Gossen Metrawatt Camille Bauer
Gossen Metrawatt Camille Bauer

Testarea electrosecurității conform standardelor, în domeniul turbinelor eoline

Și în viitor, generarea de energie electrică având ca sursă energia eoliană va constitui partea leului în cadrul revoluției energetice. Siguranța în funcționare a turbinelor eoliene este, așadar, de o importanță centrală. Tehnologia de testare profesională, oferă siguranța că investițiile mari necesare pentru extinderea capacității de producție a energiei eoliene, vor da roade și că fiabilitatea cerută de asiguratori este păstrată pe întreaga durată de viață a sistemului de generare.

În 2017, pentru prima dată în istorie, întreaga Uniune Europeană a generat mai multă energie electrică din vânt, soare și biomasă decât din antracit și cărbune. Între timp, sursele de energie regenerabilă reprezintă 30% din toată toată capacitatea de generare a energiei electrice.

Gross electrical power generation in Germany in 2017

Figura 1 : Cantitatea brută de energie electrică generată în Germania în 2017, exprimată în TWh – date preliminare, estimate într-o anumită măsură,
** cota regenerabilă, nivel de revizuire: februarie 2018 © AG Energiebilanzen, sursă: BMWi

Energy

Sursa: BMWi (https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Infografiken/Energie/anteil-erneuerbarer-energien-steigt.html),
nivel : 2018

Cu o producție de energie electrică de peste 217 miliarde kWh, sursele regenerabile de energie și-au crescut și mai mult ponderea față de sursele convenționale de energie în 2017. În total, 36% din tot consumul de energie din Germania a fost acoperit de energie eoliană, energie solară, biomasă, energie hidroelectrică și alte surse regenerabile, creșterea bruscă a producției de energie eoliană, contribuind decisiv la atingerea acestui procent. Atât pe uscat, cât și în larg, au fost produse peste 103 miliarde kWh de energie eoliană, iar la rețea au fost conectate noi turbine eoliene cu o putere totală de peste 5500 de megawatti. Parcurile eoliene sunt realizate pentru durate de exploatare de zeci de ani și în consecință, turbinele eoliene trebuie să se abucure de o fiabilitate maximă pe termen lung. Defectele nedetectate la timp pot avea consecințe grave, mergând până la defectarea completă a unui sistem dacă, de exemplu, o turbină defectă conduce la producerea unui scurtcircuit și provoacă un incendiu în nacelă, nacelă instalată în medie la o înălțime de 120 metri.

PROVOCĂRI DE NATURĂ TEHNICĂ, DES ÎNTÂLNITE ÎN PROCESUL DE TESTARE

Mehr Watt aus Wind Provocările suplimentare în procesul de testare a acestor sisteme, rezultă din nivelul crescut de complexitate a componentelor electrice din care sunt alcătuite, făcând posibilă funcționarea cu tensiuni mai mari de 400 V, nivelul predominant în porțiuni mari din rețeaua publică de alimentare. Soluțiile adecvate, utilizând convertizoare de frecvență și generatoare noi de mare putere, fac trecerea de la 400 la 690 V c.a. atractivă pentru generarea de energie eoliană, în special pentru sistemele cu putere nominală începând de la 600 kW. Datorită faptului că pierderile de energie sunt reduse la niveluri de tensiune mai ridicate, sunt posibile creșteri considerabile ale eficienței, reducând în același timp costurile pentru cablare și funcționare. Tehnologia de testare trebuie să respecte această dezvoltare, prin utilizarea instrumentelor care pot gestiona în mod fiabil toate măsurătorile necesare în domeniul de joasă tensiune, în conformitate cu standardele.

Fiind singurul furnizor de pe piață până acum, specialistul în tehnologii de măsurare Gossen Metrawatt a dezvoltat un instrument cu ajutorul căruia, pentru prima dată, testarea poate fi efectuată în rețele de 690 V c.a. și 800 V c.c. Datorită faptului că tensiunile de până la 1000 V c.a. / 1000 V c.c. pot fi măsurate și cu versiunea standard a PROFITEST PRIME, acum este nevoie doar de un singur instrument pentru a testa siguranța în funcționare a sistemelor fotovoltaice, turbinelor eoliene. tablourilor electrice de comandă, mașinilor și sistemelor industriale.

CERINȚE LEGALE ȘI NORMATIVE

Conform legislației privind siguranța muncii, sistemele de generare a energiei utilizate ca locații închise ale serviciilor electrice trebuie testate pentru siguranța electrică în conformitate cu cerințele stabilite de standardele în vigoare. Intervalul dintre două teste efectuate pe sisteme electrice și echipamente de funcționare staționare care sunt supuse la solicitări normale datorate temperaturii ambiante, prafului, umidității și altor influențe de mediu comparabile nu trebuie să depășească patru ani. Testele, care trebuie efectuate de către compania care operează sistemul, trebuie realizate sub îndrumarea și supravegherea unui electrician calificat, care certifică faptul că sistemul este în stare bună de funcționare înainte de punere în funcțiune și după orice modificări sau reparații.

