De 4 elementen van Power Quality.

OptiVolt zorgt voor verbetering van uw Power Quality waardoor uw energie-, onderhouds- en vervangingskosten aanzienlijk lager worden. Uw investering is gegarandeerd binnen 1 tot 4 jaar terug verdiend.

Klik voor meer informatie over één van de
elementen op de desbetreffende box hiernaast.

Harmonische vervorming

Men spreekt over harmonische vervorming wanneer er in de spanning en stroom ook andere (hogere) frequenties dan de 50Hz basisfrequentie aanwezig zijn.

 

Symmetrie

We spreken van asynchrone 3-fase verschuiving wanneer niet alle fasen even zwaar belast zijn. Dit zorgt voor scheve verhoudingen en elektrotechnische problemen.

Blindstromen
(kVar)

Blindstroom is het reactieve vermogen wat nodig is voor inductieve belastingen zoals elektromotoren. Het is een maat voor extra verliezen,  extra warmte en onnodig hoge kosten.

Spanningsniveau

Tegenwoordig meten wij in Nederland onnodig hoge spanning. Dit is ongewilde energie, de CO2 uitstoot stijgt, apparatuur slijt sneller en u betaalt onnodig meer voor uw electriciteit.

Power Quality

‘Power Quality’ betekent in Nederlands stroom- en spanningskwaliteit. Power Quality is een verzamelnaam voor de kwaliteit van elektriciteit. Zoals vermogen beschreven kan worden als stroom en spanning, zo kan Power Quality beschreven worden als stroom- en spanningskwaliteit.

Problemen met de kwaliteit van elektriciteit leiden tot een slechte Power Quality. Deze website gaat over de kwaliteit van elektrische energie, wat er mis mee kan gaan, hoe dat veroorzaakt wordt en welke mogelijkheden OptiVolt kan bieden om problemen op te lossen die zijn ontstaan door een slechte Power Quality.

Het ontstaan van een slechte Power Quality heeft verschillende oorzaken. Oorzaken kunnen zijn: aanpassingen van bestaande installaties door de jaren heen zoals netconfiguraties, vervanging van uw apparatuur met elektronica zoals het vervangen van conventionele verlichting naar bijvoorbeeld LED verlichting en plaatsen van frequentieregelaars op elektromotoren. Ook elektromotoren die in deellast draaien dragen bij aan een slechte Power Quality.

Een slechte Power Quality kenmerkt zich door de aanwezigheid van hoge harmonische- en blindstromen, asymmetrie en een onnodig hoge spanning. Deze aspecten veroorzaken vervuiling en/of onnodig hoog verbruik in uw interne elektrotechnische infrastructuur waardoor er storingen kunnen optreden, apparatuur kan schade ondervinden en de levensduur wordt verkort.

Een slechte Power Quality verhoogt de onderhouds- en vervangingskosten. Het zorgt niet alleen voor schade aan uw kostbare apparatuur, maar genereert ook een hoger, onnodig verbruik en u betaalt dus teveel aan uw leverancier en netbeheerder!

Het meten en monitoren van een installatie ten aanzien van de kwaliteit van de interne elektrotechnische infrastructuur is dus geen overbodige luxe. Problemen kunnen worden gesignaleerd en verholpen. Elk specifiek Power Quality probleem vereist zijn eigen oplossing. In veel gevallen kunnen de oplossingen elkaar versterken waardoor diverse problemen gelijktijdig worden opgelost.

Harmonische Vervorming

De spanning in Nederland heeft een frequentie van 50 Hertz. Men spreekt over harmonische vervorming wanneer er in de spanning ook andere frequenties dan deze basisfrequentie aanwezig zijn. In de meeste gevallen gaat het hierbij om veelvouden van 50 Hz; de zogenaamde hogere harmonischen. 

Mogelijke gevolgen van harmonische vervorming zijn: extra energieverliezen, uitval van elektronische apparatuur en overbelasting van nulgeleiders. Harmonische vervorming wordt veroorzaakt door niet-lineaire belastingen. De belangrijkste bron van harmonische vervuiling is vermogenselektronica, zoals frequentieregelaars of besturingssystemen van elektromotoren. Ook spaarlampen, LED-/ TL-verlichting en omvormers voor zonnepanelen kunnen hogere harmonischen in het elektriciteitsnet veroorzaken.

Het toepassen van een harmonisch filter of DuoLiner bij de bron of centraal geplaatst kan een oplossing zijn. 

Blindstromen

Om arbeid te kunnen leveren heeft een AC elektromotor een magnetisch veld nodig. Het energiebedrijf levert een hoeveelheid blindstroom (kVar) om dit magnetisch veld te creëren. Blindstromen worden wel gemeten, maar (nog) niet overal in rekening gebracht. De mate waarin blindstroom opgenomen wordt, is afhankelijk van de componenten die samen de elektrische installatie vormen. Het transport van blindstroom legt beslag op de transportcapaciteit van de netwerkbedrijven en veroorzaakt, mede daardoor, kosten voor netwerkbedrijven die worden doorbelast aan de veroorzakers van de vervuiling. Binnenkort gaan de netwerkbedrijven blindstromen wel afrekenen als u een Cosinus φ (<0,85) in het net veroorzaakt. Netwerkbedrijf Enexis en Stedin doen dit al.

