Artykuł przedstawia wyniki analizy parametrów jakości zasilania w budynku teatru, obejmującej pomiary napięć, prądów, mocy czynnej, mocy biernej oraz współczynnika mocy tgφ. Badania wykazały, że napięcia fazowe były stabilne i utrzymywały się w zakresie wartości znamionowych. Największe różnice między fazami ujawniły się w natężeniach prądów oraz mocach czynnych. Druga faza okazała się najsilniej obciążona, osiągając średnie natężenie prądu 5,88 A oraz średnią moc czynną 953,84 W. W pozostałych fazach obciążenie było mniejsze i bardziej stabilne. Analiza mocy biernej wykazała dominację charakteru pojemnościowego we wszystkich fazach. Ujemny współczynnik mocy tgφ (średnio -1,48) potwierdził przewagę odbiorników pojemnościowych. Autorzy podkreślili, że mimo stabilnych napięć, obiekt charakteryzuje się dużą zmiennością obciążenia oraz nierównomiernym rozkładem mocy między fazami. W związku z tym zalecili zastosowanie układów kompensacyjnych i wyrównanie obciążeń w celu ograniczenia kosztów związanych z poborem mocy biernej oraz poprawy efektywności energetycznej.
EN
The article presents the results of an analysis of power supply quality parameters in a theater building, including measurements of voltages, currents, active power, reactive power, and power factor tgφ. The tests showed that the phase voltages were stable and remained within the rated values. The greatest differences between phases were found in current intensities and active power. The second phase proved to be the most heavily loaded, reaching an average current intensity of 5.88 A and an average active power of 953.84 W. In the other phases, the load was lower and more stable. The analysis of reactive power showed a capacitive dominance in all phases. The negative power factor tgφ (average -1.48) confirmed the predominance of capacitive loads. The authors emphasized that despite stable voltages, the facility is characterized by high load variability and uneven power distribution between phases. Therefore, they recommended the use of compensation systems and load balancing to reduce the costs associated with reactive power consumption and improve energy efficiency.
Ze względów ekonomicznych i technicznych ważnym elementem pozostaje utrzymanie właściwego bilansu mocy biernej. Bilans ten może być wyrażony przez wykorzystanie wielkości w postaci współczynnika mocy cos φ. Zapewnienie właściwej wartości tego współczynnika pozwala spełnić wymagania stawiane przed służbami utrzymania ruchu. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów mocy biernej w układzie, gdzie do kompensacji mocy biernej wykorzystywany jest Statyczny Generator Mocy Biernej.
EN
For economic and technical reasons, it remains important to maintain a proper reactive power balance. This balance can be expressed by using a quantity in the form of power factor cos j. Ensuring the correct value of this coefficient allows you to meet the requirements for maintenance services. The article presents the results of reactive power measurements in a system where a Static Reactive Power Generator is used to compensate for reactive power.
Presently, the energy sector is more important for everyone according to consumption, production, distribution, and monitoring. So this study mainly focuses on the improvement of the power factor through fully automated. This paper introduces a system, which is based on the Internet of Things (IoT). This system works fully automated with improvements in power factor and also monitors the consumption of energy, which will accurately calculate all the parametrical data to display such as power, current, power factor consumption etc. The parametrical data can be accessed and obtained from the wireless technology Through the IoT Blink platform with a Web server. The parametrical data measurement and monitoring through the Controller unit, which is calculated and transmitted to the bank of capacitors through the relays compensates for the lagging power factor in this system. In the end the show the result of the correction in power factor, can be more efficient monitored the power losses and consumption in energy.
PL
Obecnie sektor energetyczny jest ważniejszy dla wszystkich ze względu na zużycie, produkcję, dystrybucję i monitorowanie. Dlatego też niniejsze badanie koncentruje się głównie na poprawie współczynnika mocy poprzez pełną automatyzację. W artykule przedstawiono system oparty na Internecie Rzeczy (IoT). System ten działa w pełni automatycznie, poprawiając współczynnik mocy, a także monitoruje zużycie energii, co dokładnie oblicza wszystkie dane parametryczne do wyświetlenia, takie jak moc, prąd, zużycie współczynnika mocy itp. Dostęp do danych parametrycznych i ich uzyskanie można uzyskać za pośrednictwem bezprzewodowego technologia Poprzez platformę IoT Blink z serwerem WWW. Pomiar i monitorowanie danych parametrycznych za pośrednictwem jednostki sterującej, które są obliczane i przesyłane do zespołu kondensatorów za pośrednictwem przekaźników, kompensują opóźniony współczynnik mocy w tym systemie. Na koniec pokaż wynik korekty współczynnika mocy, dzięki czemu możliwe będzie bardziej efektywne monitorowanie strat mocy i zużycia energii.
