Jakość energii elektrycznej

Współcześnie zapewnienie wysokiej jakości parametrów energii elektrycznej staje się coraz większym wyzwaniem dla dostawców energii. Jakość energii, a nie tylko jej dostępność, jest także coraz bardziej istotna dla odbiorców, gdyż ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo, komfort i koszty eksploatacji. Dotyczy to zarówno zakładów przemysłowych, instytucji publicznych jak i budynków mieszkalnych. Technologia Elsta Elektronika POWER QUALITY TECHNOLOGY jest odpowiedzią na te potrzeby i z jej wykorzystaniem została opracowana rodzina urządzeń „FW Power” do poprawy jakości energii elektrycznej poprzez filtrację wyższych harmonicznych, kompensację mocy biernej czy symetryzację prądów fazowych. Efektem końcowym jest cała generacja rozwiązań filtrów aktywnych oraz kondycjonerów napięcia.

POWER QUALITY TECHNOLOGY

Wielokrotnie przyczyną narastających problemów związanych z niską lub niestabilną jakością energii elektrycznej jest powszechne stosowanie tzw. „nieliniowych” lub „niespokojnych” odbiorników energii, do których zaliczyć można wiele urządzeń: układy przetwarzania energii, prostowniki, falowniki, systemy oświetleniowe, urządzenia elektroniczne, energoelektryczne, instalacje fotowoltaiczne i inne źródła energii rozproszonej. Urządzenia te powodują wzrost mocy biernej, zaburzenia napięcia w postaci wahań lub efektu migotania, wprowadzają do sieci wyższe harmoniczne i powodują niesymetryczne jej obciążenie. W wielu wypadkach może to powodować przekroczenie dopuszczalnych parametrów jakości energii, określonych w normach i umowach zawartych pomiędzy odbiorcą a dostawcą energii elektrycznej.

Dbając o dynamiczną poprawę stanu sieci elektrycznej oraz rozwiązanie problemów prosumentów energii, nasza firma opracowała nowoczesną i innowacyjną technologię Elsta Elektronika POWER QUALITY TECHNOLOGY, której zastosowanie pozwoliło na opracowanie rodziny urządzeń „FW Power” do dynamicznej kompensacji zaburzeń typu prądowego i napięciowego. Obecnie linię produktową wspierającą koncepcje sieci „smart grid” tworzą filtr aktywny typu AP-100, APF-300 oraz kondycjoner napięcia typu KN-01.

Filtr Aktywny APF-100 i APF-300 ma zastosowanie w sieciach 4- przewodowych niskiego napięcia do filtracji wyższych harmonicznych, kompensacji mocy biernej oraz symetryzacji prądów. Kondycjoner napięcia typu KN-01 oferuje najbardziej kompleksowe podejście do poprawy parametrów jakościowych napięcia spośród całej rodziny produktów „FW Power”.

Nasza oferta obejmuje również inne  urządzenia do kondycjonowania energii elektrycznej, w tym m.in. kompensatory mocy biernej.

