+D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr....

36
+D Qü D feszültség… Új túlfeszültség-védelmi eszközök az OBO-tól 0HJăMXOW NĂOVü çV PHJQ÷YHOW WHOMHVïWPçQ\ ăM PRGXOÛULV UHQGV]HUć 9 çV 9 VRUR- ]DWMHOć WăOIHV]ĂOWVçJOHYH]HWüN D] 2%2WøO $] ăM VRUR]DW GLQDPLNXV OHYÛODV]Wø HJ\VçJ- JHO RSWLNDL ÛOODSRWMHO]üYHO çV V]ÛPRV HJ\çE SUDNWLNXV UçV]OHWPHJROGÛVVDO UHQGHONH]LN Ismerje meg az új túlfeszültség-védelmi eszközöket az interneten vagy kérje nyomtatott kiadványunkat. ZZZRERKX v LQIR#RERKX Villamos autók töltöttségének sztochasztikus modellezése 2. rész Innováció a KÖF feszültségminőségi monitoring rendszerében Egyszerű módszer vasmagos transzformátortekercsek nagyfrekvenciás induktancia-mátrixának a meghatározására LED lámpatestek több szakaszból álló minőségellenőrzése 10 000 MW átvitele 3000 km-re ± 1100 kV egyenfeszültségen 2. rész Temesvár villamos világításának 130 éve 1. rész Díjazták az iú feltalálókat Szakma Sztár Fesztivál 2015 108. éVFOLYAM 2015/5 www.mee.hu A MAGYAR ELEKTROTECHNIKAI EGYESüLET HIVATALOS LAPJA ALAPÍTVA: 1908 JOURNAL OF THE HUNGARIAN ELECTROTECHNICAL ASSOCIATION FOUNDED: 1908

Transcript of +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr....

Page 1: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

feszültség…Új túlfeszültség-védelmi eszközök az OBO-tól

-

-

Ismerje meg az új túlfeszültség-védelmi eszközöket az interneten vagy kérje nyomtatott kiadványunkat.

elektrotechika_cimlap_V20_V50_2015.indd 1 2015.04.21. 14:00:00

Villamos autók töltöttségének

sztochasztikus modellezése 2. rész

Innováció a KÖF feszültségminőségi

monitoring rendszerében

Egyszerű módszer vasmagos

transzformátortekercsek nagyfrekvenciás

induktancia-mátrixának a meghatározására

LED lámpatestek több szakaszból álló minőségellenőrzése

10 000 MW átvitele 3000 km-re ± 1100 kV

egyenfeszültségen 2. rész

Temesvár villamos világításának 130 éve

1. rész

Díjazták az ifjú feltalálókat

Szakma Sztár Fesztivál 2015

108. éVFoLyaM

2 0 1 5 / 5

www.mee.hu

a Magyar ELEKTroTEchnIKaI EgyESüLET hIVaTaLoS Lapja AlApítvA: 1908JOUrNAL OF THE HUNGArIAN ELECTrOTECHNICAL ASSOCIATION FOUNDeD: 1908

Page 2: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Bővebb információ és jelentkezés: http://www.mee.hu/setak

Sétánk során megismerhetjük Budapest belvárosát, mely ma is őrzi a méltán híres elektrotechnikai ipar emlékeit. Megemlékezünk az aranykor meghatározó alakjairól,

felidézzük letűnt korok történeteit, miközben végighaladunk az 1893-tól kezdve kiépített vezetékek nyomvonalán – az áram útján.

A séta időtartama: 1,5 óraTalálkozási pont: Elektrotechnikai Múzeum, Budapest VII. ker. Kazinczy u. 21.

Útvonal: Elektrotechnikai Múzeum – Rákóczi út – Astoria –Madách tér – Dob utca – Elektrotechnikai Múzeum

MagyarElektrotechnikaiEgyesület

SÉTA AZ ÁRAM ÚTJÁN

Page 3: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

CONTENTS 5/2015

László Eperjesi: Greetings

ENERGETICS

Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2.

Gusztáv Szauter – Tamás B. Varga: Innovation in the MV voltage quality monitoring system

ELECTRICAL EQUIPMENTS AND PROTECTIONS

Tamás Orosz – Ádám Zoltán Tamus: Simple method for determining the high frequency inductance matrix of iron core transformer windings

LIGHTING TECHNICS

R. Tuksaitov – E. Abdullazianov: Quality control in more stages for LED luminaries

HISTORY OF TECHNOLOGY

Zoltán Makai – Gyula Sitkei: 130 years of electric illumination of Temesvár – Part 1

Museums’ Night again in the Electrotechnical Museum

NEWS

Aladár Kimpián: Transmission of 10 000 MW to 3000 km on ± 1100 kV DC Part 2.

Árpád Kiss: Novelties on Competition for the Hungarian Products Prize

András Miakich: When will break-through in energy storage happen?

MAVIR News

ABB News

Dr. János Bencze: News of Energetics

János Pakucs: Sensational Hungarian success

The EnergyPolitics 2000 Company is 15 years old

Árpád Kiss: Young inventors were awarded

Klára Lepp: Profession Star Festival 2015

Éva Tóth: Unique development at MVM OVIT

OBITUARY

TarTalOmjEgyzék 2015/5

Eperjesi lászló: Beköszöntő ................................. 4

ENErgETIka

Farkas Csaba – Dr. Dán andrás: Villamos autók töltöttségének sztochasztikus modellezése 2.rész ....................... 5

Szauter gusztáv – Varga B. Tamás: Innováció a KÖF feszültségminőségi monitoring rendszerében ....................................... 8

VIllamOS BErENDEzéSEk éS VéDElmEk

Orosz Tamás – Tamus zoltán Ádám: Egyszerű módszer vasmagos transzformátortekercsek nagyfrekvenciás induktancia-mátrixának a meghatározására .... 13

VIlÁgÍTÁSTECHNIka

r. Tuksaitov – E. abdullazianov:LED lámpatestek több szakaszból álló minőségellenőrzése .................................................. 17

TECHNIkaTÖrTéNET

makai zoltán – Sitkei gyula: Temesvár villamos világításának 130 éve 1. rész .............................................................................. 19

Újra Múzeumok Éjszakája az Elektrotechnikai Múzeumban ................................................................. 34

HÍrEk

kimpián aladár: 10 000 MW átvitele 3000 km-re ± 1100 kV egyenfeszültségen 2. rész ....................................... 21

kiss Árpád: Újdonságokkal hirdették meg a Magyar Termék Nagydíj pályázatot .................. 25

miakich andrás: Mikor lesz áttörés az energiatárolásban? .................................................. 26

MAVIR hír ........................................................................ 27

ABB hír ............................................................................ 27

Dr. Bencze jános: Energetikai hírek .................. 28

Pakucs jános: Szenzációs magyar siker ............ 31

15 éves az Energiapolitika 2000 Társulat ........... 31

kiss Árpád: Díjazták az ifjú feltalálókat ............. 32

lepp klára: Szakma Sztár Fesztivál 2015 .......... 33

Tóth éva: Egyedülálló fejlesztés az MVM OVIT-nál ............. 7

NEkrOlÓg .................................................... 34

Felelős kiadó: Haddad RichárdFőszerkesztő: Tóth Péterné

Szerkesztőbizottság elnöke: Dr. Bencze János

Tagok:Dr. Berta István, Béres József, Günthner Attila, Haddad Richárd, Hatvani György, Dr. Horváth Tibor, Dr. Jeszenszky Sándor, Dr. Madarász György, Orlay Imre,Dr. Vajk István, Dr. Varjú György, Vinkovits András

Szerkesztőségi titkár: Szeli Viktória

Témafelelősök:Automatizálás és számítástechnika: Farkas AndrásEnergetika, atomenergia: Hárfás Zsolt,Energetikai informatika: Woynarovich AndrásEnergetikai hírek: Dr. Bencze JánosLapszemle: dr. Kiss László IvánOktatás: Dr. Tóth JuditSzabványosítás: Somorjai LajosSzakmai jog: Arató CsabaTechnikatörténet: Dr. Antal IldikóVilágítástechnika: Némethné Dr. Vidovszky ÁgnesVillamos fogyasztóberendezések: Dési AlbertVillamos gépek: Jakabfalvy Gyula

Tudósítók: Arany László, Kovács Gábor, Lieli György

korrektor: Tóth-Berta Anikógrafika: Kőszegi ZsoltNyomda: Innovariant Nyomdaipari Kft. Szeged

Szerkesztőség és kiadó: 1075, Budapest, Madách Imre u. 5. III. e.Telephely:1075, Budapest, Madách Imre u. 5. III. e.Telefon: 788-0520Telefax: 353-4069E-mail: [email protected]: www.mee.hukiadja és terjeszti: Magyar Elektrotechnikai EgyesületAdóigazgatási szám: 19815754-2-42

Előfizethető: A Magyar Elektrotechnikai Egyesületnél Előfizetési díj egész évre: 6 000 Ft + ÁFA

Kéziratokat nem őrzünk meg, és nem küldünk vissza.A szerkesztőség a hirdetések, és a PR-cikkek tartalmáért felelősséget nem vállal.

Index: 25 205HUISSN: 0367-0708

Hirdetőink / Advertisers

· OBO BETTErmaNN kFT.

Page 4: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

A Magyar Elektrotechnikai Egyesület kiemelt támogatói:

Védelmes Értekezlet 2015A cím helyesen Védelmi és Irányítás-technikai Fórum 2015, mégis valahogy mindenki csak a leánykori nevén ismeri. A Védelmes Értekezlet velünk van már évtizedek óta és meghatározó szerepet tölt be az alállomási szekundertechnika szakmában. Ez nem véletlen. Talán nincs még egy ilyen terület az energetikában, ahol ennyire fontos a szakmai konzultá-ció, az ismeretek napra készen tartása, a hálózati jelenségek elemzésén át a helyi üzemeltetési problémák elemzéséig. A Protecta a kezdetektől aktív részvevője az értekezleteknek, számos alkalommal házigazdája is volt annak. Ez az aktivitás még a jogelőd státuszából következett. A VEIKI, egyedüli hazai szállítóként, mo-torja volt a védelmes szakmának, amit a Protecta 1990-es megalakulásakor ter-mészetes módon vitt tovább. Az a tudás, amit ettől a nemzetközi viszonylatban is kiemelkedő, szakmai közösségtől átvett a Protecta, nagymértékben hozzájárul a hazai és külföldi sikereihez.

Az értekezlet szervezésért az OVRAM volt a felelős a kez-detektől, jó gazdaként szervezte a szakmai programokat. A MAVIR megalakulása után, feladatainak megváltozásakor, az OVRAM ezt a házigazdaszerepet már nem tudta vállalni, ezért jó pár évig a védelmes értekezletet nem rendezték meg.

2014 fordulópontot jelentett a rendezvény életében, ami-kor a MEE kezdeményezésére és szervezésében, az OVIT tá-mogatásával, újra megrendezésre került. Égető szükséges-ségét mi sem jellemzi jobban, mint az, hogy az értekezlet 200-nál is jóval több regisztrált résztvevővel büszkélkedett. Ezen a sikeren felbuzdulva, már 2014 októberében megala-kult a 2015-ös értekezlet szervezőbizottsága, összegezte a ta-pasztalatokat és megkezdte az idei, júniusi szakmai program szervezését.

A legfontosabb változásként a szervezők a rendezvény nevének óvatos megváltoztatásával is jelezni akarták, hogy az utóbbi évek változásainak eredményeként, a két megha-tározó terület végleg egybeforrt. Az alállomási védelem és irányítástechnikai szakmában, a digitális, mikroprocesszoron alapuló eszközök bevonulása óta az IEC61850 hozta a legna-gyobb technológiai változást. Bemutatkozását követően a szabvány implementációja viharos sebességgel fejlődött. 5 évvel a megjelenése után a piac többsége mint elvárt kommu-nikációs protokollra tekintett rá. A hazai szakma elsők között ismerte fel a szabvány implementációjának szükségességét, alakította ki annak forgatókönyvét és vett részt annak meg-

valósításában. Az elmúlt öt évben több mint 30 magyarországi transzformátorál-lomás épült IEC61850 alapokon. A konfe-rencia első napja is e téma köré szervező-dik, ahol számos gyakorlati problémával és annak megoldásával találkozhatnak a résztvevők, illetve a megvalósítás tapasz-talatairól hallhatók előadások.