An approach to simulation modeling of traction electric drives of electric locomotives with collector engines is proposed which based on taking into account the nonlinear nature of the magnetic characteristic in electric motors, the inductances of the armature and the excitation winding of the electric motor, the nonlinearity of the volt-amperage characteristics of the rectifier unit and the features of the operation of the stage control system of the electric drive.
PL
Zaproponowano podejście do modelowania symulacyjnego elektrycznych napędów trakcyjnych lokomotyw elektrycznych z silnikami kolektorowymi, oparte na uwzględnieniu w silnikach elektrycznych nieliniowości charakterystyki magnetycznej, indukcyjności twornika i uzwojenia wzbudzenia silnika elektrycznego, nieliniowości charakterystyki napięciowo-napięciowej zespołu prostownikowego oraz cech działania układu sterowania stopniowego napędu elektrycznego.
Szereg obiektów zasilanych energią elektryczną charakteryzuje się niesymetrycznym poborem mocy w każdej z faz. Prowadzi to do wystąpienia problemów w zakresie kompensacji mocy biernej. Pojawiają się również sytuacje, gdzie pobór mocy na każdej z faz może wyróżniać się innym charakterem pobieranej mocy biernej. Wykorzystanie statycznych generatorów mocy biernej pozwala na realizację kompensacji w układach z asymetrią obciążenia, zarówno w zakresie charakteru mocy kompensowanej, jak i jej wartości, różnych dla każdej z faz.
EN
A number of facilities supplied with electricity are characterized by asymmetrical power consumption in each phase. This leads to problems in terms of reactive power compensation. Problems also arise where the power consumption on each phase can be distinguished by the different character of the consumed reactive power. The use of static reactive power generators makes it possible to implement compensation in systems with load asymmetry, both in the character of the compensated power, as well as its values, different for each phase.
Ze względów ekonomicznych i technicznych ważnym elementem pozostaje utrzymanie właściwego bilansu mocy biernej. Bilans ten może być wyrażony przez wykorzystanie wielkości w postaci współczynnika mocy cos φ. Zapewnienie właściwej wartości tego współczynnika pozwala spełnić wymagania stawiane przed służbami utrzymania ruchu. W artykule przedstawiono wyniki pomiarów mocy biernej w układzie, gdzie do kompensacji mocy biernej wykorzystywany jest Statyczny Generator Mocy Biernej.
EN
For economic and technical reasons, it remains important to maintain a proper reactive power balance. This balance can be expressed by using a quantity in the form of power factor cos j. Ensuring the correct value of this coefficient allows you to meet the requirements for maintenance services. The article presents the results of reactive power measurements in a system where a Static Reactive Power Generator is used to compensate for reactive power.
A cascaded DC-DC LC3 Boost-SEPIC converter is proposed and analyzed in this paper. In addition, the AC-DC topology and closed-loop topology of the converter are explored. The proposed DC-DC converter is capable of delivering maximum efficiency of 98.06%. For the AC-DC topology of the proposed converter, the peak efficiency of the converter is 97.77%. With the use of a controller, the performance of the AC-DC topology improved. Input THD reduced to 11.05%, and the input power factor of the converter increased to 0.983. Load analyses of both DC-DC and AC-DC topologies of the proposed converter are also carried out. Simulations of the converter are conducted using PSIM 12.0 software to facilitate the results.
PL
W artykule zaproponowano i przeanalizowano kaskadowy konwerter DC-DC LC3 Boost-SEPIC. Ponadto badana jest topologia ACDC i topologia pętli zamkniętej konwertera. Proponowany konwerter DC-DC jest w stanie zapewnić maksymalną sprawność 98,06%. Dla topologii AC-DC proponowanego konwertera, szczytowa sprawność konwertera wynosi 97,77%. Dzięki zastosowaniu kontrolera poprawiono wydajność topologii AC-DC. THD wejściowe zmniejszono do 11,05%, a współczynnik mocy wejściowej konwertera wzrósł do 0,983. Przeprowadzane są również analizy obciążenia zarówno topologii DC-DC, jak i AC-DC proponowanego przekształtnika. Symulacje konwertera są przeprowadzane przy użyciu oprogramowania PSIM 12.0, aby ułatwić uzyskanie wyników.