Produkty z grupy jakości energii elektrycznej

Elsta Elektronika POWER QUALITY TECHNOLOGY
Parametr APF-100/25/4w/E APF-100/50/4w/E
Typ APF-100 - 25A APF-100 - 50A
Liczba faz 3 (wersja 4-przewodowa) 3 (wersja 4-przewodowa)
Moc znamionowa [kVA] 17 35
Prąd pojedynczej jednostki [A] 25 50
Maksymalny prąd przewodowy kompensacji 2x In 2x In
Częstotliwość sieci [Hz] 50 ±4% 50 ±4%
Napięcie sieciowe 3x 400 V AC ± 10% 3x 400 V AC ± 10%
Częstotliwość przełączania [kHz] 14 14
Czas odpowiedzi [µs] < 136 < 136
Zastosowanie Kompensacja harmonicznych, Kompensacja mocy biernej, Redukcja asymetrii prądowej Kompensacja harmonicznych, Kompensacja mocy biernej, Redukcja asymetrii prądowej
Działanie Programowane priorytety zadań kompensacyjnych. Definiowanie profili pracy. Programowane priorytety zadań kompensacyjnych. Definiowanie profili pracy.
Zakres kompensacji harmonicznych Całe spektrum do 50-ej lub selektywna Całe spektrum do 50-ej lub selektywna
Współczynnik THDi [%] < 5 < 5
Zakres kompensacji mocy biernej 0 ~ 100% indukcyjna, 0 ~ 100% pojemnościowa 0 ~ 100% indukcyjna, 0 ~ 100% pojemnościowa
Poprawa współczynnika mocy cos φ = -0,85 … 1 … 0,85, tg φ = 0 ~ 0,6 cos φ = -0,85 … 1 … 0,85, tg φ = 0 ~ 0,6
Zakres symetryzacji prądowej 0 ~ 100% 0 ~ 100%
Współpraca z instalacjami PV Tak Tak
Interfejs komunikacyjny Ethernet, opcjonalne WiFi Ethernet, opcjonalne WiFi
Interfejs użytkownika OLED 4x20 + wielofunkcyjny przycisk, Interfejs WEB, Modbus TCP OLED 4x20 + wielofunkcyjny przycisk, Interfejs WEB, Modbus TCP
Sposób podłączenia pomiarów prądu Układ otwarty lub zamknięty Układ otwarty lub zamknięty
Wejścia pomiarowe Przekładniki 5A, Przetworniki A / V Przekładniki 5A, Przetworniki A / V
Temperatura otoczenia podczas pracy [°C] -10..45 -10..45
Straty mocy [kW] < 0,77 (< 4,5%) < 1,2 (< 3,5%)
Szerokość [mm] 600 600
Wysokość [mm] 700 700
Głębokość [mm] 300 300
Stopień ochrony (IP) IP30 IP30
Kolor obudowy RAL 7035 RAL 7035
Rodzaj chłodzenia Powietrzne Powietrzne
Normy EN 62477-1:2012, EN IEC 61000-6-2:2019, EN IEC 61000-6-4:2019, EN IEC 61000-3-2:2019, EN IEC 63000:2018, PN-EN 60146-2:2001 EN 62477-1:2012, EN IEC 61000-6-2:2019, EN IEC 61000-6-4:2019, EN IEC 61000-3-2:2019, EN IEC 63000:2018, PN-EN 60146-2:2001
Oznaczenie CE Tak Tak
Certyfikat UL Brak Brak
Certyfikat RoHS Tak Tak
Parametr APF-300/200/E APF-300/400/E
Kod producenta APF-300/200/E APF-300/400/E
Liczba faz 3 (wersja 4-przewodowa) 3 (wersja 4-przewodowa)
Moc znamionowa [kVA] 150 300
Prąd pojedynczej jednostki [A] 200 400
Maksymalny prąd przewodowy kompensacji 2x In 2x In
Częstotliwość sieci [Hz] 50 ±4% 50 ±4%
Napięcie sieciowe 3x 400 V AC ± 10% 3x 400 V AC ± 10%
Czas odpowiedzi [µs] 100 100
Dynamika prądu kompensującego [A/ms] > 800 > 1600
Tętnienia od PWM prądu kompensującego [A p-p] b.d. < 0,4
Zastosowanie Kompensacja harmonicznych, Kompensacja mocy biernej, Redukcja asymetrii prądowej Kompensacja harmonicznych, Kompensacja mocy biernej, Redukcja asymetrii prądowej
Działanie Programowane priorytety zadań kompensacyjnych. Definiowanie profili pracy. Programowane priorytety zadań kompensacyjnych. Definiowanie profili pracy.
Zakres kompensacji harmonicznych Całe spektrum do 50-ej lub selektywna Całe spektrum do 50-ej lub selektywna
Zakres kompensacji mocy biernej 0 ~ 100% indukcyjna, 0 ~ 100% pojemnościowa 0 ~ 100% indukcyjna, 0 ~ 100% pojemnościowa
Zakres symetryzacji prądowej 0 ~ 100% 0 ~ 100%
Współpraca z instalacjami PV Tak Tak
Interfejs komunikacyjny Ethernet RJ45 @ Modbus TCP/IP Ethernet RJ45 @ Modbus TCP/IP
Interfejs użytkownika Panel dotykowy 7" Panel dotykowy 7"
Sposób podłączenia pomiarów prądu Układ otwarty lub zamknięty Układ otwarty lub zamknięty
Wejścia pomiarowe Przekładniki 5A Przekładniki 5A
Wejścia i wyjścia 2 DI 2 DI
Praca równoległa Tak Tak
Temperatura otoczenia podczas pracy [°C] 5..40 5..40
Temperatura składowania [°C] -5..55 -5..55
Wilgotność względna 20..95% bez kondensacji 20..95% bez kondensacji
Straty mocy (pełna wydajność pracy) [kW] ~5 ~10
Szerokość [mm] 830 830
Wysokość [mm] 2335 2335
Głębokość [mm] 935 935
Stopień ochrony (IP) IP41 IP41
Kolor obudowy RAL 7035 RAL 7035
Rodzaj chłodzenia Powietrzne Powietrzne
Możliwość rozbudowy Tak do APF-300/400/E ---
Oznaczenie CE Tak Tak
Certyfikat UL Brak Brak
Certyfikat RoHS Tak Tak

