Power Quality
Inhoud van de presentatie: - de normen; - veiligheid bij het meten; - gevolgen door Power Quality problemen; - meten van (inter)harmonischen - meten van momentele gebeurtenissen - dataverwerking en rapportage van de resultaten.
VeriteQ
Power Quality
De regelgeving in Nederland m.b.t. Power Quality meten: De
Netcode >verwijst naar NEN EN 50160
De
meetmethode is Power Quality IEC 61000-4-30 (ANSI IEEE 1159)
Er
zou in de maak zijn:
NEN-EN-IEC 61000-4-30:2003 voorlopig (teruggetrokken)??
VeriteQ
Power Quality PQ EN50160 Continu - frequentie - spanning, langzame variaties; - flicker (snelle variaties); - asymmetrie (fasen onbalans) - (inter)harmonische vervorming - toonfreq. signalen
Voor de wet en energienet.
VeriteQ
Preventief onderhoud
(dreigende) storingen
Momenten - interruptions; - dips (sags) - surges; - transiënts.
Voor uw bedrijf met ook: Storing(bronnen) zoeken - veroorzaker opsporen; - tijdstip vaststellen; - oorzaak vaststellen met high speed „adaptive store“.
Power Quality Meetperiode bij een normmeting EN50160 . IEC 61000-4-30 schrijven voor : Meetperiode minstens een week
Zo Ma Di Wo Do Vr Za Zo Ma
VeriteQ
Note: Deze periode is waarschijnlijk gekozen omdat dit meestal de productie cyclus is.
Power Quality De
voorgeschreven meetintervallen:
0,2sec (10 cycles)
VeriteQ
gemiddelde In pakketten 3 sec.
gemiddelde In pakketten 10 sec.
Rapportage - toonfreq. signalen
Rapportage - netfrequentie.
gemiddelde In pakketten 10 min
Rapportage - spanning; - flicker - asymmetrie - harmonischen
gemiddelde In pakketten 2 uur
Power Quality Meetperiode bij storingzoeken Object meetperiode bij verdenking van potentiele problemen: Meet een hele cyclus
opstart apparaat
looptijd apparaat
geplande stop (indien van toepassing)
looptijd meting
VeriteQ
Power Quality Meetstrategie Doel van de meting EN 50160 meting (IEC 61000-4-30)
Planning
Planning
Meten bij de hoofdverdeler
Meten bij de betreffende verdeler
Rapportage (met bijzonderheden)
VeriteQ
Preventief onderhoud Is er een nieuwe (grote) E deelnemer?
Welke periode te meten?
Is er een probleem?
Weet u waar het vandaan komt ? welke verdeler? Welke periode te meten? Planning , Meten
Analyse (met de gebruiker)
Analyse (met de gebruiker)
Rapportage (met bijzonderheden)
Rapportage (met bijzonderheden)
Power Quality
Waar te meten
MS LS CAT IV Feeder no 1
no 2
Regelbare Aandrijving
UPS UPS
Deelnemer
VeriteQ
Motor
CAT III
Laseenheid
LED Verlichting
Waar te meten MS
Normmeting 1 week
LS CAT IV !!!! Feeder 1
CAT III
Regelbare Aandrijving
UPS UPS
?
LED Verlichting
Deelnemer
VeriteQ
Motor Na installatie en/of bij verdenking van problemen
Power Quality, typische meetopstelling
VeriteQ
Rogowski Coil
Spanningsklemmen
Power quality Analyser
Power Quality
Veiligheid
VeriteQ
Power Quality Veiligheid De gebruiker is altijd leidend bij het aan/afsluiten van de meting. Veiligheids tools zijn een must!!!
VeriteQ
Altijd
Bij veel eindgebruikers aanvullend verplicht
Power Quality Meting gedurende een week!!!!
Schakel Ruimte Op slot!!
VeriteQ
Meetopstelling
Aflezen/instellen/controleren op afstand!!!!!
Power Quality Power Quality problemen in de Industrie Storingen in de industrie, veroorzaakt door de elektrische voeding. De oorzaken zijn in vijf categorieën in te delen: - blackouts; - harmonische vervorming /interharmonische vervorming; - onder of over spanning; - dips (sags) en surges; - transients.