Sistemele energetice trebuie să fie instalate și operate în conformitate cu codurile de practică general recunoscute, care sunt enumerate ca exemple în standardele EN/VDE, standarde pentru generarea și transportul energiei Aceasta include, protecția împotriva șocurilor electrice și a efectelor curentului asupra ființelor umane și a animalelor – seria de standarde VDE 0140, precum și selectarea și montarea echipamentelor electrice, a aparaturii de comutație și a aparatelor de comandă, precum și a sistemelor de împământare, a conductoarelor de protecție și a măsurilor de protecție împotriva electricității – seria de standarde VDE 100. Acest lucru este completat prin testarea siguranței mașinilor în conformitate cu DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1) și a sistemelor de protecție împotriva descărcărilor atmosferice, în conformitate cu DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3, fișa suplimentară 3). Domeniul exact al testării este specificat de electricianul responsabil, de exemplu pe baza unei evaluări a pericolelor în conformitate cu standardele românești aplicabile.

TESTE METROLOGICE

Testarea măsurilor de protecție începe cu o inspecție vizuală generală, în timpul căreia toate conductoarele sunt examinate din punct de vedere al tipului și poziționării corecte, iar componentele electrice sunt verificate din punct de vedere al montării sigure, precum și al conectării, etichetării și dimensionării corecte. Acest proces este urmat de testarea eficacității măsurilor de protecție și teste funcționale. Instrumentele de măsură aprobate pentru testarea, măsurarea sau monitorizarea măsurilor de protecție în sistemele de joasă tensiune cu până la 1000 V c.a. trebuie să fie utilizate pentru efectuarea măsurătorilor în conformitate cu DIN EN 61557 / VDE 0413. Pentru protecția inspectorului, ar trebui utilizate numai acele instrumente care, în funcție de categoria lor de măsurare, sunt potrivite pentru aplicațiile respective în conformitate cu IEC 61010-1. În timpul testării inițiale, toate punctele de măsurare trebuie verificate și înregistrate pentru a efectua o examinare completă a sistemului electric, pentru a verifica instalarea în conformitate cu standardele și, dacă este cazul, pentru a constata eventualele erori de instalare. Testarea periodică servește pentru a verifica dacă sistemul examinat, inclusiv orice modificări, este în stare de funcționare sigură și pentru a detecta orice modificări neautorizate. Sarcinile de testare de bază includ:

1. Măsurarea tensiunii și a succesiunii fazelor …
… pentru verificarea siguranței funcționale a sistemului electric. Trebuie să fim siguri că siguranțele, precum și dispozitivele de control și protecție unipolare sunt conectate numai la conductorul de fază iar cablurile și firele au fost conectate corespunzător la echipamentul electric de acționare. Dacă este necesar, polaritatea tensiunii de intrare a sistemului trebuie verificată înainte de punerea în funcțiune.

2. Măsurarea continuității conductoarelor, inclusiv a conductorului de protecție …
… prin testarea rezistenței pentru conductoarele de protecție, conductoarele de legătură echipotențială și, dacă este cazul, părți conductoare, pentru a verifica conformitatea față de puterea de rupere necesară și oprirea automată a alimentării. Rezistența se măsoară pentru fiecare sistem de conductoare de protecție, între terminalul PE și toate punctele relevante, care fac parte din fiecare sistem de conductoare de protecție. Datorită faptului că pentru testare trebuie utilizat un curent suficient de mic pentru a exclude orice pericol de incendiu sau explozie, rezistența se măsoară utilizând un curent cu valoare între cel puțin 0,2 A și aproximativ 10 A. Testul este considerat ca fiind reușit, dacă instrumentul de măsură înregistrează o valoare adecvată în funcție de lungimea, secțiunea transversală și materialul respectivului conductor de protecție. Nu este specificată nicio valoare maximă admisă a rezistenței, dar valorile măsurate nu trebuie să depășească rezistența conductorului, în funcție de lungimea și secțiunea cablului plus rezistențele obișnuite de contact. Se aplică următoarele valori de referință empirice: <1,0 Ω pentru sistemul conductorului de protecție și <0,1 Ω pentru conductorul de legătură echipotențială. Utilizând PROFITEST PRIME, măsurătorile pot fi efectuate folosind diferite valori ale curentului de testare. În plus, sunt posibile măsurători cu 4 fire cu 200 mA pentru cabluri de până la 70 m și secțiuni transversale de 2 x 0,5 mm cu inversare automată a polarității.