W pracy przedstawiono wyniki pomiarów ilustrujących właściwości wybranych lamp z punktu widzenia sieci elektroenergetycznej. Do badań wybrano lampę halogenową, świetlówkę kompaktową oraz 3 różne lampy LED. Przedstawiono zastosowany układ pomiarowy oraz zmierzone przebiegi czasowe oraz widma częstotliwościowe prądu zasilającego badane lampy. Wyznaczono i przedyskutowano wartości wybranych parametrów charakteryzujących wpływ tych lamp na sieć elektroenergetyczną.
EN
The paper presents the results of measurements illustrating the properties of selected lamps from the point of view of the power grid. A halogen lamp, a compact fluorescent lamp and 3 different LED lamps were selected for the investigations. The applied measuring system as well as the measured waveforms and frequency spectra of the current supplying the tested lamps are presented. The values of selected parameters characterizing the influence of these lamps on the power grid were measured and discussed.
W artykule przeanalizowano zagadnienia związane z jakością energii elektrycznej w instalacjach oświetleniowych z nowoczesnymi źródłami światła. Rozpoczęto od analizy metodologii obliczania parametrów energii w warunkach odkształconych przebiegów prądów i napięć. Następnie przeprowadzono analizę wyników pomiarów uzyskanych dla wybranych opraw oświetleniowych. Na koniec zaproponowano rozwiązanie umożliwiające poprawę jakości energii elektrycznej poprzez zastosowanie pasywnych filtrów rezonansowych.
EN
The article analyzes issues related to the quality of electricity in lighting installations with modern light sources. It began with an analysis of the methodology for calculating energy parameters under distorted current and voltage waveforms. Then, the analysis of the measurement results obtained for the selected lighting fixtures was carried out. Finally, a solution was proposed to improve the quality of electricity through the use of passive resonant filters.
W artykule pokazane zostały wybrane obliczenia dla układu napędowego z napięciowym przemiennikiem częstotliwości i silnikiem klatkowym o mocy 20 kW. Dla przykładowego modelu układu napędowego zostały pokazane wybrane wyniki badań symulacyjnych. Słowa kluczowe: przemiennik częstotliwości, układ napędowy, współczynnik mocy, ograniczenie harmonicznych, filtr RFI.
EN
The artide presents selected calculations of components for a drive system with a voltage frequency converter and a squirrel-cage motor with a power of 20 kW. Selected results of simulation tests have been presented for the exemplary model of the drive system.
Jednym z elementów branych pod uwagę podczas analizy pracy trójfazowego obwodu elektrycznego jest symetria jego prądów fazowych. Brak takiej symetrii powinien wpływać na obniżenie wartości współczynnika mocy obwodu, sygnalizując w ten sposób nieoptymalną transmisję energii ze źródła do obciążenia. Do obliczenia współczynnika mocy wymagana jest znajomość mocy pozornej. Znane są trzy sposoby obliczania wielkości tej mocy, które – w ogólnym przypadku – mogą dawać różne wyniki liczbowe. W artykule pokazano przykład niesymetrycznego obciążenia trójfazowego, które – w zależności od przyjętej definicji mocy pozornej – charakteryzowane jest różnymi wartościami współczynnikami mocy. Pokazano możliwość zoptymalizowania pracy takiego obwodu, również o zmiennej konfiguracji i zmiennej mocy czynnej, poprzez zastosowanie energetycznego równoległego filtru aktywnego.
EN
Symmetry of source phase currents should be considered when analyzing the operation of a three-phase electric circuit. Imbalance of these currents should reduce the value of the power factor of the circuit, thus signaling non-optimal energy transmission through the supply line. To calculate the power factor, it is necessary to know he apparent power. There are three methods of calculating this power. Unfortunately, they may lead to different numerical results. The article presents an example of an unbalanced three-phase load, which – depending on the used definition of apparent power – may be characterized by various numerical values of power factors. Some possibility of improving the operation of such a circuit with the use of a parallel active filter has been shown.
