An analysis of elimination of interferences in the supply system of an industrial plant

• Autorzy: Kozyra Jacek , Łukasik Zbigniew , Kuśmińska-Fijałkowska Aldona , Tański Piotr

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.04.20

Warianty tytułu

PL

Analiza eliminacji zakłóceń w systemie zasilania zakładu przemysłowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Poor quality of electric energy is a large problem for most of the enterprises and production plants taking actions aiming at increasing energy efficiency. Many of them have already implemented the simplest means ensuring proper quality of energy that do not require large investments. Interferences of qualitative parameters of energy will be more frequent, which is caused by ageing infrastructure and introduction of energy-efficient and power electronic devices supporting production processes. New solutions applied in the industry such as drives of variable speed and LED lighting, introduce harmonics, which results in excessive heat, reduction of capacitive reactance available in supply system and additional costs. The main goal of this publication was to present the problem of interferences caused by poor quality of electric energy in the supply systems of an industrial plant. Based on measuring data collected from an analyser mounted in a selected production plants, the causes of abnormal phenomena occurring in a supply network were determined. A solution to the problem was proposed and expected effects resulting from application of devices for compensation of generated distortions were presented.

PL

Zła jakość energii elektrycznej jest dużym problemem dla większości przedsiębiorstw i zakładów produkcyjnych podejmujących działania mające na celu zwiększenie efektywności energetycznej. Wiele z nich wdrożyło już najprostsze środki zapewniające odpowiednią jakość energii, które nie wymagają dużych inwestycji. Zakłócenia parametrów jakościowych energii będą coraz częstsze, co spowodowane jest starzeniem się infrastruktury oraz wprowadzaniem energooszczędnych i energoelektronicznych urządzeń wspomagających procesy produkcyjne. Nowe rozwiązania stosowane w przemyśle, takie jak napędy o zmiennej prędkości i oświetlenie LED, wprowadzają harmoniczne, co skutkuje nadmiernym nagrzewaniem się, zmniejszeniem reaktancji pojemnościowej dostępnej w systemie zasilania i dodatkowymi kosztami. Głównym celem niniejszej publikacji było przedstawienie problemu zakłóceń spowodowanych złą jakością energii elektrycznej w systemach zasilania zakładu przemysłowego. Na podstawie danych pomiarowych zebranych z analizatora zamontowanego w wybranych zakładach produkcyjnych określono przyczyny zjawisk nietypowych występujących w sieci zasilającej. Zaproponowano rozwiązanie problemu i przedstawiono oczekiwane efekty wynikające z zastosowania urządzeń do kompensacji generowanych zniekształceń.

Słowa kluczowe

EN

distribution company; quality of electricity; higher harmonic; active harmonic filter; AHF

PL

spółka dystrybucyjna; jakość energii elektrycznej; wyższe harmoniczne; aktywny filtr harmonicznych; AHF

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 4
• Strony: 105--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kozyra Jacek

• Uniwersytet Radomski im. Kazimierza Pułaskiego, Wydział Transportu, Elektrotechniki i Informatyki, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom

• https://orcid.org/0000-0002-6660-6713

autor

Łukasik Zbigniew

• Uniwersytet Radomski im. Kazimierza Pułaskiego, Wydział Transportu, Elektrotechniki i Informatyki, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom

• https://orcid.org/0000-0002-7403-8760

autor

Kuśmińska-Fijałkowska Aldona

• Uniwersytet Radomski im. Kazimierza Pułaskiego, Wydział Transportu, Elektrotechniki i Informatyki, ul. Malczewskiego 29, 26-600 Radom

