3 Asupra calităţii energiei electrice au influenţă patru componenete principale: - generarea; - transportul; - distribuţia şi - consumatorii.
Astfel:
Generarea în centrale termoelectrice, hidroelectrice, nuclearoelectrice ş.a. asigură puterea şi energia electrică cerută de consumatori. Caracteristica principală de funcţionare este puterea activă generată care trebuie să urmărească asigurarea balanţei generare – consum pentru a se realiza un reglaj corespunzător al frecvenţei. Abaterile acesteia faţa de valoarea normală având efecte multiple asupra funcţionării instalaţiilor (reducerea randamentului, nerespectarea normelor de calitate – de exemplu în filaturi ş.a.). Continuitatea în alimentarea consumatorilor depinde deasemeni de existenţa unei rezerve suficiente de putere pentru preluarea imediată a eventualelor deficite rezultate din deconectarea intempestivă a unor generatoare (de exemplu în România deconectarea grupului din CNE). Transportul, care constă din linii şi staţii electrice, de regulă dimensionate şi realizate pentru un regim de funcţionare buclat, din punct de vedere al alimentării consumatorilor are un impact prin diferitele solicitări la care poate fi supus (trăsnet, chiciură, deteriorare), care conduc la scurtcircuite resimţite prin goluri de tensiune (maxime la locul de defect) şi care trebuie rapid eliminate (100 – 200 ms). Distribuţia cuprinde o reţea şi staţii de transformare prin care se cuplează pe de o parte cu reţeaua de transport şi pe de altă parte cu instalaţiile consumatorului. Dacă din punct de vedere al unui consumator problemele generării şi a transportului nu au practic nici un impact, structura şi regimul de funcţionare al reţelei de distribuţie sunt determinante. Capacitatea reţelei (linii, transformatoare, mijloace de reglaj) trebuie să asigure funcţionarea minimum 95 % dintr-o săptămână (conform norme EN 50 – 160) în banda de tensiune reglementată, să asigure continuitatea în funcţionare la ieşiri intempestive din funcţiune a unor elemente de reţea care alimentează consumatorii dar, mai ales în acest caz, să asigure această continuitate fără întrerupere (funcţionarea buclată a reţelei de distribuţie) sau prin automatică (anclanşarea automată a rezervei în cazul funcţionării cu reţeaua radială). În caz contrar pot apare întreruperi în alimentare de durate relativ mari, până la remedierea defectului. Un alt element important, în cazul consumatorilor sensibili la goluri de tensiune, îl constituie analiza complexităţii reţelei în care este racordat consumatorul, a întinderii acesteia, cu cât reţeaua va fi mai lungă probabilitatea de apariţie a unui defect este mai mare, deci şi cea a apariţiei golurilor de tensiune. Pentru consumatorii trifazaţi, reţelele de distribuţie pot introduce nesimetrii de tensiune, dacă nu este bine echilibrat consumul pe faze sau dacă exită consumatori nesimetrici (de exemplu cale ferată electrică, cuptoare electrice ş.a.). Este deci de analizat şi acest impact. Dacă din punct de vedere al calităţii serviciului de furnizare a energiei electrice răspunderea aparţine în cea mai mare măsură sistemului energetic în ansamblul său, pentru calitatea tensiunii răspunderea revine în principal consumatorilor de energie electrică. Consumatorii sunt şi ei înşişi surse de emisii perturbatoare. Cele mai importante tipuri de consumatori care determină perturbaţii sunt: - consumatorii care includ elemente neliniare (televizoare, calculatoare, lămpi cu halogen, 4 redresoare ş.a.) şi solicită curent nesinusoidal, ale căror armonici, parcurgând impedanţele armonice ale reţelei de alimentare, conduc la tensiuni armonice pe bare; - consumatorii dezechilibraţi (trenuri electrice, aparate de sudare, cuptoare ş.a.) care solicită curenţi nesimetrici şi deci produc nesimetrie de tensiune în impedanţele reţelei; - consumatorii cu sarcini variabile care determină fluctuaţii de tensiune în impedanţele reţelei, care sunt de două tipuri: ) fluctuaţii de putere puţin frecvente, ca de exemplu pornirea unor sarcini mari; ) fluctuaţii frecvente, acele modificări rapide, regulate sau aleatorii, care produc fenomenul denumit flicker (de exemplu în cazul cuptoarelor cu arc electric, aparate de sudare prin puncte ş.a.). Deoarece prezenţa unui consumator perturbator poate avea efecte nocive asupra unui număr important de consumatori dintr-o zonă, pentru marii consumatori este prevăzut, prin reglementările Agenţiei Naţionale de Reglementare în domeniul Energiei (ANRE), că se pot racorda la reţea numai consumatori care introduc un nivel de perturbaţii stabilit ca admisibil de către furnizor. Pentru marea majoritate a micilor consumatori nu există şi nici nu ar putea fi aplicată o astfel de reglementare. Problema ar trebui transferată la producătorii de echipamente şi aparate care – pe de parte – nu ar trebui să introducă perturbaţii peste o limită admisibilă iar pe de altă parte să fie desensibilizate la perturbaţiile statistic frecvente (de exemplu goluri de tensiune). Această problemă, devenită importantă odată cu introducerea noilor tehnologii în orice întreprindere, în orice gospodărie, trebuie să facă obiectul unor analize de detaliu şi a unor măsuri care să asigure funcţionarea corespunzătoare a instalaţiilor fiecărui consumator.
