У домаћинствима још увек доминира велики број линеарних пријемника, који су обично веће снаге, а који се користе за загревање ваздуха и воде

Transcript

1

2 У домаћинствима још увек доминира велики број линеарних пријемника, који су обично веће снаге, а који се користе за загревање ваздуха и воде (грејалице и бојлери), машине за прање веша и судова итд. Већина уређаја за домаћинство произведених у земљама ЕУ се производе према одређеним директивама како би имале задовољавајућу енергетску ефикасност. Значајан број пријемника мањих снага су променили своје електричне карактеристике, а све у циљу повећања енергетске ефикасности. Такви пријемници електричне енергије су електрично осветљење, затим електронски уређаји и уређаји који у свом напојном делу имају кола енергетске електронике.

3 Присуство великог броја нелинеарних пријемника у дистрибутивним мрежама доводи до низа негативних ефеката који се одражавају како на саму мрежу тако и на остале прикључене пријемнике. Заједнички интерес потрошача и произвођача електричне енергије је последњих година довео у жижу интересовања проблеме везане за квалитет електричне енергије, односно садржај хармоника у дистрибутивној мрежи и друге аспекте квалитета електричне енергије (непрекидност напајања, присуство краткотрајних флуктуација и дисторзија,...).

4 Појам и дефиниција хармоника Хармоници представљају синусоидне таласе напона или струја. Виши хармоници су само непарни са целобројним умношком основне учестаности већим од један.

5 Фазни распоред хармоника У трофазном уравнотежном систему h-ти хармоник напона у свакој фази може се изразити на следећи начин: v v bh ah ( t) = 2V h sin( hω ot + θ h ( t) = 2V h sin( hω ot 2hπ / 3 + θ h ) ) v ch ( t) = 2V h sin( hω ot + 2hπ / 3 + θ h )

6 Најважнији извори виших хармоника су: Прекидачке напојне јединице Електронске пригушнице за флуо цеви Апарати у домаћинству као што су ТВ, ПР, микроталасна пећ итд. Регулисани електромоторни погони помоћу уређаја енергетске електронике Извори беспрекидног напајања Енергетски исправљачи и претварачи Трансформатори са нелинеарним магнећењем Електролучне пећи Апарати за електролучно заваривање

7 Проблеми које стварају хармоници Прегрејавање нултог проводника Прегрејавање трансформатора Прегрејавање и неправилан рад електричних мотора Утицај хармоника на прекидаче и заштитне релеје Утицај на електронску опрему Утицај на рад статичких енергетских претварача Утицај на телекомуникационе везе Напрезање кондезатора за компензацију реактивне снаге Ефекти хармоника струја кроз проводнике и сабирнице Изобличење мрежног напона услед хармонијских струја

8 Фазни поредак хармоника у трофазном уравнотеженом систему је приказан у табели

9 Штедљива сијалица снаге 11W је еквивалентна је класичној сијалици снаге 60W. 11 W штедљива сијалица: lm; 60 W класична сијалица: 710 lm На основу ових података може се закључити да је разлика светлосног флукса од 14,08 % до 19,72%. 150 W /2253 lm 30 W/1500 lm : 33,42% 100 W /1398 lm 20 W/1250 : 10,59 % 75 W /970 lm 15 W/950 lm : 2,06% 40 W /432 lm 8 W/432 : 0 % Постоји реална потреба за смањењем потрошње електричне енергије, у циљу смањења глобалне емисије CО 2. Флуоресцентни извори светлости енергетски су ефикаснији од инкадесцентних (lm/w). Политичари, произвођачи и трговци стварају догму о компакт-флуоресцентним сијалицама као одличној алтернативи класичним сијалицама. Јавност није довољно упозната са енергетским, еколошким и здравственим билансом њиховог коришћења.