Filtr aktywny typu APF-100, APF-300

Filtr aktywny APF-100 i APF-300 ma zastosowanie w sieciach 4- przewodowych niskiego napięcia w celu filtracji wyższych harmonicznych, kompensacji mocy biernej i symetryzacji prądów.

APF-25-izo-z-logo-wersja-E_miniatura

APF-100 to kompaktowe urządzenie do poprawy jakości energii elektrycznej

Skuteczna filtracja do 50-tej harmonicznej

Wysoka kompensacja mocy biernej

Ograniczenie kosztów poboru energii elektrycznej

Równomierne obciążenie sieci i symetryzacja prądów

Łatwa i prosta instalacja urządzenia

Wygodny interfejs WEB do parametryzacji pracy

Interfejs Modbus TCP do zdalnego odczytu danych

Współpraca z odbiornikami nawet do 200 kW

APF-300 to urządzenie oferowane w postaci wolnostojącej szafy do poprawy jakości energii elektrycznej

Skuteczna filtracja do 50-tej harmonicznej

Wysoka kompensacja mocy biernej

Ograniczenie kosztów poboru energii elektrycznej

Równomierne obciążenie sieci i symetryzacja prądów

Łatwa i prosta instalacja urządzenia

Wygodny panel operatorski HMI do parametryzacji pracy

Interfejs Modbus TCP do zdalnego odczytu danych

Oferowany prąd kompensacyjny aż do 400A

Możliwość pracy równoległej dwóch urządzeń

Automatyzacja pracy w rozdzielnicy 2-sekcyjnej

Budowa modułowa

Wysoki stopień ochrony IP41

Charakterystyka

Zapewnienie w obecnych czasach wysokiej jakości energii elektrycznej stanowi poważne wyzwanie dla dystrybutorów energii (OSD). Ogromna liczba urządzeń elektronicznych, urządzeń przetwarzających energię elektryczną, napędów (silników), falowników czy nawet systemów oświetleniowych jest bardzo użyteczna, a wręcz niezbędna w nowoczesnym życiu. Jednak produkują one również znaczący poziom zakłóceń, które wymagają odpowiedniej reakcji. Aby sprostać temu wyzwaniu opracowaliśmy filtry aktywne APF-100 i APF-300 – urządzenia niskiego napięcia w celu poprawy wybranych parametrów jakościowych energii elektrycznej w większości powodowanych przez nieliniowe odbiorniki.

Elsta Elektronika POWER QUALITY TECHNOLOGY to innowacyjne rozwiązanie energoelektroniczne połączone z zaawansowaną technologią analizy sygnałów pomiarowych w czasie rzeczywistym, pozwalające na osiągnięcie wysokiej efektywności w korekcji parametrów jakościowych energii elektrycznej. Wchodzący w skład rodziny produktów „FW Power” wykorzystujących tę technologię filtr aktywny APF-100 i APF-300 ma zastosowanie w sieciach 4- przewodowych niskiego napięcia w celu filtracji wyższych harmonicznychkompensacji mocy biernej oraz symetryzacji prądów fazowych wraz z redukcją prądu przewodu neutralnego. Filtry APF-100 i APF-300 dynamicznie dostosowują się do rodzaju obciążenia i wytwarzają prąd kompensacyjny w celu przywrócenia kształtu prądu sieci zbliżonego do sinusoidalnego

Urządzenia zapewniają dynamiczną kompensację wyższych harmonicznych powodowanych pracą nieliniowych odbiorników w sieci niskiego napięcia. Urządzenie przeznaczone jest do instalacji w obiektach przemysłowych, komercyjnych lub użyteczności publicznej. Dzięki zastosowaniu APF-100 i APF-300 parametry elektryczne widoczne od strony sieci są znacznie bardziej zbliżone do nieodkształconego przebiegu sinusoidalnego, co przekłada się na wiele aspektów technicznych i ekonomicznych i jest korzystne zarówno dla odbiorcy, jak i dostawcy energii elektrycznej.