Oplossingen voor eliminatie van blindstromen

In deel- of nullast draaiende elektromotoren verbruiken meer blindstroom dan op vollast draaiende elektromotoren. Het elimineren van blindstromen oftewel Cosinus φ compensatie is het verbeteren of het compenseren van de Cosinus φ door levering van zogenaamd capacitief vermogen.

De MultiLiner®

De MultiLiner® is een OptiVolt toepassing die wordt gebruikt bij het verhogen van het rendement van AC/DC elektromotoren, het reduceren van facilitaire distributieverliezen en het verbeteren van de vermogenskwaliteit van de totale elektrotechnische infrastructuur. Door de MultiLiner®, die o.a. een hoeveelheid capacitief vermogen levert, parallel op de motor aan te sluiten wordt deze benodigde hoeveelheid kVar nu geleverd door de MultiLiner®. Hierdoor wordt minder stroom door de elektrische infrastructuur getransporteerd. Deze stroomverlaging zorgt voor een lagere overgangsweerstand binnen de gehele infrastructuur. Lagere overgangsweerstand leidt tot minder warmteontwikkeling in bekabeling, in magneetschakelaars, in het thermisch pakket, in hoofdschakelaars etc. Door verlaging van de stroom neemt eveneens de warmteontwikkeling in verdeelinrichtingen en transformator(en) af.

Een op maat gemaakt netwerk van MultiLiners® creëert een cascade effect waardoor facilitair distributieverlies vermindert en dus leidt tot substantiële verlaging van het kWh verbruik. Als bijkomend positief effect reduceert de MultiLiner® de spanningsverliezen waardoor er een hogere spanning op de klemmen van de motor komt. De motor zal koeler opereren. Afhankelijk van de aanwezigheid van harmonischen stromen zal de MultiLiner® voorzien worden van een harmonischen filter voor het filteren van de heersende harmonischen stromen. Ook op belastingen zonder MultiLiner® verbetert de spanning. Voornoemde aspecten zorgen ervoor dat de elektromotor bij gelijkblijvende mechanische belasting minder elektrische energie zal verbruiken. Afhankelijk van de belasting van de motor zal een MultiLiner® het gemiddelde energieverbruik direct op de motor aantoonbaar verlagen. Doordat het kVA bij de elektromotor met gemiddeld 20% gereduceerd wordt, zal door vermindering van de distributieverliezen de energiereductie (kWh) richting de kWh-meter oplopen. Bekijk hier het effect van de OptiVolt MultiLiners® zonder harmonischen filter.

De PowerLiner®

De Powerliner® is een actief, dynamisch filter. Powerliners® kunnen zowel centraal als decentraal worden geplaatst. Bij grotere productie lijnen plaatsen wij een PowerLiner® decentraal op de voeding.

Daar waar nog kVAr loopt door bijvoorbeeld kleinere elektromotoren kunnen we met een centraal dynamisch systeem, geplaatst in de hoofdinrichting, de overige kVAr afvangen. Ook hier geldt dat er bij centrale plaatsing minder stroom door de hoofdverdeelinrichting getransporteerd wordt en resulteert in een lagere weerstand en dus minder warmteontwikkeling tussen de transformator en de hoofdschakelaar.

Door beide systemen toe te passen daar waar nodig is wordt een zo hoog mogelijke energiebesparing gegarandeerd. Beide systemen wordt beschermd met THD filters tegen Harmonische stromen indien er veel Harmonische stromen lopen. Deze filters werken ook terug het net op. Bekijk hier het effect van deze systemen.

De DUOLiner®

De DuoLiner® is een energiebesparend systeem dat wordt gebruikt bij verlagen van de harmonische stromen tot de 11e harmonische en tegelijkertijd blindstroom kan compenseren. Op basis van toewijzing van harmonische en blindstroom wordt de DuoLiner® geprogrammeerd op basis van de aanwezige lopende stromen. Dit leidt tot vermogenskwaliteit van de totale interne elektrotechnische infrastructuur. Door de DuoLiner®, die een hoeveelheid kVAr levert en een tegenstroom van Harmonische tot en met de 11e harmonische parallel op de HVK aan te sluiten wordt de benodigde blindstroom nu geleverd door de DuoLiner® en worden de harmonische stromen gefilterd. Hierdoor wordt er minder stroom (kVA) door de elektrotechnische infrastructuur getransporteerd. Deze stroomverlaging zorgt voor een lagere weerstand binnen de gehele infrastructuur. Lagere weerstand leidt tot mindere warmteontwikkeling in de bekabeling, magneetschakelaars, thermisch pakket,  hoofdschakelaars, etc. Door verlaging van de stroom neemt eveneens de warmteontwikkeling in de verdeelinrichting(en) en transformator(en) af. Er ontstaat ruimte op de trafo voor eventuele bij plaatsingen/ uitbreidingen.