3. Măsurarea rezistenței de izolație …
… pentru a verifica buna stare de funcționare și îndeplinirea performanței promise în cazul unui sistem nou sau a certificării funcționale a unui sistem electric. O bună rezistență de izolație asigură funcționarea sigură, eficientă, fără pierderi, a sistemelor electrice și, în același timp, este un mijloc eficient de prevenire a incendiilor. Măsurarea rezistenței de izolație se efectuează cu deconectarea alimentării, fără tensiune, fiind efectuată de regulă la punctul de alimentare al sistemului. Dacă valoarea măsurată este mai mică decât valoarea specificată, sistemul poate fi împărțit în grupuri de circuite individuale, pentru a măsura rezistența de izolație a fiecărui grup. Dacă circuitele electrice sau secțiunile circuitelor electrice sunt protejate de dispozitive de protecție la scăderea tensiunii care întrerup toate conductoarele active, rezistența de izolație a acestor circuite electrice sau secțiuni ale circuitelor electrice este măsurată separat. În timpul testării, rezistența de izolație măsurată la 500 V c.c. între conductoarele circuitului de alimentare și sistemul conductorului de protecție, nu trebuie să fie mai mică de 1 MΩ. Pentru anumite părți ale echipamentelor electrice, cum ar fi sisteme de bare, sisteme colectoare sau ansambluri cu inel colector, este permisă o valoare minimă mai mică, dar care nu trebuie să fie mai mică de 50 kΩ.

Orice dispozitiv de protecție la supratensiune sau echipament electric care este influențat sau poate fi deteriorat în timpul testării, trebuie deconectat. Dispozitivele consumatoare de natură capacitivă trebuie descărcate după măsurare (IEC 61010, partea 1).

4. Măsurarea rezistenței interne a sistemului și a rezistenței de buclă …
… cu instrumente de testare adecvate pentru măsurarea impedanței de buclă de defectare, în conformitate cu IEC 61557-3. Testarea continuității electrice este necesară înainte de efectuarea acestei măsurători și trebuie luată în considerare eroarea generală de ± 30% la evaluarea valorilor măsurate. Măsurători la până la 690 V, cu un curent de test de valoare ridicată, pot fi efectuatate cu PROFITEST PRIME. Aceste măsurători au ca scop determinarea rezistenței interne a liniei Z L-N și a rezistenței de buclă Z L-PE, fără declanșarea RCD-urilor de tip A, F și B. Aceste măsurători sunt utilizate pentru a calcula curentul de scurtcircuit și pentru a testa oprirea unui dispozitiv de protecție la supracurent. Pentru ca un dispozitiv de protecție la supracurent să fie declanșat la timp, curentul de scurtcircuit trebuie să fie mai mare decât curentul de declanșare. După calcularea automată a curentului de scurtcircuit și a valorilor limită care trebuie respectate, inspectorul poate accesa, prin intermediul funcției de asistență, un tabel al valorilor minime ale curentului de scurtcircuit, pentru a determina valorile diferitelor siguranțe și comutatoare/contactoare. În cazul fluctuațiilor de tensiune din rețea, PROFITEST PRIME efectuează automat mai multe măsurători ale impedanței buclei de defecțiune și generează o valoare medie.

5. Testarea RCD-urilor …
… în conformitate cu DIN VDE 0100-530, „Montarea instalațiilor de joasă tensiune – Partea 530: Selectarea și montarea echipamentelor electrice – Aparate de comutare și aparate de comandă”, secțiunea 531 – aparate care trebuie instalate pentru protecție împotriva șocurilor electrice, pentru oprirea alimentării cu energie electrică și pentru prevenirea incendiilor. În cazul sistemelor electrice cu echipamente electronice de acționare pentru care se poate aștepta apariția unui curent rezidual lin, este permisă utilizarea unui RCD de tip B sau B + pentru protecție prin deconectare automată. Testarea RCD-urilor de tip A, AC, F, EV, B, B + și MI se efectuează prin determinarea curentului și a timpului de declanșare. Curentul de declanșare este verificat cu ajutorul unui curent diferențial de valoare progresiv crescătoare, care trebuie să se încadreze în intervalul de 50% până la 100% din IΔN (de obicei, aproximativ 70%). Prin generarea unui curent de avarie în aval de RCD, trebuie să se stabilească dacă RCD-ul este declanșat sau nu mai târziu de atingerea valorii nominale a curentului de defecțiune și dacă nu se depășește valoarea tensiunii la atingere permise în mod continuu, convenită pentru sistemul respectiv.