Istotne cechy filtrów APF-100, APF-300

Kompensacja mocy biernej  – W mieszkaniach i domach płaci się tylko rachunki za moc czynną, ale wielu klientów biznesowych płaci rachunki także za moc bierną. Po kompensacji mocy biernej z zastosowaniem filtra APF-100 lub APF-300 rachunek za moc bierną spada praktycznie do zera!

Równomierne obciążenie sieci (symetryzacja) – pomiędzy dystrybutorem energii (OSD) a odbiorcą, który pobiera na każdej fazie inną wartość prądu, można doprowadzić do równomiernego obciążenia sieci (na każdej fazie ten sam prąd) od strony dystrybutora. Z punktu widzenia dystrybutorów energii elektrycznej jest to bardzo ważna zaleta.

Redukcja zakłóceń (czyli filtracja harmonicznych) – każdy odbiorca podłączający praktycznie dowolne urządzenie do sieci 230V powoduje, że zakłócenia generowane przez to urządzenie są „wstrzykiwane” do sieci energetycznej, które widzą inni odbiorcy. Dzięki zastosowaniu filtra APF-100 lub APF-300 można wyeliminowywać wiele negatywnych efektów w sieci powodowanych przez te zakłócenia.

Zwiększenie efektywności energetycznej – filtr aktywny typu APF-100 i APF-300 w pełni odpowiada na aktualne zapotrzebowanie rynku płynące z Ustawy z dnia 20 maja 2016 r. o efektywności energetycznej Dz. U.z 2016 r. poz. 831. Ten akt prawny nakłada na przedsiębiorstwa obowiązek wykonania audytów energetycznych, których wyniki wymuszają często konieczność działań służących poprawie efektywności energetycznej.

Zasada działania

Filtr aktywny typu APF-100 i APF-300 mierzy i analizuje prądy oraz napięcia fazowe w czasie rzeczywistym. W zależności od sytuacji, aktywnie generuje prądy kompensacyjne o takich chwilowych wartościach amplitudy i fazy, aby uzyskać optymalny efekt. Charakterystyczną cechą APF-100 i APF-300 jest jednoczesna kompensacja zaburzeń i symetryzacja prądów, jak również bardzo szybki czas reakcji urządzeń na zmienność parametrów wejściowych. Realizacja tak zaawansowanej funkcjonalności stała się możliwa dzięki zastosowanemu rozwiązaniu Elsta Elektronika POWER QUALITY TECHNOLOGY, dającemu bardzo duże możliwości obliczeniowe urządzenia. Ponadto nasz produkt umożliwia wizualizację głównych parametrów sieci, takich jak: napięcie, prąd, moc czynna, bierna i pozorna, współczynnik mocy, temperatura, współczynnik THDi. Jednocześnie dzięki wbudowanemu w APF-100 serwerowi WEB i komunikacji WI-FI istnieje możliwość wizualizacji parametrów z użyciem tabletu lub innego urządzenia mobilnego. Z kolei filtr APF-300 udostępnia użytkownikowi czytelny, kolorowy panel sterujący, pokazujący wszystkie potrzebne dane pomiarowe i umożliwiający sterowanie urządzeniem.