VeriteQ
Power Quality Kosten door Power Quality problemen
(en interruptions)
VeriteQ
Power Quality
(Inter) harmonischen vervuiling Gevolgen met voorbeelden
Note hoe ze ontstaan en wat eraan te doen volgt in sessie 2
VeriteQ
Power Quality Storingen door harmonischen Problemen veroorzaakt door harmonische stromen: - overload van de Neutrals - oververhitting van de transformatoren - “nuisance tripping” van “circuit breakers” - defecte capacitors
>gevolg: interruptions; >gevolg: slijtage >gevolg: interruptions; >gevolg: interruptions;
Problemen veroorzaakt door harmonische spanningen: - Spanning distortie - storing in induction motoren - zero-crossing noise bij thyristors
VeriteQ
>gevolg: netvervuiling; >gevolg: slijtage >gevolg: stuurfouten
Meerperiode
(Inter) harmonischen worden gegenereerd als stromen, dus zo moet je ze meten. Ze veroorzaken (inter) harmonische spanningen. Door ze beide te meten, zie je waar ze vandaan komen!!!
VeriteQ
Power Quality Overbelasting van de nulleiding: Triple N stroom toegevoegd aan de nullleiding
VeriteQ
Power Quality Meting Moeselhavenweg Amsterdam
150.0 140.0 130.0
L1, L2, L3
120.0 110.0
AC Current (Aac)
100.0 90.0 80.0
Aac Aac Aac Aac
70.0
RMS RMS RMS RMS
of Ia of Ib of Ic of In
Maximum Minimum Average 123.2 21.2 54.1 152.2 23.8 66.7 132.6 21.3 62.5 46.4 6.7 30.6
60.0 50.0 40.0 30.0 20.0
Neutral
10.0
VeriteQ
13:49:59 04-05-11
14:10
14:20 14:30 Time 01:10:09 (hh:mm)
14:40
15:00:08 04-05-11
Power Quality Derde Harmonische stroom toegevoegd aan de nullleiding
30.0
Neutral AC Current (Aac)
25.0
20.0 Harm Harm Harm Harm
15.0
3 3 3 3
of of of of
Ia Ib Ic In
Maximum Minimum Average 11.2 2.1 7.2 13.7 3.1 9.8 11.2 2.5 7.7 34.0 7.4 23.9
10.0
L1, L2, L3
5.0
VeriteQ
13:49:59 04-05-11
14:15 14:30 Time 01:10:09 (hh:mm)
15:00:08 04-05-11
Power Quality De belastbaarheid van een distributietransformator
VeriteQ
Power Quality Waar de trafo bij harmonischen last van heeft:
Skin effect: - geeft temperatuurverhoging en mechanische stress in de windingen
VeriteQ
Eddy currents - geeft temperatuurverhoging en mechanische stress in de platen
Power Quality geëxplodeerde condensator, verhit door harmonischen Z=R U
VeriteQ
Z=ω.L
Z=
1 ω.C
Power Quality
Meten van momentele gebeurtenissen voorbeelden
VeriteQ
Power Quality
VeriteQ
AC Voltage (Vac) AC Current (Aac) AC Voltage (Vac) AC Current (Aac)
Relatie tussen de stroom en spanning bij storinganalyse geven de oorsprongsrichting van de storingsgenerator aan
15.00 10.00 5.00 239.0 238.0 237.0 236.0 15.00 10.00 5.00 239.0 238.0 237.0 236.0 02:30:42 19/01/03
30:44
30:45
30:46 30:47 Time 9 seconds (mm:ss)
30:48
30:49
02:30:51 19/01/03
Power Quality Storinganalyse bij zeer snelle/korte verschijnselen (kortsluiting) Met meetfreq. 1M/sec en `wave capture` Stroom: piek + 3011 tot - 3602 A Spanning± piek +345 tot -351 V
VeriteQ
Power Quality Storinganalyse bij zeer snelle/korte verschijnselen Met meetfreq. 1M/sec met 14bit resolutie Stroom: piek + 3011 tot - 3602 A Spanning± piek +345 tot -351 V
VeriteQ
Power Quality
Dataverwerking Van (korte) storingen Voor een goede storingsanalyse is meetsnelheid gewenst van 1M/sec bij 14 bit resolutie. Één uur meten brengt 3.600.000.000 samples met 14 bit…. per kanaal Ia,Ib,Ic,In, Va,Vb,Vc,Vn.