3.- Localizarea problemelor de calitatea energieie electrice Întreruperile în furnizarea energiei constituie cea mai importantă componentă a calităţii energiei electrice furnizate. În prezent se urmăreşte ca pe baza unor echipamente performante de monitorizare on-line, să se stabilească obiectiv calitatea serviciului. Astfel, în multe companii internaţionale (şi se doreşte să se introducă şi în filialele Electrica) se calculează anumiţi indicatori: CAIF (Indicatorul frecvenţă medie de întrerupere a consumatorului) şi CAIDI (Indicatorul durată medie de întrerupere a consumatorului). De asemenea, se preconizează şi introducerea unor indicatori care să determine numărul de goluri de tensiune de diferite valori procentuale şi durata acestora. Există şi în România echipamente (de exemplu: MOT – echipament pentru monitorizarea tensiunii, fabricat de ICE Felix) care pot monitoriza permanent curba de tensiune cu respectarea normelor europene de achiziţie şi prelucrare a informaţiei. Pentru ca un consumator să stabilească dacă perturbaţiile sunt din reţeaua de alimentare sau i se datoresc, monitorizarea tensiunii ar trebui făcută pentru o perioadă determinată cu oprirea consumatorului. Existenţa diferitelor perturbaţii (armonici, nesimetrii, flickere etc.) necesită efectuarea unor măsurători. Este foarte important ca unele măsurători de testare să fie făcute încă de la început, pentru ca unele măsuri să fie luate în timp util. Este necesar ca aparatele de măsurare (în principal contoare) să corespundă condiţiilor reale de funcţionare. Exemplificarea importanţei unei astfel de abordări o poate constitui situaţia unui consumator care deţine două instalaţii identice, montate în două zone distincte ale unui judeţ: una puternic industrializată şi alta izolată.
5 Întrucât în România se plăteşte energia reactivă consumată dacă factorul de putere este sub cel neutral (0,92), consumatorul s-a găsit în situaţia de a realiza în zona izolată un factor de putere de 0,93 iar în zona industrială de 0,78. După multiple verificări s-a evidenţiat faptul ca se măsura prin contor puterea reactivă prin relaţia: 2 2 Q = S − P deci, nu puterea reactivă ci puterea complementară: 2 2 Pc = Q + D care, în zona industrială s-a dovedit că, datorită unei puternice staţii de redresare apropiată electric de punctul de racordare al consumatorului, avea o puternică componentă deformantă (D). Măsura de “îmbunătăţire a factorului de putere” trebuie luată de consumatorul perturbator prin introducerea de filtre şi nu de consumatorul care – aparent – ar fi trebuit să monteze condensatoare. Exemplul de mai sus este bun şi pentru a semnala consumatorilor că uneori – după compensarea capacitivă a factorului de putere se poate ajunge la supratensiuni, la distrugerea de echipamente, în fapt ca urmare a realizării unor rezonanţe datorate prezenţei armonicilor. Problemele de calitatea energiei electrice au făcut şi fac obiectul unor reglementări - pe plan internaţional şi în România – care, pe baza unor analize statistice a efectelor perturbaţiilor, au stabilit limite admisibile ale acestora, cu referire la armonici, nesimetrii, flicker. Evident nu există limite pentru frecvenţa şi durata întreruperilor şi golurilor, aceasta fiind o problemă de proiectare a instalaţiilor de alimentare. Este deosebit de important ca fiecare consumator care constată nerealizarea parametrilor tehnici şi/sau economici proiectaţi pentru echipamentele (utilajele) de care dispune, dacă apar fenomene de supratensiuni, suprasarcini, uzură rapidă, să facă o analiză a cauzelor şi să încerce creerea unei baze statistice de corelare perturbaţie – efect.
