Z naraščajočo rabo električne energije električna omrežja in inštalacije postajajo vse bolj zapletene. Pogosto se dogaja, da bremena niso simetrično porazdeljena med fazami, kar vodi v izpade varovalk na najbolj obremenjeni fazi, čeprav je skupna trifazna moč odjema pod skupno inštalirano močjo varovalk oziroma zakupljeno priključno močjo. V takih primerih je mogoče prerazporediti bremena med fazami. Tak poseg pa zahteva fazno razpoznavo posameznih bremen ali točk v inštalaciji ali omrežju. Predvsem v obširnejših inštalacijah je lahko ugotavljanje fazne pripadnosti pod napetostjo izziv, saj se ne moremo vedno zanesti na sledenje posameznemu vodniku. Gridphase (na zgornji sliki) je inovativna rešitev, ki ne glede na kompleksnost omogoča zanesljivo prepoznavanje faze pod napetostjo tako v celotnem omrežju za distribucijo energije kot tudi v električnih inštalacijah.
Način merjenja
Gridphase je merilni sistem, ki uporablja merjenje in primerjavo napetostnih kazalcev (angl. synchrophasors) ter ne zahteva vsiljevanja visokofrekvenčnega signala.
V inštalacijah
Gridphase primerja fazna kota napetosti dveh točk v omrežju. Prva točka je t. i. referenčna točka in ta je navadno določena v razdelilni omari ali na transformatorju oziroma na mestu, na katerem poznamo stanje faz. Ta meritev se shrani in s pomočjo naprav, ki jih zagotavljamo v omrežju v isti frekvenčni coni, naprava lahko vzdržuje shranjeno meritev. Ko naredimo naslednjo meritev, se ta primerja s shranjeno referenčno meritvijo. Razlika kotov med referenčno in drugimi meritvami nam pove, ali gre pri primerjavi za isto fazo (razlika kotov je 0°) ali za eno od drugih dveh (razlika kotov je 120° oziroma 240°). Način je ilustriran na sliki 2.
Da je shranjeno meritev referenčne točke mogoče ohranjati, skrbi zaledni sistem, ki je sestavljen iz strežniške aplikacije in merilnih naprav v isti frekvenčni coni. Gridphase tako za delovanje potrebuje podatkovno povezavo. Ta je zagotovljena s povezavo naprave Gridphase preko vmesnika Bluetooth na pametni telefon, ki zagotavlja podatkovno povezavo z zalednim sistemom za izmenjavo in shranitev meritev napetostnih kazalcev.
Slika 2: Način uporabe v inštalacijah (zgoraj: vzpostavitev referenčne točke, spodaj: meritev)
V energetskih omrežjih
V energetskih omrežjih je pomembno, da je fazni okvir enoten v celotnem omrežju ter da se s časom ne spreminja. To zagotovimo z namestitvijo stacionarne naprave na mesto, kjer je faznost dobro določena (npr. zbiralke 110 kV v razdelilni transformatorski postaji). S tem lahko zagotovimo fazno sledljivost v celotnem omrežju. Sistem Gridphase podpira patentirano rešitev za kompenzacijo kota na podlagi poenostavljenega modela omrežja, ki je naložen v zalednem delu sistema. Uporabniku naprave Gridphase ni treba skrbeti za fazne zasuke zaradi faznih številk transformatorjev, ker se ti na podlagi lokacije uporabnika avtomatsko kompenzirajo. Slika 3 ilustrira način uporabe.
Slika 3: Način uporabe v energetskem omrežju
Aplikacija Gridphase
- Povezava Bluetooth s telefonom.
- Dostopna za Android in iOS.
- Shranjevanje meritev.*
- Avtomatska kompenzacija kota na podlagi modela omrežja.*
(* Na voljo v verziji za elektrodistribucije.)
Primeri uporabe
Gridphase se lahko uporablja v različnih scenarijih, tako v električnih inštalacijah za števcem kot v distribucijskem elektroenergetskem omrežju pred števcem, izpostavimo pa lahko naslednje primere:
- preobremenitve posamezne faze in izpadi varovalk: asimetrična porazdelitev bremen lahko povzroči izpad varovalke na najbolj obremenjeni fazi. Gridphase pomaga ugotoviti fazno pripadnost bremen brez izklapljanja napetosti;
- izvedba meritev: za zagotovitev fazne istovetnosti v različnih točkah inštalacije, še posebej v obsežnejših industrijskih inštalacijah, kjer so razdalje večje in faznosti ni mogoče določati s klasičnimi pristopi;
- pravilna fazna priključitev ob vgradnji in vzdrževanju elektroenergetskih elementov, npr. distribucijskih in merilnih transformatorjev, stikalnih blokov, priklopov kablov in vodnikov …;
- iskanje napak napačnih napetostnih faznih signalov v sekundarnih sistemih (npr. zaščitni in merilni tokokrogi);
- vgradnja in menjava števcev energije, da se lahko zagotavlja večja simetričnost obremenitve trifaznih omrežij.
Prednosti Gridphase
Enostavna uporaba v treh korakih:
- Vklop: ne zahteva zapletene namestitve.
- Sinhronizacija: pred merjenjem se naprava sinhronizira s signalom GPS in nato ohranja sinhronizacijo tudi ob izgubi tega signala.
- Meritev: za identifikacijo faze enostavno pomerimo napetost.
Dostopen za vse: inovativna zasnova in patentirane funkcionalnosti omogočajo nizko ceno naprave.
Sklep
Električarjem in energetskim podjetjem Gridphase poenostavlja prepoznavanje faze ter zagotavlja natančne fazne informacije in optimalno porazdelitev obremenitev v vseh scenarijih. Z inovativno zasnovo in cenovno dostopnostjo je ključni pripomoček za učinkovito upravljanje električnih omrežij.
Za več informacij o izdelku in naročilo obiščite: https://gridinstruments.com/grid-phase.
→ Celoten članek je objavljen v Elektrotehniški reviji številka 2/2024
Avtor:
dr. Urban Kuhar
Ne spreglejte strokovnih predstavitev:
PRAVILNIKI, STANDARDI in TEHNIČNE SMERNICE za nizkonapetostne inštalacije in zaščito pred delovanjem strele | Vse na enem mestu
Zaščita pred delovanjem strele in prenapetostna zaščita | Novi Pravilnik in Tehnična smernica
Obratovanje in vzdrževanje električnih inštalacij in postrojev – v skladu s predpisi in slovenskim standardom SIST EN-50110 | Obveznosti delodajalca in delojemalca za varno delo na električnih inštalacijah in postrojih ter obvezni INTERNI PRAVILNIKI
VARNO VZDRŽEVANJE v proizvodni in infrastrukturni dejavnosti – LOTO (Lock out / Tag out = Zakleni / Označi) | Osamitev opreme, odstranitev virov energije, zaklepanje in označevanje pri vzdrževanju s ciljem nič nezgod
DELO POD NAPETOSTJO – uspešno izvajanje v praksi | Pridružite se vi ali vaši sodelavci že več kot 500 usposobljenim za delo pod napetostjo (DPN)

Naročilo revije:
Enoletna naročnina: 29,70 €
Enoletna naročnina za študente in dijake: 19,80 €