Újításként délután bemutatkoznak a workshopok. Itt a kiállítók, immár gyártóspecifikusan, bemutathatják meg-oldásaikat. Lesz bemutató az alállomási 61850 diagnosztikáról, egy a hazai piacon használt transzformátorvédelem gyakor-lati megvalósításáról. Igazi unikumként a Protecta kiállítói pavilonjánál bemuta-tunk egy, öt különböző gyártót felvonul-tató, 61850 interoperability tesztet.

Az első nap záró pontjaként az idén 25 éves Protecta Elektronikai Kft. nagy szeretettel meghívja a résztvevőket egy közös ünneplésre, gálavacsorára.

A második nap is sok érdekes előadást tartalmaz. A dél-előtt az 1 kV-nál nagyobb váltakozó feszültségű energetikai létesítmények földelésével foglalkozunk, különös tekintettel az idevonatkozó földelési szabvány változásaira. A szokások-nak megfelelően ezen a napon gyakorlati tapasztalatokat is osztanak meg az előadók. Példaként, lesznek előadások a Buchholz reed relék hibáiról, a szerszám nélkül zárható-bont-ható sorkapcsok veszélyeiről, vagy az új intelligens védelmek és villamos irányítástechnikai készülékek karbantartási és el-lenőrzési gyakorlatáról is.

A Védelmi és Irányítástechnikai Fórum 2015 - amely a júni-us 3 - 4. között a Hotel Azúr Siófokban kerül megrendezésre - teljes programja megtalálható a MEE honlapján. Minden résztvevőnek szakmailag tartalmas előadásokat, a szabadidős programokhoz jó szórakozást kíván a főtámogató Protecta Elektronikai Kft. ügyvezető igazgatója:

Eperjesi LászlóA Szervezőbizottság tagja

Az OVIT „Év beszállítója 2015" díjjal

Page 5: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Energetika

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 55

Villamos autók töltöttségének sztochasztikus modellezése

Villamos autók számára létesítendő töltőállomások optimalizálása 2. rész

Farkas Csaba, Dr. Dán András

Cikkünk első részében (Elektrotechnika 2014/12) bemu-tattuk azt a sztochasztikus modellt, amely segítségével egy homogén járműparkkal rendelkező taxi flotta moz-gását, a járművek akkumulátorai töltöttségi állapotát, valamint mindezek ismeretében adott töltőszám esetén a várakozó autók számát meg tudtuk határozni. Jelen cikk a korábbinak folytatása, melyben az alkalmazott modellt egy optimalizáló modullal egészítettük ki: a pénzügyi lehetőségeket figyelembe véve az algoritmus meg tudja határozni, hogy a felmerülő igények kiszolgá-lására milyen lassú ill. gyors töltő mix a leginkább meg-felelő. Az algoritmust MATLAB-ban implementáltuk.

The first part of our paper (Elektrotechnika 2014/12) dealt with the stochastic modelling of a taxi fleet composed of homogeneous cars: the algorithm was capable of modelling the motion of cars, thus the change of their SOCs during the simulation and we could also determine with it, whether there would be any waiting cars at the charging station for a given number of slow and fast chargers. The present paper complements the previous one with an optimization module with which we can determine the optimal number of required chargers with financial aspects also taken into consideration.

1. BEVEZETÉS

A villamos autók számára létesítendő töltőállomások mé-retezéséhez hozzátartozik annak megvalósíthatósága is: a töltőállomások létesítéséhez szükséges beruházás mértéke nagy, ugyanakkor a korábbi szimulációk tanulsága szerint meglehetősen sok töltőre van szükség a beérkező igények kiszolgálására. A gazdaságossági szempontot optimalizálás útján lehet figyelembe venni: cikkünk egy lehetséges ilyen optimalizáló modult ismertet.

Cikkünk első részében röviden összefoglaljuk az algoritmus magját alkotó, s az első részben már bemutatott sztochasztikus modellt, majd rátérünk az optimalizáló modul ismertetésére.

2. AZ ALKALMAZOTT SZTOCHASZTIKUS MODELL

A következőkben röviden ismertetjük a cikk előző részében bemutatott sztochasztikus modellt, ami a jelenlegi optimali-záló algoritmusnak is központi eleme.

A modell a villamos autók mozgásának vizsgálatára szto-chasztikus megközelítést alkalmaz: valós GPS adatok alapján meghatározhatjuk a járművek mozgását leíró jellegzetes eloszlásfüggvényt, amelyből Monte Carlo szimuláció segítsé-gével állíthatunk elő szintetikus mozgásgörbéket.

Az utazás időtartama mellett a fogyasztást is eloszlás-függvény segítségével vehetjük figyelembe, s ezen adatok birtokában modellezhető a járművek akkumulátorai töltött-ségének változása a szimuláció előre haladtával.

Járműhasználat esetén a töltöttség (SOC=state of charge) csökken, amíg el nem ér egy olyan értéket, ahonnan tölteni küldjük az adott autót: a töltőállomásra érve, ha van szabad gyorstöltő, akkor oda csatlakozik, s a gyorstöltőnek megfelelő töltőteljesítménnyel fog tölteni a jármű; hasonlóképpen lassú töltés esetén a lassú töltő töltési karakterisztikájával; míg ha nincs szabad töltő, akkor az adott jármű várakozni kénysze-rül. A modellezés célja nyilvánvalóan egy olyan töltő-mix (tehát lassú és gyorstöltők együttes számának) meghatáro-zása, amely segítségével ki lehet szolgálni a beérkező igénye-ket. A sztochasztikus modellnek a cikk első részében vizsgált magja egy adott töltőszám esetén képes mindezt meghatá-rozni: az optimális, pénzügyi korlátokat is figyelembe vevő kiegészítés egy új modult igényel. Jelen cikkben ezt az optimalizáló modult ismertetjük, s mutatjuk be működését egy példán keresztül.

3. AZ OPTIMALIZÁLÓ MODUL

Az optimalizáló modul felépítését a 1. ábra mutatja. A szak-irodalomban rengeteg cikk foglalkozik a töltőállomások opti-malizálásával (pl. [1], [2], [3]), ezek mind a legjobb megoldást szeretnék megtalálni. A modellünk sztochasztikus természe-te miatt azonban ilyen megoldás nem létezik. Emiatt az op-timalizáló modellünk sorozatfuttatásokra épül, s visszaadja az összes lehetséges megoldást, ami a megadott pénzügyi feltételeket teljesíti, s majd a töltőállomás telepítőjének lesz a feladata ezek közül a számára legkedvezőbb kiválasztása (itt többféle szempont alapján válogathat, pl. melyikhez kell a legkevesebb töltő, melyik a legolcsóbb, stb.).

1. ábra Az optimalizáló algoritmus felépítése

Energetika

Page 6: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

érvényes, hogy eleget tesznek a példában megszabott pénz-ügyi korlátoknak. A töltőállomás telepítője ilyen táblázatból választhatja ki, hogy egyéni szempontok alapján (töltőszám, minimális költség, stb.) melyik megvalósítása lenne számára a legkedvezőbb. Észrevehetjük, hogy táblázat tartalmaz egy olyan részt (a gyorstöltők számának 14-ből 15-re váltása so-rán), amikor, bár nő a gyorstöltők száma, nő a lassú töltőké is. Ennek oka a szimuláció sztochasztikus természete: mivel minden futtatás során új paraméterek kerülnek kisorsolásra, előfordulhat, hogy egy újabb lépés nagyobb igényt támaszt a töltőállomás felé. Az ilyen hatások kiküszöbölése érdekében futattuk a szimulációt 100-szor, ahogyan arról a következő fejezetben olvashatunk.

4. AZ OPTIMALIZÁLÓ MODULLAL KIEGÉSZÍTETT ALGORITMUSSAL KAPOTT EREDMÉNYEK

A vizsgált probléma sztochasztikus természete miatt egyet-len futtatás nem fog reprezentatív mintát adni arról, hogy adott gyorstöltő-szám esetén hány lassú töltőre van szükség: emiatt sorozatfuttatásokra volt szükség. Összesen 100 futtatást végeztünk a következő feltételezésekkel:

egy lassú töltő telepítési költsége 2,5M Ft•egy gyors töltő telepítési költsége kb. 4,5-szöröse a lassúé-•nak (11,25M Ft)a teljes büdzsé 1Mrd Ft•az autók mozgására vonatkozó paraméterek a korábban •ismertetettekkel megegyeznek.A futtatásokkal kapott eredmények közül egyet mutat be

az 1. táblázat. Az előzetes futtatások tapasztalatait felhasz-nálva a kiindulási gyorstöltő-számot 10-nek határoztuk meg (ennél kevesebb gyorstöltő esetén irreálisan nagy számú lassú töltőre lenne szükség). A táblázatból azt is látjuk, hogy adott gyorstöltő-szám elérését követően nincs szükség to-vábbi lassú töltőkre: a töltési igények pusztán a gyorstöltők segítségével kielégíthetők.

Az is látszik a táblázat eredményeiből, hogy több megol-dás közül is választhatunk: ha pl. a legkevesebb számú töltőt szeretnénk beépíteni, akkor választhatjuk a (14,4), (17,1) vagy (18,0) opciók bármelyikét (az első érték a gyors, a második a lassú töltők számát mutatja).

A probléma sztochasztikus természete miatt - ahogy ko-rábban is említettük - sorozatfuttatásokra volt szükség: ezek eredményeképp meg tudjuk adni az adott gyorstöltő-szám

A modul magja a cikk első részében ismertetett, s a 2. feje-zetben röviden összefoglalt sztochasztikus modell.

Mivel a gyorstöltők drágábbak a lassú töltőknél, ezért az algoritmus rögzíti a gyorstöltők számát, majd ehhez az adott gyorstöltő-számhoz keresi meg azt a minimális lassú töltő számot, amely esetén a várakozó autók száma nem lesz 5-nél több (ez az érték előre definiálva van, de a programban tet-szőlegesen átírható). Ha megtalálta a megoldást, akkor növeli a gyorstöltők számát 1-gyel, s ehhez a töltőszámhoz is meg-keresi a szükséges lassú töltők számát a várakozásra vonatko-zó limitet figyelembe véve. A program futása a továbbiakban így folytatódik.

A modell inicializálása tulajdonképpen a fő (a 2. fejezetben ismertetett) algoritmus bemenő paramétereinek meghatá-rozása. A vizsgált példában ezek a következők:

járművek száma: 100•szimulációs idő: 3 nap•szimulációs időlépés: 5 perc•egy jármű akkumulátorának kapacitása: 22kWh•a gyorstöltők 30 perc, a lassú töltők 4 óra alatt töltenek fel •egy teljesen lemerült akkumulátort

A modell egyszerűsí-téseket is tartalmaz: a BME Villamos Energeti-ka Tanszéken elvégzett mérések tanulsága sze-rint a gyorstöltők - a las-sú töltőkkel ellentétben - nem konstans töltőtel-jesítménnyel töltenek, hanem az akkumulátor töltöttségének növeke-désével a töltőteljesít-mény csökken (emiatt gyorsabban fel lehet töl-teni pl. az akkumulátort 30%-ról 80%-ra, mint 80%-ról 100%-ra).

Az 1. ábra optimalizá-ló algoritmusát tanulmá-nyozva láthatjuk, hogy az nem teljesen optimá-lis: például a lassú töltők

számát megnöveli akkor is, ha a rendelkezésre álló pénzügyi ke-retet már túlléptük, majd ezt az eredményt a végén elveti. A lát-szólag felesleges lépés valójában nem az, hiszen a vizsgálata által képet kaphatunk arról is, hogy melyek a "csak elméleti" eredmé-nyek, tehát a pénzügyi korlátokat figyelmen kívül hagyva egyéb-ként adott gyorstöltő-számhoz hány lassú töltőre lenne szükség a várakozás-mentességi kritéri-um kielégítéséhez. A szimuláció végeztével a kapott eredménye-ket táblázatos formában kapjuk meg, erre mutat példát az 1. táblázat. A táblázatban sze-replő minden összetartozó párra

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 6

Gyorstöltők száma Lassú töltők száma

10 17

11 14

12 12

13 6

14 4

15 5

16 3

17 1

18 0

19 0

20 0

21 0

22 0

23 0

24 0

25 0

1. táblázat Példa az optimalizáció eredményére

2. ábra A megoldások bizonytalansága

Page 7: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Energetika

esetén a minimális (a példában <5 autó) várakozáshoz szük-séges lassú töltő számot. Erről a 2. ábra ad számot.

