SÉ``````«```b h á```````ñ```bgô````e á````«``fé`hô`` ``μ`dg äé``````μ```ñ` û``dg

Transcript

1 2 SÉ``````«```b h á```````ñ```bgô````e á````«``fé`hô`` ``μ`dg äé``````μ```ñ` û``dg Power Monitoring and Metering 1 / 2

2 Sô```` ```Ø```dG ص فهة ٨ ٨ ٨ ٩ ١٠ ١٠ ١٠ ١١ نظام مراقبة الش بكات الكهربية الفكرة الا س اس ية لنظام Power Logic مراقب الداءرة الكهربية Power monitoring PM & CM ا مكانيات جهاز Circuit monitor, CM 3000/4000 لمراقبة الش بكات الكهربية قراءات الطلب قراءات الطاقة قراءات معاملات تهليل الطاقة Power monitoring units PM & CM ص فهة ٤ ٥ مراقبة و قياس الش بكات الكهربية التوافقيات 3 / 2 2 / 2

3 á```«`hô` `μ`dg äé``μ`ñ` û`dg SÉ``«`b h á``ñ`bgô``e في ا غلب الا حيان عادة ما يفترض ا ن الا حمال الكهربية تتم تغذيتها من مص ادر تغذية ذات جهود لها ش كل موجة جيبيه حيش يمر فى دواءر الا حمال تيار جيبى عادة ما يكون بزاوية وجه ( ) متا خرة بالنس بة للجهد و يعبر عنها بمعامل القدرة ( (cos فى هذه الهالة يهلل التيار ا لى مركبتين ا حدهما لها نفس وجه الجهد ( I) cos و الا خرى متعامدة عليها ( I) sin يص احب ذلك : تغذية الهمل بقدرة كهربية فعالة (حقيقية) وهى القدرة المس ي ولة عن الش غل المطلوب للهمل و ذلك بتهويلها ا لى حرارة فى الدفايات ا و ا لى ض وء في اللمبات الكهربية ا و ا لى عزم ميكانيكى فى المحركات الكهربية وتقاس القدرة الفعالة بالوات (W). تغذية الهمل بقدرة كهربية غير فعالة و هى المس ي ولة مشلا عن تكون اجملال المغناطيس ى اللازم لدوران المحركات الكهربية ا و لتكوين اجملال الكهربى فى لمبات الفلورس نت ا و لمبات التفريع الكهربى اللازم لتا يين الغاز باللمبات و من ثم توهجها. و تقاس القدرة الغير فعالة بالفولت ا مبير غير فعال (var). تعرف القدرة الظاهرة بالجذر التربيعى جملموع مربعات القدرة الفعالة و الغير فعالة. تقاس القدرة الظاهرة بالفولت ا مبير (VA). وحس ب س اعات تش غيل الهمل الكهربى يص ير ا مداده بالطاقة الكهربية با نواعها والتى تتراكم بمرور الزمن : الطاقة الكهربية الفعالة وتقاس بالوات س اعة( Wh ). الطاقة الكهربية الغير فعالة و تقاس بالفولت ا مبير غير فعال س اعة (varh). وتعرف الطاقة الكهربية الظاهرة بالجذر التربيعى جملموع مربعات الطاقة الفعالة والغير فعالة. تقاس الطاقة الظاهرة بالفولت ا مبير س اعة.(VAh) تحاس ب ش ركات الكهرباء المش تركين عن الطاقة الفعالة المتراكمة كل فترة زمنية (ش هر ا و ش هرين) فقط ا ن كان معامل القدرة لا حمال ا كبر ا و مس اويا (٠,٩). ا ما ا ذا قل معامل قدرة ا حمال المش ترك عن هذه القيمة فا ن ش ركة الكهرباء تقوم بفرض غرامه على المش ترك نظير س هبه لطاقة غير فعالة ا كبر من التى توفرها له الش ركة ا ما ا ذا زاد معامل القدرة عن (٠,٩) فيعطى المش ترك خص ما لتوفير بعض ا من القدرة الغير فعالة التي توفرها له ش ركة الكهرباء و لخفض ه للفقد فى الش بكات الكهربية. يهوي عداد الطاقة الكهربية لدى كبار المش تركين مفاض ل للطاقة للهص ول على قيمة الهمل بالكيلوات لكل ١٥ دقيقة يس مى الطلب (Demand) و يهاس ب المش ترك على ا قص ى قيمة طلب يس جلها العداد خلال فترة زمنية معينة (٦ ا ش هر ا و س نة). و لما كان الطلب الا قص ى يقاس على المغذى العمومي للمنش ا ة فا نه يا خذ فى الا عتبار عدم تطابق الا حمال القص وى للوحدات المختلفة بالمنش ا ة. ا لا ا ن ا جهزة القياس (مشال : (PowerLogic يمكنها القياس ا و التس جيل للا حمال وغيرها عند ا طراف الوحدات اخملتلفة فى نفس الوقت( readings (Coincidence بالا ض افة الى ا مكانية الجهاز بتوقع الطلب فى فترة زمنية مقبلة. (Predicted demand) كما يتض من الجهاز المعامل (K) للا خذ فى الا عتبار نس ب مهولات التيار و الجهد فى داءرة القياس و من ثم تظهر القراءات و يتم التس جيل لقيم الطلب الهقيقى و ليس كما فى داءرة الشانوى للمهولات. و مع ا نتش ار نظم الخص خص ة الجديدة س وف يس مه بتوص يل المحطات الهرارية بالمنش ا ت الص ناعية و من ثم فا ن الطاقة يمكن ا ن تس رى فى اتجاهين : ا لى المص نع عند ذورة الا حمال و من المص نع ا لى الش بكة فى فترة الا حمال الدنيا للمص نع و ذلك للا س تفادة من القدرة المركبة بالمنش ا ت الص ناعية. و قد ص مم الجهاز (مشال : (PowerLogic ليتمكن من قراءة القدرة و الطاقة فى الا تجاهين readings) (Bi-directional دون تغير فى توص يل الجهاز مما يس مه بمهاس بة س ليمة للطاقة س يان المرور للمص نع ا و المص درة منه ا لى الش بكة. التوافقيات عموما لا يتبع جهد مص در التغذية قانون الجيب الذى يفترض فى معظم حس ابات الدواءر الكهربية و ا نما تحوى موجة الجهد بعض التوافقيات تظهر فى حالة وجود ا حمال غير خطية موص له على المص در. 5 / 2 4 / 2

