen vizsgálták. A vizsgálat előzetes célja az indokolt árbevétel485

A Magyar Energia Hivatal hírei igény meghatározása volt. Az egymástól igen eltérő adottságú, állapotú, fajtájú erőművek egységes értékelése igen összetett feladatot jelentett a MEH számára. Az erőművek költségeinek több, mint a felét teszi ki a tüzelőanyag költség (Paks nélkül számítva közel 60%-át), így a tüzelőanyagok 1995-höz képesti árváltozása meghatározó jelentőségű az erőművek indokolt árbevétel-szükségletének kiszámításánál. A számítás során a MEH figyelembe vette a már megkötött tüzelőanyag szerződéseket. Ezen felül számszerűsítésére kerültek az 1995. évi költségek indokoltságát érintő szakértői javaslatok (termelői áremelést mérséklő hatásuk 3,4%), és mindazok a tételek, amelyeket a jogszabályi előírások alapján figyelembe kell venni. Kiemelkedik ezek közül az előírt 8%-os nyereségszint, amelynek 15,4%-os áremelés gerjesztő hatása van. A hőenergia költségoldal! áremelési szükséglete az átlagnál magasabb, mivel a hőértékesítés eredmény pozíciója jelenleg is kedvezőtlenebb, mint a villamos energiáé, s az arányában több hőt értékesítő társaságok átlagos áremelési szükséglete is meghaladja a többi erőművét. b) Az erŐművi villamos energia áremelkedése szükségszerűen megjelenik a szállító MVM Rt. költségeiben. Ez növeli legjobban az MVM Rt. árbevételigényét, a költségek indokoltságának szakértői vizsgálata ezt csak némileg tudja mérsékelni. A szakértők az 1995. évi költségek közül mintegy 1 Mrd Ft-ot tartottak indokolatlannak, ami a társaság vásárolt villamos energián kívül költségeinek közel 20%-a, az eladási (nagykereskedelmi) árnövelés mérséklésére gyakorolt hatása azonban csak 0,7%.

Az MVM Rt. előirt tökearányos nyeresége 2,1%-kal növeli az áremelési igényt a nagykereskedelmi árak esetében. c) Az áramszolgáltatók számára is messze a vásárolt villamos energia árának emelkedése (nagykereskedelmi áremelkedés) bír a legnagyobb jelentőséggel. A szükséges fogyasztói áremelés mértékét elsősorban ez a tétel határozza majd meg. A 8%-os áramszolgáltatói nyereség árnövelő hatása 9,4%. A vizsgálatok alapján az áramszolgáltatók vásárolt villamos energián felüli 1995. évi költségeinek 7,8%-a tekinthető árképzés szempontjából indokolatlannak. Ez a tétel 1,7%-kal csökkenti, a vásárolt villamos energián kívüli áramszolgáltatói költségekre figyelembe vett 1996. évi infláció pedig 3,3%-kal növeli az áremelési szükségletet. d) A teljes vil lamosenergia-vertikum vizsgálatának adataiból leszűrhető, hogy bár az 1995. szeptemberi (erőműveknél 1996. januári) és 1996. márciusi áremelés javított valamelyest az iparági társaságok helyzetén, igazi áttörést nem hozott. A költségek egymásra épülése nem tette lehetővé egyik iparági alszektor rendbetételét sem. összefoglalóan: a szükséges fogyasztói áremelés nagyságát alapvetően fogja meghatározni a 8%-os iparági nyereségszint biztosítása és a tüzelőanyag árváltozás. A figyelembe vett 1996. évi infláció 7,3%-os hatást indukál. A szakértői és MEH költség-felülvizsgálat együtt kb. 4%-kal mérsékli az áremelési szükségletet. Békés György

Takarítson meg villamos energiát - alkalmazzon fázisjavítást! 400 V-os KÖRNYEZETBARÁT kondenzátorok 2.5...45 kvar-ig Felharmonikus-tartalomtó! függően száraz, vagy impregnált kivitelben. Régi berendezésekhez is csereszabatos méretek! K É R J E N ADATLAPOT! Részletes információk:

Telephely: 1224 Budapest, Dózsa György út 105. (a 87-es busz végállomásánál) Levelezési cím: 2092 Budakeszi, Arany János utca 15. Telefon: 227-3839 Mobil: 06-30-348-836 Telefax: 227-3823

Komplett fázisjavító egységek, automatikák 486

ELEKTROTECHNIKA

Hírek Európa legmagasabban telepített szélenergia berendezése Frosolone mellett — Isernia körzetében (Nápolytól északra 80 kmnyire) — telepítette az ENEL (Olaszország Villamos Energetikai Országos Vállalata) újabb próbamezőjét a szélenergia-generátorok viselkedésének vizsgálatára; a létesítményt 1995 júniusában avatták fel. Az 1360 m tengerszint feletti magasságban telepített berendezés kísérleti üzemének kedvező eredményei biztató előfeltételt jelentenek az Appenninek szeles környezetének hasznosítására. Erre a környezetre számos kezdeményezés irányul, mintegy 440 MW kiépítendő teljesítménnyel, amelynek átvételét a MICA és az ENEL számára javasolja több önálló energiatermelő vállalat. 1995 nyarától nyolc közepes teljesítményű szélgenerátor van üzemben: két olasz típus (WEST, Riva Calzoni) és a többi külföldi (Vestas és WEG) 2,44 MW összesített teljesítménnyel. Figyelembe véve e tájék szélenergia-forrásait, évenként kb. 5 GWh lenne termelhető. Az ENEL Kutató Intézetének igazgatója felhívja a figyelmet arra, hogy az ENEL tíz évi tapasztalat alapján kidolgozta azokat a kritériumokat, amelyek adott hely szél energia-hasznosítás szempontjából való minősítésére szolgálnak. Az ENEL ugyanakkor a szélenergia-generátorok teljesítőképességére és megbízhatóságára olyan ismereteket szerzett, hogy sokmegawattos szélerőművek tervezésére és telepítésére szolgáló know-how birtokában van, figyelemmel a környezetre gyakorolt hatásokra is. H. K. Gy. Néhány tanács a zártrendszerű villamos forróvíztároló (bojler) üzemeltetésére és karbantartására Bemutató a MEM-ben A Magyar Elektrotechnikai Múzeum Déri-termében háztartási készülékek láthatók; nemcsak a régiek, hanem a jelenleg használatosak is. A látogató nemcsak technikatörténetre, hanem a készülékek gazdaságos használatára, káresemények és balesetek megélő-

zésére vonatkozó ismereteket szerezhet. így, többek között, egy felmetszett forróvíztárolón a vízkőlerakódás és a korrózió következményei láthatók. Üzemeltetési tanácsok a Hajdúsági Iparművek (H-4243) kiadványa alapján Energiatakarékosság Ahol a beállítógomb skáláján nem szerepelnek a hőmérsékletek számszerű értékei, ott a dupla folyamatos vonal kezdetére állítva a beállítógombot, a tároló 40 °C hőmérsékletű vizet ad. A40 "C állás energiatakarékos üzemmódot jelent, a hőveszteség mintegy 70%kal csökken a 80 °C álláshoz képest. Ha a melcgvízigény az adott tároló-űrtartalom mellett ilyen hőmérsékletű vízzel is kielégíthető, célszerű a tárolói 40 °C üzemeltetni. A hármas vonal kezdete 60 " C o l , a vége 80 °C-ot jelent. Nagyobb vízigény esetén 60 °C állásban üzemeltessük a forróvíztárolót, és ha csak feltétlenül szükséges, akkor állítsuk a hőmérséklet-szabályozót a 80 °C-ra. Mind a 40 °C, mind a 60 °C állásban jelentős mértékben csökken a vízkőlerakódás és a korrózió. Aktív anócJ A korrózió ellen aktív mód véd. Élettartama a víz és az üzemeltetés viszonyaitól függ. A vízkő eltávolításakor, de legalább kétévenként felül kell vizsgálni az anód állapotát. Az isméiéit ellenőrzés időpontját a szerelő határozza meg. Ha az eredeti 32 mm-es átmérő kb. 10 mm-re csökken, ki kell cserélni. A vízkő eltávolítása A fűtőtestre rárakódott vízkőréteg csökkenti a fűtés hatásosságát és a fűtőtest élettartamát, ezért tisztítassuk évenként. Ha az üzemeltető e tanácsokat nem fogadja meg, továbbá a garancialevél melléleteként kiadott utasításban közölteket elmulasztja, a szállító (gyártó) kifogásokat nem fogad el, a garanciális kötelezettség megszűnik. H. K. Gy.

IPARI INTERFÉSZ MODULOK

J \i iX

\

•- ••

9wWU

/ -/^-

1

ál

1 mm

\M M 1K mal

VÁLTAKOZÓ ÁRAM- ÉS FESZÜLTSÉGTÁVADÓK TELJESÍTMÉNY, TEUESÍTMÉNYTÉNYEZŐTÁVADÓK FÁZIS-, FÁZISASZIMMETRIA-FIGYELŐ RELÉK LEVÁLASZTÓ ERŐSÍTŐK KONTAKTUS-, NAMURLEVÁLASZTÓK (EEx) HATÁRÉRTÉK-KAPCSOLÓK TÁPEGYSÉGEK RELÉMODULOK Kisfeszültségű, nagyteljesítményű, késes szakaszbiztosítós kapcsolók; késes biztosító sávok, aljzatok, NH betétek

Mfle

FORGALMAZZA: IPARI-ELEKTRO NAOYKERESXEDÉS

1996. 89. évfolyam 10. szám

1104 Budapest, Mádi u. 52. Telefon/fax: 261-5535

• ELLENÁLLÁSHŐMÉRŐ-TÁVADÓK

a DATCON Elektronikai Kft. 1148 Budapest, Fogarasi út 5. (27. ép.) TeL/íax: 383-4750, 363-3072

487

Előregyártott középf eszü Itség ű elosztók

RM6 berendezéscsalád 3-24 kV-ig

1 funkciós sugaras hálózathoz • terheléskapcsolós • megszakítós

kompakt kialakítás SF6 tokozott látható földelés

Merlin Gerin Vertesz Villamossági Rt. 1116 Budapest, Fehérvári út 108-112. telefon: 206-1410, fax: 206-1451

GROUPE SCHNEIDER IMerlin Gerin •Vertesz •Telemecanique

Középfeszültségű elosztóberendezés sugaras hálózatok végpontjaihoz Az elosztóberendczcs három- és négyfunkciós változatának az ország számos területén van referenciája, vevőink és felhasználóink nagy megelégedésére. Világviszonylatban pedig 1995 végére az eladott RM6-os elosztóberendezések száma elérte a 250 000-es darabszámot. Tehát nyugodtan megállapíthatjuk, hogy a MERLIN GERIN egyik sikertermékéről van szó. A többfunkciós változatokat mint felfűzött hálózati kapcsolóberendezéseket alkalmazzák. Az egy leágazásos változat — amely szintén az RM6 családba tartozik — a sugaras hálózatok végpontjainál alkalmazható. így elláthatja a végponti transzformátor üzembiztos kapcsolását, védelmét. A berendezés kompakt kialakításából adódóan kis helyigényű, a környezeti hatások ellen teljesen érzéketlen, valamint előre gyártott kivitele miatt egyszerűen és gyorsan helyezhető üzembe. Számos előnye közül — felhasználói szempontból is — kiemelendő a látható földelés és az egyszerű kábefszigetelés-vizsgálat lehetősége. Ahogy már megszokhattuk, a MERLIN GERIN gyártmányú középfeszültségű elosztóberendezések, így ez a

termék is az SF6-os ívoítási technológia elvét követi. A berendezésben a gyűjtősín, a tcrheléskapcsoló, a földeléskapcsoló és a megszakító egy közös tartályban vannak elhelyezve. A tartályt a nemzetközi szabványoknak megfelelően egy életre leszigetelik, lezárják. A teljes tokozottságnak köszönhetően a környezeti hatások ellen teljesen érzéketlen, amely alkalmassá teszi a különösen szenynyezett, vagy árvízveszélyes helyeken történő üzemeltetésre.