A 2. ábra jól mutatja, hogy egyetlen futtatás nem fog op-timális megoldást adni a probléma sztochasztikus termé-szete miatt. Az ábra a MATLAB boxplot parancsával készült, értelmezése a következő: a középen látható, vízszintes piros vonal jelzi az adatsor medián értékét (minden gyorstöltő-számra 100 futtatást végeztünk, tehát egy ilyen vonal a 100 adatból számolt medián); a kék dobozok alja és teteje a 25. ill. 75. percentiliseket mutatják, míg a feketével jelölt, szaggatott vonal az extrém, de még az adatsorból nem kilógó értékeket mutatja. Az egyedi, piros keresztek az adatsorból statisztikai-lag nagyon kilógó értékeknek felelnek meg.

5. ÖSSZEFOGLALÁS

A cikkünk első részében ismertetett sztochasztikus modell se-gítségével le lehet írni egy taxiflotta mozgását, s az akkumu-látorok töltöttségének monitorozásával meg lehet határozni, hogy adott töltőszám (lassú és gyors töltők vegyesen) elegen-dő-e a beérkező igények várakozás nélküli kiszolgálására.

Cikkünk jelen részében a korábbi modellt kiegészítettük egy optimalizáló modullal, amely így lehetőséget biztosít pénzügyi korlátok figyelembe vételével a szükséges töltő-szám meghatározására.

További feladatként azt szükséges megvizsgálni, hogy több töltőállomás megléte esetén milyen algoritmus szerint lehet szétosztani a tölteni beérkező járműveket úgy, hogy az egyes töltőállomásokban elhelyezett töltők száma minimális legyen.

6. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

A szerzők ezúton szeretnének köszönetet mondani Orlay Imré-nek, az ÉMÁSZ Hálózati Kft. műszaki szakértőjének segítségét,

valamint Bessenyei Tamásnak, az ELMŰ NyRt Műszaki Támoga-tási Terület vezetőjének a töltőállomások telepítési költségeiről adott információkért.

A kutatási tevékenység a Magyar Kormány támogatásával, a Kutatási és Technológiai Innovációs Alap részbeni finanszí-rozásával valósult meg. Projekt azonosító: eAutoTech, száma: KMR_12-1-2012-0188.

Irodalomjegyzék1. Guibin Wang, Zhao Xu, Fushuan Wen, Kit Po Wong, "Traffic-constrained

multi-objective planning of electric vehicle charging stations", IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 28., no. 4., October 2013., pp. 2363-2372.

2. Albert Y.S. Lam, Yiu-Wing Leung, Xiaowen Chu, "Electric vehicle charging station placement: formulation, complexity and solutions", IEEE Transactions on Smart Grid, vol.5., no. 6., November 2014., pp. 2846-2856.

3. Zhipeng Liu, Fushuan Wen, Gerard Ledwich, "Optimal planning of electric-vehicle charging stations in distribution systems", IEEE Transactions on Power Delivery, vo. 28., no. 1., January 2013., pp. 102-110.

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 57

Farkas Csabaegyetemi tanársegédBME Villamos Energetika Tanszé[email protected]

Dr. Dán Andrásprofessor emeritusBME Villamos Energetika TanszékVillamos Művek és Környezet [email protected]

Az MVM OVIT Zrt. több évtizedes szakmai múlttal rendelkező transzformátorolaj-vizsgálatokra specializálódott vegyi labo-ratóriumában jelenleg egy Magyarországon egyedülálló diag-nosztikai berendezés beüzemelését végzik. Az új mérőberen-dezés segítségével minden eddiginél korábban kimutathatók lesznek az esetleges hibák, ezért a szakemberek sokkal haté-konyabban tudják elvégezni a transzformátorok karbantartá-sát és szükséges javítását. Az MVM OVIT Zrt. nemzetközi mi-nőségbiztosítási szempontok alapján a legkorszerűbb beren-dezésekkel fejleszti műszerparkját. A laboratórium az MVM Csoport társaságainak végzett ellátásbiztonsági vizsgálatok mellett – a piaci igényeket kielégítve – olyan nagyvállalatokkal is együttműködik mint a Siemens Zrt., a CG Electric Systems Hungary Zrt., a GYSEV Zrt. és az E.ON hálózati társaságai.

Az MVM OVIT Zrt. diagnosztikai üzemének vegyi laboratóriuma az átviteli és az elosztóhálózat nagyfeszültségű villamos berende-zéseiben használt olajtöltetek minőségvizsgálatával foglalkozik. A laboratóriumi analízisek a zavartalan villamosenergia-szolgálta-tás fontos elemei, hiszen a transzformátorok és mérőtranszformá-torok hibamentes üzemmenetét biztosítják, ezáltal az energiael-látás biztonságának folyamatos fenntartásához járulnak hozzá.

A transzformátorolaj-vizsgá-latok két nagy területe az olaj-töltet szigetelési tulajdonságai-nak vizsgálata és az úgynevezett hibagáz-analízis. Ez utóbbi vizs-gálatnál azokat a bomláster-mékeket analizálják, amelyek a berendezések esetleges meg-hibásodásakor keletkeznek, és oldódnak bele a transzformátor-olajba.

A laboratórium a közelmúlt-ban megvásárolt egy új, automa-ta, a szigetelőolajok hibagázának nagy pontosságú elemzését le-hetővé tevő berendezést, amelynek most végzik a beüzemelését. A mérési módszer Magyarországon egyedülálló lesz: ez az analízis már kis olajminta-mennyiségből is nagy érzékenységgel mutatja ki azokat a vegyületeket, amelyek jelzik a transzformátorok meg-hibásodását. Minél korábban kimutathatók a belső meghibáso-dások, a szakemberek annál hatékonyabban tudják elvégezni a készülékeken a szükséges beavatkozásokat és javításokat.

Az ellátásbiztonság fenntartása érdekében a vizsgálati eredmé-nyek megbízhatósága különösen fontos, ezért a laboratórium ki-emelten kezeli a minőségbiztosítási szempontokat. Az MSZ EN ISO 9001 szabványtanúsítás mellett 2000 óta folyamatosan megújuló akkreditált státusszal is rendelkezik, ez 2010 óta nemzetközileg is elismert minőséghitelesítést jelent.

Tóth ÉvaForrás:Sajtótájékoztató

Egyedülálló fejlesztés az MVM OVIT-nál

Fókuszban az energia-ellátásbiztonság fenntartása

Diagnosztikai üzem vegyi laboratóriuma

HÍREK

Page 8: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 8

1. A RENDSZER ÁTFOGÓ BEMUTATÁSA

Az E.ON ellátási területén kiépített egy teljes KÖF feszültség-minőség monitoring rendszert. A folyamatos mérés és re-gisztráció minden alállomási KÖF gyűjtősínre kiterjed, továb-bá a nagyfogyasztók néhány százalékára és a legkritikusabb KÖF végpontokra. A mért mennyiségek listájában megtalál-ható az összes fontos feszültségminőségi paraméter, de nem marad el a zavaríró funkció és a földzárlat-regisztráció sem

(a vonali feszültségek mérése mellett) (ld. 1. ábra). Az alkal-mazott műszerek célirányosan kerültek kifejlesztetésre, mű-ködésük megbízható, kezelésük és kiolvasásuk központilag történik, GSM adatkapcsolaton keresztül. Ugyanezen normál asztali számítógépen valósul meg a mérési adatok tárolása, feldolgozása és kiértékelése is. A rendszer üzemeltetéséhez mindössze egy műszer-specifikus szoftverre, és néhány helyi fejlesztésű Excel táblázatra és makróra van szükség. Így bizto-sított a rugalmas adatfelhasználás és a továbbfejlesztés lehe-tősége is adott.

Segítségével nyomon tudjuk követni az egész KÖF hálóza-ton a feszültségtartást és a zavartatásokat, hiszen a táp-pontokat és a legrosszabb KÖF végpontokat is mérjük. A rendszerrel nemcsak a villamos energia „termékminőség” előírásoknak (Üzletszabályzat, MSZ EN50160, GSZ IX.) való megfelelését felügyelhetjük, eleget téve többek között az Elosztói szabályzat 6.1.2 pontjának és a MEKH 2008 tava-szán kiadott ajánlásának (ES-891/2/2008 „Szakmai ajánlás az egységes villamos energia feszültségminőség monitoring rendszer kialakításáról”), hanem üzemviteli feladatokban, üzemzavart kiváltó események időben történő beazono-sításában is segítségünkre lehet.

2. ALAPELVEK AZ OPTIMÁLIS RENDSZERSTRUKTúRÁHOZ

Mivel mind a kis-, mind a középfeszültségű végpontokon az előírásszerű feszültségminőség biztosításához az egész fölérendelt hálózatnak megfelelően kell működnie, ezért a végponti feszültségminőség biztosítása és adott esetben a beavatkozási szint behatárolása érdekében a minőséget a legmagasabb topológiai szinttől lefelé kell vizsgálni. Ugyan-akkor belátható, hogy ha az alállomási középfeszültségű gyűjtősíneken mérjük a feszültségminőséget, akkor vi-szonylag kis műszerparkkal le tudjuk fedni az egész ellátási területet. (ld. 2. ábra) A pillanatnyi zavartatások és hálózati hibák (feszültségletörések, túlfeszültségek, földzárlatok) túlnyomó hányada itt „tetten érhető”, a zavarterjedések vizs-gálatához is megkaphatjuk a kiinduló (középfeszültségű tápponti) adatokat, sőt ha a mérésbe bevonjuk a nagy fe-szültségesésű vagy zavartatott KÖF vonalak végpontjait is, akkor lényegében kézben tarthatjuk az egész KÖF hálózati feszültségminőséget.

Innováció a KÖF feszültségminőség

monitoring rendszerbenÜzemviteli alkalmazások

Szauter Gusztáv, Varga B. Tamás

Az E.ON által kiépített monitoring rendszer felépítése és működése egyszerű, mégis sokkal több, mint csupán egy mérési rendszer. A feszültségminőség és zavartatás nyomon követésén túl üzemviteli feladatokban is segít-séget nyújt, időben és pénzben mérhető megtakarítást is eredményezve. Leginnovatívabb funkciók a hibahely-be-határolás Google-Earth térképen, és a riasztási funkcióval megvalósított online felügyelet. A rendszer beruházási és üzemeltetési költségei néhány év alatt megtérültek, jelenlegi cél a mérési információk hálózati ügyfélkapcso-latokba történő integrálása.

The structure and operation of the monitoring system developed by E.ON is simple, however, it is much more than merely a measurement system. Beyond monitoring voltage quality and disturbance, it also helps in operating tasks resulting in savings measurable in time and money. The most innovative functions are fault localization on the Google Earth map and online supervision realised by the alarm function. The investment and operating costs of the system returned within a few years. The current objective is the integration of measuring information into customer connections.

1. ábra A rendszer által felügyelt ellátási területek 2. ábra A mérési rendszer topológiája

Page 9: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Energetika

3. ÜZEMVITELT TÁMOGATÓ FUNKCIÓK

Egy mérési rendszert nem célszerű „szigetüzemben” működ-tetni. Egyrészt azért, mivel a legtöbb mérési adatot csak sokfé-le háttér információ tükrében lehet megfelelően értelmezni. Másrészt azért, mert ezen információk segítségével a mérési adatok nagyságrenddel több célt tudnak szolgálni, mint ön-magukban. Említettek miatt az E.ON azt tűzte ki célul, hogy a KÖF monitoring rendszer — együttműködve egyéb alállomási és üzemirányítói rendszerekkel — képes legyen nem csupán feszültségminőségi adatokat szolgáltatni, hanem támogassa az üzemvitelt, a célzott karbantartást, a fejlesztést, az ügyfél-kapcsolatokat és nem utolsósorban a hálózati hibák okainak és helyének felderítését is. A következő pontokban néhány ki-emelten fontos funkciót mutatunk be, melyek ugyan sokféle információ együttes feldolgozását igénylik, azonban eredmé-nyeik megérik a befektetett energiát.

3.1. Hibahely-behatárolásA KÖF hálózaton előfordul, hogy egy vonalon sűrűsödnek a rövid idejű zavartatások (védelmi működések) üzemzavar nél-kül, illetve az, hogy ugyan kialakul az üzemzavar (a hosszabb idejű kiesés), de a zárlat a behatárolás közben megszűnik, az ellátás visszaáll és a hiba helye ismeretlen marad. Ilyenkor nyújthat komoly segítséget a KÖF monitoring rendszer hibahely-be-határoló funkciója (fáziszárlatok és többfázisú földzárlatok ese-tén), ami az egyik leghasznosabb, üzemvitelt támogató funkciója a monitoring rendszernek.