Monitorizarea indicatorilor de calitate îi va permite în primul rând să stabilească dacă sursa de perturbaţie este exterioară sau proprie, dacă este responsabil furnizorul, care trebuia să asigure încadrarea perturbaţiilor în limite normate, sau propria instalaţie trebuie îmbunătăţită. Rezolvarea problemelor de calitate nu are o cale unică. Ea necesită o înţelegere, o detectare a cauzelor care generează problemele (la consumator şi furnizor) şi o analiză a soluţiilor de remediere. Acestea, chiar dacă există un cadru teoretic de rezolvare, sunt specifice fiecărui consumator şi dacă oportunitatea introducerii lor este determinată de o analiză tehnică, promovarea acestora se poate face numai pe baza unei analize cost – beneficiu. Nu se poate pune problema în sine a “îmbunatăţi cât mai mult” continuitatea în alimentare sau a curbei de tensiune.
4.- Concluzii
4.1.- In prezent este deosebit de actuală problema calităţii energiei electrice pentru - practic - toate categoriile de consumatori, nu numai la marii consumatori industriali.
4.2.- Continuitatea în alimentare dar şi variaţiile de tensiune (golurile de tensiune în principal) sunt factori care afectează buna funcţionare a instalaţiilor şi echipamentelor tuturor consumatorilor, inclusiv cei casnici.
4.3.- Apariţia – în funcţionare – a dificultăţilor de exploatare, a reducerii randamentelor, a deteriorărilor ca urmare a supratensiunilor sau a curenţilor foarte mari, trebuie să conducă consumatorul la o analiză a cauzelor.
4.4.- Furnizorii de energie electrică, puşi faţă în faţă cu cerinţa de a asigura o anumită calitate a energiei electrice livrate, ridică problema ca acei consumatori care au probleme deosebite la abateri de calitate ar trebui să ia măsuri în propriile instalaţii. În alte condţtii 6 garantarea unei calităţi deosebite într-un anume nod al reţelei la un consumator ar necesita investiţii suplimentare necesare în reţea – uneori foarte mari – pentru câţiva consumatori. De altfel, independent de structura reţelei de alimentare, evenimentele nefavorabile – datorate fenomenelor atmosferice sau altor evenimente întâmplătoare – care pot conduce la variaţii de tensiune, la întreruperi de foarte scurtă durată (defecte eliminate prin protecţii sau automatică), nu pot fi integral eliminate. Râmâne deci în responsabilitatea consumatorului să ia măsuri ca să se asigure că sunt satisfăcătoare pentru el, din punctul de vedere al calităţii tensiunii şi al continuităţii în alimentare, condiţiile în care furnizorul se obligă să-i livreze energia.
4.5.- Este important – în primul rând – ca un consumator să-şi cunoască foarte bine propria instalaţie, efectele tehnice pe care le au asupra echipamentelor şi efectele economice asupra întreprinderii în ansamblul ei abaterile de la anumiţi parametrii de calitate. Pentru fiecare problemă de calitate (abaterea valorii efective a tensiunii în afara benzii garantate, goluri de tensiune, nesimetrii, curbă nesinusoidală etc.) există numeroase şi variate modalităţi de rezolvare a acestora în limitele specifice necesare fiecărui consumator. Evident introducerea acestora impune o analiză de tip cost – beneficii, în care să se evidenţieze investiţiile necesare şi efectele lor asupra creşterii eficienţei economice a întreprinderii.
4.6.- Pentru a putea preveni o funcţionare necorespunzătoare tehnică/economică, este necesar ca să fie aduse la cunoştinţa consumatorilor problemele de calitate a energiei electrice (cauze, surse, efecte posibile, măsuri de eliminare etc.).
4.7.- Este important să se asigure consumatorilor acces la informaţii şi consultanţă calificată. 4.8 – Nivelul de calitate a energiei electrice solicitat trebuie să aibă o bază statistică de evenimente – risc, respectiv o analiză cost – beneficii, care să argumenteze investiţiile necesare la consumator (sau/şi la furnizor).
sursa: www.sier.ro
Trimiteți un comentariu
Site-ul tau preferat!