This paper deals with the power quality in a distribution grid. It is aimed to analyze active power losses that arises in the distribution grid of 22 kV. The active power losses are influenced by various adverse effects such as the load voltage unbalance, the load power factor, and the higher harmonics. The influence of these adverse effects was analyzed by the simulation model that was created in the simulation program Matlab – Simulink. The simulation was performed for three types of power line cable conductors, their different lengths, different types of active power consumption and different values of adverse effects that are mentioned above. Pursuant to data, obtained from the real measurement on an existing part of the distribution grid, another simulation was performed. Based on the individual analyzes of the real measurement, the financial losses during a certain period were calculated.
PL
W artykule analizowano straty mocy czynnej w sieci rozdzielczej 22 kV. Analizowano nierównowagę napięć obciążenia, współczynnik mocy I obecność harmonicznych. Przeprowadzono symulację dla trzech typów linii kablowych o różnej długości I różnych poborów mocy. Inalizowano też koszty.
Thanks to a very high luminous efficacy of LED lamps (over 160 lm/W) they are the most preferred light sources in lighting applications today. The useful lifetime of LED modules exceeds 50,000 hours. Chromatic parameters of lamps making use of SSL (Solid State Lighting) have already equalled classic solutions, although they were noticeably worse not so long ago. High values of the Colour Rendering Index and (CRI) ease of control over the luminous flux cause that lamps with LEDs have become very attractive solutions. Today, the most important problem concerns LED drivers supplied from the 230 VAC mains. The lifetime of switched-mode converters, including electrolytic capacitors, is considerably shorter than that of LEDs. This paper discusses the features of alternative drivers for LED modules which are supplied directly from the 230 VAC mains and do not contain any electrolytic capacitors. In particular, power factor and efficiency of lamps with one or two strings are analysed and some hints concerning optimal design of such lamps are given. A unique feature of this work is a detailed analysis of harmonics contents in the supply current of such drivers, proving their conformity with the relevant standard. Finally, some problems associated with flicker resulting from the considered type of supply are mentioned.
The paper presents research on the development of a line-start synchronous reluctance motor (LSSynRM) and line-start permanent magnet synchronous motor (LSPMSM) based on components of a mass-produced three-phase low-power squirrel cage induction motor (IM). The aim of the research was to modify the squirrel cage rotor structure for which the best functional parameters characterizing the steady state of the LSSynRM and LSPMSM were obtained, while meeting the additional requirements for asynchronous start-up. Field-circuit models of the LSSynRM and LSPMSM have been developed in the professional finite element method (FEM) package, MagNet, and applied in the design and optimization calculations of the considered machines. Experimental testing on the designed LSSynRM and LSPMSM prototypes were carried out. The obtained results were compared with the performance of the reference IM. The conclusions resulting from the comparative analysis of these three motors are given and proposals for further work are discussed.
Farmy wiatrowe, przyłączone do sieci dystrybucyjnej 110 kV, umożliwiają realizację zadań zgodnych z wymogami IRiESP/IRiESD. Farmy te mogą zatem regulować poziom generowanej mocy czynnej, generowanej lub pobieranej mocy biernej, utrzymywać stałą wartość współczynnika mocy a także napięcia w punkcie przyłączenia. Powyższe właściwości farm są już i powinny być w przyszłości coraz częściej wykorzystywane przez operatorów sieciowych (OSP, OSD) w różnych stanach pracy krajowego systemu elektroenergetycznego (KSE). W artykule zostały zaprezentowane aktualne możliwości sterowania farmami wiatrowymi z CDM ENEA Operator przyłączonymi do sieci dystrybucyjnej 110 kV w zakresie regulacji mocy biernej i stałego współczynnika mocy. Przedstawiono przykłady praktycznego zastosowania tych trybów regulacji farmą.
EN
Wind farms connected to the 110 kV distribution network enable implementation of the tasks in accordance to IRiESP/IRiESD requirements. Therefore, these farms can regulate level of the active power generation, reactive power generation and consumption, maintain constant power factor as well as voltage at the connection point. The above wind farm properties are and should be used in the future more and more often by network operators (OSP, OSD) in various operating states of the national power system (NPS). This article presents current capabilities of wind farm control from CDM ENEA Operator which are connected to the 110 kV distribution network, in terms of reactive power control and constant power factor. Examples of practical usage of these wind farm regulation modes are presented.