A behatároló algoritmus első lé-pése a regisztrált zavardiagramok elemzése, majd a saját fejlesztésű programmal — a hálózati paraméte-rek és a monitoring rendszer mérési adatai alapján — a hibahely távol-ságával arányos impedanciaértékek előállítása. Ezután már csak a hi-bahely térképi megjelenítése van hátra. Ehhez az E.ON-nál használa-tos ún. „INIS hálózati nyilvántartó szoftverben” fejlesztettünk ki egy új funkciót, mely a KÖF vonalszakasz-ok paramétereinek és a kapcsolási állapotnak az ismeretében képes to-pológiailag és földrajzilag helyesen bejelölni a vonalon a potenciálisan hibás hálózatrész(eke)t. A hibahely legvalószínűbb elhelyezkedését Google-Earth térképen is meg tudja jeleníteni a szoftver, ami a le-hető legéletszerűbb, felhasználóba-rát megjelenítési mód. (ld. 3. ábra) A funkció alkalmazásában jelentős költség- és munkaóra-megtakarítási potenciál van, hiszen használatával képesek vagyunk számottevően le-szűkíteni azt a hálózatszakaszt, ahol a hibahely nagy valószínűséggel megtalálható. (A hibahely legvaló-színűbb elhelyezkedését a ciklámen színnel kivastagított hálózatszaka-szok mutatják, ezeket kell tüzetesen bejárni a szerelőknek.)

3.2. Online felügyelet a riasztási funkcióvalFontos a feszültségminőségi jellemzők folyamatos regisztrálá-sa, nyomon követése, azonban legalább ennyire fontos, hogy a rendellenességek kialakulását azonnal észleljük, s így a szüksé-ges intézkedéseket a panaszokat megelőzve meg tudjuk tenni. Igazán hatékony megoldásnak az bizonyult, amikor a műszerek tudását új funkcióval bővíttettük ki. Ennek eredményeképpen ma a rendszer minden műszere képes riasztási SMS-t kül-deni, ha a beparaméterezett szinteken kívülre esik a feszültség vagy a feszültségváltozás. (ld. 4a-b. ábra).

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 59

3. ábra Hibahely térkép

4a-b. ábra Riasztási SMS-t indító feszültségtartási hibák

Page 10: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 1 0

Ez az elosztási csomópontokban (pl. alállomás) a leghasz-nosabb, mivel ott nagy ellátási területek megfelelő feszültség-tartása forog kockán. Hálózati munkák, üzemzavarok kapcsán azonban szerephez jutnak a KÖF végponti műszerek is.

3.3. Feszültségpanaszok kivizsgálásaEgyre több olyan nagyfogyasztó, sőt kisiparos jelenik meg, ahol a technológia kiemelkedően érzékeny a feszültségminő-ségre. Az ilyen ügyfelek feszültségpanaszait szinte lehetetlen méréstechnikai eszközök nélkül objektívan kivizsgálni, meg-állapítani a panasz jogosságát, ill. a probléma okát. Azonban ha vannak is mérőeszközeink, utólagos mérésekkel a panasz tárgyát képező konkrét múltbeli eseményt már nem lehet vizsgálni. Ez kizárólag folyamatosan üzemelő, zavaríró funk-cióval ellátott mérőrendszerrel valósítható meg. Az E.ON által alkalmazott KÖF monitoring rendszer erre is megoldást nyújt. Nyilván amikor kifejezetten az adott kisfeszültségű transzformátorkörzet problémájáról van szó, akkor helyszíni KIF mérésre is szükség van. Azonban ahhoz, hogy megálla-pítsuk, miért alacsony a feszültség egy transzformátorkörzet-ben, szükségünk van a KÖF mérési adatokra is, hiszen hibás alállomási feszültségtartás vagy KÖF átterhelés is állhat a háttérben. A panaszokat okozó pillanatnyi feszültségletörések szintén jellemzően középfeszültségről erednek, így a rendszer segítségével ezek is beazonosíthatóak. (ld. 5a-b-c. ábra). (A KIF-ről eredő feszültségletörések zöme nem pillanatnyi zár-lati eseményekből adódik, ezért az ilyen problémák inkább alacsony feszültség vagy flicker panasz formájában szoktak jelentkezni.)

3.4. Automatikus havi jelentésekA monitoring rendszerben gyűjtött feszültségminőségi ada-tok folyamatos felügyeletének alapját a havi rendszerességű automatikus műszerkiolvasás és adatfeldolgozás biztosítja. A feldolgozás eredményeként az eszközfelelősök megkapják a havi jelentéseket, és előáll a kritikus mérési pontok listája is, tartalmazva a probléma jellegét, egyben javaslatot téve a meg-oldására. A havi riportok kiküldését egy Outlook makró végzi, minden eszközfelelős csak a hozzá tartozó mérési pontok je-lentéseit kapja meg email csatolmányként. E havi jelentések tartalmazzák a legfontosabb nyolc villamosenergiaellátás-mi-nőségi jellemző éves trenddiagramját, a várható (ill. december-ben a tényleges) éves minősítést az előírások függvényében, il-letve a problémás KÖF vonalakat, azok védelmi működéseinek számát és trenddiagramjait a hibaforrás azonosításához.

3.5. Egyéb funkciókA monitoring rendszer néhány további gyakorlati alkalmazási területei:

emelt színvonalú szolgáltatási szerződésnél minőség-fel-•ügyelet biztosítása;fogyasztói ellátás optimalizálás (zavartatási mérték alapján •pl. gyűjtősín-átrendezés);hálózati beavatkozások (pl. nyiladéktisztítás, karbantartás, •átépítés) hatásosságának objektív vizsgálata földzárlat, ill. feszültségletörés-trendek figyelésével;alállomási feszültségtartás optimalizálásához adatszolgál-•tatás, ill. a feszültségszabályzó berendezések működési rendellenességeinek kiszűrése;alállomási KÖF vonali védelmek helyes működésének el-•lenőrzése (az időzítések és a zárlati áramok nagysága is meghatározható a feszültségletörés diagramokból);új nagyfogyasztói igényeknél objektív tájékoztatást nyújt •az adott helyszínen várható feszültségminőségről (ez mind az optimális ellátási mód megtalálásában, mind a feszült-ségpanaszok megelőzésében nagy segítség);a mérési adatok az alállomási transzformátorok feszültség-•váltó köreinek hibáit is jelzik (pl. kontakthiba vagy áttétel-hiba valamelyik fázisban, esetleg csillagpontszakadás).

5a-b-c. ábra Feszültségpanaszt okozó zavarok

Page 11: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Energetika

4. A GYAKORLATI ÉLETBőL KIRAGADOTT NÉHÁNY ÉRDEKES ESET

Hogy a leírtakat életszerűbbé tegyük, s látható legyen, hogy amiről szó van, az a mindennapi „üzemviteli élmények” része: témánként bemutatunk 1-1 konkré-tan megtörtént esetet.

Hibahely-behatárolás: egy csütörtö-ki napon területgazda jelezte, hogy az egyik KÖF vonala „beindult” (több vé-delmi működést is produkált), és tám-pontot kért a rendszertől, hogy merre keresse a hibát. Jelzése szerint a vonal „elég hosszú és a bejárása sem egy-szerű”. A monitoring rendszer azonnal elkészítette a hibahelytérképet, mely-nek segítségével a hálózati szerelőpá-ros a hibát még aznap megtalálta, és a területgazda fotót is készített róla (szálkisodródás; ld. 6a-b. ábra).

Online felügyelet a riasztási funkció-val: egyik nap riasztási SMS érkezett a KÖF monitoring rendszer műszeré-től, a megszokott feszültségtartásnál alacsonyabb feszültség megjelenését jelezve. Mivel nem volt súlyos a csök-kenés, csak több napi kivárást követő-en kezdtük el kivizsgálni a problémát, s kiderült, hogy a fokozatkapcsoló az említett nap óta nem lépett. Az eset különlegessége, hogy a transzformá-tor fokozatkapcsoló mechanika javí-tását követően hamarosan újból riasz-tási SMS érkezett: ekkor maga az ATSZ automatika romlott el. (ld. 7a-b. ábra) A jobb oldali diagramon látható, hogy időnként elindult a szabályzó

(ezeket jelzik a bekarikázott szakaszok), azután ismét nem működött.

Feszültségpanaszok kivizsgálása: ipari nagyfogyasztó pa-naszlevelében írta, hogy a „20 kV-os betáplálásán rövid idejű feszültségkimaradás volt, a gyártósorok leálltak, termeléski-

esést okozva”, és kéri az ügy kivizsgálását. A mérési adatai-ból kiderült, hogy nem volt áramszünet, csupán egy 80 ms időtartamú, 2 vonali feszültséget érintő, kb. 65%-os maradó feszültségű feszültségletörés. Az érintett alállomásban üze-melő mindegyik transzformátor analizátorának mérési adata-it együttesen elemezve az is nyilvánvalóvá vált, hogy az ese-mény kiváltó oka nem KÖF-ről származik, hanem magasabb feszültségszintről (132 kV-os egyfázisú zárlat és EVA működés volt). (ld. 8a-b-c. ábra) A túloldali két alsó (2012. évi) zavardi-agram más panasz ügyekhez kapcsolódik: itt ETRA működé-sek történtek (automatikus trafóáttérés).

Trendadatok az automatikus havi jelentésekben: egy KÖF nagyfogyasztónk minden környező NAF/KÖF alállomástól több mint 20 km-re helyezkedik el, így a monitoring rendszer már évek óta jelzi, hogy ott viszonylag alacsony a feszültség, s cél-szerű lenne megelőzésképpen olyan fejlesztést végrehajtani,

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 51 1

6a-b. ábra ábra Méréssel lokalizált, majd megtalált zárlati hibahely

7a-b. ábra Az online felügyelet által jelzett feszültségszabályozási rendellenességek

Page 12: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 1 2

ami ott a nagy feszültségesést mérsékelné. Tavalyi évben elkészült a fejlesztés; az alábbi diagramon megfigyelhető, mi-ként csökkent a feszültségesés ennek hatására (ld. 9. ábra).

5. A RENDSZER BERUHÁZÁSI ÉS ÜZEMELTETÉSI KÖLTSÉGEI

Nem elhanyagolható szempont, hogy mennyibe is kerülnek nekünk ezek a hasznos funkciók a gyakorlati életben. Mivel a műszer ár/érték aránya nagyon jó és telepítése is könnyen megoldható, továbbá a rendszer struktúrája és üzemeltetése egyszerű: összességében kedvezően alakul a rendszer pénz-ügyi oldala is.

Egy NAF/KÖF alállomás felműszerezése (egyszeri beruhá-zási költség) nagyságrendileg 0,5-1MFt attól függően, hogy hány transzformátor üzemel az alállomásban, illetve az adat-átviteli költség éves szinten kb. 5-10 eFt/alállomásra tehető (a műszerek önfogyasztásából adódó költség elhanyagolható). Az elmúlt közel 8 éves tapasztalat alapján szervizköltséggel nem kell kalkulálni, csak elvétve voltak apróbb javítások. A GSM adatkapcsolat rendkívül megbízhatónak mondható, csak ritkán fordul elő, hogy a műszer modemét (tápfeszült-ség-elvétellel) újra kell indítani a kommunikációs hiba elhárí-tása érdekében. A rendszer szervergépet nem igényel, az ada-tok kiolvasását és feldolgozását – nagyrészt automatizáltan – végző szoftver annak a szakmérnöknek (1 fő) a számítógépén futtatható, aki azután a további kiértékeléseket is végzi.

A leírtakból könnyen belátható, hogy a hibahely-behatárolá-sok révén nyerhető megtakarítás, az objektív adatokkal elhárít-ható kártérítési igények, és a folyamatos minőségfelügyelettel megelőzött feszültségpanaszok és kötbérek néhány év alatt meghozzák a rendszer kiépítésének költségeit, és onnantól kezdve a funkciók tiszta nyereséget termelnek.