10 Plan povlačenja inkadescentnih sijalica sa tržišta zemalja EU: Sve matirane klasične sijalice i bistre sijalice snaga iznad 80W Bistre klasične sijalice snage iznad 65W Bistre klasične sijalice snage iznad 45W Bistre klasične sijalice snage iznad 7W Sijalice energetske klase C (halogene energy saver sijalice) Сијалица са ужареним влакном производи се различитих напона и величина, од 1,5 (V) до око 230 (V). Једноставне су конструкције и зато имају врло ниску производну цену. Раде врло добро и на наизменичну и на једносмерну струју. У домаћинству се користе две врсте сијалица: сијалично грло E 27 (снаге: 15, 25, 40, 60, 75, 100, 150 и 200 (W) и мињон сијалице E14 (15, 25, 40 и 60 W). У унутрашњости сијалице, у стакленом балону, налази се спирално влакно од волфрама које се под дејством електричне струје усијава и достиже температуру од преко о C. У унутрашњости сијалице влада вакум, односно из стакленог балона је извучен ваздух. За производњу волфрамових сијалице потребни су: СТАКЛО, ЛИМ, БАКАР, КАЛАЈ И ВОЛФРАМ. Сви састојци су потпуно нетоксични и једноставно се рециклирају!

11

12 Може се оквирно рачунати да 50% светиљки у домаћинствима није прикладно за компактне флуоросцентне сијалице, те забрана инкадесцентних сијалица изискује додатне трошкове куповине нових светиљки.

13 Према Директиви EZ 92/75/EEC, енергетске налепнице су ознаке енергетске ефикасности тј. потврда квалитета уређаја с обзиром на њихову енергетску ефикасност. Уређаји се према потрошњи енергије деле на 7 нивоа енергетске ефикасности означених словима од А до G (групу А чине енергетски најефикаснији уређаји).

14 Резултати испитивања инкадесцентних сијалиа SIJALICA I i (ma) P i [W] E (lx) E/P i OSRAM 838,51 192, ,64 BENLUX 782,61 180, ,09 EΛΛA 920,72 211, ,81 PHILIPS 661,36 152, ,21 JMC 643,24 147, ,26 G. ELECTRIC 652,17 150, ,69 ISKRA 665,11 152, ,29 PHILIPS 423,03 97, ,82 OSRAM 423,03 97, ,73 IN LIGHTNING 415,54 95, ,64 EUROLAMP 154,97 35, ,13 OSRAM 175,60 40, ,72 LUX PAK 205,05 47, ,40 EUROLIGHT 183,42 42, ,85 Назив инкадесцентне сијалице Поз.1 Поз.2 Поз.3 Поз.4 ESI OOD 40W Made in Bulgaria OSRAM 100W 230V Made in France PHILIPS 150W 230V Made in Romanije OSRAM 200W Made in Slovakia

15 Зависност струје и отпора од температуре влакна 1400, , ,00 800,00 600,00 400,00 200,00 0, R I Temperatura ( C) Otpor (Ω) Struja (A) 20 C 76,10 2, C 345,71 0, C 1210,00 0,18 Упоредни приказ карактристика сијалица са ужареним влакном Назив произвођача Снага Мин. Max. Увећање Време (W) Струја(A) Струја(A) (пута) стаб.(ms) EUROLIGHT lamp clear 25 0,11 0,684 6,22 49 EUROLAMP 40 0,16 0,93 5,81 81 EUROLIGHT lamp clear 40 0,199 1,128 5,67 59 EUROLIGHT frosted 40 0,181 1,073 5,93 56,25 NONAME se 40 0,14 0,77 5,5 42 SYLVANIA 40 0,16 1,128 7,05 75 EUROLIGHT lamp clear 75 0,33 2,12 6,42 41 JMC 75 0,32 2,01 6,28 58 EUROLIGHT 100 0,46 2,82 6,13 42 PHILIPS 100 0,45 2,95 6,56 58 GENERAL ELECTRIC classic 150 0,63 5,43 8,62 60 GENERAL ELECTRIC reflek ,63 4,92 7,81 82 JMC 150 0,63 7,01 11,13 68 OSRAM 200 0,89 5,42 6,09 78 Multi Instruments 3.2

16 Упоредни приказ измерених снага сијалица са ужареним влакном Назив произвођача Декларисана снага (W) Струја (A) Израчуната снага (W) Измерена снага Сажемовим бројилом (W) Измерена снага мерним уређајем PM710 (W) EUROLIGHT lamp clear 25 0,11 25,1 25,9 24 EUROLAMP 40 0,16 36,5 37,5 36 EUROLIGHT lamp clear 40 0,199 45, EUROLIGHT frosted 40 0,181 41,3 40,9 40 NONAME se 40 0,14 31,9 34,3 32 SYLVANIA 40 0,16 36,5 39,6 37 EUROLIGHT lamp clear 75 0,33 75,2 76,6 75 JMC 75 0, EUROLIGHT 100 0,46 104,9 97,3 96 PHILIPS 100 0,45 102, GENERAL ELECTRIC classic 150 0,63 143, GENERAL ELECTRIC reflek ,63 143, JMC 150 0,63 143, OSRAM 200 0, ,8 207