Felhasználás Felhasználás szempontjából kétféle típust különböztethetünk meg. Az első változat terheléskapcsolós, a sugaras leágazások kapcsolására. Míg a második, megszakítós változat már komolyabb feladatokat is el tud látni, pl. a transzformátorleágazások védelmét 100...2000 kVA-ig. A pontos villamos jellemzők a 1. táblázatban, az egyvonalas rajzok, valamint az egyéb méretek a l. ábrán láthatók. /. táblázat

Villamos jellemzők Névleges feszültség eftektív értéke, kV

12/17,5

24

Szigetelési szint, 50 Hz - 1 mn/1,2/50 \x.s, £/eff/£/Csúcs, kV/kV

38/95

50/125

Névleges áram, A

630

200

400

630

Termikus határáram effektív értéke, kA, 1 s

25

12,5/16/20

16

20

Rákapcsolási képesség csúcsértéke, kA

62,5

31,5/40/50

40

50

Terheléskapcsoló

Terheletlen kábel esetén, kA

30

Megszakító Névleges áram, A

200

Megszakitóképesség, kA (<100 ms)

20

12,5/16

Rákapcsolási képesség csúcsértéke, kA

50

31,5/40

Terheletlen transzformátor esetén, kA

16

Védelmi relé (100-2000 kV A)

VIP11R-VIP12R

Kapcsolási ciklus

0-3mn-CO-3mn-CO

1996. 89. évfolyam 10. szám

Egyvonalas rajzok RM6 1 „I"

RM6 1 „D"

i i

földelés a leágazáson

földelés a beláp oldalon

8

W fö|de(óga

|ö|(je|és a b e ( á p

tfanszformálor oldalon

oldalon

Tömeg

Méretek

110 kg

1 1

OOO 070

D

1070

ooo 606

D

695 429

„

!•

__460

L

1. ábra

Kapcsolókészülék A biztonsági követelményeket maximálisan kielégítő háromállású (földelt, nyitott, zárt) kapcsolók adják a készülék alapját. Maga a kapcsoló két fix érintkező (gyűjtősín és földelés) között függőlegesen mozgó egységből áll, vagyis konstrukciójából adódóan kizárja az egyidejű földelt, ill. bekapcsolt állapotokat. Ezáltal nincs szükség külön reteszclési mechanizmusra.

ző-mozgatást tesz lehetővé. A működtető karra a biztonságos működtetés érdekében antireflex szerkezetet szerelnek fel. A terheléskapcsoló és a megszakító motoros működtetése is lehetséges. A motoros egységet akár utólag is fel lehet szerelni a készülékre.

Kábelcsatlakozás A berendezéshez egyerű műanyag (25...240 mm ) kábelekkel lehet csatlakozni, oldható vagy dugaszolható kialakítással. A kábelfejnek érintésbiztosnak kell lennie.

Kábelszigetelés vizsgálat A berendezés felhasználóbarát, biztonsági szempontokat kiemelten kezelő kialakításának köszönhetően a kábelek szigetelését igen egyszerű módon, a kábelcsatlakozások megbontása nélkül lehet vizsgálni. A berendezésen kívül elhelyezkedő földelősín csavaros rögzítésének oldásával, valamint az előzőleg földelt helyzetbe állított kapcsolóval a kábel szigetelésvizsgálata fázisonként végezhető el.

Látható földelés A berendezés teljes tokozottsága ellenére, valamint a piacon jelenlévő más gyártmányokkal ellentétben az RM6-nak egyedülállóan látható földelése van. A tokozás felső részén kialakított átlátszó harangokon keresztül, szabad szemmel jól láthatók az élénk piros színre festett földelőérintkezők.

Kiegészítők

A kapcsoló nyitásakör az ív a tartályban lévő SFÓ gázban autoexpanziós elven oltható.

Az üzembiztonság növelése érdekében a berendezésen megtalálhatók a feszültségkijelző lámpák. Ezeken felül számos egyéb opcióval: rövidzárlatjelzéssel, segédérintkezőkkel, munkaáramú kioldókkal is felszerelhető és szállítható a berendezés.

Megszakító

Minőség

A terheléskapcsolóhoz hasonlóan a megszakító is két fix és egy mozgó érintkezőből áll, vagyis a maximális üzemeltetési biztonság céljából követi a háromállású kapcsoló kialakításának elvét. A berendezésbe épített, áramváltók által táplált elektronikus védelmi relét a közép/kisfeszültségű transzformátor névleges áramerősségéhez kell beállítani. A relé, valamint a hozzá tartozó kioldó külső segédtápforrást nem igényel.

Természetesen e készülékünk is megfelel az idevonatkozó szabványoknak, valamint a gyártás folyamatának az ISO 9002-es minősítésével. (X)

Terheléskapcsoló

Működtető szervek A készüléket alapkiépítésben kézi működtető szerkezettel szerelik fel, amely a kezelő személytől független érintke490

Jeránek Tamás okl. villamosmérnök További információk: GROUPE SCHNEIDER Merlin Gerin • Vertesz • Teletnecanique 1116 Budapest, Fehérvári út 108-112. Telefon: 206-1410, 206-1420 Fax: 206-1451 ELEKTROTECHNIKA

Automatizálás és számítástechnika

A toleráns védelmi kiértékelés

A következőkben egy új módszert mutatunk be a villamosenergia-rendszerben fellépő események osztályozására, felismerésére. Az algoritmus mintaillesztésre alapozott, technológiai modellt lényegében nem tartalmaz. Lehetséges alkalmazási területe az ÜIK, KDSZ, OVT-ben a „standardizált" védelmi kiértékelés, alarm processing (veszélyjelzés-feldolgozás) és fault analysis hibaanalízis) funkciók. A toleráns kiértékelés koncepciójának kidolgozásában az iparág több szakértője közreműködött.

1. A toleráns mintaillesztés koncepciója A toleráns eseménykiértékelés alapelve az, hogy a technológia állapotát, ill. állapotváltozásait követő jelzéseket és méréseket a primer technológiai eseményeket leíró, előre elkészített mintákkal hasonlítjuk össze. A jelzések (megfelelő időfelbontássat és pontossággal) információt adnak a primer technológiai esemény időbeli lefolyásáról. A minták tartalmazzák a várt jelzések időbeli lefolyását meghatározó paramétereket, ill. egyéb pontosító információkat (pl.: egy adott jelzés adott intervallumban nem fordulhat elő). A minták az eseményeket nem konkrét jelazonosítókkal (pl. csatornaszámmal) írják le, hanem jcltípusokkal (ezáltal lehetővé téve azt, hogy különböző mezőkben vagy alállomásokban lezajló hasonló eseményeket ugyanazzal a mintával írjunk le). Az eseménykiértékelés toleráns jellegéi az biztosítja, hogy az összehasonlítás során kisebb eltéréseket, hibákat megengedünk. A mintaillesztéssel történő eseménykiértékelés jellegzetességei: — Kevésbé érzékeny egyes jelek elmaradására, ill. arra, ha az események bármi okból nem pontosan úgy zajlanak le, ahogy azt előre elképzeltük (toleráns). Ez a tolerancia megnyilvánul abban, hogy = természetesnek veszi a jelzések időbeli bekövetkezésének kisebb mértékű szórását; = a jelzések elmaradását, ill. az elvárt időponthoz képest nagymértékű eltéréséi nem tekinti azonnal az illető minta sikertelen illesztésének, csupán az illesztés pontosságának mérőszámát módosítja. — Korlátozottan fel tudja használni az analóg méréseket is az esemény kiértékelésben (a korlátozottság abból adódik, hogy az analóg értékek időbeli változása megközelítőleg nem áll rendelkezésre olyan mintavételezéssel, mint a jelzéseké). Dr. Kádár Péter, a inűsz. tud. kand., DYNAsott Kft. Buday László. KFKI MS2K1. Dr. Mergl K. Attila, PhD. DYNAsoft Kft. Kovács György, Erőterv-ETV Rt.

1996. 89. évfolyam 10. szám

— Alkalmas arra, hogy hurkolt hálózat eseményeit is kiértékelje (azaz olyan eseteket, amikor egy primer technológiai eseményhez tartozó jelzések nem egy alállomásból származnak). — Az esemény kiértékelés legfontosabb momentumai grafikusan is megjeleníthetők: = a beérkező jelzések oszcilloszkóp kép-szerű rajzon tekinthetők meg; = a minták a jelzésekhez hasonló, de attól pl. a színében különböző rajzon ellenőrizhetők; = az illesztés eredménye az előző két rajz egyszerre való megjelenítése. — A minták definiálása, ill. a már meglévő minták módosítása vagy finomítása egyszerű (esetleg szintén grafikus) eszközökkel a felhasználó kezében van.

2. Alkalmazás a VER eseményeinek felismerésére 2.1. A funkcióval szemben támasztott követelmények Esemény kiértékelés alatt azt az autonóm, esemenyindítású funkciótértjük, amely a technológiából érkező bizonyos jelzések fellépte esetén, a jelzések egy meghatározott körére támaszkodva meghatározza a jelzések keletkezéséi kiváltó primer technológiai eseményt. Primer technológiai eseménynek tekintünk minden olyan — a diszpécser szemszögéből nézve is fontosnak ítélt — eseményt, amely az energiarendszer állapotát megváltoztatja. A kiértékelésnél megvalósításánál figyelembe veendő szempontok: • a primer technológiai események többségéről nincs közvetlen jelzésünk; • egyes eseteket alapvetően a védelmi jelzések alapján lehet kiértékelni; • a kiértékelés a primer készülékek, ill. a szekunder rendszer (védelmek) meghibásodásaira is kiterjedhet; • a kiértékelésnek kezelnie kell a hurkolt hálózaton fellépő primer technológiai események elosztott hatásait; • ha lehetséges, fel kell ismerni a primer technológiai események egymásra hatását (független események, vagy sem); • a funkció az esemény felismerésén túl végezzen információszűrést is (alarm redukció); • célszerű lehetőséget teremteni az egy eseményhez tartozó, nem redukált jelzcshalmaz (grafikus) vizsgálatára is. 2.2. Primer technológiai események és felismerésük A diszpécserek által fontosnak, az energiarendszer állapota szempontjából relevánsnak ítélt primer technológiai ese-

491

Automatizálás és számítástechnika menyeket kell a rendszernek felismernie. Ezek a következők lehetnek: • Vezetékkiesés • Transzformátor kiesés • Rendszerautomatika működések • Nem tervezett szigetképződés • Gyűjtősínkiesés • Megszakító-beragadás • Söntfoj tó-ki esés stb. Az egyes események felismeréséhez szükséges és elégséges, a technológiából jövő információkra az /. táblázatban látunk példát. Ezen információk szolgálnak az eseményfelismerés szabályrendszerének, vagyis a funkció tudásbázisának alapjául. A táblázat. Az események és ezek felismerhetősége Sorszám

Esemény

a)

T_jniXr

b)

Felismerés

!.

