Sieci elektroenergetyczne stają się coraz bardziej złożone i skomplikowane ze względu na rosnącą w bardzo szybkim tempie liczbę przyłączeń zdecentralizowanych systemów produkcji energii elektrycznej. Coraz bardziej wyraziste cele w zakresie ochrony środowiska i prowadzą do dodatkowych i zmiennych obciążeń w nowoczesnych sieciach dystrybucyjnych.
Różnorodność punktów przyłączeniowych, które mogą być zdecentralizowanymi źródłami energii, takimi jak klastry fotowoltaiczne albo punktowe miejsca poboru dużej ilości energii, jak stacje ładowania dla samochodów elektrycznych, mają lokalnie ograniczony, niekorzystny wpływ na stabilność sieci, co może sprawić, że statycznie obciążona konstrukcja sieci będzie w najlepszym przypadku bardzo kosztowna, a w najgorszym przypadku bardzo zawodna.
Wszyscy stają się coraz bardziej świadomi rosnącego wyzwania, jakie stawia przed konsumentami ta nowa konfiguracja. Wynikające z tego wymagania dotyczące jakości monitorowania zasilania i doprowadzania energii są w coraz większym stopniu opisywane w dokumentach standaryzacyjnych sieci dystrybucyjnych. Aby sprostać tym wymaganiom, operatorzy systemów dystrybucyjnych muszą wdrożyć dokładnie dopasowaną sieć do pomiaru parametrów sieci, jak najbliżej punktów rozdziału zasilających w energię, aby uzyskać dane rzeczywiste o obciążeniu sieci i o jej stanie. Na szczęście ostatnie lata przyniosły stały rozwój sensorów pomiarowych SN o niskim poborze mocy. Można je łatwo zintegrować z siecią i wspierają one rozwiązania oparte na tradycyjnych przekładnikach pomiarowych zainstalowanych w stacjach i złączach kablowych. Ale czy to jest rzeczywiście takie proste?
„Ból głowy“ zapewniony
Cóż, odpowiedź na to pytanie nie jest taka prosta i może sprawić, że projektanci bardzo szybko się go nabawią. Dodatkowe przekładniki małej mocy (popularnie nazywane sensorami) typu Plug-in dla napięcia i prądu oferują wszechstronne rozwiązania, dzięki którym prawie każda istniejąca lub nowa sieć staje się bardziej inteligentna. Z drugiej strony, warunki rynkowe doprowadziły do wielu różnorodnych rozwiązań, które nie zawsze są w pełni kompatybilne i których wybór może powodować problemy. Każda część w łańcuchu realizacyjnym jest precyzyjnie zdefiniowana pod względem swojej własnej funkcji i wymagań normalizacyjnych. Dlatego sensory muszą spełniać normy IEC 61869 dla przekładników małej mocy i normy HD 629 dla akcesoriów kablowych. Nie ma jednak norm, które by wymagały żeby sensory i akcesoria kablowe pasowały do siebie. W związku z tym projektowanie instalacji lub jej modyfikowanie jest bardzo żmudne, pracochłonne i jednocześnie wymagające zapewnienie kompatybilności komponentów, niezależnie od rozdzielnicy i warunków przestrzennych, a jednocześnie wymaga się uproszczenia wyposażenia dodatkowego wymaganego w niektórych rozwiązaniach.
Można to osiągnąć poprzez umieszczenie punktu pomiarowego na transformatorze lub rozdzielnicy wyposażonego w sensor o niskim poborze mocy na przepuście INT A 250A, przy użyciu konfekcjonowanego adaptera SMART GRID z wymaganymi sensorami (rys 1). W tej konfiguracji cała złożoność prawie znika (rys 2 i 3).
z konektorowym wyjściem kablowym.
Pasujące do wszystkiego:
Zapotrzebowanie na przestrzeń powyżej transformatora czy w polu rozdzielnicy sprawia mniej kłopotów, a interfejs typu A jest popularnym rozwiązaniem sieciowym.
Projektując adapter należy zwrócić uwagę, aby przy każdym zastosowaniu wszystkie parametry były dokładnie sprawdzone pod kątem następujących czynników:
- Rodzaju wyjścia w rozdzielnicy/transformatorze:
W przypadku rozdzielnic z izolacją próżniową lub gazową (AIS lub GIS) są to przepusty, ale mogą one być wyposażone w inne sensory
- Łącze sensora:
Każdy producent sensora może zaprojektować własne złącze do podłączenia, ale również różne modele sensora mogą być w użyciu.
- Przestrzeń:
Punkty przyłączeniowe wyglądają inaczej dla każdego systemu, tak że nie będą do przewidzianej przestrzeni montażowej i systemu połaczeń
- Możliwość doposażenia:
W przypadku montażu dodatkowych elementów w istniejącej instalacji wymagane są różne warunki montażu, które należy wcześniej sprawdzić. Wszystkie te przykłady z pewnością przysporzą wielu bólu głowy i jak łatwo się domyślić, przy każdej stacji transformatorowej mogą doprowadzić do możliwej operacji na otwartym sercu.
Oczekiwane ułatwienie
Czy na rozwiązanie istnieje tylko jeden lek? Nexans jest zdania, że możliwy jest montaż w prosty sposób sensorów w pobliżu punktu zasilającego tak, aby sposób realizacji można było znormalizować dzięki zastosowaniu adaptera.
Rodzaj rozdzielnicy lub całego zestawu połączeń nie staje się już tak bardzo istotny. Przeróbka odbywa się bez dodatkowej pracy, ponieważ adapter jest po prostu wkładany pomiędzy istniejący zasilający zestaw konektorowy i przepust.
- Wszystko jest pasujące:
Każda marka sensora może być montowana w adapterze fabrycznie lub przez klienta, jednak montaż fabryczny daje większą gwarancję poprawności i ułątwia pracę na obiekcie. Łatwy dostęp do interfejsu umożliwia łatwe okablowanie i elastyczność podczas montażu na miejscu.
Przyszłościowy
Kto już wie dokładnie, co przyniesie nam przyszłość? Również kiedy istnieje dzisiaj duże zapotrzebowanie odnośnie automatyzacji sieci i kontroli zasilania, oferta łatwo dostępnych i łatwych w utrzymaniu i instalacji sensorów umożliwi w przyszłości w sieci cyfrową rewolucję węzłów dystrybucyjnych – z dużym użyciem danych typu Big-Data do konserwacji, inteligentnego zarządzania obciążeniami i innymi innowacyjnymi funkcjami rozbudowy sieci. Nexans swoimi działaniami chce wspierać swoich klientów w jak najlepszym wykorzystaniu wszystkich możliwości.
Philippe Singleton
Paweł Kiełkowski
www.nexans.com/power_accessories