17 Упоредни приказ осветљаја волфрамских сијалица Назив произвођача Декларисан а снага (W) Осветљај при напону од 200V (lx) Осветљај при напону од 210V (lx) Осветљај при напону од 220V (lx) Осветљај при напону oд 230V (lx) EUROLIGHT lamp clear EUROLAMP EUROLIGHT lamp clear EUROLIGHT frosted NONAME se SYLVANIA EUROLIGHT lamp clear JMC EUROLIGHT PHILIPS GENERAL ELECTRIC classic GENERAL ELECTRIC reflek JMC OSRAM

18 Назив произвођача Снага P(W) Измерена снага P i (W) Рок трајања (h) Класа On/Off Гаранција(год.) Hg(mg) Температура светлости(k) Осветљај E (lx) Светлосни флукс(lm) Однос E/P i (lx/w) PHILIPS , A , GREENGO , A / / / GENERAL ELECTRIC , A , PHILIPS ECONOMY , A , OSRAM , A / 6 / OSRAM , A / ELAE , A / / / / 2.64 HZLL 40-/ A / / / / 5.96 BB LINK B / / / / LUX PAK 26-/ / / / / / 2.09 XIN LAI 11-/ / / / / / 1.79 OUQI 40-/ / / / / / / 9.24 EURO LIGHT 32-/ / / / / / 144 / 6.33 OATA 40-/ / / / / / / 36 / 1.59 XIN LAI 26-/ / / / / / 28 / 3.25

19 Упоредни приказ карактристика штедљивих сијалица Назив произвођача Деклариса на снага (W) Мин. Струја (A) Max. Struja (A) Увећање (пута) Врем стаб.(ms) EUROLIGHT 18 0,038 0,18 4,74 56 JMC 26 0,088 0,58 6,59 60 EUROLIGHT 28 0,085 0,52 6, EUROLIGHT 32 0,092 0,51 5,54 75 BBLINK 36 0,054 0,3 5, ELECTRONIC INVERTER 40 0,055 0,4 7,27 99 Упоредни приказ измерених снага штедљивих сијалица Назив произвођача Декларисана снага (W) Струја (A) Израчуната снага (W) Измерена снага Сажемовим бројилом (W) EUROLIGHT 18 0,038 8,7 7,4 JMC 26 0,088 20,1 21,4 EUROLIGHT 28 0,085 19,4 19,6 EUROLIGHT 32 0, ,8 BBLINK 36 0,054 12,3 13,1 ELECTRONIC INVERTER 40 0,

20 Назив произвођача Упоредни приказ осветљаја штедљивих сијалица Декларисана снага(w) Снага волфрамске сијалице коју мења (W) Осветљај при напону од 200V (lx) Осветљај при напону од 210V (lx) Осветљај при напону од 220V (lx) Осветљај при напону од 230V (lx) EUROLIGHT JMC EUROLIGHT EUROLIGHT BBLINK ELECTRONIC INVERTER Упоредни приказ снаге и осветљаја волфрамских и штедљивих сијалица Напон (V) Волфрамске сијалице Штедљиве сијалице Однос 230 Снага (W) Осветљај (lx) Снага (W) Осветљај (lx) (Еv-Es)/Ev (%) , , ,56

21 Назив КФС Поз.1 Поз.2 Поз.3 Поз.4 GE 23W (бр.4) В 2700К Warm White PHILIPS 23W 1450lm 8000h A класа 1,5mg Hg 6500K JIN SIN 30W (бр.1) 6400K A класа 1550 Lumen 5000h PHLIGHT 30W (бр.4) V 8000h PHILIPS 23W (бр.5) 1500lm A класа 1,5mg Hg 6000h 165mA HZLL 40W 6500K OUQI 40W 220V/50Hz 330mA

22 Снага 200W Напон (V) Osram Benlux 200 ELLAE 0 Осветљај lx Напон (V) Снага 150 W Philips JMC G. Electric Iskra Осветљај (lx) Напон (V) Напон (V)

23 Снага 100 W Напон (V) Philips Osram In Lightning Mitea LIGHTING Осветљај (lx) Напон (V) Снага 75 W Напон (V) EΛΛA 200 Eurolight In Lightning S-Lux G. Electric Philips Benlux Напон (V) Снага 40 W Eurolamp G. Electric Osram Lux Pak Eurolight Осветљај (lx) Напон (V) Напон (V)