Vezeiékkiesés

2.

Transzformátor- — a Iranszformátor- megszakít ók kikapcsolódkiesés nak (topológia)

•— a vezetékvégi megszakítók kikapcsolódnak (topológia) —vezetéki feszültség- és áranimérések megközelítőleg nullázódnak — védelmi jelzések

d;

— transzformátor feszültség- és árammérések

TT

megközelítőleg nullázódnak — védelmi jelzések 3.

ErŐniOvi blokk- — kiesés — — —

betáplálás kiesés megszakító kikapcsolódás (topológia) telefonos üzenet hlokkvédelmi jelzések

Látható, hogy a felismerésnél a védelmi jelzések mellett alapvetőck a topológiaváltozással kapcsolatos információk, amelyek megszakító áiiásjelzés-változásokként jutnak a diszpécser központba. Segédinformációként használhatók az analóg mércsértékek. [Természetesen ott, ahol ezek nem a kiértékelés fő inputját képezik (pl. határérték-, gradiens-túllépés)]. Megjegyezzük, hogy az esemény kiértékelő funkciónál is felmerül az igény az SCADA/EMS rendszer bizonyos feldolgozási eredményeinek inputként való használatára (szigetiképződés, topológia-analízis, határértékfigyel esek). A következőkben néhány felismerendő esemény topológiai vonatkozását mutatjuk be. A 2. táblázatban és az /. és 2. ábrákon bemutatjuk, hogy a hurkolt hálózaton az adott esemény milyen kiterjedésű, honnan származhatnak a kiértékelés alapjául szolgáló mérések, topológiai- (állás-) és védelmi jelzések. 2. táblázat. Események topológiai vonatkozásai Sorszám

Esemény

Topológiai vonatkozások

1.

Vezeiékkiesés

2.

Tronszfoimátor- — egyszerű transzformálorkiesés (la ábra)

kiesés

492

— vezetékkiesés (2a ábra) — T-vezeték kiesés (2b ábra) — transzformátor + primer sín kiesés {!b ábra) — transzformátor + szekunder sín kiesés (le ábra) — transzformátor + primer sín + kapcsolódó távvezeték kiesés (Jd ábra) — transzformátor + szekunder sín + kapcsolódó távvezeték kiesés (le ábra)

e)

-rh- TT

••*

l. ábra. Transzformátor események topológiai hatásai

2.3. A mintaillesztés algoritmusa A mintaillesztés a következő három fő' adathalmazon operál: — a technológiát leíró adatbázis, amely tartalmazza a technológiából érkező jelek (mérések, jelzések) leírását; — a minták leírása, amelyet a felhasználó szakmai és üzemeltetési tapasztalatai alapján állít elő (és esetleg az üzemeltetés során módosíthat vagy bővíthet); — a konkrét esemény leírása, amelyet a folyamat-felügyelő számítógép állít elő, és amely tartalmazza egy adott esemény során beérkezett jelzésváltozásokat: továbbá az esemény lezajlása utáni technológiai állapotot leíró jelzések és mérések értékeit. A mintaillesztés algoritmusa egy minta által vezérelt fa felépítésű algoritmus. A fa csomópontjait az egy-egy mintához sikeresen illesztett technológiai események vagy értékek képezik. A sikeresen felépített fák (a gyökértől a levelekig tartó) ágai adják az illesztett mintákat. Amintaillesztési algoritmus toleráns jellegét az adja, hogy a fa felépítés során az esetleg hiányzó csomópontokat az illesztő beérkezettnek tekint (mégpedig a mintában leírt elvárásoknak megfelelően beérkezettnek), az ágat azonban bizonyos mértékű hibaponttal terheli meg. Ugyancsak hibaponttal terhelődik meg az adott ág, a nem pontosan illeszkedő (pl. tág határon belül érkező) jelzések esetén is. ELEKTROTECHNIKA

Automatizálás és számítástechnika

.TI

G)

b]

TT

• • L_

.TTL

d)

JT„.

JT...

I TT

XL

LJT

3

JL.

JL

e)

A rendszer tesztelésében segítségünkre volt az ÉMÁSZ KDSZ Diszpécser Tréning Szimulátora is. A programot két platformra implementáltuk: • 1. verzió: PC X86, DOS környezet, EGA monitor • 2. verzió: DEC Alpha Station, Open VMS/Molif környezet, XI 1/Xlib grafika Az off-line rendszer három fő részből áll: • adatelőkészítő (ennél a funkciónál történik az adatbázisgenerálás, az esetek kiválasztása); • mintaillesztő (a kiválasztott esethez kiválasztja a legjobban illeszkedő mintákat); • a megjelenítő (a mintaillesztés eredménylistáit, az eseteket, a mintákat jeleníti meg). A rendszer bemeneti jelzéskombinációit, az „ESETEK"-et, az előre eltárolt „MINTA"-kat, ill. a mintaillesztés eredményét grafikusan bemutató „KOMPOZIT" képet lényegében hasonló megjelenítőkön keresztül vizsgálhatjuk. Kompozit megjelenítés esetén egy esetet „grafikusan illesztünk" egy mintára. A koordinátarendszerek a jelzések időbeli lefolyását mutatják, jelen esetben a dinamikus jelek fellépését. Általános esetben lehetőség van kétállaputú statikus és analóg jelek megjelenítésére. Minthogy egy esetet vagy mintát több jelzés is alkothat, mint amennyi a képre elfér, a nem látható koordinátarendszerekre egérrel „rollozhatunk". Az időskála mértékegysége a 10 ms — 10 ms — 1 s — 10 s — 1 min között változtatható, így a teljes átfogható időtartomány, kihúzott ablakkal mintegy 20 min.

2. ábra. Távvezetéki és sín események lehetséges topológiai kihatásai

A mintaillesztés (egy ág felépítése) befejeződik, ha eljutottunk a fa leveléhez (vagyis az utolsó mintaelem illesztése is megtörtént), vagy ha az ág felépítése során a begyűjtölt hibapontok száma elért egy felső határértéket. Ez utóbbi eset az illető minta sikertelen illesztését jelenti, és természetesen az addig felépített fa „csonk" törlődik. Mivel a minták leírása nem jelazonosítókkal, hanem jel típusokkal valósul meg, a mintha konkretizálása (azaz annak meghatározása, hogy az illető minta által leírt esemény melyik alállomás melyik mezőjében történt) a faág felépítés kezdeti szakaszában történik. A tolerancia itt is érvényesül, azaz, ha pl. egy eseménysorozat első néhány jelzése marad el, azt az illesztő hibaponttal sújtott, de beérkezett jelzésnek fogadja el; a konkretizálódás természetesen késedelmet szenved, és az elmaradt jelzések konkrét azonosítói is csak a konkretizálódás után derülnek ki. A mintaillesztő a sikeres (bár esetleg hibaponttal sújtott) illesztéseket a minták szerint, azon belül az illesztés pontossága szerinti sorrendben egy/i'/e-ban foglalja össze, amely file maga is megtekinthető, vagy a megjelenítés egyik adata lehet.

3. Az off-line rendszer Elkészítettük a toleráns minra illesztő off-line verzióját. A programcsomag valós KDSZ adatokon, utólagos kiértékelési végez. A rendszer adatbankja az ÉMÁSZ KDSZ dBase-es adatbankjához illeszkedik. Itt annak leírva az egyes csatornák, adatgyűjtő irányok, a minták. A következő lista a mintakészlet egy részletét mutatja be. 1996. 89. évfolyam 10. szám

4. Összefoglalás A megvalósított off-line toleráns mintaillesztés tesztjei azt mutatják, hogy ez a megközelítés a hagyományos védelmi kiértékelési funkció lehetőségeit sikercsen kiterjeszti a bizonytalan, a tipikustól eltérő esetekre. A grafikus esemény-minta ábrázolás lehetővé teszi a felhasználók bevonását a minták definiálásába és karbantartásába. Az OVT-ben folyik az off-line rendszer megvalósítása. A közeljövőben a funkció on-line rendszerbe illesztését tervezzük. Lista 1. Sikeres LVA ciklus R. A távvezeték két végén sikeres LVA. R fázisú zárlat. 2. Sikeres LVA ciklus S. A távvezelék két végén sikeres LVA. S fázisú zárlat. 3. Sikeres LVA ciklus T. A távvezeték két végén sikeres LVA. T fázisú zárlat. 4. Sikeres LVA ciklus. A távvezeték két végén sikeres LVA. (A végekről csak AVO). 8. Sikertelen LVA. A távvezeték két végén sikertelen LVA. (A végekről csak AVO). 12. Sikeres GVA. A távvezelék két végén sikeres GVA. (A végekről csak AVO). 13, Sikeres LVA a távvezeték egyik végén. 28. Sikertelen GVA. A távvezeték két évégén sikertelen GVA. Végleges ki. 33. Megszakító berendezés véd. Távvezetéki megszakító beragadás. A beragadásvédelem működött. 34. Sínvédchni működés. Állomási sínzárlat. A sínvédelem működölt. 101. Sikeres LVA cik. RSTA távvezeték két végén sikeres LVA. RST fázisú zárlat. 104. Sikertelen LVA RST. A távvezeték két végén sikertelen LVA. RST fázisú zárlat. 132. Sikertelen GVA. A távvezeték egyik végén sikertelen GVA. Zárlat a vezeték végén. Végleges ki. 140. Megszakítóberagadás, túlsó végén LVA. Megszakító beragadás, saját végen RST AVO. Túlsó végen GVA. 150. Sikertelen GVA. Sikertelen GVA, analóg és statikus jelzések figyelembevételével.