4 ويقال عندءذ ا ن موجة الجهد و التيار مش وه بالتوافقيات. عندءذ ليص له ا س تخدام القوانين المتعارف عليها فى حالة الجهد الجيبى على س بيل المشال : القيمة الفعالة للتيار ا و الجهد = 2 (للقيمة القص وى للتيار ا و الجهد) و القيمة المتوس طة للتيار ا و الجهد = ٢/ (القيمة القص وى للتيار ا و الجهد) و من ثم معامل الش كل = ١,١١ و معامل القدرة = المقاومة / المعاوقة = Z. cos = R / و ا نما تص به القيمة الفعالة للجهد مس اوية للجذر التربيعي جملموع المربعات القيم الفعالة للجهود عند الذبذبة الرءيس ية و ذبذبات التوافقيات. V 2 rms = V 2 1rms + V 2 3rms + V 2 5rms +... و تعتمد قيمة التيار الفعالة على مكونات الداءرة (مقاومة ا و ممانعة حشية ا و ممانعة س عوية ا و مجاميع منها مكونة معاوقة مركبة) تختلف قيم هذه المعوقات للتيار حس ب ذبذبته و لا يمكن حس اب معامل قدرة وحيد للداءرة الكهربية فى هذه الهالة بل هناك معامل قدرة لكل توافقية و هكذا... وتقوم ا جهزة القياس و التس جيل (مشال : (PowerLogic للمتغيرات الكهربية بالدواءر المغذاه من مص ادر جهد غير جيبى بقياس المعاملات التالية: التش وه الكلى بالتوافقيات (THD) للتيار و الجهد و يعكس نس بة التيار / الجهد الفعال مع ا عتبار التوافقيات ا لى نس بة التيار / الجهد الفعال للتوافقية الا س اس ية. معامل القيمة القص وى factor) (Crest = القيمة القص وى (للجهد/التيار) / القيمة الفعالة (للجهد / التيار). معامل الش كل = القيمة الفعالة (للجهد / التيار) / القيمة المتوس طة (للجهد / التيار). معامل البعد عن الش كل الجيبى = مجموع مربعات القيمة الفعالة لكل التوافقيات ماعدا الرءيس ية (للجهد / التيار) / مربع القيمة الفعالة للتوافقية الرءيس ية للجهد / التيار. حيش ا ن الا حمال با ى منش ا ة تجمع بين ا حمال الوجه الواحد والا حمال الشلاثية فا ن ذلك ي ءودى مهما حاول مهندس التص ميم ا و مهندس التش غيل ا لى ظهور فروق فى قيم التيارات و الجهود على الا وجه اخملتلفة ا ى يظهر عدم توازن فى الجهود والتيار على الا وجه و يمكن لجهاز (مشال : (PowerLogic قياس و تس جيل ذلك عن طريق معامل عدم التوازن (جهد وتيار). cos 1 = R / Z 1 cos 3 = R / Z3 cos 5 = R / Z 5 و من ثم فلا يمكن ا س تخدام المعادلات الس ابقة فى حس اب معامل القدرة للداءرة الكهربية بل لابد من اس تخدام المعادلة التالية : معامل القدرة = القدرة الهقيقية (الفعالة) / القدرة الظاهرة و يص به معامل القدرة فى هذه الهالة مس اويا لمعامل القدرة المعتاد فى حالة الجهود والتيارات الجيبيه مض روبا فى معامل الا زاحة الناتج من وجود التوافقيات بالداءرة الكهربية. 7 / 2 6 / 2