9. ábra Feszültségesés-diagram a hálózati beavatkozás előtt és után

Varga B. Tamásokl. villamosmérnök E.ON Észak-dunántúli Áramhálózati [email protected]

Szauter Gusztávokl. villamosmérnök E.ON Észak-dunántúli Áramhálózati [email protected]

8a-b-c. ábra NAF-ról eredő letörés, ill. ETRA védelmi működés megjelenése KÖF-ön

Page 13: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 51 3

Orosz Tamás, dr. Tamus Zoltán Ádám

Villamos berendezések és védelmek

1. BEVEZETÉS

Villamos berendezések, nagyfeszültségű tekercsrendszerek szigetelőrendszerének a méretezése során az egyik legfonto-sabb tervezési szempont a berendezés kapcsain megjelenő ideiglenes túlfeszültségek szigetelésre gyakorolt hatásának a figyelembevétele [1-5]. A berendezés kapcsain megjelenő túl-feszültségeknek többféle osztályozása létezik, a túlfeszültség frekvenciájának, keletkezési helyének, típusának megfelelően [5, 6, 7]. A különböző tranziens jelenségek frekvencia szerinti hatását a transzformátor egyes paramétereire az 1. táblázat tar-talmazza. Ilyen – rendkívüli üzemállapotot jelentő események, amelyek túlfeszültségeket okozhatnak a berendezés kapcsain – például az egyfázisú földzárlat, bekapcsolási jelenségek, GIS készülék kikapcsolása, vagy egy villámcsapás [3, 4].

Vasmagos tekercs különböző szegmensein létrejövő fe-szültségeloszlás meghatározása kisfrekvenciás (1. ábra) üzem közben egészen egyszerű, hiszen az azonos fluxussal átjárt tekercsrészek között a feszültség, a menetszámok arányában oszlik el [4]. Jóval bonyolultabb a helyzet nagyfrekvenciás tranziensek, úgymint kapcsolási hullámok, melyek jellem-zően a táblázat szerinti 10 kHz és 3 MHz közti tartományba tartoznak, illetve a még nagyobb alapfrekvenciájú, légköri túlfeszültségek esetén.

Ezeket a jelenségeket általában elosztott paraméterű hálózatok segítségével modellezik. A szigetelésrendszer biz-tonságos méretezéséhez, a tekercselés adott pontján fellépő maximális feszültség meghatározására van szükségünk [1-7]. A különböző elosztott paraméterű modellek megfelelő alkalmazásához kulcskérdés, hogy a modellparaméterként szereplő, szegmensek (nagyobb frekvencián menetek) közt fellépő induktív és kapacitív csatolásokat megfelelő pontos-sággal tudjuk számítani [4, 6, 7]. Az 1. táblázatból látható, hogy nagyfrekvenciás jelenség modellezéséhez nélkülözhetetlen, hogy a menetek közti kapacitív és induktív tagokat megfe-lelő mértékben ismerjük. Az ezeket a paramétereket szolgál-tató differenciálegyenletek megoldására számos numerikus és analitikus módszer létezik [7, 8]. Ezen módszerek közül, az egyik legsokoldalúbban alkalmazható eszköz a végeselem módszer, amely képes az induktancia-mátrix egyes eleme-inek a meghatározására a mágneses energia számításával. Azonban nagyfrekvenciás esetben az egyes mátrixelemek számításához minden különböző esetet külön-külön model-lezni kell, majd az erre felírt lineáris egyenletrendszer meg-oldásával kapjuk az induktivitás mátrix különböző értékeit. Ez egy n menetszámú tekercsnél szélsőséges esetben n (n-1)/2 különböző modellt jelenthet, mivel minden külön-böző esetet modellezni kell. Majd a kapott lineáris egyenlet-rendszer megoldásával számolhatóak az induktancia-mátrix egyes értékei. Így a nagy pontosság ebben az esetben hát-ránnyá is válik a megnövekedett számítási igény és a hossza-dalmas geometria megadása miatt [6]. Ez az oka annak, hogy

Egyszerű módszer vasmagos transzformátortekercsek

nagyfrekvenciás induktancia-mátrixának a

meghatározásáraTekercselések nagyfrekvenciás (MHz) gerjesztése esetén a behatolási mélység csökkenése miatt a mágneses tér kiszorul a vasmagból. Bevált gyakorlat, hogy ebben az esetben a vasmagos tekercsek impedancia-mátrixának meghatározására a légmagos tekercsekre levezetett empirikus formulákat alkalmazzák. Ez a módszer azon-ban nem veszi figyelembe, hogy a vasmag nagyon nagy frekvencián kizárja magából a mágneses teret, így a valóságosnál nagyobb impedanciaértékeket ka-punk. A cikkben bemutatunk egy, a többréteges mág-neses tükrözésen alapuló újszerű módszert ennek a problémának a gyors és pontos megoldására, illetve azt, hogy hogyan lehet a tükörképek másfajta megválasz-tásával még hatékonyabbá tenni ezt a számítást.

In the case of high frequency transients (MHz) the magnetic field becomes negligible in the transformer core due to the reduction of the penetration depth. In the practice the air core inductance formulas are used to approximate the in-ductance matrix in this case. This method does not take into consideration the fact that the core becomes a magnetic in-sulating wall at very high frequencies, the distribution of the magnetic field is altered as the field cannot enter the region occupied by the core. Therefore, the air-core approximation formula overestimates this inductance at high frequencies. In this paper a new, more accurate calculation method based on the multilayer method of images and an improved for-mula with appropriate selection of these images are shown.

1. ábra Szórt fluxus képe egy vasmagablakban a 100 Hz, 1 kHz és 10 MHz frekvenciákon, a fluxuskép változásából megfigyelhető a behatolási mélység csökkenése

1. Táblázat Induktív és kapacitív csatolások jelentősége, a számok jelentései:3 – nagyon fontos, 2 – fontos, 1 – elhanyagolható. [5]

Tranziens felfutási

frekvencia

Jelenség

DropVasmag

telítődésÜresjárási veszteség

0,1 Hz – 3 kHz 3 3 2

50 Hz – 20 kHz 3 2 1

10 kHz – 3 MHz 2 1 1

100 kHz–50 MHz 1 1 1

Járulékos veszteségek

Kapacitív csatolások

0,1 Hz – 3 kHz 3 1

50 Hz – 20 kHz 2 2

10 kHz – 3 MHz 1 3

100 kHz–50 MHz 1 3

Page 14: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

napjainkban is gyakran használják ezeknek a nagyfrekvenci-ás induktivitásoknak a számítására a légmagos tekercsek in-duktivitására levezetett empirikus formulákat [9]. Ezeknek a módszereknek a hátránya, hogy nem veszik figyelembe, hogy a kis behatolási mélység miatt a vasmag helyét nem tölti ki homogén módon a mágneses tér, és így a valóságosnál na-gyobb induktivitásértékeket szolgáltatnak. Erre a problémára ad gyors és újszerű megoldást a [6]-ban bemutatott mágne-ses tükrözésen alapuló módszer.

A cikkben bemutatjuk ezt az algoritmust, illetve en-nek az általunk módosított változatát, amely a tükör-töltések helyének másfajta megválasztásával (6. ábra) tovább csökkenti a mág-neses tükrözésen alapuló módszer számításigényét. Az eljárás lényege, hogy a tükörtöltések helyét és szá-mát a Schwartz-Crisstoffel formula szerint választottuk meg, és a tükörképek réte-genkénti összegzése helyett kristályrácsszerűen írtuk fel a sorösszegüket.

A 2. ábrán látható el-rendezésre kiszámoltuk a második és harmadik feje-zetben bemutatásra kerü-lő módszereket. A kapott eredményeket, a végeselem módszerrel elvégzett számí-tás eredményeivel együtt táblázatosan ismertetjük.

2. INDUKTIVITÁS-MÁTRIX MEGHATÁROZÁSA LÉGMAGOS TEKERCS FELTÉTELEZÉSÉVEL

2.1 Önindukciós együttható A légmagos tekercsek önindukciós együtthatójának szá-mítását [9] alapján végeztük el, amely a különböző tekercs-geometriákra, méréseken alapuló, egyszerűen alkalmazható, táblázatszerű formulákat tartalmaz. Esetünkben (2. ábra) az önindukciós tényező számítására a következő egyszerű ösz-szefüggést javasolja:

(1)

ahol,Ls az önindukciós együttható [mH],

ac=b

2c a tekercsszegmens, esetünkben egy menet, radiális mérete,a a tekercs közepes sugara,k1, empirikus konstans, értéke k1=0,84834, k2 empirikus konstansok, értéke: k2=0,2041.

2.2 Kölcsönös induktivitásKölcsönös induktivitás számítására, a Maxwell által, két pár-huzamos vezető hurokra levezetett formulát használtuk (3. ábra). A négyzet keresztmetszetű vezetőválasztás miatt Lyle módszere szerint redukálhatók [3]-ban alkalmazott vezetőhurokra [7,10].

(2)

22)(4

drrrrk

ba

ba

++=

(3)

ahol,M a kölcsönös induktivitásµ0 a vákuum mágneses

permeabilitásara , rb a vékony vezető hurok

sugarad két vezető hurok távolságaK(k) elsőfajú, komplett elliptikus integrálE(k) másodfajú, komplett elliptikus integrál.

3. INDUKTIVITÁS-MÁTRIX SZÁMÍTÁSA MÁGNESES TÜKRÖZÉSSEL

A mágneses térre felírt Laplace-egyenlet különleges meg-oldási lehetőségét – a mágneses tükrözések módszerét – nyújtja az a tény, hogy az elektromágneses tér megoldása egyértelmű, azaz ha találtunk egy olyan potenciál-eloszlást, amely kielégíti a Laplace-egyenletet, akkor biztosak lehetünk abban, hogy az egyetlen megoldást találtuk meg [8]. Az alap-ötlet ennél a módszernél, hogy a különböző határfeltételek helyettesítését megfelelően megválasztott tükörtöltések segítségével végezzük el, és a kívánt potenciáleloszlást ezek-nek az elemi töltések körül kialakuló térrészeknek a szuper-pozíciójaként állítjuk elő. A fejezet első két részében [6]-ban bemutatott réteges elrendezésen (5. ábra) alapuló számítási módszert mutatjuk be, a vasmagon kívüli és a vasmagon be-lüli térrészre, a harmadik részben pedig az általunk javasolt Schwartz-Crisstoffel transzformáción alapuló, rácsszerűen el-rendezett pontokra épülő számítást [10].

3.1 Induktivitások meghatározása a vasmagon kívüli tér-részbenA tekercsszegmens és a tükörképe között a fluxuskapcsolat a következő alakba írható (4. ábra) [6]:

(4)

ahol,By a mágneses indukció vertikális komponenseµ0 a vákuum mágneses permeabilitásaI a vezetőben folyó áram2πx a mágneses indukció integrálja a w1 és a w2 pon-

tokkal határolt kontúr mentén.Ennek a kifejezésnek az integrálásával kaphatjuk meg a tel-

jes fluxust:

(5)

innen látható, hogy az i-edik menet fluxusa a következő-képpen alakul [6]:

(6)

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 1 4

2. ábra A módszerek összehasonlítására használt vasmagos tekercselés. A megadott távolságok m dimenzióban értendők, az egyes menetek 4 mm élhosszúságú négyzet alakú vezetőből épülnek fel. [6]

3. ábra Két vékony vezető hurok, a (2) képletben használt jelölésekkel

Page 15: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 51 5

Az önindukció együttható értéke egy egységnyi hosszúsá-gú vezetőre nézve, az ábrán látható a és b vezető között [6]:

(7)

Kölcsönös indukció a következő alakban írható fel az i-edik és a j-edik vezető között egy elemi tükörképre, a 4. ábrán lát-ható módon az a és az a’ esetén [6]

(8)

w1 a vizsgált vezető legközelebbi pontja a vasmaghoz.w2 a w1 pont merőleges vetülete a tükrözésre használt vasmagra.D a vertikális távolság a két vezető középpontja között.xi. a tükörkép és a tükrözés tengelye közti távolságxj. a j-edik vezető és a tükrözés tengelye közti távolságr a vezető redukált sugara.

Ezeknek az elemi induktivitás komponenseknek az 5. ábra szerinti rétegre való összegzésével kapható meg az induktivi-tás mátrix megfelelő komponense.