24 Снага 40 W Напон (V) TONG YING HZLL Осветљај (lx) OUQI LIGHT Напон (V) Снага 26 W JMC 80 Lux pac XINLAI 20 Eurolight 28 0 Осветљај (lx) Напон (V) Напон (V)

25 Снага 7 и 9 W HOME 9 VITOONE 9 VITOONE 7 Осветљај (lx) HOME Напон (V) Напон (V) Снага 20 W ELLAE TONG YING Осветљај (lx) PHILIGHT Напон (V) Напон (V) Снага 30 W SHI GUANG Eurolight 32 Eurolight 28 NEOBALLE Осветљај (lx) Напон (V) Напон (V)

26 АНАЛИЗА Годишња потрошња и уштеда енергије, заменом сијалица са ужареним влакном са КФС, на бази просека од 6 сати дневног горења сијалице. 2,7*365 = 985 h/год. 6*365 = 2190 h/год. 5000/10 = 500 дана /365 = 1.37 година. 5000/7 = 714 дана /365 = 1.96 година. Произвођач Снага на Измерена Годишња сијалици (W) снага (W) уштеда у kwh Волфрамова ИСКРА КФС у класи OSRAM КФЦ у класи PHILIGHT КФС у класи JIN SIN КФС без кла. HZLL КФС без кла. SHI GUANG Произвођач Снага сијалице Измерен осветљај (W) (lx) Волфрамова ИСКРА КФС у класи OSRAM КФЦ у класи PHILIGHT КФС у класи JIN SIN КФС без кла. HZLL КФС без кла. SHI GUANG 30 19

27 Израда 35 Рециклажа 20 Филтри 195 Дана 365 Часа 5 Изр.+Рец.+Фил. Укупно Волфрамова 100 W 183 kwh 0 kwh 183 kwh КФС 20 W 37 kwh 250 kwh 287 kwh Израда 35 kwh Рециклажа Є Филтри -активни 10 Є P S D PHILIGHT 30 W PHILIPS 15 W PHILIPS 14 W OSRAM 8 W JMC 26 B W JMC 26 W JIN SIN 30 W Home 9 W Home 7 W GE 15 W GE 12 W JMC 26 W P(%) Q(%) D(%) GE 15 W P(%) Q(%) D(%) 60% 35% 5% 55% 9% 36%

28 Вектор струје

29

30 Блок-шема која је коришћена за мерење и аквизицију снага и хармоника струја

31 КФС у класи U RMS I RMS S 1 Dv Di S H U cos ϕ PF PHILIGHT 30 W PHILIPS 15 W PHILIPS 14 W OSRAM 8 W JMC 26 B W JMC 26 W JIN SIN 30 W Home 9 W Home 7 W GE 15 W GE 12 W КФС у класи P Q D THDi THDv P(%) Q(%) D(%) U(%) PHILIGHT 30 W PHILIPS 15 W PHILIPS 14 W OSRAM 8 W JMC 26 B W JMC 26 W JIN SIN 30 W Home 9 W Home 7 W GE 15 W GE 12 W

32 КФС ван класе U RMS I RMS S1 Dv Di S H U cos ϕ PF XINLAI 26 W XINLAI 13 W XINLAI 11 W OUQI 40 W OATA 40 W Lux-pak 26 W KAITE 30 W JIN SIN 30 W HZLL 40 W EUROLIGHT 32 W EUROLIGHT 28 W EUROLIGHT 18 W КФС ван класе P Q D THDi THDv P(%) Q(%) D(%) U(%) XINLAI 26 W XINLAI 13 W XINLAI 11 W OUQI 40 W OATA 40 W Lux-pak 26 W KAITE 30 W JIN SIN 30 W HZLL 40 W EUROLIGHT 32 W EUROLIGHT 28 W EUROLIGHT 18 W

33 КФС 20 W у класи URMS IRMS S1 Dv Di SH U cos ϕ PF TUNGSRAM 20 W PHILIPS 20 W PHILIPS 20 W HOROZ 20 W GE 20 W GE 20 W КФС 20 W у класи P Q D THDi THDv P(%) Q(%) D(%) U(%) TUNGSRAM 20 W PHILIPS 20 W PHILIPS 20 W HOROZ 20 W GE 20 W GE 20 W