493

Automatizálás és számítástechnika

UPS 2000

rH

az intelligens, szünetmentes áramellátó termékcsalád

.1

AEG

Az alattomos hálózati zavarok messze kiható következményekkel járhatnak elektronikus fogyasztóinak állapotára, a hálózati kiesések veszélyeztethetik termelése biztonságát, számítógépeinek adatállományait. i

•**

" L„.. i. cí/>ra. Egy esemény képe viim KitlQll - Pilltrr *"*'

erris üt

ü

j Í»

i

9D0

U

1

» SSSli'o

EGYENÁRAMÚ ELLÁTÁS • általános ipari célú alkalmazás, • postai áramellátási alkalmazás, - Kapcsolóüzemű tápegységek 1-7 kW - Egyfázisú egyenirányítók 24 V, 40-125 A 48 V, 31,5-63 A - Háromfázisú, up-vezérlésű tirisztoros egyenirányítók 24 V, 100-3000 A 48 V, 63-1250 A 110 V, 63-1250 A 220 V, 40-1250 A

[

1

" " • un

i',"

1

M t

9»

1

v

u«

PB

un

[

1

" A

m m

V*

Sí"

M

»

VÁLTAKOZÓ ÁRAMÚ ELLÁTÁS

i, "

"

M

1S0J

« * •

4. ábra. Egy minta képe V is ua Hsat ion - Patterns í [vents «Lo«ra cwcLa K UH bflth

99

1D00

HŰD

10W

1M0

ÜU

un

1100

1300

1Í00

UOJ

JL

I*»

1SC0

m

IM

1«

120)

13W

: 4O3

IM

iíco

lfiCO

l«

[top

dm) U! • itn.tiKGf no

oo

900 Ih n» #fr<*rd In tlH —'. t

| I— áfll «• W* in tU <— fíÖT nap b«i in UH

5. (í/jra. A kompozit megjelenítés

Irodalom

Kádár Péter: Egy komplex hibaanalizáló módszer. Elektrotechnika, 1990/4. [2] P. Major—P. Kadar: A Complex Dispalcher Center. 4th Symposium on Ex pert System Application to Power Systems, Melbourne, Australía, 4—9 January 1993. [3] Balajthy Kálmán, Demjén Csaba, Kádár Péter, Kiiveshegyi László, Mészáros Péter, Szendy Dezső, Sz.láma György, Vashegyi György: Diszpécser tréningszimulátora?.ÉMÁSZ KDSZ-ben. Elektrotechnika. 1994/8. fi]

494

Az AEG szünetmentes berendezései:

• Ipari és számítástechnikai alkalmazás - Egyfázisú kimenettel CompuMaster(OFF-LINE} 0,3-0,6 kVA CompuStar (ON-LINE) 1/2/3 kVA SAVÉ MASTER 0,6-tól 6 kVA-ig TRANSOCOM-1 5/10/15 kVA - Háromfázisú kimenettel Compu Savé 10/20/30/40/60/80/100/120 kVA TRANSOPOWER 120/160/220/360 kVA • Ipari célú alkalmazás - Egyfázisú kimenettel TRANSOBLOC-1 5/10/20/40/50 kV A - Háromfázisú kimenettel TRANSOBLOC-3 25/50/80 kVA TRANSOKRAFT 50/80/120/170 kVA AEROPOWER 400 Hz 75/90/120 kVA Valamennyi váltakozó áramú szünetmentes típusunk rendelkezik az ellátás biztonságát jelentősen növelő elektronikus megkerülő kapcsolóval (aut. bypass), tetszőleges áthidalású akkumulátorteleppel szállítható vagy meglévőhöz csatlakoztatható. 10 kVA egységteljesítmény feletti típusaink redundancia, III. teljesítménynövelés céljából párhuzamosíthatók.

DÍZELGENERÁTOROS SZÜKSÉG-ÁRAMELLÁTÁS Szolgáltatásaink: Készülékszállítás • Mérnöki szaktanácsadás • Fővállalkozás Szervizhálózatunk az egész ország területén 12 órán belüli megjelenést biztosít. Igény esetén szerződéses, rendszeres karbantartással növeljük biztonságát. HOT-LINE szolgáltatás. Termékismertetők beszerzése, műszaki tanácsadás, ajánlat céljából keressen fet bennünket. Kérdéseikre válaszol: Metzger István, Vogronics László

AEG HUNGÁRIA KFT. 1125 Budapest, Zalatnai utca 2. Telefon: 175-4854,155-8395 Fax: 156-7247

ELEKTROTECHNIKA

RAPAS Kft. 1184 Budapest, Üllői út 315. Tel.: 294-2900, Fax: 294-5837

FORGALMAZZA: Tektronix

/

WAVETEK

Kérjen részletes ismertetőt!

^CHAUVIIN ARNOUX

Fényrendszer Kft. • 1138 Budapest, Jakab u. 17. •Tel./fax: 120-1464, 269-8789 Fénystúdió • 1073 Budapest, Kertész u. 42-44. • Tel./fax: 121-0823, 322-5207

VILÁGÍTÁSTECHNIKA

ŐSZI PRE-PREG AKCIÓ ATASSÉ közvilágítási lámpatest HA-L 36 A 1x36 WFDL

- 9 999

Fénycsöves ipari lámpatest STANDARD 5 236-CR 2x36 W

,- 4 499

Fénycsöves ipari lámpatest STANDARD 5 258-CR 2x58 W

- 5 559

Az árak ÁFÁ-t nem tartalmaznak.

FÉNYNAGYKERESKEDÉS

OTIS

OTIS FELVONÓ Kft. 1033 Budapest, Huszti út 34. Tel.: 250-4945, 250-4950 Fax: 250-4946, 250-4947

A világ egyik legnagyobb felvonógyártó, karbantartó és szervizelő vállalata, az OTIS Elevátor Company (USA) tapasztalatait és gyakorlatát felhasználva, vállalkozunk tetszés szerinti igényekhez alkalmazkodó felvonók és mozgólépcsők • tervezésére, • gyártására, • szerelésére, valamint karbantartására és szervizelésére; átalánydíjas, teljes körű karbantartás, • csökkentett körű karbantartás, • alapkarbantartás rendszerben; a megbízói igényekhez rugalmasan alkalmazkodva, valamennyi felvonó- és mozgólépcsőtípusra, gyártótól függetlenül.

•

Sonnenschein

Kereskedelmi Kft. 1108 Budapest, Gyömrői út 140. Tel.: 264-9144, 265-1617/156 Fax:264-9167

Teljesen karbantartás mentes, szilárd kristályos elektrolites Sonnenschein dryfit akkumulátorok: - műszer- és be re nclezésakkumu latorok - helyhezkötött ipari akkumulátorok • akkumulátortöltök, állványok • szünetmentes áramforrások • tápellátás tervezése, méretezése

A HAGYOMÁNYOS, MEGSZŰNŐBEN LEVŐ DIL... SOROZAT HELYETT ÚJ, DIL-K... TÍPUSÚ, MODULRENDSZERŰ MÁGNESKAPCSOLÓINKAT AJÁNLJUK IGYELMÉBE:

Túlfesiuilségveflö illetve lavatszüro

NP-K kis jelszint kapcsoló

R M - K csalóio

If/J

YZ-K Y/.i időzítő

ZM-K

mozlto

W'V'

DIL-K... DIL-K...

S11 -agy S20

MV-e

oldalsó segédérintkező

feleszela

DIL-... = mágneskapcsoló -K = kompakt DIL-K = az első hazai kompakt mágneskapcsoló

Kapcsolható motorteljesítmény AC-3 kategóriában 400 V mellett: 4...11 kW ISO 9001 szerint auditált minőségbiztosítási rendszer

HO-K hörele

Kérje ingyenes termékismertetőnket! GANZ KAPCSOLÓ- ÉS KÉSZÜLÉKGYÁRTÓ KFT. Budapest X., Kőbányai út 41/c H-1475 PL 87. Telefon: (36-1) 261-1115 Telefax: (36-1) 261-7670

Tálcán kínáljuk a megoldást!

PZ-a vagy PZ-r pneumatikus iflözitö

MV-B elektromechanikus ón tartó retesz

H i - vagy L i riomlokoldali segédérintkező

Electraplan

padló alatti és mellvéd szerelési rendszer Licenc: D.E.G. Hamburg - Mellvédcsatornák alumíniumból műanyagból acéllemezből - Energiaoszlopok alumíniumból - Kórházi ágylámpasávok és szerelvénycsatornák - Padlócsatlakozók már 5 cm-es aljzattól bármely burkolathoz 16 szerelvényig

PROLUX

1135

Budapest, Lehel út 58.

- Padlócsatornák zárt és nyitható kivitelben bármilyen burkolathoz elektromos, víz, fűtés és egyéb technológiai cső vezetésére

Világítástechnikai Kft. Tel.: 120-8673,129-4442 Fax: 129-5697

Az OSRAM, HOFFMEISTER, LIVAL, ing. CASTALDI, MARTINI, SIMES magyarországi forgalmazója. Projektiroda és bemutatóterem:

1135 Bp., Bulcsú u. 21/b. Tel./fax: 120-1355, 120-9875

496

MEEI: 221-05022 Gyártás, tanácsadás, forgalmazás

Electraplan KFT.

1134 Budapest, Lehel u. 23. Telefax: 129-8393, 270-3775

ELEKTROTECHNIKA

Automatizálás és számítástechnika

Uj típusú üzemviteli automatikák alkalmazása az ÉMÁSZ Rt. alállomásaiban Kovács Miklós

Az ÉMÁSZ Rt. transzformátorállomásaiban az utóbbi években folyó védelem-automatika és irányítástechnikai rekonstrukció keretében számos új típusú berendezési fejlesztettek ki, majd helyeztek üzembe. E cikkben két új típusú berendezést ismertetünk: a METRA és a MISA elnevezésűt. A METRA rövidítés a Mikroprocesszoros Esemény vezérlésű 7>anszformátorátkapcsoló Automatiká-t jelöli. A MISA a Mikroprocesszoros Segédüzemi átkapcsoló Automatika rövidjeié.

Mikroprocesszoros eseményvezérlésű transzformátorátkapcsoló automatika (METRA) A METRA készülék kifejlesztésének előzményei A fogyasztói igények növekedése a beépített transzformátorteljesítmény és a fokozott üzembiztonság iránti igények növekedését vonta maga után. A létesítendő' új alálíomások teljesítményigénye gyakran megköveteli a 120 kV-os gyűjtó'sínes, háromtranszformátoros primer diszpozíció kialakítását. A privatizációt megelőző' években az MVM Rt.-csoport tag rész vény társaságai közötti vagyonátadási eljárások során számos 120 kV-os transzformátorállomás került áramszolgáltatói hatáskörbe, amely előzőleg az MVM Rt. (OVIT Rt. vagy erőműi) tulajdonában volt. Ezek az alálíomások többnyire nagyobb terhelési csomópontok is egyben, több transzformátorral, és az átlagnál nagyobb számú távvezetéki leágazással. Ezek a eljesítmény-igény növekedési okok vezettek a 120 kV-os gyűjtősínes, háromtranszformátorns alállomások kialakulásához (Szerencs 120/35/20 kV, Jászberény 120/20 kV), ill. tulajdonba kerüléséhez (Mátra-Lőrinci 120/20 kV) az ÉMÁSZ Rt. területén (1. ábra). Aközépfcszültségű gyűjtősínek folyamatos ellátása alapvető követelmény a véletlenszerűen bekövetkezett meghibásodások esetén is. A transzformátorok belső meghibásodását követő védelmi működések következtében előálló kieséseket követően a hagyományos ETRA-ATRA automatika (ETRA: esemény vezérlésű transzformátorát kapcsoló automatika; ATRA: állapotvezérlésű transzformátorátkapcsoló automatika) a folyamatos üzemet már nem képes fenntartani a transzformátorok megfelelő átkapcsolásával. A háromtranszformátoros alállomások biztonságos üzemvitele új típusú átkapcsolóaulomatikák kifejlesztését tette szükségessé. Ilyen okok miatt került sor a mikroprocesszoros eseményvezérlésű transzformátorálkapcsoló automatika (METRA) kifejlesztésére.