3.2 Induktivitások meghatározása a vasmagon belüli tér-részbenEbben az esetben is, a vasmagablak négy oldalát az 5. ábrán látható tükörképrétegekkel helyettesítjük. A vizsgált vezető-ben folyó áram I, ezt zöld színnel jelöltük, minden tükrözés után előjelet vált a tükörképben folyó áram, a narancsszínű vezetőkben –I áram folyik. Ekkor egy vezetőtükörkép pár flu-xusát a következő alakban írhatjuk [6],

(9)

A d1 és a d2 távolságok, a vezetőtükörképének a w1 gyel és w2-vel jelölt pontok közötti távolságát jelenti, a következő alakban írható fel a pont Descartes-féle koordinátáiban, mely-ből látható az eljárás fő előnye, nagyon könnyen algoritmi-zálható, hiszen (9. képlet) alapján látszik, hogy csak az egyes rétegek helyzetének a meghatározására van szükségünk [6]:

(10)

(11)

Az ön- és kölcsönös induktivitások számításához rétegen-ként összegezzük az egyes rész-induktivitásértékeket addig, amíg a kívánt pontosságot el nem éri a számítás. A két szá-mítás között az a fő különbség, hogy az öninduktivitás számí-tásánál a w1 és w2 pontokat az i-edik vezetőhöz kötjük, és az i-edik vezetőre számoljuk ki a tükörképrendszert, majd össze-gezzük a réteg nyolc darab részinduktivitás értékére, majd az összes rétegre:

(10)

A kölcsönös induktivitások meghatározásánál a w1 és w2 pontokat az i-edik vezetőhöz kötjük, és egy kiválasztott j-edik vezetőre végezzük el a számítást.

(11)

3.3 Tükörképek helyének a megválasztása a Schwartz-Chrisstofel transzformáció általSíkproblémák megoldását megkönnyíti a komplex függvé-nyekkel való tárgyalásmód, melynek segítségével, a problé-ma sokkal általánosabb alakban fogalmazható meg, a feladat bizonyos komplex tartományok egymásra való leképezé-sévé alakul. Egyenes vonalak által határolt térrészbe helye-zett töltések esetén a megfelelő transzformációt Schwartz-Crisstoffel-formula szolgáltatja (6. Ábra) [8]:

(12)

A transzformációt- egy induktivitás meghatározásához – arra az esetre írjuk fel, amikor a komplex z síkban van egy tég-lalappal határolt térrész, amelyben az egyes vezetők a forrá-saink. Keressük azt a potenciálfüggvényt, amely a megadott téglalap alakú felületen nulla értéket vesz fel. A fenti leképe-zés a w sík felső felét a z sík egy téglalap alakú tartományába viszi. Ugyanez a transzformáció a w sík alsó felét a 6. ábrán látható töltéselrendezésbe viszi át.

4. ábra Az ön - a) és a kölcsönös b) indukciós együttható meghatá-rozása egy-egy tükörkép esetére [6]

5. ábra Mágneses tükörképek rétegenkénti megválasztása [6] szerint. A módszer szerint négy tükörképet kapunk, ellentétes áramiránnyal (narancs), a vasmag által határolt térrész négy oldalára való tükrözéssel, további négyet a térrész négy csúcsára való tükrözéssel, megegyező (zöld) áramiránnyal

Page 16: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Az ábrán látható, hogy nyolc helyett az általunk javasolt négy tükörképre kell csak felírnunk a (9) formulát, amelyek-nek a tükörképei sorba fejthetők, így ennek a négy sorösszeg-nek a számítására redukálható a feladat. A 6. ábráról leolvas-ható, hogy ezek tükörkép-struktúrák a vasmag szélessége és magassága szerint periodikusan ismétlődnek a síkon, aminek és a kevesebb tükörképnek köszönhetően gyorsabban kon-vergál a megoldáshoz az így kapott eredménysor, mint a fent említett módszer esetén.

4. EREDMÉNYEK

A számításokat a 2. ábrán megadott geometriára végeztük el. Az eredményekből látható, hogy a 2. és 3. táblázat negyedik oszlopában elhelyezkedő, a bemutatott légmagos formulák segítségével számított értékek, mind ön és mind kölcsönös induktivitások esetén túlbecsülik a végeselem módszerrel számolt értékeket.

A végeselem módszerrel 10 MHz-es frekvenciájú gerjesz-tésre végeztük el a számításainkat. Ekkor az 1. ábrán látható módon, a mágneses tér kiszorul a vasmagból.

A kétfajta mágneses tükrözésen alapuló módszer kö-zött nem láthatunk jelentős eltérést, ennek az az oka,

hogy mindkét esetben 1%-os hibával határoztuk meg az induktivitásértékeket. A fő különbség a számítás idejében van, amely egyre inkább nő, minél nagyobb a vertikális távolság – kölcsönös induktivitás esetén – a két vezető között. A második, Schwartz-Cristoffel transzfromáción ala-puló módszerrel végzett számítási idő igen alacsony <100 ms.

5. ÖSSZEFOGLALÁS

Nagyfrekvenciás tranziens okozta jelenségek modellezéséhez szükséges, hogy pontosan ismerjük a tekercs egyes vezetői közti induktív csatolások értékét. Az induktivitás-mátrix ele-meink végeselem módszerrel való meghatározása időigényes feladat lehet, hiszen az egyes elemeinek a meghatározásához minden különböző értékű paraméter számításához egy-egy új szimulációt kell futtatni, majd az így kapott lineáris egyen-letrendszert meg kell oldani Ennek az eljárásnak a gyakorlati egyszerűsítése, a légmagos tekercs ön- és kölcsönös induktivi-tásával való közelítése túlbecsüli a valós induktivitásértékeket. A mágneses tükrözésen alapuló, a mágneses tükörképek ré-tegeinek összegzésén alapuló algoritmus, a nagyfrekvenciás induktivitások számítását jóval gyorsabban oldja meg, mint a végeselem modellen alapuló eljárások, és jóval pontosabb, mint a légmagos közelítésen alapuló eljárás.

A cikkben bemutattuk a mágneses tükrözésen alapuló el-járás egy olyan álalunk kidolgozott újszerű változatát, ahol a tükörtöltések helyét és számát a Schwartz-Crisstoffel formula szerint választottuk meg, és a tükörképek rétegenkénti összeg-zése helyett, egy kristályrácsszerűen írtuk fel a sorösszegüket.

IrodalomjegyzékBjerkan, E.:[1] High Frequency Modeling of Power Transformers Stress and Diagnosis, PhD thesis, NTNU Department for Electrical Power Engineering, 2005Iváncsy, T., Berta, I.:[2] Numerical modelling of pulse energised electrostatic precipitators, IEEE Postgraduate Power Conference. Konferencia helye, ideje: Buda-pest, Magyarország, 2002.08.11-2002.08.14.pp. 7-10.Elmer, Gy.:[3] Novel High Frequency Model of Transformers of Electronic Devices, PhD Thesis, BME, Budapest, 2006.Karsai K., Kerényi D., Kiss L.:[4] Nagytranszformátorok, Műszaki Könyvkiadó, 1973CIGRE WG 33.02.:[5] Guidelines for Representation of Network Elements when Calculating Transients, CIGRE Brochure 39, 1990.Gómez, P., de León, F.[6] :Accurate and Efficient Computation of the Inductance Matrix of Transformer Windings for the Simulation of Very Fast Transients, IEEE Transactions On Power Delivery, Vol. 26. No. 3, July 2011.Velasco, J. A. M.: [7] Power System Transients Parameter Determination, CRC Press, 2010.Sadiku, M.[8] : Numerical Techniques in Electromagnetics, CRC Press, 2000.Zombory, L., Simonyi, K.[9] : Elméleti Villamosságtan 12. kiadás, Műszaki Kiadó, 2000.Grover, F. W.[10] : Inductance Calculations, Dover, New York, 2009.Orosz, T.: [11] Hagyományos és szupravezetős transzformátorok összehasonlító elemzése és optimalizálása, Diplomamunka, BME, Budapest2012.

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 1 6

Dr. Tamus Zoltán Ádámegyetemi docensBME Villamos Energetika Tanszé[email protected]

Orosz Tamásszoftverfejlesztő mérnök / doktoranduszHigh Voltage Solutions kft / BME Villamos Energetika Tanszé[email protected]

6. ábra Mágneses tükörképek pozíciója a Schwartz-Crisstoffel formula alapján (a). A (b) ábrán pedig a számítás eredményeképpen kapott indukció-eloszlás látható

2. Táblázat A cikkben bemutatott módszerekkel kapott eredmé-nyek összehasonlítása kölcsönös induktivitásokra A táblázat osz-lopai a következő sorrendben tartalmazzák az eredményeket. M1- mágneses tükrözés rétegekkel, M2 – komplex mágneses tükrözés, M3 – FEM 10 MHz, M4-légmagos tekercsre számolva

M1 [µH] M2 [µH] M3 [µH] M4 [µH]L1,2 0,2619 0,2621 0,2642 0,52L1,3 0,1476 0,1476 0,1484 0,386L1,4 0,0910 0,0911 0,0916 0,314L1,5 0,0592 0,0593 0,0596 0,268L1,9 0,0146 0,0146 0,0146 0,193L1,15 0,0027 0,0027 0,0027 0,187L1,30 5,5 10-7 5,52 10-7 5,5 10-7 0,244

3. Táblázat A cikkben bemutatott módszerekkel kapott eredmé-nyek összehasonlítása öninduktivitásokra A táblázat oszlopai a kö-vetkező sorrendben tartalmazzák az eredményeket. M1- mágneses tükrözés rétegekkel, M2 – komplex mágneses tükrözés, M3 – FEM 10 MHz, M4 - légmagos tekercsre számolva Grover-formulájával

M1 [µH] M2 [µH] M3 [µH] M4 [µH]L1,1 0,5130 0,5123 0,5122

0,7298L2,2 0,5216 0,5210 0,5218L3,3 0,5259 0,5260 0,5268L4,4 0,5282 0,5282 0,5297L5,5 0,5294 0,5296 0,5313

Page 17: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

A különböző gyártók által kibocsátott világítódiódás lám-patestek fogyasztói minőségellenőrzésének kérdése igencsak aktuális. A világítódiódás lámpatestek (továbbiakban LED-es lámpatestek) magas ára miatt mind a fogyasztók, mind a forgal-mazók hajlanak arra, hogy az olcsóbb típusokból vásároljanak, holott az üzemeltetés során a minőség fontos szerepet játszik.

A fogyasztói követelmények sorát kielégítő LED-es lámpa-testek megfelelő módon történő kiválasztása meglehetősen bonyolult feladat még a jól képzett szakemberek számára is, mivel hiányoznak az ilyen irányú módszertani ajánlások.

Az ebből a helyzetből történő elmozdulás érdekében fog-tak hozzá a szerzők, hogy komplex minőségellenőrző eljá-rást dolgozzanak ki, amely végeredményben öt szakaszból álló eljárásnak bizonyult. A minőségellenőrző eljárás kidol-gozásának kezdetén az volt a kitűzött cél, hogy a megfelelő lámpatestek kiválasztására a lámpatestek paramétereinek elemzésén, ezt követően a dokumentációk minőségének vizsgálatán, majd a műszaki bevizsgáláson alapuló algorit-must dolgozzanak ki. [1] A módszer tökéletesítéséhez vált szükségessé a műszaki-gazdasági hatákonysági mutató mód-szerének kidolgozása [2], ez utóbbi helyességének igazolásá-ra különböző gyártók irodai felhasználási célú LED-lámpáinak és lámpatesteinek összehasonlítása történt meg [3,4]. Ekkor alakult ki az a végleges forma, miszerint a megfelelő lámpa-testek kiválasztásának első szakaszát két részre kell bontani: az első részben ki kell választani azokat a gyártókat, amelyek fő termékkínálata rendelkezik a legjobb műszaki-gazdasági hatékonysági mutatókkal [5], míg a második részben folyik közvetlenül a lámpatestek kiválasztása [2].

Jelen cikk feladata: összegezni a korábbi ilyen irányú mun-kák eredményeit és röviden ismertetni a különböző fogyasz-tói követelményeknek megfelelő LED-es lámpatestek kivá-lasztásának eljárását. Az eljárás a következő öt szakaszból áll:1. Több gyártó lámpatestjeinek összehasonlító értékelése

műszaki-gazdasági hatékonyságuk alapján.

2. A lámpatestek tényleges paramétereinek összehasonlítása a mértékadó paraméterekkel.

3. Kiállítási, üzleti és bevásárlóközponti környezetben üzeme-lő lámpatestek vizuális értékelése, paraméterek sorának el-lenőrzése és néhány kiegészítő paraméter meghatározása.