34 КВАЛИТЕТ СВЕТЛОСТИ Квалитет светлости инкадесцентих сијалица супериоран је у односу на све остале вештачке изворе светлости. Разлог лежи у континуалном спектру, коју светлост инкадесцентних извора чини најприближнијом сунчевој светлости, на коју је људско око адаптирано током милиона година еволуције Енергетски скокови у плавом делу спектра флуоресцентних извора (чак и топло беле светлости) утичу на хормонски дисбаланс у људском организму. Обзиром да секреција мелатонина и серотонина, хормона који регулишу човеков циркадијални ритам (ноћно-дневни биолошки часовник), зависи од сигнала из очних рецептора за плаву светлост. Мелатонин има онкостатични ефекат, а његова секреција се инхибира када се у оку детектује светлост са израженом плавом спектралном компонентом. Једноставније речено, иако је ноћ, организам добија поруку да је дан, те појачава лучење дневних хормона (мелатонина, кортизола хормона стреса, итд). Неконтинуалност спектра компактних флуо извора има за последицу немогућност разликовања финијих нијанси боја. љубичаста плава зелена жута наранџаста црвена nm nm nm nm nm nm Дневна светлост Инкадесцентра сијалица КФС Спектар боја

35 Важно је да изаберете сијалице које задовољавају визуалну удобност и економичност. Квалитетно осветљење треба бити угодно за живот и одмор, док погрешан распоред и лош одабир врсте осветљења могу бити узроци главобоље, умора очију, па чак и слабљења вида.

36 ВЕК ТРАЈАЊА СИЈАЛИЦЕ Век трајања сијалице показује колико сати сијалица може да ради под стандардним радним условима. Негативни чиниоци као што су промена напона, прашина, влага, дрмање или топлота у окружењу и учесталост паљења и гашења сијалице може да смање век трајања сијалице. Квалитет компоненти утиче на век трајања сијалице. Век трајања: Сијалице са ужареним влакном h, Компактне флуоресцентне сијалице h. Радни век КФС реалан је само у идеалним условима који су 2,7 часова рада дневно. Репродукција боја: Светлосни извор који има Ra вредност 100 одлично показује све боје, што је мања Rа вредност, лошија је репродукција боја. Температура боје: Боја светла сијалице назива се температура боје ( Постоје три основне групе температура боје: топло бело < 3300 K; неутрално бело 3300 K 5000 K и дневна светлост > 5000 K).

37 ПРЕДНОСТИ ИНКАДЕСЦЕНТНЕ СИЈАЛИЦЕ: Јефтина цена израде и једноставна технологија, мала количина енергије потребна за израду - 0,01 kwh/сијалици; Користе се еколошки нетоксични материјали за израду; Лако се збрињава као отпад; Светлост има континуални спектар што је најсличније дневној светлости и није штетна за очи; Због искључиво омског отпора сијалице, фактор снаге сијалице је 1 што омогућава мање губитке енергије; Тежина обичне сијалице са ужареним влакном износи око 31 грам; Цена волфрамових сијалица креће се од 30 до највише 80 динара; Инкандесцентне сијалице захтевају најмање три пута већи утрошак енергије за рециклирање у односу на њихову израду. МАНЕ ИНКАДЕСЦЕНТНЕ СИЈАЛИЦЕ: Мала светлосна ефикасност изражена у lm/w, креће се отприлике од lm/w; Мали век трајања од радних сати; Већи део електричне енергије претвара у топлоту, око 90 %, а само око 10 % у светлост; Сијалице су осетљивe на напоне више од номиналног, односно више од 230 V. Уколико је напон нижи од номиналног, нижи од 230 V, што је чешћи случај, сијалице нису угрожене, али се интензитет светлости смањује. Оне су осетљиве на честе падове напона, што у Србији није реткост.