Kovács Miklós okl. villamosmérnök, ÉMÁSZ Rí., a MEE tagja

1996. 89. évfolyam 10. szám

lik

7. ábni. Málra-IJirimi 120/20kV-avIranszformátorállomás

A METRA készülék feladata és funkciói A készülék a transzformátor, a 120 és a 20 kV-os gyűjtősínmeghibásodásából eredő — transzformátor belső meghibásodás (ETRA) — 120 kV-os gyűjt ősin feszültség eltűnése (ATRA) — 20 kV-os gyűjtősín zárlat (logikai gyűjlősínvédelem) — 20 kV-os megszakító-beragadás (MB) védelmi működések következtében létrejövő kiesések miatt szükséges optimális átkapcsolásokat hivatott megvalósítani a nagyteljesítményű transzformátorok párhuzamos üzeme nélkül. ETRA funkció. A hagyományos ETRA funkcióhoz hasonlóan a transzformátor, ill. a transzformátor differenciálvédclmi zónán belüli berendezések (transzformátor fokozatkapcsoló, csillagpontképző transzformátor, Pctersen-tekercs) meghibásodása esetén a készülék áttérést kezdeményez. ATRA funkció. A 120 kV-os gyűjtősínfeszültség (K sín vagy B sín) valamelyikének eltűnése esetén (SH ki állapot melleit) a feszültség hiánya miatt ellátatlan transzformátor(ok)ról a készülék áttér a lartalék (az ép feszültségű) gyűjtősínre szakaszolt transzformátort ok )ra. Logikai gyűjtő sínvédelmi működésre történő' átkapcsolás'} funkció. A középfeszültségű gyűjtosínzárlat cselén a gyűjtősínzárlalvédelem kikapcsolja az üzemelő transzformátor megszakítóját, így a teljes gyűjtősín ellátatlan marad. A sínbontóval elválasztott gyűjtősín ép része azonban tovább üzemelhet, így a maradék fogyasztói leágazás még ..megmenthető". A METRA „eldönti", hogy melyik gyűjtősínszakaszon van a zárlat, és ennek függvényében kezdeményezi a transzformátor-áttérést. Megszakíióberagadási védelemre történő átkapcsolást funkció. Az előzőkhöz hasonló funkció, ahol a középfeszültségű hibás sínszakasz kiválasztását az adott leágazás megszakítóberagadási védelem működése definiálja. így a METRA „eldönti", hogy melyik gyűjtősínszakaszon van a megszakítóberagadás, és ennek függvényében végez transzformátor-áttérést. 497

Automatizálás és számítástechnika A METRA készülék egyéb jellemzői Az ember-gép kapcsolatot a készülék előlapján elhelyezett folyadékkristályos kijelző és fóliatasztatúra biztosítja. A készülék felső emeletének előlapján a transzformátorállomás primer elrendezési képe látható, amelyen a kapcsolóberendezések BE helyzetét zöld világító diódák szimbolizálják. A megszakítót jelölő világító diódákat fekete négyszög veszi körül. A transzformátorszimbólumok melletti piros világító dióda a transzformátor belső meghibásodása következtében létrejött áttérési kezdeményezést jelzi. A 20 kV-os gyűjtősínnegyedek melletti piros világító dióda a hozzátartozó gyűjtŐsínszakaszon bekövetkezett zárlat miatt létrejött áttérési kezdeményezésre utal. A készülék második szintjén helyezkedik el az eseményrögzítő és a tápegység. A tápfeszültség épségét a kapcsoló feletti zöld világító dióda jelzi. Az esemény rögzítő homlokfelületét szürke fólia fedi, amelyen a fólianyomógombok körvonalai szimbólumokkal jelöltek. Az cseményrögzító' bal oldalán egy piros világító dióda van. A piros világító dióda működése mindig valamilyen változás bekövetkezését jelzi. A változás természetére a folyadékkristályos kijelzőn megjelenő üzenet utal. Az ENTER-gomb megnyomásával ez nyugtázható. Az eseményrögzítő alsó részén található a soros RS-232 csatlakozó aljzat, amely a PC-vel való kommunikációt teszi lehetővé. Akészülék fénykábelen keresztül az alállomás irányítástechnikai rendszerébe integrálható. A Protecta Kft. fejlesztette és gyártja a METRA készüléket, amely az ÉMÁSZ Rt. a már említett 120 kV-os, háromtranszformátoros alállomásának transzformátor ákapcsolási funkcióját látja el.

Mikroprocesszoros Segédüzemi átkapcsoló Automatika (MISA) A MISA készülék kifejlesztésének indokai Az alállomások váltakozó áramú segédüzemi ellátásának fokozott jelentőségét az alállomások alapvető funkcióinak maradéktalan ellátása indokolja. Ilyenek például: — az egyenáramú segédüzem töltőinek táplálása, — a transzformátorok hűtése, — a világítás stb. (2. ábra).

E segédüzem ellátási biztonsága számos megoldandó feladatot vet fel a jelenlegi viszonyok között: — a segédüzemi ellátás egyedi (nehézkes, lassú) tervezése, a különböző al álló másokon nem kompatibilis kialakítása; — a betáplálások nem egyenértékű kezelése, — az alkalmazott vezérlőelemek (segédrelék) gyakori meghibásodása, — a megvalósítás tetemes kivitelezői munkája (huzalozás), — a működésekről hiányos információ halmaza. E feladatok a hagyományos elemekkel megvalósított eszközzel már nem oldhatók meg. A digitális segédüzemi átkapcsoló automatika kifejlesztését a következők indokolták: — a három független segédüzemi betáplálás egyenértékű kezelése, — alállomási segédüzem tipizálásának igénye, — az automatika alállomási irányítástechnikába (SCADA) való illeszthetősége, — az automatika távélesítés-bénítás lehetősége, — az automatika üzemkészségével, működésével kapcsolatos telemechanikai és hibajelző kontaktusok igénye, — a jelenlegi rendszer működési zavarainak és rendellenességeinek a kiküszöbölése. A MISA készülék alkalmazásának területe, előnyei, változatai

Az automatika alkalmazása — tekintettel a váltakozó áramú segédüzem jelentőségére — minden olyan transzformátor-, ill. kapcsolóállomáson indokolt, amelynek kettős vagy hármas váltakozó áramú betáplálása van. A készülék alkalmazásának előnyei: — valamennyi betáplálás egyenértékű kezelése, — egységes segédüzemi kialakítás, alállomásonkénti kompatibilitás, — gyors, egyszerű tervezhetőség és segédüzemi kivitelezés, — működés esetén megfelelő mennyiségű információ rendelkezésre állása a készülék esemenyrögzítőjében, — az alállomási irányítástechnikába való illeszthetőség, kommunikációs felület (RS-232 és fénykábeles csatlakozó), — az automatika rendszeres időközönként! önellenőrzése által megvalósított gyors, egyszerű, nagybiztonságú rendelkezésre állás. A készüléknek alapvetően kétféle változata létezik a vezérelni kívánt betáplálási megszakítók (egyen- vagy váltakozó áramú) működtetésétől függően: — mágneskapcsolót vezérlő, — megszakítót vezérlő.

3 1 400tt3» V

1

I

1 É

m. Vili

2

I *

1-

JÉ

i

1

11

z

' 1

2

2

i

! a

=

I

Y

2. ábra. Gyöngyös i20/35/20 kV-os transzformátorállomás segédüzeme

498

A MISA készülék üzemmódjai, kommunikációs felülete A készüléken az adott felhasználói igénytől (üzemi állapottól) függően a következő üzemmódok állíthatók. — Automatikus üzem. Az üzemelő betáplálás feszültségének csökkenése vagy eltűnése esetén a készülék az ép feszültségű betáplálásra tér át. Amennyiben az áttérést követően visszatér az ép feszültség, a készülék automatikusan visszatér az eredeti betáplálásra. — Állandó betáplálás, ill. kézi áttérés kijelölés. A kijelölést követően a készülék áttér a kijelölt betáplálásra. Az üzemelő betáplálás feszültségének csökkenése vagy eltűnése esetén a készülék áttérést nem kezdeményez. ELEKTROTECHNIKA

Automatizálás és számítástechnika — Segédüzem kikapcsolása. A készülék az üzemelő betáplálást kikapcsolja, feszültségcsökkenési indításokat nem fogad, é.s áttérést nem kezdeményez. Ebből az állapotból az újabb üzemmód kijelölése után kerül ki az automatika. A MISA kommunikációs felülete. A készülék külső, látható jelzései: — A készülék előlapjának bal oldalán 3 x 3 LED helyezkedik el, amelyek a következő jelentésűek: = zöld: 1, 2, 3 betáplálás feszültsége ép; — sárga: 1, 2, 3 betáplálás üzemel; — piros: 1, 2, 3 betáplálásról áttérés történt. — Fóliatasztatúra és LCD kijelző. A fólianyomógombok segítségével a menüből a kívánt üzemmód és egyéb paraméterek állíthatók. A készülék csatlakozási lehetőségei: — Soros RS-232 és fénykábeles csatlakozási lehelőség. PC segítségével a készülék páramét erezhető, ill. az eseményrögzítő tára lekérdezhető. — Hibajelző kontaktusok. A készülék működésével, ill. működőképességével kapcsolatos legfontosabb információk („Üzemkészség ellenőrzés", „Működés történt") kontaktuson is rendelkezésre állnak. — A készülék igény szerint az alállomás irányítástechnikai rendszerébe integrálható. A MISA készüléket a Prolecta Kft. fejlesztette és gyártja. Alkalmazását az ÉMÁSZ Rt. a folyamatos segédüzemi rekonstrukció, ill. űj segédüzem létesítése során kívánja figyelembe venni.

ülklsla

Svájci mezőgazdasági kisüzemek törpefeszültségű villamosenergia-ellátása A hegyi farmok hálózati csatlakoztatása rendkívül költséges volna, ezért célszerű a szükséges villamos energiát a helyszínen megtermelni. A dízel-aggregátok számos hátránya miatt a vizi energia kínálkozik energiaforrásként. Egy korszerű alpesi farm villamos csatlakozási teljesítménye minimum 4 kW, vagyis több, mint az általában termelhető 1-2 kW teljesítményű vízi energia. A megoldás: akkumulátortelep alkalmazása. Rövid ideig jóval nagyobb teljesítményt lehet nyerni a telepből, és a kis teljesítmény igényű időszakokban a telep újra feltöltődik. (így a turbinának nem kell csúcsteljesítményigényt kielégítenie.) Inverterrel 230/400 V-ra alakítják a telep energiáját, így lehet alkalmazni a hagyományos mezőgazdasági berendezéseket. Az inverter azonban drága, rossz hatásfokú, kényes és a pótalkatrész-ellátása is körülményes. Jobb megoldásnak látszik a berendezések közvetlen egyenáramú táplálása 24 V-os feszültségen. A tapasztalatok szerint ez esetben a farm villamosenergia-fogyasztása kevesebb, mint 230/400 V-on (kb. a fele). A 24 V-os mezőgazdasági készülékek ugyan ma még a kis sorozatok miatt drágábbak, mint a 230/400 V-osak, de a többletköltség kevesebb, mini amennyivé! egy 5 kVA-es inverter az egyenáramú energiaforrásnál többe kerülne (kisebb generátor és akkumulátortelep) Az üzem is megbízhatóbb és biztonságosabb. Ez különösen a fejőgépek tekintetében nagyon fontos. A napi energiaigény átlagosan kb. 12,3 kWh-ra tehető. A gyakorlati tapaszlalatok még a vártaknál is jobbaknak bizonyultak. A napi energiaigény a számított érték alatt volt. A gazdák különösen előnyösnek tartják a dízel-aggregát kiküszöbölését, a berendezések egyidejű használatánál a korlátozások elmaradását, és a fokozatmentes szabályozás lehetőségét. Kidolgozták a turbina üzemi feszültségéhez alkalmazkodó automatikus töitésszabályozót, amely jól bevált. Az akkumulátortelepek élettartama 12 évre becsülhető. Dr. S. Z.