• https://orcid.org/0000-0002-9466-1031

autor

Tański Piotr

• Baxtom Sp. z o.o., 06-500 Mława, ul. Browarna 4

Bibliografia

• [1] Dugan R. C,. McGranaghan M. F., Santoso S., Beaty H.W., Electrical Power Systems Quality, McGraw-Hill Education, Third Edition, 2012
• [2] Povh D., Pregizer K., Weinhold M., Zurowski R., Improvement of supply quality in distribution systems, 14th International Conference and Exhibition on Electricity Distribution. Part 1. Contributions (IEE Conf. Publ. No. 438), 1997, 27/1-27/6, ISBN: 0-85296-674-1, doi: 10.1049/cp:19970494
• [3] Mangold M., Weinhold R., Zurowski T., Voss, L., Power Conditioning Equipment for Improvement of Power Quality in Distribution Systems, cgti.org.br
• [4] Lei X., Retzmann D., Weinhold M., Improvement of power quality with advanced power electronic equipment, DRPT2000. International Conference on Electric Utility Deregulation and Restructuring and Power Technologies. Proceedings (Cat. No.00EX382), 2000, 437-442, doi: 10.1109/DRPT.2000.855704
• [5] Jensen M.M., Hansen H., Triplen harmonics in the low voltage network, Nordac conference, Stockholm, 8-9 September 2014
• [6] Ceaki O., Seritan G., Vatu R., Mancasi M., Analysis of power quality improvement in smart grids, 10th International Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), 2017, 797-801, doi: 10.1109/ATEE.2017.7905104
• [7] Ye G., Power quality in distribution networks: estimation and measurement of harmonic distortion and voltage dips. ISBN: 978-90-386-4405-9, 2017, Printed by Ipskamp Drukkers, Enschede
• [8] Łukasik Z., Kozyra J., Kuśmińska-Fijałkowska A., Górecki R., Supplying electricity to service and business complexes, 2018 ELEKTRO, 2018, 1-6, doi: 10.1109/ELEKTRO.2018.8398295
• [9] Wang B., Xu W., Pan Z., Voltage sag state estimation for power distribution systems, IEEE Transactions on Power Systems, 20(2), 2005, 806-812, doi: 10.1109/TPWRS.2005.846174
• [10] Bollen M. H. J., Understanding Power Quality Problems-Voltage Sags and Interruptions. IEEE Press, 2001, New York
• [11] Sinexcel AHF One-Set and Multi-Set System (25~600A), User’s Manual BOM, No.: A81150060
• [12] Bhattacharyya S., Power quality requirements and responsibilities at the point of connection, Ph.D. dissertation, Eindhoven Univertsity of Technology, 2011
• [13] Vitaliy K., Nikolay T., Yevheniia K., Evaluating the Effect of Electric Power Quality upon the Efficiency of Electric Power Consumption, 2019 IEEE 2nd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON), 2019, 556-561, doi: 10.1109/UKRCON.2019.8879841
• [14] Sankaran C., Power quality. CRC press, 2017
• [15] Gosbell V.J., Perera B.S.P., Herath H.M.S.C., New framework for utility power quality (PQ) data analysis. Proceedings AUPEC’01, Perth, 2001, 577–582
• [16] Saxena D., Bhaumik S., Singh S., Identification of Multiple Harmonic Sources in Power System Using Optimally Placed Voltage Measurement Devices, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2014, 61(5), 2483-2492, doi: 10.1109/TIE.2013.2270218
• [17] Łukasik Z., Kozyra J., Kuśmińska-Fijałkowska A., System of guaranteed power supply for the purposes of automated laser cutter in technologies of industrial cutting materials, 2020 ELEKTRO, 2020, 1-6, doi: 10.1109/ELEKTRO49696.2020.9130189
• [18] Broshi A., Monitoring power quality beyond EN 50160 and IEC 61000-4-30, 9th International Conference on Electrical Power Quality and Utilisation, 2007, 1-6, doi: 10.1109/EPQU.2007.4424114
• [19] Dolara A.; Leva S., Power Quality and Harmonic Analysis of End User Devices. Energies, 2012, 5(12), 5453-5466, doi: https://doi.org/10.3390/en5125453
• [20] Hossain E., Tür M. R., Padmanaban S., Ay S., Khan I., Analysis and Mitigation of Power Quality Issues in Distributed Generation Systems Using Custom Power Devices, IEEE Access, 2018, 6, 16816-16833, doi: 10.1109/ACCESS.2018.2814981
• [21] PN-EN 61000-3-12: 2012 Electromagnetic Compatibility (EMC) - Part 3-12: Limits for Harmonic Currents Produced by Equipment Connected to Public Low-Voltage Systems with Input Current >16A < and = 75A Per Phase

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).