38 ПРЕДНОСТИ КФС: Има мању потрошњу електричне енергије од волфрамове сијалице, већи фактор светлосне ефикасности од 60 lm/w ; Има знатно дужи век трајања од обичне сијалице, зависно од произвођача, од h до h. МАНЕ КФС: Цена КФС је 5 до 20 пута скупља од класичне сијалице. Цена најјефтинијих КФС, и то на пијаци, кошта 200 динара, а у радњама цена иде и до 900 динара; Компликована и скупа технологијa, утрошак енергије за производњу исте 35 kwh/сијалици; Не користити са потенциометром; Не употребљавати са сензором; Не употребљавати са тајмером; Заштитити од влаге, паре и капљица; Кориштење токсичних материјала као што је жива, арсен и баријум; КФС имају сложени управљачки склоп који је склон квару услед напонских осцилација и високе температуре, стога је стварни радни виек уобичајено краћи од декларисаног. Управљачки склоп КФС је осетљив на честа паљења и гашења. Обично је потребно неко време након паљења да се оствари пуна јачина светла што може иритирати. KФC су посебно осетљиве на честа паљења и гашења које им ефективно скраћује животни век;

39 Како одмиче време рада сијалице, тако се смањује јачина осветљења коју сијалица пружа. Процењује се да јачина светлости може опасти и до 40% током радног века; Након пуцања КФС, загађење живом у затвореној просторији 20 пута премашује највише допуштене вредности; КФС достижу максимални светлосни флукс секунди након паљења што нпр. може бити иритирајуће при кратким боравцима у просторији; Пластика се распада од 100 до 1000 година, а и након што се физички распадне, загађујуће субстанце се спуштају у земљу и временом у подземне воде; Компактне флуоресцентне сијалице прљају дистрибутивну мрежу вишим хармоницима. Повећан ниво виших хармоника у систему може проузроковати низ проблема који се огледају како у повећању губитака у систему тако могу и створити проблеме на електроенергетској опреми а као крајни ефект могу довести до пада квалитета електричне енергије; Компактне флуоресцентне сијалице нису прикладне за коришћење у светиљкама са лошом вентилацијом, а то су уградне, надградне затворене: плафоњере, зидне светиљке и слично, као и неке полуотворене светиљке, и то због осетљивости интегрисане електронике на високе температуре; Радни век КФС реалан је само у идеалним условима који су 2,7 часова рада дневно; Честа паљења и гашења КФС значајно скраћују њихов радни век, а скраћује га и њихова инсталација, како јефтиних тако и реномираних произвођача, у светиљке са слабом вентилацијом;

40 Код КФС потребна енергија за рециклажу бар десет пута већа у односу на енергију потребну за израду исте сијалице, узевши у обзир и компоненте које се налазе у предспојној справи, а које су везане у тешко прерадивим облицима; Светлост КФС има дисконтинуални спектар, и то се голим оком тешко примећује на први поглед, али дужим боравком у просторији можете осетити чудну и суморну атмосферу и отежано препознавање нијанси боја. Код неких људи се јавља и главобоља и раздражљивост под дуготрајним дејством овакве светлости;

41 Синусоидални напони и струје у монофазним колима напон струја vt ( ) = 2V sin ω t ( ) ( ) RMS 0 it ( ) = 2I sin ω t ϕ RMS 0 активна (P) и реактивна (Q) снага P= V I cos ϕ, Q= V I RMS RMS RMS RMS Привидна снага S = V I RMS RMS S = P 2 + Q 2. Фактор снаге sinϕ PF = P. S PF = cos ϕ.

42 Синусоидални напони и струје у полифазним колима N је укупан број фаза, и φ n фазна разлика струје и напона n-те фазе N P= I V n= 1 N Q= I V n= 1 cos ϕ, n,rms n,rms n sinϕ n,rms n,rms n

43 АНАЛИЗА ВОЛФ. СИЈАЛИЦА URMS IRMS P In In In% URMS IRMS P In Ines 0 In%

44 Нелинеарна оптерећења у монофазним колима активна снага M k,rms k,rms ϕk 1 H k = 1 P= I V cos = P + P. M k k k k = 1 реактивна снага Q= I,RMS V,RMS sin ϕ = Q1 + QH. снагу изобличења D = I V M j,rms k,rms j k j= 1, k= S = I 1,RMS V 1,RMS + I 1,RMS V H,RMS + Привидна снага 2 2 S 1 V V 1,RMS I H,RMS + V H,RMS I H,RMS D D 2 2 I SH S 1 представља привидну снагу основног хармоника, D V је снага изобличења напона, D I је снага изобличења струје и S H привидна снага хармоника

45 Фактори хармонијског изобличења, THD THD I I M = = j I I 2 2 H, RMS 1 2 RMS 1, RMS I, RMS = 2 1, RMS I 1, RMS j= 2 I 1, RMS I THD V V M = k V V 2 2 H,RMS 1 2 RMS 1, RMS = V, RMS = 2 1,RMS V1, R MS k = 2 V 1, RMS Фактор снаге основног хармоника 1 Укупни фактор снаге TPF V PF P = = cos ϕ. 1 1 S1 TPF P P1+ PH = = S S + D + D + S I V H