5 نظام مراقبة الش بكات الكهربية الفكرة الا س اس ية لنظام PowerLogic ط ور نظام PowerLogic للا س تخدام في الم ءوس س ات الص ناعية والقطاعات التجارية الكبيرة و هيي ات الكهرباء و ذلك للمس اعدة فى ا دارة الا س تشمارات الكلية بنظم الكهرباء لدى كل منهم بما في ذلك من تكلفة الطاقة و تكلفة التش غيل و الص يانة وتكلفة معدات الكهرباء نفس ها. مراقب الداءرة الكهربية Power monitoring PM & CM عبارة عن جهاز رقمى متعدد الوظاءف حيش يقوم بوظاءف ا كتس اب ومعاملة البيانات و ا عمال التهكم و هو بذلك يهل محل العديد من ا جهزة القياس و المتابعات و الهس اس ات و مكونات ا خرى. و يقوم هذا الجهاز بالوظاءف الموض هة ا علاه منفردا ا ض افة ا لى ا مكانيات تحديش وظاءفة عن طريق تحديش برنامج تش غيله مما يمكن الجهاز من ملاحقة ا حدش التعديلات فى الدواءر الكهربية دون خوف من تقادم الجهاز. و يركب الجهاز على الدواءر الكهربية ثلاثية الا وجه بنفس نظام تركيب عدادات الطاقة الكهربية ا لا ا نه يوفر بيانات ا عم وا ش مل و فى الواقع يمكن ا ن يقوم جهاز PowerLogic بوظاءف ا كثر من ١٠٠ جهاز قياس مختلف و بدرجة دقة ا على. كما يمكن لجهاز PowerLogic متابعة جودة التغذية الكهربية بقياس التش وه بالتوافقيات في التيار و الجهد مما يمنه المس تخدم فرص توفير حلول للتخلص من التش وه قبل تلف المعدات الكهربية. و يمكن للجهاز قياس وتس جيل الطاقة الكهربية با نواعها مما يس هل متابعة ش روط التعريفة الكهربية. و يتميز الجهاز بقراءة وتس جيل الطلب على الطاقة مما يس هل تطبيق نظم ا دارة الا حمال الكهربية. نظام مراقبة الش بكات الكهربية الفكرة الا س اس ية لنظام PowerLogic ويجهز PowerLogic بعدد من المتابعات التى تمكنه من المس اعدة فى ا عمال الوقاية الكهربية ض د فقدان ا حد الا وجه و ا نعكاس ا تجاه الطاقة و الهبوط فى الجهد. ويهوى نظام PowerLogic ا يض ا نظم تحكم ا لى لا دارة نظام توزيع الطاقة الكهربية مع الس ماه بتدخل المس تخدم وبا عمال الض بط والتنبيه. يوفر النظام مداخل ا لية من عدد من الهاس بات الش خص ية وليس من مهطة (حاس ب ش خص ى) واحدة. كما يس تطيع نظام PowerLogic توفير متطلبات ا دارة الهس ابات والتكاليف بهدف ا عداد التهاليل اللازمة لتهديد كلفة الطاقة المس تهلكة بكل منتج على حده علي كل من خطوط التجميع حيش يمكن با س تخدام الهاس بات الش خص ية الهص ول على البيانات المطلوبة بالا تص ال مع نظام PowerLogic ا مكانيات جهاز لمراقبة الش بكات الكهربية و تفريغها فى جداول.Spreadsheet Circuit Monitor - CM 3000/4000 القراءات اللهظية فى الزمن الهقيقى : التيار (بكل فازة وخط التعادل والا رض ى ومتوس ط التيار للشلاش فازات). الجهد (بين خطين وبين خط و خط التعادل). القدرة الفعالة (بكل فازة و بالشلاش فازات). القدرة الغير فعالة (بكل فازة و بالشلاش فازات). القدرة الظاهرة (بكل فازة و بالشلاش فازات). معامل القدرة (بكل فازة و متوس ط المعامل للشلاش فازات). الذبذبة. درجة الهرارة (للجو المحيط الداخلى). التش وه الكلى بالتوافقيات (للتيار والجهد). معامل K (لكل وجه). 9 / 2 8 / 2

