Istnieją przypadki, w których konsekwencje zdarzeń powinny być śledzone lub monitorowane na długo przed i po ich wystąpieniu. Należą do nich między innymi spadki i wzrosty napięcia, zmiany częstotliwości oraz wahania mocy.
Długoterminowe dochodzenie po zdarzeniu
Firma Elspec dostarczyła 10 systemów equalizerów dla 10 farm wiatrowych we Francji. Po zakończeniu rozruchu farmy wiatrowej, co tydzień zgłaszano awarię SWM (części equalizera). Ważną informacją jest fakt, że w ponad 1000 turbin wiatrowych, w których zainstalowano equalizer, nie zaobserwowano zjawiska powtarzających się awarii.
W celu zlokalizowania źródła awarii, na każdej z turbin zainstalowano czarną skrzynkę Elspec Black Box (EG4K). Kilka dni po instalacji, problem został zidentyfikowany jako wynik odłączenia transformatora turbiny. W tym czasie powstał wysoki skok napięcia, który spowodował przerwanie izolacji tyrystorów w SWM. Awaria wykryto później, gdy turbina została ponownie włączona do zasilania poprzez włączenie transformatora oraz podczas wykonywanego automatycznie po włączeniu zasilania wbudowanego testu. Problem został łatwo rozwiązany przez podanie sygnału wstępnego do sterownika equalizera, w którym sterownik przeszedł w tryb czuwania na kilka sekund przed odłączeniem od transformatora.
Poniżej przedstawiono równoważny laboratoryjny test, który bezpośrednio przedstawia powyższy przypadek.
Na wykresie 1 pokazano dokładny czas odłączenia transformatora i powstały skok napięcia. 20 minut później transformator został odłączony, a equalizer przeprowadził Built In Test (BIT).
Wykres 2 przedstawia szczegółowo test BIT. Przetestowano dziesięć (10) grup, przy czym pierwszą grupę przetestowano przy 60 KVAr, a grupy od 2 do 10 testowano przy 120 KVAr każda. Wszystkie grupy działały prawidłowo, z wyjątkiem grupy 9, w której jedna faza została odłączona i KVAr została znacznie zredukowana. Po zakończeniu testu układ equalizera wznowił normalną pracę, gdzie dwie grupy funkcjonalne zostały połączone, a grupa 9 została wyłączona (do czasu jej naprawy).
Długoterminowe dochodzenie przed zdarzeniem
Zdarzenie, które trwa kilka cykli, może spowodować poważną przerwę spowodowaną utratą zasilania. Wynika to z faktu, że istnieją pewne narzędzia i urządzenia, które wymagają długiego czasu na wznowienie normalnej pracy; należą do nich duże silniki wspomagane przez urządzenia pomocnicze i wiele innych. Ciągła rejestracja umożliwia śledzenie procesu wznawiania normalnej pracy oraz ocenę i udowodnienie ewentualnych uszkodzeń spowodowanych zdarzeniem (w tym konkretnym przypadku zwisem).
Straty mocy na farmie fotowoltaicznej
W poniższym przykładzie napięcie spadło z 93KV do 86KV – około 7%. Tradycyjny analizator jakości energii z ustawionym progiem napięcia ±10% nie zarejestrował tego zdarzenia. Dodatkowo czas trwania zaniku napięcia wynosił około 60 sekund, co znacznie przekraczało czas pracy rejestratora.
Pomiary ciągłe zarejestrowały zdarzenie i jego pełny czas trwania, i dostarczyły dokładnej informacji o zaniku zasilania (60 sekund).
Zmienność przejściowa i krótkotrwała
Zmienność przejściowa i krótkotrwała nie może być mierzona w tradycyjny, ciągły sposób, ponieważ występuje ona tylko chwilowo w długim okresie czasu. Rejestracja takich zdarzeń jest zazwyczaj oparta na ustawieniach progowych wymaganych przez regulatora/ zakład energetyczny znanych jako Warunki Przyłączenia do Sieci (WPS). Jednakże niektóre zjawiska nie są objęte tymi warunkami lub wymagania progowe WPS są nieistotne dla konkretnej instalacji – duży silnik powoduje znaczny spadek napięcia we wszystkich pobliskich zakładach podczas rozruchu. Reklamacja jest kierowana do zakładu energetycznego, który mierzy napięcie na stacji transformatorowej oddalonej o kilkadziesiąt kilometrów. Ta z kolei twierdzi, że takiego zdarzenia nie widziała ani nie zarejestrowała na swoich urządzeniach.
Błąd w przełączniku zaczepów transformatora
Bilans jakości energii elektrycznej przeprowadził zespół Israeli Electrical Company (IEC) na prośbę jednego z ich klientów z branży HV. Analizator jakości energii G4500 został zainstalowany po stronie pierwotnej transformatora dystrybucyjnego. Pod koniec bilansu analizator jakości energii nie wykrył żadnego tradycyjnego zdarzenia. Wykres 3 poniżej przedstawia wartości RMS w cyklu 1/2 dla 15 godzin. Z wykresu wynika, że poziom napięcia jest o 3,1% wyższy od wartości znamionowej 22kV oraz że występują spadki napięcia o 4% wartości znamionowej. Zmierzone wartości mieszczą się w normie EN 510160.
Wykres 4 poniżej przedstawia zbliżenie jednego ze spadków napięcia, napięcie spadało w krokach po 200V co 40 sekund i wzrastało w tych samych krokach, ale przez krótszy czas. Całkowity czas trwania zdarzenia wynosi 8 minut. Wskazuje to na awarię sterownika przełącznika zaczepów. Informacja ta spowodowała konieczność przeprowadzenia czynności serwisowych, w wyniku których przełącznik zaczepów został naprawiony.
Analiza przedawaryjna przełącznika zaczepów
Zespół IEC zgłosił zamiar zmiany odczepów transformatorów. Wykonano potrzebne pomiary, które wykazały, że podczas operacji zmiany odczepu w WN napięcie zmieniło się o około 0,5%. Ten poziom zmiany nie mógł być zarejestrowany, ponieważ był on daleki od jakiegokolwiek poziomu progowego używanego do rejestracji. Oznacza to, że zdarzenie to nie zostało zarejestrowane. Należy również zauważyć, że z punktu widzenia jakości energii elektrycznej, zdarzenie to nie zostało uznane za znaczące.
Na wykresie 5 poniżej znajdują się trzy kroki przedstawiające trzy poziomy napięcia. W pierwszym kroku występuje wysoki THDV powyżej 3,2% (THDV jest mierzony z rozdzielczością 1 cyklu).
Powiększenie pierwszego kroku na wykresie 6 poniżej pokazuje, że napięcie również było zniekształcone. Wskazuje to na potencjalny problem w przełączniku zaczepów. Informacja ta spowodowała konieczność przeprowadzenia czynności konserwacyjnych, w wyniku których przełącznik zaczepów został naprawiony.
Przy zastosowaniu systemu kompensacji w czasie rzeczywistym (EQ) udało się uzyskać znaczną poprawę poziomu migotania i intensywności spadku napięcia.
Najnowsze komentarze