46 Нелинеарна оптерећења у полифазним колима N M P= I V cosϕ n= 1 k= 1 N M n= 1 k= 1 nk,,rms nk,,rms k Q= I V sinϕ nk,,rms nk,,rms k N M = n, j,rms nk,,rms n= 1 j k j= 1, k= 1 D I V аритметичка привидна снага (S А ) и векторска привидна снага (S) N A = n,rms n,rms n= 1 S V I S = P + Q + D

47 Векторски приказ активне, реактивне, дисторзионе и привидне снаге S D Q ϕ uk ϕ 1 S 1 P

48 CFL URMS IRMS S1 Dv Di SH U cos ϕ PF P Q D THDi THDv P(%) Q(%) D(%) U(%)

49

50

51 Анализа виших хармоника датих сијалица Редни број хармоника Граничне вредности H3 3.4 H5 1.9 H7 1 H9 0.5 H H H H H H H H H H H H H H H

52 Вредности виших хармоника сијалица (W/A) Harmonik H3 H5 H7 H9 H11 H13 H15 H17 H19 H21 H23 H25 H27 H29 H31 H33 H35 H37 H39 Granicne

53 Вредности одступања хармоника изражени у процентима Harmoni H3 H5 H7 H9 H11 H13 H15 H17 H19 H21 H23 H25 H27 H29 H31 H33 H35 H37 H39 Sijalica % % % % % % % % % % % % % % % % % % %

54 Анализом мерених вредности виших хармоника уочили смо одступања од граничних вредности. Код неких хармоника та одступања су мала, а код неких су знатно велика. Уочили смо најмања одступања код трећег хармоника, где је највеће одступање преко граничне вредности имала сијалица под редним бројем 15 и оно износи 7,86%, а највеће одступање испод граничне вредности сијалица под редним бројем 16 и оно износи 32,17%. Даљом анализом хармонијских вредности уочили смо да су одтупања знатно већа код виших хармоника. Крећу се и до чак 350%.

55 АНАЛИЗА ШТЕД. СИЈАЛ. URMS IRMS P In In 0 In% URMS IRMS P In In In%

56 а) б) в). Компоненте коришћене за аквизицију напона и струја: а) компактно NI cdaq-9172 подножје, б) напонски подул NI 9225, в) струјни модул NI 922

57 Блок шема за мерење струја нелинеарних потрошача (CFLs) Мрежа 400/230 V 50Hz L 1 L 2 L 3 N Трофазни аутотрансформатор A 1 A 2 A 3 A N V 3 V 2 V 1 Аквизиција мерење струје и напона Компактне флуоресцентне сијалице Компактне флуоресцентне сијалице које су узете као пример нелинеарног пријемника, спрегнуте у звезду. У појединим фазама оптерећења нису иста: компактне флуоресцентне сијалице су разлитог типа и снага; и у појединим фазама није исти укупни број сијалица. У фазама L1, L2 и L3 постоје 11, 6 и 5 компактних флуо сијалица, респективно. Тиме је омогућено неравномерно оптерећење по фазама. Појединачо укључивање ЦФЛ је остварено прекидачима. У овом примеру коришћене су CFL у опсегу снага од W.

58 Број CFL у појединим фазама, ефективне вредности фазних и нулте струје и процентуални удео трећег хармоника у нултој струји Merenje Broj CFL u L Broj CFL u L Broj CFL u L L1 (A) 0,136 0,27 0,409 0,545 0,695 0,842 0,987 1,144 1,289 1,446 1,597 L2 (A) 0,146 0,293 0,441 0,572 0,729 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 0,862 L3 (A) 0,132 0,295 0,437 0,582 0,725 0,725 0,725 0,725 0,725 0,725 0,725 In (A) 0,414 0,858 1,287 1,699 2,149 2,429 2,574 2,731 2,876 3,033 3,184 Third harmonic content of phase current (%) 76,18 83,90 86,00 87,10 87,36 87,00 85,52 84,44 82,62 81,21 79,50