6 نظام مراقبة الش بكات الكهربية الفكرة الا س اس ية لنظام نظام مراقبة الش بكات الكهربية Power monitoring units PM & CM PowerLogic راءات الطلب ق PM850 CM3000 Power monitoring units Accuracy Voltage Current Commu- I/O Memory level range (1) range -nication class Va.c. ports kbytes Ref ext. CT 1 2 O PM S 600 ext. CT 1 16 I/O PM S 600 ext. CT 1 16 I/O 80/800 PM S 600 ext. CT 1 16 I/O 80/800 PM S 600 ext. CT 1 16 I/O 80/800 PM S 600 ext. CT 4 9 I/O 8000 CM S 600 ext. CT 5 25 I/O CM4000 Communication and supervision Ethernet ports No. of RS485 RS232 Ref. Modbus TCP/IP devices ports ports 10/100 base TX port EGX100 10/100 base TX port EGX base FX port (fiber optics) الطلب على التيار (القيمة اللهظية والقيمة القص وى بكل فازة). متوس ط معامل القدرة (الكلى للشلاش فازات). الطلب على القدرة الفعالة (الكلى للشلاش فازات). الطلب على القدرة الغير فعالة (الكلى للشلاش فازات). الطلب على القدرة الظاهرة (الكلى للشلاش فازات). قراءات التطابق. الطلب المتوقع. قراءات الطاقة الطاقة المتراكمة (الفعالة). kw الطاقة المتراكمة (الغير فعالة). kvar الطاقة المتراكمة (الظاهرة). kva قراءات معاملات تحليل الطاقة معامل القيمة القص وى (لكل فازة). معامل K للطلب (لكل فازة). معامل ا زاحة القدرة (لكل وجه و المتوس ط للشلاش فازات). الجهد الا س اس ى بذبذبة ٥٠ هرتز (لكل فازة). التيار الا س اس ى بذبذبة ٥٠ هرتز (لكل فازة). القدرة الفعالة الا س اس ية بذبذبة ٥٠ هرتز (لكل فازة). القدرة الغير فعالة الا س اس ية بذبذبة ٥٠ هرتز (لكل فازة). القدرة للتوافقيات. عدم التوازن (للتيار و الجهد). ا تجاه دوران الا وجه. (1) Direct or external VT. 11 / 2 10 / 2

7