Symmetrie

De optimale situatie voor uw elektrotechnische infrastructuur is als alle fasegeleiders gelijk worden belast. Hierdoor wordt niet alleen de installatie optimaal gebruikt (minimale verliezen en maximaal rendement van de componenten), ook het voedende net wordt gelijkmatig belast waardoor ook de spanning symmetrisch blijft.

Bij niet gelijke belasting van de groepen (wat stroom/vermogen betreft) zal de nul naar de zwaarst belaste groep willen schuiven. Resultaat hiervan is dat de spanning op de minder belaste groepen boven de aangeleverde spanning zal gaan stijgen. Andere groepen krijgen minder spanning. Er ontstaat asymmetrie in de spanning. Dit is ook nadelig voor driefase motoren. In de afbeelding hiernaast ziet u een voorbeeld van asymmetrie.

OptiVolt zorgt bij de installatie van haar energiebesparende systemen dat asynchrone 3-fase verschuiving wordt ontdekt en wordt herverdeeld zodat alle fasen even zwaar belast zijn. Dit komt ten gunste van de elektrotechnische infrastructuur. De installatie is beter belast en voorkomt scheve verhoudingen en elektrotechnische problemen.

Spanningsniveau

In Nederland kwamen tot in de jaren zestig twee netspanningen op het stopcontact voor: 127 en 220 Volt. Gedurende de jaren ‘50 en ‘60 werden de huisaansluitingen geconverteerd naar 220 Volt. In diverse landen waren verschillende Voltages op het lichtnet aanwezig.

Om de spanningen die in diverse landen gebruikt werden te harmoniseren is in Europa (in CENELEC-verband) besloten geleidelijk de spanning op het lichtnet overal naar 230 Volt te brengen. Momenteel is de netcode in Nederland 230 Volt (+10%/-10%). Elk apparaat ontwikkeld voor de Europese markt moet ontworpen zijn om goed te functioneren tussen de 207 en 253 Volt. Nieuwere apparatuur wordt bewust voor de hogere spanning van 230 Volt ontworpen, maar oudere apparaten en dimbare verlichting hebben er onder te lijden. Er gaat een hogere stroom lopen waardoor er meer warmte wordt geproduceerd en apparaten het eerder begeven. Apparatuur ontworpen voor de hogere spanning functioneert uitstekend bij  een gemiddelde spanning van 220 Volt.

Door de verhoging naar 230 Volt komt ook de spanning tussen de fasen bij krachtstroomaansluitingen op 400 Volt te liggen (vroeger 380 Volt). Bovendien betaalt u te veel geld omdat u meer vermogen afneemt dan nodig is om uw apparatuur naar behoren te laten functioneren. In de praktijk blijkt dat momenteel op veel plaatsen in Nederland de spanning boven de 230 Volt meet op het lichtnet en op sommige plekken zelfs boven de 240 Volt. U verbruikt ongewild energie, uw CO2 uitstoot stijgt, uw apparatuur slijt sneller en u betaalt onnodig meer!

Het bereiken van ideale spanning

Spanningsoptimalisatie betekent dat effectiever wordt omgegaan met de aangeleverde netspanning. OptiVolt heeft met de V-Liner® en V-Liner SB® voor spanningsoptimalisatie de oplossing voor de negatieve gevolgen van een te hoge netspanning.

DE V-LINER®

Lokale spanningsoptimalisatie door installatie van de V-Liner®: De V-Liner® is een energiebesparingssysteem waarbij het Voltage dat wordt geleverd door het energiebedrijf (230/240 Volt c.q. 400/415 Volt), nadat de interne Power Quality verbeterd is, teruggebracht wordt naar 215/220 Volt c.q. 372/380 Volt. Al uw apparatuur werkt uitstekend onder deze ‘oude’ spanning.

DE V-LINER SB®

Lokale spanningsoptimalisatie door installatie van de V-Liner SB®: De V-Liner SB® is een energiebesparend systeem dat toegepast wordt voor geschikte Ohmse¹ en/of inductieve belastingen waardoor er op een betrouwbare en verantwoorde wijze het afgenomen vermogen (kW) en het kilowattuur verbruik (kWh) wordt gereduceerd door optimalisatie van de laagspanning.

De V-Liner SB® wordt centraal geplaatst, direct aan de secundaire zijde van een transformator of HoofdVerdeelKast (HVK) en/of op geschikte afgaande groepen van deze HVK'(s). Voor filtering van harmonische stromen is de V-Liner SB® in een driehoek geplaatst.  De V-Liner SB® stabiliseert de output spanning op 220 Volt +2,5 en -2,5 %. Een constante ‘lagere’ spanning zorgt tevens voor energiebesparing doordat er minder warmteontwikkeling plaatsvindt in de gehele elektrotechnische infrastructuur.

Een interne automatische bypass is parallel geplaatst aan de HS en zorgt voor veiligheid en stabiliteit. Magneetschakelaars in de sturing zorgen voor het ontbreken van bewegende delen in de hoofdstroom. Hierdoor wordt de continuïteit van de bedrijfsvoering 100% gewaarborgd. De te hoge aangeleverde spanning wordt gecorrigeerd naar 220 Volt, maar ook een te lage spanning wordt naar boven gecorrigeerd naar 220 Volt.