TRADE KERESKEDELMI KFT.

1143 BUDAPEST, ZÁSZLÓS U. 7. TELEFON: 252-6269, 252-1999 FAX: 252-8170

ELCO Mintabolt XIV., Zászlós u. 7. Telefon: 252-1999

Villamosberendezéseket Gyártó és Szerelő Kft. 1077 Budapest, Bethlen G. u. 21-23. Telefon: 322-9655, 322-9656,432-7508 • Fax: 322-9654 Kapcsoló- és elosztóberendezések gyártása, tervezése

S 171 kismegszakító-

VÁSÁR B 10-13-16 A 2 9 9 , - F t - t Ó I megvásárolható. VNO és az új NOR késes biztosító aljzatokkal is kapható. 1996. 89. évfolyam 10. szám

Létesítmények villamos szerelése • Távközlési áramellátó berendezések gyártása és telepítése 1

Villamos cikkek kereskedelme

• \_lM_s frekvenciaváltók 0,4-2500 kW telj esítményhatárokhoz

499

Német nyelvű elektrotechnikai lexikon magyar személyekkel Egyedülálló elektrotechnikai életrajzi lexikon kiadására vállalkozol! a VDE Technikatörténeti Bizottsága. Szakmánknak eddig átfogó életrajzi lexikona még nem volt, az általános lexikonokban csupán néhány kivételesen kiemelkedő személyiségről találunk említést, azt is elszórtan és rendszertelenül. A nyáron megjelent mú'szerkesztője, Kürt Jáger azt a célt tűzte ki, hogy összhangba hozza az életrajzi cikkeket az elektrotechnika fejlődéstörténetével. A kiindulást az elektrotechnika története jelentette, ennek alapján választotta ki ajelentős felfedezéseket és találmányokat, majd ezekhez kapcsolódóan a felfedezőket és feltalálókat. A cikkek egységes felépítésűek, előbb a személyek rövid életrajzát közlik, ezt követi elektrotechnikai munkásságuk leírása. Bár a cikkek a személyek neve szerint, ABC sorrendben követik egymást, a szakmai részekből megismerhetjük az elektrotechnika fejlődéstörténetének legfontosabb eseményeit. Az elektrotechnikai eredmények alapján választotta ki a személyeket, függetlenül attól hogy milyen tudományág vagy ipari tevékenység területén ért el sikereket. így a lexikonban egyaránt szerepelnek mérnökök, elektrotechnikusok, fizikusok, vegyészek, autodidakta feltalálók és vállalkozók. A leírások korrekt módon adatok közlésére szorítkoznak, kommentár nélkül. Nem foglalkoznak prioritási vitákkal, vagy nemzetiségi hovatartozás kérdéseivel. A földrajzi ország- és helységneveket a korabeli viszonyoknak és elnevezéseknek megfelelően adják meg, zárójelben jelezve a jelenlegi neveket. A személynevek során írása a személyek által használt írásmódhoz ragaszkodtak, féltüntetve, ha több változatot használta. így például Déri neve után a Miksa, zárójelben a Max keresztnév áll, tekintettel arra, hogy hivatalosan a Miksa nevet használta, külföldi publikációit viszont Max Déri névvel írta alá. A névjegyzékbe élő személyeket nem vettek fel. Ezért szerepelt benne Kovács Károly Pál, Rácz István viszont nem. Szomorú, hogy utólag nevével és legfontosabb tudományos munkájával mégis kiegészíthettük az eredetileg csak Kovács K. Púiról írt cikket... A lexikon írásában 65 szakember vett részt összesen 600 cikkel. Az elektrotechnika magyar személyiségeiről jelen ismertetés szerzője írta a cikkeket. Jedlik Ányos nevét magyar javaslatra írták a lexikonba, de voltak olyan személyek, akiket idehaza alig ismerünk, felvételüket kifejezetten a német kollégák indítványozták. Ez az oka, hogy például Schafer Béla életrajzát német és magyar szerző közösen írta. Elgondolkodtató, hogy külföldön nagyra értékelt magyar mérnökökről német könyvről szerezhetünk tudomást... Mivel a könyv csak kevesekhez jut el, további ismertetés helyett, egyben ízelítőként hadd idézzük a Schafer Béláról szóló cikk magyar fordítását:

„Schafer Béla Benő (1879—19??) Sch. 1879. július 21-én Magyarországon, Szegeden született. Az Állami Felsőreáliskolában végzett tanulmányai után 1898ban Budapesten érettségizett. Már a Budapesti Polytcchnikum

Lexikon der Eleklmtcdimker, VDE-VERLAG, Bism;irckstra|je 33, D-10625 Berlin. 1996, ISBN 3-8007-2120-1

500

20 éves hallgatójaként a drótnélküli távírás felé fordult a figyelme. Apja az 1890-es évek végén Schafer János és fia néven drótnélküli távíróval foglalkozó vállalatot alapított. Sch. kifejlesztett egy hullámérzékelő detektort, az ún. antikoherert, amelynek ellenállása lecsökken a rádióhullámok hatására, így vételkor csökken a rezgőkör csillapítása. 1899-ben a Fiumei öbölben végzett kísérletek során 64 km-es drótnélküli összeköttetést tudott létrehozni. Párizsban is eredményes kísérleteket végzett. 1901-ben beiratkozott a Darmstadti Műszaki Főiskola Elektrotechnika szakára, ahol E. Kittiét professzor új elektrotechnikai intézetet létesített. 1905-ben diplomát szerzett, majd villamosgép-tervező mérnökként dolgozott a Feltcn-Guillcaume-Lahmeycr cégnél Frankfurt am Main-ban, az AEG-nél Berlinben és H. Pöge-né] Chcmnitzbcn. Itt figyelt fel H. Cooper Hewitt új higanygőz egyenirányítójára. 1909 végétől munkáját teljesen a nagyáramú egyenirányítók fejlesztésére fordította. Ehhez a szükséges támogatást eleinte Frankfurt am Main-ban W. E. Hartmanntól kapta. A Hartmann és Braun cég igazgatótanácsának néhány tagja nagy egyenirányítók fejlesztésére saját vállalatot alapított, amelynek műszaki vezetője Sch. lett. Két év múlva helyezték üzembe az első egyenirányító berendezést Frankfurt mellett, Rödelheimben, egy vasöntödében. A berendezés két vasedényes egyenirányítóból állt, s 220 V, 360 A-t szolgáltatott. A körben elhelyezett anódokal bontható higanyos azbeszt tömítéssel építették be. A katódot nem szigetelték, a villamos ívet samottgyűrűbe irányították. További berendezéseket építettek, többek között 680 A-es egyenirányítót 2 x 225 V-os, háromvezetékes, egyenáramú hálózathoz Mannhcimben (1913). A konstrukció alapvető újdonságait Sch. a Darmstadti Műszaki Főiskolán benyújtott disszertációjában írta le. A váratlanul nagy fejlesztési költségek és szabadalomjogi nehézségek arra késztették E. Hartmannt, hogy Walter Boverihez (Baden/Svájc) forduljon. Boveri felismerte az új technika jelentőségét, és a gyártás átvételére saját egyenirányító vállalatot alapított a svájci darusban. Időközben elérték a szükséges szabadalmak bírósági odaítélését. Sch. lett a Brown Boveri svájci leányvállalatának ügyvezető igazgatója. Itt tovább tökéletesíthette konstrukcióját, többek között vízhűtéssel, új gyújtóberendezéssel; a párhuzamosan kapcsolt anódokat fojtótekercseken keresztül üzemeltette. Az cgyenfeszüllség hullámosságának csökkentése érdekében szívó-fojtótekercsei alkalmazott (DRP 290710, 1914.) 1916-tól két típust rendszeresítettek: 250 és 500 A-es, 6 anódos egyenirányítót. 1917-ben a sziléziai Hirschberg elektromos művének 500 kW-os berendezést szállítottak. 1925-ben még megjelent egy cikk az ETZ-ben, az akkor Svájcban élő Sch. tollából, de azután nem sikerült további nyomra bukkanni. (Szerzők: Dr. Helmut Anschütz, Mannheim ésDr. Jeszenszky Sándor, Budapest)" Mint a cikkből kitűnik, a magyar Schafer Bélában a világhírűvé vált német—svájci higanygőz áramirányító-technika megteremtőjét tisztelhetjük. A lexikon egy példánya az érdeklődők részére rendelkezésre áll a Magyar Elektrotechnikai Múzeum könyvtárában. Dr. Jeszenszky Sándor ELEKTROTECHNIKA

ZIRaytek

Kontaktus nélküli fR-hőmérsékletmérés a villamosipari karbantartásban — kedvező árú kéziműszerekkel KODtaktusmeotes mérés 1 s alatt, többméteres távolságból Melegpontok felderítése Energiaveszteség okának megállapítása VIllaiDOS motorok és transzformátorok védelme Kedvező ár Az infravörös (IR) hőmérők a villamos berendezések diagnosztikájának és előrejelző vizsgálatának bizonyítottan gazdaságos eszközei. Felmérések során bebizonyosodott, hogy az lR-hőméröt használó villamos karbantartók melegpontot észleltek, amivel jelentős leállási és javítási költséget takarítottak meg. IR-hőmérővel a költséges, néha katasztrofális melegpontproblémákat előzhettek meg. A biztosítótársaságok is ösztönzik ügyfeleiket a megelőző infravörös ellenőrzés bevezetésére. A kézi IR-hömérök költsége több nagyságrenddel kisebb a hőkamerák (termovizió) árához képest. Népszerűségük könnyű, gyors és biztonságos használhatóságuknak köszönhető: többméteres távolságból, í s alatt pontos ének kapható. A rövid beállási idővel és kontaktusmentes vizsgálattal a hordozható műszerek gyors, bizlos eredményt adnak üzemi állapotról a gépek, berendezések leállítása nélkül. Az IR-hőmérövel - a periodikus karbantartás során, továbbá - a javítások után. és új berendezés üzembe helyezésekor a melegpont megtalálásával a javításhoz szükséges leállás megtervezhető. Villamos csatlako/ók vizsgálata A meglazult, piszkos vagy korrodált villamos csatlakozások disszipálhatják a teljesítményt és egyenlőtlen terhelést, túlmelegedest, valamint balesetveszélyt okozhatnak. A jó villamos csatlakozás ellenállása egészen kicsi. Az ellenállás növekedésével azonban leljesítménydisszipálás következik be melegedés formájában. Nagyáramú áramkörök esetében az áramszolgáltatói díjnövekedése jelentős lehet.