VeriteQ
Hokusai Vloed Dit geeft een vloedgolf van meetgegevens.
VeriteQ
Power Quality Normmeting EN50160 1 wk
UN
1e kanaal Adaptive store 128k/sec 16 bit
2e
….
32e kanaal
UN Meettijd instelbaar tot 2 weken
1e kanaal Wave capture 1M/sec 14 bit
VeriteQ
Voorloper instelbaar
2e … Golf duur
Gevolg instelbaar
8e kanaal
Meettijd instelbaar Vanaf 20 msec
Power Quality
Rapportage
VeriteQ
Power Quality
Rapportage
VeriteQ
EN 50160 meting (IEC 61000-4-30)
(zeer) korte intermitterende stroomstoringen
- staafdiagram - rapportlijst
- Trends met minima en maxima
(oorzaak)analyse van de overschrijdingen
- (oorzaak)analyse
-
Power Quality EN 50160 rapportage
95/99/99,5% waarde 99,9/100% waarde
Grenswaarde 1 0,75
0
VeriteQ
Waarschuwingsniveau
Power Quality Meting Moeselhavenweg Amsterdam
150.0 140.0 130.0
L1, L2, L3
120.0 110.0
AC Current (Aac)
100.0 90.0 80.0
Aac Aac Aac Aac
70.0
RMS RMS RMS RMS
of Ia of Ib of Ic of In
Maximum Minimum Average 123.2 21.2 54.1 152.2 23.8 66.7 132.6 21.3 62.5 46.4 6.7 30.6
60.0 50.0 40.0 30.0 20.0
Neutral
10.0
VeriteQ
13:49:59 04-05-11
14:10
14:20 14:30 Time 01:10:09 (hh:mm)
14:40
15:00:08 04-05-11
Power Quality Derde Harmonische stroom toegevoegd aan de nullleiding
30.0
Neutral AC Current (Aac)
25.0
20.0 Harm Harm Harm Harm
15.0
3 3 3 3
of of of of
Ia Ib Ic In
Maximum Minimum Average 11.2 2.1 7.2 13.7 3.1 9.8 11.2 2.5 7.7 34.0 7.4 23.9
10.0
L1, L2, L3
5.0
VeriteQ
13:49:59 04-05-11
14:15 14:30 Time 01:10:09 (hh:mm)
15:00:08 04-05-11
VeriteQ
Power Quality Storinganalyse bij een wind turbine Deze schakelde “zomaar” af. De oorzaak bleek een zeer kort verschijnsel 20.00
18.00
16.00
14.00
Value (kV)
12.00
Event here caused turbine shut down to occur 8 seconds later
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
VeriteQ
0.00 01:20:28 13/09/08
20:32
20:34
20:36
20:38
Time 17 seconds (mm:ss)
20:40
20:42
01:20:45 13/09/08
Power Quality Storinganalyse bij zeer snelle/korte verschijnselen met meetfreq. 1M/sec bij 14bit resolutie Phase to phase partial short
40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00
Value (kV)
10.00 5.00 0.00 -5.00 -10.00 -15.00 -20.00 -25.00 -30.00 01:20:33.275 13/09/08
VeriteQ
33.285
33.290
33.295
33.300
33.305
Tim e 57 m illisecs (ss)
ca 4 msec 20 msec
33.310
33.315
33.320
01:20:33.332 13/09/08
Power Quality
Eigenschappen van netwerken Aantal storingen
VeriteQ
Omvang van de storingen
Power Quality Ten slotte Als u geen Power Quality probleem heeft, hoeft u geen actie te nemen
VeriteQ
Als u het niet weet, zou u minstens één maal moeten meten
Power Quality
Dank u voor uw aandacht
VeriteQ