Zasada działania APF-100

Zastosowanie

Filtr Aktywny typu APF-100 może współpracować z odbiornikami lub instalacjami 3-fazowymi o małej lub średniej mocy (najbardziej efektywna praca z odbiornikami o mocy z przedziału 10 do 200 kW), natomiast filtr aktywny APF-300 z uwagi na oferowaną wysoką moc kompensatora dedykowany jest dużym zakładom produkcyjnym i przetwórczym Proponowane rozwiązanie znajduje zastosowanie w obiektach przemysłowych i komercyjnych, w których występują znaczne pobory mocy biernej oraz duży poziom wyższych harmonicznych prądu, co często objawia się m.in. poprzez nadmierne zużycie energii, zwiększoną awaryjnością urządzeń i instalacji, przegrzewanie przewodów i transformatorów, generowanie różnego rodzaju zakłóceń i zaburzeń. Nasze filtry aktywne znajduje zastosowanie wszędzie tam gdzie stosowana jest aparatura wrażliwa na wszelkie zakłócenia na przykład: zautomatyzowane linie produkcyjnecentra danychwęzły sieci telekomunikacyjnejlaboratoria z aparaturą pomiarowąobiekty medyczne itp. Niekorzystny wpływ wyższych harmonicznych może także dotyczyć obiektów kultury i biznesu, takich jak muzeasale koncertowe i konferencyjne, gdzie zakłócone mogą zostać systemy audiowizualne. Kompensacja wyższych harmonicznych oraz mocy biernej ma także duże znaczenie dla tzw. budynków inteligentnych w których kluczową rolę odgrywają systemy sterowania i efektywność energetyczna.

Zastosowanie APF-100

Zalety urządzenia

Redukcja zaburzeń w sieci elektrycznej - filtracja do 50 harmonicznej

Równomierne obciążenie sieci poprzez symetryzacje prądów fazowych

Poprawa współczynnika mocy - kompensacja mocy biernej i redukcja przesunięcia fazowego

Zwiększenie efektywności energetycznej

Dynamiczne dostosowanie do rodzaju obciążenia

Kilka wersji APF-100 - urządzenie może generować prąd kompensacyjny aż do 50A na fazę

Kilka wersji APF-300 - urządzenie może generować prąd kompensacyjny aż do 400A na fazę

Obniżenie startu mocy w elementach indukcyjny i transformatorach

Zmniejszenie poboru prądu rozruchowego

Obniżenie kosztów zużycia energii elektrycznej

Redukcja temperatury elementów indukcyjnych

Zmniejszenie awaryjności sprzętu elektronicznego i degradacji izolacji

Redukcja prądu przewodu neutralnego

Bogate możliwości konfiguracji

Możliwość definiowania profili pracy oraz priorytetów

Intuicyjny panel konfiguracyjny

Kondycjoner napięcia typu KN-01/50/N

Współpraca z sieciami niskiego napięcia

Symetryzacja napięć fazowych

Ograniczenie zmienności napięć

Zmniejszenie ilości włączeń instalacji PV

Łatwość instalacji i konfiguracji

Innowacyjny produkt polskiego pochodzenia

Kondycjoner napięcia typu KN-01 stanowi rozwiązanie problemu wykraczania napięcia sieciowego poza dopuszczalny zakres 230 V +/-10%. Urządzenie pozwala na dynamiczną korektę poziomu napięć fazowych w celu ich wyrównania lub stabilizacji w określonym zakresie. Jego funkcjonalność otwiera nowe możliwości w szczególności dla sektora energetycznego. Kondycjoner zapewnia dodatkowe narzędzie stabilizujące system elektroenergetyczny, zwiększa jego elastyczność oraz niezawodność poprzez uzyskanie i utrzymanie parametrów jakościowych energii elektrycznej na właściwym poziomie. Urządzenie pozwala lepiej wykorzystać dostępne zasoby i zmniejsza ilość zgłoszeń dotyczących wyłączania się falowników w przydomowych instalacjach PV.

Przykład działania kondycjonera napięcia typu KN-01 w trybie symetryzacji napięć fazowych przedstawiono na wykresach. Moment załączenia kondycjonera zaznaczono za pomocą strzałki, natomiast okresy jego pracy oznaczono kolorem zielonym. W omawianym przykładzie napięcia fazowe wynosiły od 231V do 248V w zależności od fazy, zaś aktywowanie trybu symetryzacji napięć w oprogramowaniu kondycjonera pozwoliło utrzymać napięcia na stabilnym poziomie w okolicach 240V jednocześnie dla każdej fazy. Sprowadzenie napięcia sieciowego do właściwego poziomu tj. 230V +/-10% i utrzymanie go w tych granicach pozwala lepiej wykorzystać dostępne zasoby systemu energetycznego.

Zobacz film

POWER QUALITY TECHNOLOGY