Környezeti hőmérséklet 32 °C

Csatlakozó hőmérséklete: Eltérés a környezethez képest:

96 °C 64 °C

35 "C 3 °C

36 °C 4 °C

37 °C 5 °C

Villamos motorok hÖvizsgálata A motor lekercselésszigetelésének élettartama általában 1D év, de drasztikusan csökkenhet — korai motorhibát okozva —, ha az üzemi hőmérséklet meghaladja az előirt maximumot. A szigetelésben a dielektromos jellemzők romlanak, (x) A témával kapcsolatban érdeklődni lehet Varga Zoltánnál.

Brüel & Kjaer Metrakust Kft. 1096 Budapest, Telepy u. 2/F Teleion: 215-8305 • Fax: 215-8202

DUOVERZIO Kft

MULTILUX KFT Villanyszerelési anyagok: műanyag sorkapocs- és kötődobozok, véclettség:IP 30-tól IP 67-ig, elosztók, fogyasztásmérődobozok, szerelvénydobozok beton- és szerelt falba,

cég magyarországi képviselete 1139 Budapest, Lomb u. 15. Tel./Fax: 149-8124,149-8102,120-9424

1996. 89. évfolyam 10. szám

Világítás a világ élvonalából:

ZUMTOBEL, STAFF, LIMBURG, BEGA, BOOM cégek képviselete

1139 Budapest Lomb u. 15. Tel/Fax: 129-9377, 149-4941,270-0832 501

Szemle

Az elektronikus mérőórák USA és nyugat-európai alkalmazási trendjei ABB 96/1. Hírlevél Az elektronikus mérőket már jó néhány éve különféle típusokban hozzák forgalomba. Az alapvető mérföldkő a digitális jelfeldolgozóknak (DSPnek) köszönhető. A mért értékek, mint például a feszültség és az áram miniavételezése, majd a diszkrét értékek digitális feldolgozás után numerikus eljárások következnek. Mivel számos ilyen jellegű operáció lehetséges, a kapott eredmények is igen sokszínűek: a mért mennyiségek pillanatnyi vagy átlagértéke, teljesítmény, energia, az energiairány (szállított vagy vételezett), induktív-kapacitív tartományok stb. Az eredmények periódusokra, vagy tarifákra bonthatók, a profilok lehetővé teszik a feszültség minőségének, a felharmonikusoknak a kiértékelését. Az elektronikus fogyasztásmérő jelentős előnyei a paraméterezhetőség és a rugalmasság, amelyek az adatok lekérdezését és a különböző feladatok ellátását egyszerűsítik. Minden egyéb funkció szoftver alapú, pl. az értékek és az adatok kijelzése, az interfészeken keresztüli adatcsere, a bináris ki-, ill. bemenetek feldolgozása, ezért e termék teljesen konfigurálható. A statisztikai adatokon alapuló /. ábráról látható, hogy ma az USA-ban az ún. solid state, azaz az Alpha típusú fogyasztásmérők mekkora piaci részt szereztek az elmúlt 5 év folyamán. 1991-ben /. ábra. A háromfázisú fogyasztásmérők történt a robbanás. piaca az USA-ban (1 000 db) Míg 1989-ben alig pár ezer háromfázisú elektronikus mérőt szereltek fel, 1993-ban 150 ezer, majd 1995-ben már 250 ezer darabos eladást könyvelhettek el. Éves szinten kb. 250 ezer elektronikus mérőt szerelnek fel, ezzel előbb-utóbb teljesen kiszorítják a hagyományos elektromechanikus, ill. hibrid fogyasztásmérőket. Az USA-ban 1996-ban már egyáltalán nem gyártanak, és nem is szerelnek fel háromfázisú mechanikus mérőket. Az elektronikus mérők erényeit és előnyeit NyugatEurópában is egyre inkább kezdik felismerni. A2. ábra a nyugat-európai adatokat ábrámechanikus zolja, ahol a trendek hasonlóan ábra. Nyugat -Európa mémbeszerzési ebbe az irányba mutatnak. trendje 1995—2000 (1000 db) A 2. ábra tartalmazza az egyfázisú és a háromfázisú mérőket is. Az áraknak tudható be, hogy az egyfázisú mérők cserefolyamata lassúbb, mint a háromfázisúaké. Egyébként ez a csökkenő tendencia, ami az elektromechanikus mérőket illeti, 2000 után is folytatódni fog, sőt az elektronika fejlődésének, és ezáltal az árak csökkenésének köszönhetően, valamint a kiépí502

tendő rendszerek igényeit kielégítve, az összbeszerzési tervek 90%...100%-a csak elektronikus mérőket fog előírni. Ezáltal az áramszolgáltatók fogyasztóiknak új szolgáltatásokat ajánlhatnak, amelyek közül akár meg válogathatnak is. Alacsony árakat ajánlva ügyfeleiknek mindkétő fél hasznát jelentheti. Dr. Kövesdi Zoltán, okl. mérnök-közgazdász, ügyvezető igazgató, ABB Energir Kft.

X Villamosnergia-gazdólkodási,i \ / Műszaki Fejlesztő és Kereskedelmi Kft. \ l 1089 Budapest, Bláthy Ottó u. 27. j V Tel. /fax: 113-8404. Tel.: 114-4404 /

FÁZISJAVÍTÓ BERENDEZÉSEK TERVEZÉSE • GYÁRTÁSA • TELEPÍTÉSE

ELAROL-Q82

Fázisjavító automatika mikroprocesszoros, OCM rendszerű (cos cp szabályozás helyett kondenzátor-gazdálkodáson alapuló meddöteljesítmény-mihlrnalizálás) .

KONDEFENZOR

Védelmi automatikák háromszög- vagy csillagkapcsolt középfeszültségű kondenzátortelepekhez

í Fázisjavítás • energiatakarékosság + költségmegtakarítás j

ELEKTROTECHNIKA

cx cx a l p h a

Az ABB Energir Kft. • T C C kábelek (nagy- és középfeszültségű kábelek, OPGW) • T N P fogyasztásmérés, terheíésvezérlés, védelmek, kommunikációs eszközök, irányítástechnikai eszközök (SCADA, RTU)

az yyEnergiadtvitel

és -elosztás" szakértője Az ABB Energir Kft.-t 1990-ben alapították. Azóta a vállalat tevékenysége jelentős mértékben kiszélesedett és ma a teljes T & D területet átfogja. Az Energiaelosztás és -átvitel az Asea Brown Boveri Inc. 34 Mrd $-os árbevételének közel 1/3-át adja, és közel 40 000 alkalmazottat foglalkoztat szerte a világon.

Magyarországon gyártó és értékesítési tevékenységet is folytatunk, de igen komoly felkészültségű mérnökcsapat is dolgozik vállalatunknál komplett alállomásí projektek tervezési és kivitelezési munkáin.

Főbb tevékenységi körünk Magyarországon a következő:

Foglalkozunk továbbá komplett projektek kulcsrakész lebonyolításával, különböző feszültségű és rendeltetésű berendezések értékesítésével, készülékcserével (pl. megszakítócsere) és teljes körű tanácsadással.

• THS nagyfeszültségű berendezések, alállomási rendszerek. • TMS középfeszültségű készülékek és berendezések. • TPT és T D T nagy- és középfeszültségű transzformátorok.

Az ABB Energir Kft. ISO9001 szerint tanúsított vállalat. A minőség iránti elkötelezettség egyik ismérve számunkra, hogy szisztematikus munkával a T Q M bevezetésére törekszünk, mely középtávú minőségtervünk részét képezi.

m é r ő

a l p h a

m é r ő a l p h a m

é r ő

a l p h a

CX m é f ő

cx a l p h a

m é r ő

cx a l p h a

m é r ő a l p h a

LCR 500 HFKV

alpha elektronikus 3 fázisú mérőóra

hangfrekvenciás vevőkészülék

m é r ő

cx a l p h a

m é r ő a l p h a

CX m é r ő

A IIII ABB Energir Kft. CÍM: 1138 BUDAPEST, VÁCI ÚT 152-156

TELEFON: 270-1555 TELEFAX: 269-8729

ÜGYVEZETŐ: DR. KÖVESDI ZOLTÁN

BANK: BNP-KH-DRESDNER BANK 13100007-00000002-00862000

Szemle A kombinált ciklusú gó'z-/gázturbinás erőművek egyre inkább tért hódítanak Siemens Power Journal Jg. 5, Juli 1996, H. 2 A Siemens Rt. élen jár a korszerű gőz-/gáz turbinás villamos erőművek turbináinak, ül. turboegységeinek, valamint generátorainak szállításában és telepítésében. Pakisztánban létesül egy — kulcsrakész átadásra megrendeli — 412 MW-os erőmű. A létesítés a gáz- és gőzturbinák mellett mind a generátorokat, mint az 500 kV-os szabadtéri kapcsolóberendezést, mind pedig az irányítástechnikát magába foglalja. A korszerű berendezés egyik jellemzője, hogy a környezetszennyezés mérteke a Világbank megszabta határértékeket nem lépi túl. Az angol áramszolgáltatók 1990 óta öt kulcsrakész, kombinált ciklusú erőművet rendeltek meg. Az összerőművi teljesítmény 4075 MW. A V94.3 típusú gázturbinák egyenként 240 MW teljesítményűek. A Fülöp-szigeteken 2 x 500 MW-os gőz-/gázturbinás erőművet létesítenek. Az egységek földgáztüzelésűek, s a tervezett villamos hatásfok cl fogja érni a figyelemre méltó 56,6%-os értéket. Dr. F. M. Az ELIN vállalat magasszintű hajtástechnikát szállít német erőműveknek ELIN Presseinformation, Wien, Aug. 1996. Az ELIN vállalat energiaszekciója a berlini VEAG (Egyesült Energiaművek Rt.) megrendelésére nagyfeszültségű motorokat is tartalmazó hajtástechnikát fog szállítani és felszerelni két (korábban keletnémet) szénerőműnek. A százmillió schilling értékű megrendelés magába foglalja a fordulatszám-szabályozós szénőrlő-malmok tervezését, telepítését és üzembe helyezését, valamint 10 kV-os feszültségű, 2 MW és 13,5 MW közötti teljesítményű villamos motorokat a Boxbergi Erőmű Q-jclü blokkja részére. A Lippendorfi Erőmű számára nem szabályozott 10 kV-os nagyteljesítményű motorok .szállításával számolnak. A szerződésen belül további hajtások szállítását tervezik egyrészt a Boxherg R-jelű erőművi blokk, másrészt mindkét erőmű tartalékhajtásai részére. Az ELIN erősödő megjelenését a német piacon egyrészt az erőművek részérc kifejlesztett nagyteljesítményű motorok magas műszaki színvonala (kiemelkedően jó hatásfok, szinte zajmentes építési mód) indokolja, másrészt mutatja az a tény is, hogy a német „Lcuna 2000" finomítóban a vállalat — az erős konkurrencia ellenére — be- és kirakodó berendezéseket tudott létesíteni. Dr. F. M. 42 MW erőművi többletteljesítmény járulékos tüzelőanyag-fel használás nélkül Siemens Power Journal Jg.5, Juli 1996, H. 2 A Preussen Elektra nemet áramszolgáltató újdonsággal állt elő a meglevő közcélú Wilhelmshaveni Erőmű továbbfejlesztésében. Az egyik üzemben levő turbinacgység középnyomású részét a legkorszerűbb — Siemens turbinalapát-kialakítási technikával készített — turbinával cserélték ki. A legújabb lapátprofil-kialakítással a 780 MW-os egységteljesítményt 42 MW-tal meg lehetett növelni többlet-tüzelőanyag felhasználása nélkül. E teljesítménynövekedéshez a kondenzátorban lévő kedvezőbb vákuumszint is hozzájárult. Dr. F. M. 504