59 L1 L2 L

60 Види се да су троструки хармоници (3 ћи, 9 ти, 15 ти,...), који се називају триплени, нарочито изражени, док се струје основног хармоника поништавају у звездишту па је та компонента струје у нултом проводнику веома мала (постоји извесна мала вредност јер систем није идеално симетричан). Хармонијски спектар за мерење бр. 11 Временски облик струје за мерење бр. 11

61 Tри идентичне КФС спрегнуте у звезду Ред хармоника I 1,RMS (ma) I 2,RMS (ma) I 3,RMS (ma) I n,rms (ma) 1 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,006 0,006 0,006 0, ,165 0,165 0,165 0,267 Хармоници струја Спектар струје неутралног вода

62 Tри различите КФС Ред хармоника I 1,RMS (ma) I 2,RMS (ma) I 3, RMS (ma) I n, RMS (ma) 1 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,0093 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,0054 0, , , , , , ,006 0, , , ,165 0,102 0,076 0,193 Хармоници струја Спектар струје неутралног вода

63 Две различите КФС и једна волфрамова сијалица Ред хармоника I 1,RMS (ma) I 2,RMS (ma) I 3,RMS (ma) I n,rms (ma) 1 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,0093 0, , , , , ,81E-05 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,24E-05 0, , , , , , , , , , , ,97E-05 0, , , , ,0054 0, , , , , , , , , , ,166 0,102 0,076 0,152 Хармоници струја Спектар струје неутралног вода

64 Три идентичне волфрамове сијалице Ред хармоника I 1,RMS (ma) I 2,RMS (ma) I 3,RMS (ma) I n,rms (ma) 1 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,8E , , , ,57E , , , ,17E , , , ,3E , , , ,22E , , , ,46E , , , ,53E , , , ,63E , , , ,13E , , , ,15E , , , ,94E ,55E-05 7,55E-05 7,55E-05 1,14E , , , ,09E , , , ,52E ,76E-05 6,76E-05 6,76E-05 6,97E-06 0,644 0,644 0,644 0,025 Хармоници струја Спектар струје неутралног вода

65 Процентуални однос ефективних вредности струја у фазним проводницима и струје у нултом проводнику Mer. Irms/In,trp (%) Irms/In,rms (%) L1 L2 L3 L1 L2 L

66 Израчуаната струја која тече кроз неутрални проводник добијена је на основу следећег обрасца: ` I b I = I = 3 tot I b - струја оптерећења кабла, k tot укупни редукциони фактор који је једнак 1, k III фактор који узима у обзир струју трећег хармоника. Овај образац је коришћен јер је удео струје трећег хармоника у свим мерењима већа од 45%. b N k k III

67 Губици у проводнику изазвани вишим хармоницима струје пријемника Вредност наизменичне отпорности може да се дефинише следећим изразом ( 1 ) r = r + Y + Y AC DC se pe где је: r ac отпорност проводника при наизменичној струји (Ω/m), r dc отпорност проводника при једносмерној струји (Ω/m), Y se фактор повећања услед скин-ефекта, Y pe фактор повећања услед ефекта близине.

68 Укупни губици у каблу се могу дефинисати следећим изразом C H 2 cable losses = ch, ch, c= 1 h= 1 P R I где је: P cable losses укупни губици у каблу, C број прводника у каблу, R c,h отпорност при h-том хармоника струје у c-том прводнику кабла, I c,h ефективна вредност h-тог хармоника струје у c-том проводнику кабла.

69 ВОЛФРАМ URMS IRMS P Q D Pli/PN (%) ШТЕДЉИВА URMS IRMS P Q D Pli/PN (%)

70 URMS IRMS P Q D PN/Pli(%) URMS IRMS P Q D PN/Pli (%)

71 ГУБИЦИ СНАГЕ У ВОДОВИМА МРЕЖЕ 3 klasične Ia Ir Ih ΔS1 ΔS sijalice fluorescentne Ia Ir Ih ΔS1 ΔS sijalice fluo i 3 klasične Ia Ir Ih ΔS1 ΔS sijalice štedljivih Ia Ir Ih ΔS1 ΔS sijalica klasične i 9 šted. Ia Ir Ih ΔS1 ΔS sijalica fluo i 9 štedljivih Ia Ir Ih ΔS1 ΔS sijalica fluo, 2 klas i Ia Ir Ih ΔS1 ΔS 9 štedljivih

72 У табели су приказане вредности пресека проводника 1,5mm2.

73 Ефекат преоптерећења троструких-n хармоника струја у нултом проводнику Оксидован неутрални проводник Фазни проводници