4. Elméleti szakasz: LED-es lámpatestek műszaki jellemzőinek és katalógusainak elemzése.

5. Kiválasztott lámpatestek néhány típusának gyors vizsgálata.

1. A műszAki-gAzdAsági hAtékonyság összehAsonlító értékelése

Ez a szakasz két részből áll. Először ki kell választani kb. 40 gyártó olyan világítódiódás termékeit, amelyek jellemző műszaki-gazdasági hatékonysági mutatója (kmgh) leg-alább 80-90. Fontos, hogy a bevizsgálandó lámpatesteket forgalmazóktól szerezzék be, így elkerülhető, hogy a gyár-tók exkluzív darabjai kerüljenek értékelésre. A gyártó cégek e mutató szerinti értékelése, valamint az értékelési mód-szer leírása itt található: [6]. A felhasználók ennek ismereté-ben akár ki is hagyhatják az első szakasz első részét. A kmgh mutató a LED-es lámpatestek két alapvető paraméterének hányadosa:

kmgh = η/φ [lm2/(RUB*W)]

ahol η fényhasznosítás lm/W, φ a fényáram fajlagos költsé-ge RUB/lm.

A fenti mutató átlagos értékét minden gyártó fő termékkí-nálatára vonatkozóan ki kell számítani.

Az első szakasz második részében minden kiválasztott LED-es lámpatestre vonatkozó kmgh mutatót ki kell számolni a fenti képlet alapján. A vizsgálatra kapott lámpatestek legfel-jebb 80%-át választják ki a további vizsgálatok céljára.

A gyakorlat bebizonyította az [1-4]-ben leírt módszer elő-nyét a korábban publikáltakkal szemben. Más szerzők koráb-ban olyan pontérték szerinti sorrendet állítottak fel az irodai, közvilágítási, ipari és háztartási lámpatestek értékelése során, amelyben a legjobb és a legkevésbé megfelelő lámpatestek pontértéke között az arány nem haladta meg az 1,5-et, míg a [3,4,6]-ban leírt módszer szerint számított mutatók legna-gyobb és legkisebb értéke között az arány 10-20-szoros. Ez azzal függ össze, hogy a LED-es lámpatestek között a jó és gyenge fényhasznosítás aránya 1,3, ám a fényáram fajlagos költségei között 5-10-szeres a különbség. Az első szakaszban értékelt mennyiség mintegy fele marad az értékelés második szakaszára.

2. led-es lámpAtestek tényleges pArAmétereinek összehAsonlításA A mértékAdó pArAméterekkel

A LED-es lámpatestek kiválasztásának szempontjaiul szolgáló paraméterek legnagyobb értékeit évről évre módosítani kell a világítódiódás technika fejlődésének következtében. 2014 második félévére megközelítően érvényes paramétereket közöl [6], ezek a paraméterek bizonyos időszakon belül hasz-nálhatóak mértékadókként.

A "világítódiódás lámpatestek 2014 második félévére érvé-nyes legfontosabb mértékadó paraméterei" táblázatot lásd a következő oldalon.

Az értékelésnek ebben a második szakaszában a lámpates-tek tényleges paramétereit hasonlítják össze a mértékadó pa-raméterekkel és azok elérését pontszámmal értékelik. Az elért pontszámok összesítése után a második szakaszban értékelt mennyiség 80%-a marad az értékelés harmadik szakaszára.

3. led-es lámpAtestek vizuális értékelése

Kiállításokon, üzletekben és bevásárlóközpontokban felszerelt lámpatestek működés közbeni, kisebb segédeszközökkel tör-ténő vizsgálata folyamán a fő paramétereiket és néhány szár-maztatott jellemzőit értékelik. A vizsgálat eredményeképpen

R. Tuksaitov, E. Abdullazianov

LED-lámpatestek több szakaszból álló minőségellenőrzése

A kazanyi egyetem oktatóinak cikkét azzal a megjegyzéssel ajánljuk a Kollégák figyelmébe, hogy szükséges a belsőtéri LED-lámpatestek értékelése is. A látókör tágítása érdekében közöl-jük ezt, megjegyezve, hogy a MEE VTT a honlapján a - közvilágí-tási lámpatestek - kiválasztásának szempontjait közzétette.

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 51 7

Világítástechnika

Page 18: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

ismert lesz a lámpatestekre vonatkozó fényáram nagysága és annak csökkenése, a lüktetés mértéke, a burkolat hőmér-séklete, a fajlagos tömeg, a kápráztatás mértéke, a polimer vegyületek párolgásának mértéke a LED-es lámpatestek me-legedése folyamán, a világítódiódák és tápegységek gyártói, a színvisszaadás mértéke és a fényáram egységára.

A fenti értékelés alapján a vizsgált lámpatestek 70-80%-a elégíti ki a mértékadó követelményeket és kerül a negyedik értékelési szakaszba.

4.negyedik, elméleti szAkAsz

Ebben a szakaszban laboratóriumi vizsgálat alá vetik a gyár-tók dokumentációit, Alaposan megvizsgálják a lámpatestek műszaki leírását, a katalógusok tartalmát, cégdokumentáci-ókat és a gyártókról az internetről begyűjtött információkat. Külön is bekérhető kiegészítő információ a gyártóktól.

A fenti vizsgálattal egy sor hibát ki lehet mutatni: a doku-mentációban hiányzó néhány fontos paraméterről (pl. szín-visszaadási index elmaradásáról) és az adatok nem rendszer-szerű bemutatásáról, felesleges paraméterek közléséről, utó-lagos számítással könnyen bizonyíthatóan hibás adatokról, túlzott mértékű fényáramokról és egyes közölt élettartam-adatok valótlanságáról.

Az elméleti értékelés elvégzése után megmarad a vizsgált lámpatestek 80%-a, amely kerülhet az ötödik értékelési sza-kaszba.

5. ötödik szAkAsz, értékelés kísérlet útján

A rendelkezésre álló laboratóriumi műszerekkel (megvilágí-tásmérő-lüktetésmérő, villamos mérőműszerek, elektronikus hőmérő, hőkamra, laboratóriumi autó-transzformátor) válto-zó tápfeszültség és környezeti hőmérséklet mellett mérik a lámpatestek fő paramétereit és a névleges állapothoz képesti eltérés fokát.

Ilyen kísérletek 2-3 óra alatt elvégezhetőek és nem kell hozzá bonyolult felszereltség. A beszerzés-re érdemes lámpatestek kiválasztásában hozandó döntésnél még figyelem-be lehet venni az öt érté-kelési szakaszban meg-szerzett információkon túl azt is, hogy a gyártó mennyire elismert márka, van-e szervizszolgálata, milyen távolságról kell a megvásárolt termékeket szállítani, és a gyártási ka-pacitása elegendő nagy-ságú-e.

A szerzőkről:Rafail Tuksaitov, a Ka-zanyi Állami Energetikai Egyetem Fénytechnikai És Orvosbiológiai Elektronika Tanszék professzoraEdvard Abdallazianov, a Kazanyi Állami Energetikai Egyetem rektora

irodalomjegyzék1. tuksaitov r., Abdullazianov e., nigmatullin p., Ayhayti isihakefu:

Algoritmi predvaritelnoi ocenki kachestva svetodiodnih svetilnikov na etape ih priobreteniya. Energetika Tatarstana, 2014. 1. p. 48-50.

2. tuksaitov r., Abdullazianov e., Ayhayti isihakefu: Metod oceenki tehniko-ekonomicheskoy effektivmosti promislennih svetodiodnih svetinikov. Sovremennaya svetotehnika. 2014. 1. p. 58-60.

3. tuksaitov r., nigmatullin p., Burganetdinova d., Ayhayti isihakefu: Ekspress-ocenka ofisnih svetodiodnih svetilnikov po ih tehniko-ekonomicheskomu pokazatelyu. Energetika Tatarstana, 2014. 2. p. 74-76.

4. Ayhayti isihakefu, tuksaitov r.: Ekspertiza kachestva svetodiodnih lamp raznih proizvoditeley na osnove ocenki ih tehniko-ekonomicheskoy effektivmosti. Izv. Vuzov. Problemi energetiki, 2014. 7-8. p. 27-29.

5. tuksaitov r., Ayhayti isihakefu, nigmatullin p.: Povishenie energoresurso-effektivnosti svetodiodnih svetilnikov putem razrabotki i kontrolya ryada ih normativnih pokazateley. Energoresursoeffektivnost i energosberezhenie v Respublike Tatarstan. Tr. 14 Mezhdunarodnogo simpoziuma. – Kazan: TaGraf. p. 303-307.

6. tuksaitov r., Ayhayti isihakefu, nurgaleeva e.: Sravnenie svetodiodnih svetilnikov ryada vedushchih firm na osnove rezultatov pervogo etapa analiza ih tehniko-ekonomicheskih pokazateley. Sovremennaya svetotehnika, 2014. 4. p. 51-53.

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 1 8

Edvard AbdullazianovrektorKazanyi Állami Energetikai EgyetemE-mail címe: [email protected]

Rafail TuksaitovprofesszorKazanyi Állami Energetikai Egyetem Fénytechnikai és Orvosbiológiai Elektronika Tanszék E-mail címe: [email protected]

Sor-szám

A paraméter megnevezése

A paraméter mértékadó értékei [5]

szerint

1. LED-es lámpa-

test

2. LED-es lámpa-

test

3. LED-es lámpa-

test

n. LED-es lámpa-

test

1Lámpatestek műszaki-gazda-sági hatékonysági mutatója lm2/RUB*W-ban

150-200 + + - +

2 Fényhasznosítás lm/W 100-110 - + - +

3 A fényáram fajlagos költsége RUB/lm 0,55-0,65 + - + +

4 Színhőmérséklet K-ben 4200 + - + -

5 Színvisszaadási index 80+ + + + -

6 Pulzálás foka kevesebb, mint % 5,0 - + + +

7Fényáram-csökkenés mértéke 1 óra elteltével nem több, mint %

5-7 + + - +

8 Teljesítménytényező nem kisebb, mint 0,95 - + - +

9 Fajlagos tömeg g/W-ban 50-60 - + + -

10Burkolat hőmérséklete kisebb, mint °C-ban

60 + + - -

11 Garanciális időszak évben 3,0 + - - +

12 Élettartam ezer órában 50-60 + + - -

Összesített pontszám 8 9 5 7

Táblázat Világítódiódás lámpatestek 2014 második félévére érvényes legfontosabb mértékadó paraméterei

Page 19: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

2014. december 10-én Egyesületünk Technikatörténeti Bi-zottsága, valamint az MMKM Elektrotechnikai Múzeuma kö-zös rendezvényen emlékezett meg a temesvári közvilágítás 130 évvel ezelőtti kezdetéről, amelynél a világon elsőként csak a villamosságot alkalmazták. Jelen beszámoló a rendez-vényen elhangzottaknak az előadók által összeállított, szer-kesztett változata.

A 19. század második felében a villamosság világszerte kilépett a laboratóriumok falai közül és lassan, de biztosan a világítás fejlődésének legfőbb eszközévé vált. Az európai nagyvárosokban a kezdetet 1878-ban Párizsban az Avenue l’Opera, Londonban a Victoria rakpart Jablocskov-gyertyákkal megvalósított ívlámpás világítása jelentette. 1882-ben Münchenben a Nemzetközi Villamossági Kiállítás alkalmából létesítettek kísérleti utcai villanyvilágítást és ekkor Berlinben is felszerelték az első ívlámpákat.

A külföldi eredményekkel egy időben, szerényebb körül-mények között Magyarországon is elkezdődtek az első kísér-letek. Világítási bemutatókra és népszerűsítő tudományos előadásokra egyaránt sor került. 1877 tavaszán Jedlik Ányos tanítványa Hamar Leó több villamos világítási kísérletet vég-zett a fővárosban, egyidejűleg tudományos értekezések is elhangzottak. Elsőként Frőhlich Izidor, majd Than Károly, a vegytan európai hírű tudósa vállalkozott a „Gramme-féle dynamo elektrikus gépek” ismertetésére. Hamar Leó a kísérleteit ugyan – feltehetően a remélt átütő siker elmara-dása miatt – abbahagyta, de a villamosság hazai térhódítása tovább folytatódott egy fiatal gépészmérnök színre lépésé-vel. Néhány héttel Hamar Leó kísérletei és az említett elő-adások után a Magyar Mérnök és Építész-egylet keretében az ifjú Zipernowsky Károly tartott értekezést „…a magneto-elektrikus és dynamo-elektrikus gépekről kísérletekkel” cím-mel. Az 1877. november 24-i rendezvény záró eseménye az osztrák államvasút új indóházcsarnokának, a mai Nyugati Pályaudvarnak kivilágítása volt.