MAI MULTĂ PUTERE DE LA VÂNT

Generarea energiei electrice folosind energia eoliană, aduce o contribuție decisivă la revoluția energetică. Având în vedere durata de viață lungă a turbinelor eoliene, testarea siguranței în funcționare, din punct de vedere electric, este necesară la intervale regulate pentru asigurarea unei funcționări sigure și protejarea împotriva defecțiunilor.

STANDARDE APLICABILE :

  • DIN EN 61140 (VDE 0140-1): 2016-11, Protecție împotriva șocurilor electrice – Aspecte comune pentru instalare și echipamente
  • DIN IEC / TS 60479-1 (VDE 0140-479-1): 2007-05, Efectele curentului asupra ființelor umane și animalelor – Partea 1: Aspecte generale
  • DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540): 2012-06, Instalații electrice de joasă tensiune. Partea 5-54: Selectarea și montarea echipamentelor electrice. Dispozitive de împământare și conductoare de protecție
  • DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410): 2007-06, Instalații electrice de joasă tensiune. Partea 4-41: Protecție pentru siguranță. Protecție împotriva șocurilor electrice
  • VDE 0100-530 (VDE 0100-530) 2011-06 / 2014-10 E, Instalații electrice de joasă tensiune. Partea 5-53: Selectarea și montarea echipamentelor electrice.
  • VDE 0100-600 (VDE 0100-600) 2017-06, Instalații electrice de joasă tensiune. Partea 6: Verificare
  • VDE 0105-100 (VDE 0105-100) 2015-10, Funcționarea instalațiilor electrice. Partea 100: Cerințe generale
  • DIN EN 50522 (VDE 0101-2): 2011-11, Împământarea instalațiilor electrice care depășesc 1 kV c.a.
  • DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1): Amendamentul 1: 2010-05, Siguranța mașinilor. Echipamente electrice ale mașinilor. Partea 1: Cerințe generale (IEC 60204-1: 2005, modificat); Versiune germană EN 60204-1: 2006, amendament la DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1): 2007-06; Versiunea germană CENELEC-Cor .: 2010 până la EN 60204-1: 2006
  • DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3 fișa suplimentară 3): 2012-10, Protecție împotriva descărcărilor atmosferice – Partea 3: Deteriorări fizice ale structurilor și pericol pentru viață – Fișa suplimentară 3: Informații suplimentare pentru testarea și întreținerea sistemelor de protecție împotriva descărcărilor atmosferice

CE VĂ PUTEM OFERII: 

PROFITEST PRIME : tehnologie de ultimă oră

PROFITEST PRIMEFiind cel mai sigur instrument de testare din clasa sa de produse, PROFITEST PRIME îndeplinește toate criteriile de siguranță pentru CAT III până la 600 V și CAT IV până la 300 V și este aprobat pentru testarea, verificarea și supravegherea măsurilor de protecție în domeniul instalațiilor de joasă tensiune, până la 1000 V c.a. și 1500 V c.c. în conformitate cu DIN EN 61557 / VDE 0413.
Pentru prima dată, pot fi efectuate și măsurători de buclă pentru întrerupătoarele de curent rezidual AC / DC aferente convertizoarelor de frecvență pentru mașini electrice. Modul de control al impulsurilor este un USP metrologic suplimentar, prin intermediul căruia poate fi localizată cu ușurință deteriorarea izolației, de exemplu, în sistemele de conductoare. Datorită faptului că utilizând PROFITEST PRIME, măsurătorile pot fi efectuate atât în ​​sistemele de 690 V c.a., cât și în cele de 800 V c.c. și deoarece pot fi măsurate tensiuni de până la 1000 V c.a. și c.c., un singur instrument este acum suficient pentru testarea electrosecurității sistemelor fotovoltaice și a turbinelor eoliene, precum și a stațiilor de încărcare pentru electromobilitate – acestea în plus, față de posibilitatea de testare a tablourilor electrice, mașinilor și sistemelor industriale.

Flexibilitatea este oferită în special de bateria reîncărcabilă integrată, care furnizează suficientă energie pentru efectuarea a până la 1000 de măsurători în cazul în care nu este posibilă alimentarea din rețea.

IZYTRONIQ : O nouă dimensiune a tehnologiei de testare

IZYTRONIQ

Pentru a simplifica secvențele de testare și cerințele de documentare, valorile măsurate pot fi introduse în software-ul de evaluare IZYTRONIQ al PROFITEST PRIME, prin intermediul funcției push / print, prin utilizarea interfețelor Bluetooth și USB. Astfel, pot fi corelate măsurătorile provenite de la mai multe dispozitive de măsură.

Registrele de testare complete – de la întregul sistem până la punctele individuale de măsură – pot fi introduse prin intermediul software-ului, pentru definirea și salvarea secvențelor și pașilor de testare și pentru documentarea într-un mod pregătit a face față oricărui audit .