The article analyses theoretical and practical solutions of reactive power compensation in the power grid of 25 kV, 50 Hz of the catenary. The article presents theoretical and practical studies (by providing circuits for connecting capacitor banks, structural circuits diagrams for the automatic control reactive power level, and calculating the parameters of capacitor banks) for the compensation of reactive power.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
High-brightness light emitting diodes (HB-LEDs) are gaining immense attention from the angle of both residential and industrial applications, owing to their advanced futures of longevity, compact size, high efficacy and eco-friendly nature. To meet advanced future requirements, the LED driver should be robust and efficient. In addition, for HB-LED lighting applications, an ac-dc LED driver demands high-step-down conversion ratio, less source current harmonics, high power factor (PF) and to be cost effective. This work proposes a high-step-down coupled inductor-buck (HSD-CIB) based power factor correction (PFC) converter operating in discontinuous current mode (DCM) to attain high PF with low source current harmonics. Moreover, the proposed HSD-CIB can overcome the demerit of the existing single-stage ac-dc buck PFC converter in terms of highvoltage/current switching stress, gate-driver complexity, low conversion gain and low efficiency. This paper presents the detailed design and analysis of the proposed HSD-CIB PFC converter for an LED lighting system. A closed loop voltage mode control (VMC) is designed and implemented to study the line regulations of HSD-CIB converter at various loading conditions. The analysis of the proposed HSD-CIB topology is carried out using Matlab/Simulink simulation and validated experimentally with a prototype of 16 W.
W artykule zaprezentowano korzyści wynikające z zastosowania układów ultraszybkiej kompensacji mocy biernej. Układ ultraszybkiej kompensacji to system poprawy jakości energii w czasie rzeczywistym, który zapewnia: poprawę współczynnika mocy, oszczędność energii, kontrolę i kondycjonowanie napięcia poprzez: redukcję migotania, redukcję przepięć i skoków prądu, filtrację harmonicznych oraz dużo więcej zastosowań dla różnych obciążeń dynamicznych. Urządzenie realizujące ultraszybką kompensację to Equalizer.
EN
The article presents the benefits resulting from the use of ultra-fast passive reactive power compensation systems. The ultra-fast compensation system is a real-time power quality improvement system that provides: power factor improvement, energy saving, control and conditioning of the voltage by: reduction of flicker, reduction of overvoltage and jumps of current, harmonic filtration and many more applications for different dynamic loads. The device that performs ultra-fast compensation is the Equalizer.
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z kompensacją mocy biernej w układach zasilających, w których występuje znaczna asymetria wartości prądu obciążenia w poszczególnych fazach.
EN
The analysis of the compensation system work is presented on the basis of measurement tests carried out in the selected industrial facility, depending on the location of measure of the current controlling the reactive power regulator.
W referacie zaprezentowano metodę do pomiaru wartości kąta przesunięcia fazowego pomiędzy sygnałami prądu i napięcia przemiennego z odniesieniem wyniku pomiaru do państwowego wzorca jednostki miary kąta płaskiego, z wykorzystaniem enkodera inkrementalnego. Opracowana metoda pomiarowa ma zastosowanie do pomiaru wartości kątów przesunięć fazowych pomiędzy sygnałami o znacznej amplitudzie i znacznej różnicy wartości tych amplitud. Spójność pomiarowa pomiaru kątów między sygnałami elektrycznymi jest najczęściej odnoszona do Państwowego wzorca jednostek miar czasu i częstotliwości. W przypadku pomiarów kąta między sygnałami prądu i napięcia w elektroenergetyce zapewnienie spójności pomiarowej do wzorca czasu i częstotliwości jest bardzo kłopotliwe ze względu na duże wartości amplitud mierzonych sygnałów oraz na występujące duże różnice wartości amplitud.
EN
The paper presents a method for measuring the value of the phase angle between current and alternating current signals with reference to the national standard of the angle of flat unit, using an incremental encoder. The developed measurement method is used to measure the values of the phase shift angles between high amplitude signals and a significant difference in the values of these amplitudes. The traceability for the measurement phase of angle between electrical signals is most often referred to the national time and frequency standard. In the case of measuring angles between current and voltage signals in the power supply, it is very troublesome to ensure the consistency of the measurement with the time and frequency standard because of the large amplitude values of the measured signals and differences amplitude.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.