Az első 100 MW-os Siemens napelemmodulok /. Hospe: Solarmodule für 100 MW ausgeliefert SiemensStandpunkt, Jg. 9, 1996, H.3, 32—33. o. A Siemens Rt.-né\ elkészültek az első 100 MW teljesítményű napelemmodulok. E nagyszerű műszaki előrelépést azonban napjaink villamosenergia-ellátásában, de még a közeljövő tekintetében sem szabad túlbecsülni: a napenergia az elkövetkező években Németországban még jelentéktelen szerepet fog játszani. Ez azt jelenti, hogy belátható időn belül a naperőművek még nem tudják a közcélú villamosenergia-ellátás nagyerőműveit kiváltani. Mindezek tükrében nem szabad azonban az érintett szakvállalatok napelem-fejlesztéseit alábecsülni: a Siemens/Bajor Villamos Művek Közös Vállalkozás például az elmúlt hat évben 300 millió márkát fektetett be a napelemes technika fejlesztésébe. A német, s ezen belül a Bayernwerk naperőmű-fejlesztési és -létesítési helyzetét a következőkkel lehet jellemezni: 1996-ig a vállalat összesen 1 MW naperőművi teljesítményt épített — ez 20%-át jelenti a Németországban "mindösszesen beruházott naperőművi teljesítménynek. Az 1 MW-os teljesítőképességgel a Bayernwerk nemcsak a vízenergia — mint megújuló energiaforrás — hasznosításában, hanem a beruházott naperőművi teljesítmény tekintetében is vezető szerepet tölt be a német szövetségi államok között. A jövőbe tekintő fejlesztési program szerint további 1,8 MW-lal fog bővülni a bajor napenergiás villamosenergiaellátás. Dr. F. M. A Fuzzy-logika célszerű alkalmazása a minőségbiztosításban E. Sarigiil, u. a.: Fuzzy-Logik: Ein innovativer Einsatz in der Qualitatssicherung e und i, 113 Jg (1996), H. 4, 284—285. o. A szerzők éles különbséget tesznek egy termék minőségének meghatározása és annak minőségbiztosítása között. Amíg az elsőt többkritériumos problémának tekintik, addig a másodikat összetett optimalizációs problémaként írják le. Nyilvánvalóvá vált ugyanis, hogy az ismertetőjegyeket és a termelés befolyásoló tényezőinek különböző hatásait és kölcsönös viszonyait aligha lehet formális ábrázolásban leírni. Ilyen esetben lehet a Fuzzy-logikát mint hatékony módszertani eszközt alkalmazni. Mindezek pontosabban a következőképpen fogalmazhatók meg: amennyiben egy folyamatot gyorsan és egyszerűen akarunk szabályozni, anélkül, hogy annak pontos matematikai modelljét ismernénk, ésszerű a Fuzzy-logika alkalmazása. E módszerrel — az összetettség csökkentése révén — olyan folyamatok is szabályozhatók, amelyeket eddig egyáltalán nem, vagy körülményes és ráfordít ás igényes peremfeltételek mellett lehetett csak szabályozni. Ez a Fuzzy-technikával azért válik lehetővé, mert e logika nem igényel pontos matematikai modellt. A modell egyszerű szóbeli megfogalmazásaik alapján, be- és kimenőadatokkal, valamint a feldolgozási szabályok revén leírható. A Fuzzy-logika alkalmazásához a minőségbiztosításban Öt alapvető kérdés tartozik, amelyeket a szerzők a cikkben összefoglalnak. A gyártásintegrált méréstechnika területein is alkalmazhatók a Fuzzy-módszerek. Dr. F. M. ELEKTROTECHNIKA

le tudnának szállni.

de vajon

ki

szállna fel rájuk

A világon több mint 100 nemzetközi repülőtér működik a Schneider által tervezett villamosenergia-elosztási és automatizálási rendszerek segítségével. A világ minden Iáján sok-sok repülőtér használja a Schneider termékeit azért, hogy egyetlen repülőtéri szolgáltatásban se keletkezzen zavar vagy fennakadás, a hirdetőtáblákat is beleértve. A világ 130 országában 90 000 munkatársunk fáradozik azon, hogy Merlin Gerin, Telemecanique és

Square D márkájú termékeinkkel és rendszereinkkel tökéletes megoldásokat nyújtsunk a villamosenergia-elosztás minden szintjén - elosztóhálózatok, ipari és kommunális beruházások, épületek -, valamint az ipari folyamatok irányítástechnikája és automatizálása terén.

Ön bármely szakterületen dolgozik is, a Schneider minden olyan villamos terméket és szolgáltatást biztosít, amelyre szüksége lehet. Mert mi tesszük a legtöbbet a világon a villamosságért. Groupe Schneider Merlin Gerin Vertesz Villamossági Rt. Tel.: 206-1410 Fax: 206-1451

Mi tesszük a legtöbbet a világon a villamosságért.

GROUPE SCHNEIDER Merlin Gerin

Vertesz

Telemecanique

TUNGSRAM kompakt fénycső Minden más fényűzés

in:

jövőre mennyivel és niikor emelik a villamosenergia árát. Mégsem kell számlájáért többet fizetnie, ha a Tungsram kompakt fénycsöveit használja.

^. Tungsram kompakt fénycsövek a hagyományos izzókhoz képest: •

azonos fényáram mellett 80%-kal kevesebbet fogyasztanak tízszer hosszabb élettartamúak a legváltozatosabb világítási feladatokra nyújtanak energiatakarékos és esztétikus megoldást

A Tungsram december 31-ig 20%-os kedvezménnyel árusítja kompakt fénycsöveit. Most igazán jól jár: a legkedvezőbb áron vásárolhat világszínvonalú kompakt fénycsöveket, és így villanyóráját is takarékra állíthatja. KAPHATÓAK AZ ALÁBBI Á R U H Á Z A K B A N : BAUMAX, CENTRUM, IKEA, KERAVILL, METRÓ, MICHELFEIT, OBI; SIEMENS-I CENTER, SKÁLA, TITÁN ÉS A T U N G S R A M M Á R K A B O L T O K B A N :

^

TUNGSRAM MÁRKABOLT (Budapest VII, Király u. 43-45) • TUNGSRAM RAKTÁRÁRUHÁZ (Budapest IV, Fóti Út-Blaha L. u, sarok) BUDAPEST • Bécsi lámpás (III. Bécsi út 67.) - Csővill No. I. Kft. (IV. Arany J. u. 2-6.) - Devill Kft. (XXI, Gyepsor u. I.) - Elektromert (VII., Dohány u. 81.) - Konverta Kft. (XIII., Béke u. 21-29.)-Óbudai Ker. Feji. Kft. (III. ker Zayu. 1-3.) - Salgó ésTsai Kft., (IV. Laborfalvy R u.4, VIII. Üllői út 16/a) - Somkúli és TS.ÍI Kft. (XII. Kékgolyó U. 30.) - Telesys Bt (IV. Fóti út 113.) • BALATONBOGLÁR - Csővill No. I Kft. (IV. Tabán u. 59.) • CSORNA - Ferrokontakt Kft. (Szent István tér 27.) • DEBRECEN Csővill No. I. Kft. (Szent Anna u. 66.) - Szathmári Kft. (Senyéi u. 22.) - D O R O G - Ferrokontakt Kft. (Esztergomi út I.) • DUNAÚJVÁROS- Papdi József (Szórúd M. u. 6.) • EGER - Szinkron '91 Kft. (Petőfi S. u. 8.) • ESZTERGOM - Ferrokontakt Kft. (Irinyi út 4.) • GÖDÖLLŐ - G-Lux Kft. (Kossuth L u. 31-33.) • GYŐR - Ferrokontakt Kft. (Tün-István út 9, Régi Veszprémi út 14-16.) - Salgó és Tsai Kft. (Apáca u. 6) • HAJDÚBÖSZÖRMÉNY- Elektromert Kft. (Balthazár u. 10.) • HATVAN - Csővill No. I.Kft (Tabán ti 3.) • JÁSZBERÉNY - Szórád és Szórád Kft. (Szabadság tér 6) • KAPOSVÁR - MBKE Kft. (Izzó u, 3.) • KECSKEMÉT - Polár Stúdió 2 Kft. (Csongrádi út í>6.) - Sza-CO Bt. (Mátyás király krt. 74) - KISKUNHALAS - Papdi József (Széchényi út 108.) • KISBÉR - Ferrokontakt Kft. (Széchenyi út 23..) • MISKOLC - Szathmán Kft (Álmos u. 8.) - Travill Ker. Kft. (Semmelweis u. 12.) • NAGYKANIZSA - Csövill No. I. Kft. (Fő út 8.) • NYÍREGYHÁZA - Villépszer Kft. (bzent István út 29.) - Ó Z D Szekomp Bt (Újváros tér 5.) • PAKS - I lorányi Ker. Kft. (Kereszt u. I.) • PÉCS • Bérces Kft. (Centrum Áruház, Jókai tér 9.) • SALGÓTARJÁN - RAER Bt. (Rákóczi út 44) • SÁTORALJAÚJHELY - Szathmári Kft. (Rákóczi út 15.) • SIÓFOK - Papdi József (Vak Bottyán u. 12/a) • SOPRON - Schűnvill Bt (Gyön út 22.) • SZEGED - Henry Ker. Kft. (Jósika u. 14.)- Mobil Vili. Szaküzlet (Rigó u. 3.) • SZEKSZÁRD - Miki Bt (Mikes u. 24.) • SZÉKESFEHÉRVÁR- Mentavill (Murányi u. 19.) -Telesys Bt.. (Kiritykút Itp. 20.) • SZOMBATHELY - Ferrokontakt Kft.. (Mérleg út I.) - Schönvill Bt. (Thököly út 29.) • TATABÁNYA - Devill Kft. (Árpád u. 17.) • VESZPRÉM - Telesys Kft. (Akácfa u. 26.) • ZALAEGERSZEG - Elektron Kft. (Bíró Márton u. 10/b.) További felvilágosítás: T U N G S R A M Fényforrás Értékesftés • Tel.: 169-3636, 169-6144, 169-2179