A siker ezúttal a gyors folytatást is lehetővé tette és a kö-vetkező, 1878. márciusi világítási bemutatót a Ganz gyár ve-zérigazgatója is megtekintette. Ekkor történt meg Mechwart András történelmi találkozása Zipernowskyval, amely elve-zetett a Ganz Elektrotechnikai Osztály 1878. augusztusi

megalakulásához, ahol Zipernowsky vezetésével hozzákezd-tek az egyenáramú gépek és ívlámpák gyártásához. Úgy tűnt, hogy minden feltétel adott ahhoz, hogy Magyarország fővá-rosa villamos világítás terén is az európai nagyvárosok nyom-dokaiba lépjen. Nem így történt! A Ganz gyár ugyan megtette az első lépést és már 1878 végén megkereste a főváros veze-tését egy kísérleti villamos közvilágítás építése érdekében, de a Mechwart által jegyzett ajánlat kelletlen fogadtatásban részesült és végül oka fogyottá vált, miután a főváros gázszol-gáltatását ellátó osztrák társaság nemcsak a korábbi szolgálta-tás meghosszabbítását érte el, hanem világításra kizárólagos jogot is kapott. A villanyvilágítás kérdésében pedig rögzítet-ték, hogy csak 10 év múlva kerülhet szóba, akkor is csak a gáz-társulat hasznára. Mindez akkor – 1879-ben – történt, amikor a Ganz új villamos részlegének fejlődését a főváros megértő támogatása jócskán előrelendítette volna. Zipernowsky és munkatársai ezért nem készülhettek fel egy nagyvárosi utca-világítás megoldására, maradt számukra a villamos világítás iránti igény felkeltése, népszerűsítése, majd egy-egy intéz-mény belső világításának kivitelezése. Így került sor 1881-ben a trónörököspár látogatása tiszteletére rendezett díszkivilágí-tás részeként 36 db ívlámpa ideiglenes felszerelésére a pesti belvárosban és a Lánchídon, majd 1881 és 1883 között a régi pesti Nemzeti Színház, 1884-ben pedig a Központi Pályaház – ma Keleti Pályaudvar – már állandó villamos világítására.

Az események és eredményeik híre bizonyára eljutott az ország más városaiba, így Temesvárra is.

Temesvárnak a Bánság fővárosának igen izgalmas törté-nete van. A város létét egy 1212-ben kiadott oklevél bizo-nyítja. A 164 éves török uralom alól csak 1716-ban szabadult

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 51 9

Technikatörténet

Makai Zoltán, Sitkei Gyula,

Temesvár villamos világításának 130 éve

A villanyvilágítás kezdetei Magyarországon 1. rész

A 2014. december 10-én megtartott rendezvény

Zipernowsky 1877. november 24-i előadásának sajtóhíre Keleti Pályaudvar éjjel. Csontváry Kosztka Tivadar festménye

Page 20: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 2 0

fel Savoyai Jenő herceg seregei segítségével. Ezután a város rohamosan fejlődött és igyekezett minél hamarabb európai szintre emelkedni. Lecsapolták a környező mocsarakat és megépítették a Bega-csatornát. 1856-ban megvalósult Sze-geddel a vasúti kapcsolat. A kiegyezés után a város fejlődése újabb lendületet kapott. 1869-ben megjelent a lóvasút, majd 1881-ben bevezették a telefont.

Az utcai világítás Temesváron a 18. század végén kezdődött 100 darab olajlámpával. Ezek rövid idő után már nem feleltek meg a lakosság igényeinek. A városi tanács, akkor a technika csúcsán lévő gázvilágításban látta a megoldást, mint ahogy más magyarországi nagyvárosban. 1857 novemberében be-indult a gázgyár és a gázvilágítású utcai világítás. 1882-ben esedékessé vált a város és a gázszolgáltató cég közti szerző-dés meghosszabbítása. A tárgyalások alatt azonban nem sike-rült a városra nézve előnyösebb feltételeket elérni. A tárgyaló felek igényeinek különbözősége szakításhoz vezetett és a temesváriak végül a villamos világítás irányába tájékozódtak.

Felvetődik a kérdés, hogy ki kezdeményezte az áttérést a villamos világításra? Figyelmünk ebben a kérdésben az akkori polgármester, Török János felé fordult. Életrajzírói és Temes-vár monográfiája szerint egyöntetűen neki tulajdonítják az utcák villamos világításra való áttérését. Török János egy ki-váló ember és rátermett polgármester volt. Nevéhez nagyon sok városi beruházás kapcsolódik, amelyek elősegítették Temesvár fellendülését.

Kérdés továbbá, hogy miként választottak kivitelezőt? Az írott források erről nem szólnak. Fent már említettük, hogy a Ganz cég miért nem volt felkészülve ilyen nagyságrendű feladatra. Egyébként is Zipernowskyék figyelme akkor már a váltakozó áram felé fordult, utcai világításra azonban még kizárólag egyenáramot használtak. 1882-től kezdve az egyen-áramú közvilágítás létesítésében két külföldi cég járt elöl: az amerikai Edison és az angol Brush vállalat. Előbbi állandó feszültségű, a Brush pedig állandó áramú rendszert alkalma-zott. Temesvár vezetése a Brush céget bízta meg, a döntést elősegíthette, hogy osztrák kirendeltsége is volt.

Már a kortársak is utaltak a városvezetés merész, de körül-tekintő döntésére. A megvalósításra, illetve az esetleges hibák esetére a város ugyanis kemény feltételekkel szerző-dött. Mind a légköri hatások, mind a balesetveszélyes kérdés-ben eleve a kivitelező társaságra hárították a felelősséget. A szerződés kizárólag utcai világításra szorítkozott, a magán-jellegű igények jelentkezését csak mintegy 10 év múlva vár-ták. Az alkalmazott műszaki megoldás ezt nem is tette volna lehetővé.

A megvilágított terület kb. 10 km2 nagyságú volt és 60 km utca hosszúságra terjedt ki, 736 db szénszálas izzólámpával és 16 db ívlámpával. Az izzólámpák Lane-Fox típusúak voltak, 55 V kapocsfeszültségen. A lámpák párhuzamos kapcsolás-ban voltak csoportosítva, egy csoportban 8 lámpa volt köt-ve. Négy különálló áramkört alakítottak ki, mindegyikben 23 csoporttal. Az összteljesítmény kb. 45 kW volt. Mindegyik áramkört egy-egy egyenáramú dinamó táplálta 2000 Volton, 10 Amper áramerősséggel. A soros kapcsolásból adódóan egyes vezetékrészeken 1400 Volt körül lehetett a feszültség. Mindegyik lámpatestbe 2 izzót szereltek, de mindig csak az egyik világított. A tartalék izzót egy-egy higanyérzékelős kap-csoló segítségével kapcsolták be. Mivel a tartalék izzó meg-hibásodását sem lehetett ki-zárni, minden 8 lámpából álló csoport mellé még egy relét iktattak be, amely az esetleges lámpa meghibásodása esetén párhuzamosan egy ellenállást kapcsolt be. Minden párhu-zamosan kapcsolt csoportnak egy automatikus főkapcsolója volt, amely kapcsoló az egész csoportot kikapcsolta abban az esetekben, ha két lámpa nem működött. A lámpatestekben a foglalatok fából vagy por-celánból készültek. Az áramkörök vezetékei szigetelt rézből voltak, keresztmetszetük 2x4x50 mm2 volt és porcelán szige-telőkre voltak szerelve.

A temesvári villanytelep gőzüzeműre készült, amelyben egy 300 lóerős dugattyús gőzgép, transzmissziós tengely és szíjhajtás segítségével hajtotta az egyenáramú dinamókat. Öt db 2000 Volt kapocsfeszültségű és 10 Ampert biztosító dinamó volt beszerelve, amelyből egy mindig tartalék volt. A villanytelep és a villanyvilágítás próbái végül a tel-jes átállás a villanyvilágításra 1884. november 12-én történt. Amint már említettük, a rendszer csak utcai közvilágításra volt alkalmas, egyéb igényeket nem tudott kielégíteni. Ezek azonban a vártnál sokkal előbb jelentkeztek, teljesítésükhöz újabb beruházásra lett szükség. Erről szólunk a folytatásban.

Összeállította: Makai Zoltán, okl. villamosmérnök, MEE TTB tagja

Sitkei Gyula, okl. villamosmérnök, MEE TTB tagja

Ívlámpás világítás Temesváron a Losonczy téren

Temesvári utcarészlet a kétizzós lámpával

A temesvári kétizzós lámpatest szerkezeti rajza

Page 21: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 52 1

A HVDC-k mintavételes történeti áttekintéseA váltakozó áramú villamosenergia-rendszereken (VER-eken) belüli vagy ezek közötti első ipari méretű nagyfeszültségű egyenáramú összeköttetést az ASEA létesítette 1954-ben a svéd szárazföldi Västervik és a sörfőzéséről híres Gotland szi-get Ygne települése között. A 96 km-es, 100 kV-os, 200 A-es, 20 MW-os, higanygőz-áramirányítós monopoláris összeköt-tetés zömmel a tengerfenéken, kábelben haladt. Közel 30 év üzem után az összeköttetést átépítették: 2 db ± 150 kV DC feszültségű, összesen 260 MW átviteli képességű tenger alatti kábelt és tirisztoros berendezést létesítettek [8].

Az amerikai földrészen az 1970-es évek elején kezdték meg a nagyfeszültségű, nagyteljesítményű és nagytávolsá-gú egyenáramú összeköttetések létesítését. Az Egyesült Ál-lamokban a Washington és Oregon államok közötti határt képező Columbia River déli partján épült Celilo konverter-alállomástól a California állambeli Los Angeles megapolisztól néhány km-re északra eső Sylmar konverter-alállomásig hú-zódó, 1362 km-es, ± 500 kV-os, 3100 MW átviteli kapacitású Pacific DC Intertie összeköttetést 1970-ben helyezték üzem-be. Célja Los Angelesnek a helyileg előállítottnál olcsóbb árammal való ellátása volt [9].

A közép-kanadai Manitoba államban több ezer MW tel-jesítőképességű vízerőműveket építettek a Hudson-öbölbe ömlő Nelson Riveren. Az itt termelt villamos energiát két nagy egyenfeszültségű távvezetéken szállítják a 700 000 lakosú Winnipeg térségébe: az 1977-ben elkészült 895 km-es, ± 450 kV-os, 1620 MW átviteli képességű Bipole 1 és

az 1985-ben átadott 937 km-es, ± 500 kV-os, 1800 MW-os Bipole 2 távvezetéken [10].

Afrika déli harmadában, a bővizű Zambézi folyó mozambi-ki szakaszán, mintegy 1000 km-re az indiai-óceáni torkolattól építették az ötgépes, 5×415=2075 MW-os Cahora Bassa víz-erőművet (14. ábra) [11].

Az erőmű termelésének túlnyomó részét a Dél-afrikai Köz-társaságba szállítják a gát közelében lévő Songo egyenirá-nyító alállomás és a Johannesburg melletti Apollo inverter alállomás közötti 1414 km-es, ± 533 kV-os, 1920 MW átviteli képességű bipoláris egyenáramú távvezetéken.

Az 1977-79 között épült 7000 oszlopos távvezeték két, egymástól 1 km-re lévő oszlopsoron halad, az áramvezető 4×565, a védővezető 1×117 mm2-es. Földvezetéke a kb. 2000 km hosszban elnyúló, mintegy 150 m vastag feketeszénme-ző, melybe csak le kellett fúrni. Az 1980-as évek elején, a mo-zambiki polgárháborúban a távvezeték 4200 ottani oszlopa megsemmisült vagy súlyosan megrongálódott. 1998-ra állí-tották helyre.

Az erőmű alállomásának fő berendezése a 400 kV-os válta-kozó áramot ± 533 kV-os egyenárammá átalakító konverter

Hírek

10 000 MW átvitele 3000 km-re ± 1100 kV

egyenfeszültségen 2. rész: Nagy- és ultranagy feszültségű

egyenáramú alállomások

Kimpián Aladár

Cikksorozatunk 2. része bemutatja a nagyfeszültségű egyenáramú átvitel néhány történeti példáját, majd a HVDC alállomások óriás transzformátorainak konfigu-rációját és áramirányító berendezéseit.

The 2nd part of this series of articles describes some his-torical example of high voltage direct current transmis-sion, then it gives a survey on configuration of the large transformers in the HVDC substations and on the con-verter equipment.

12. ábra Az 1954-ben létesített Gotland szigeti tenger alatti kábe-les, 100 kV-os HVDC összeköttetés és higanygőz-áramirányítói [8]

13. ábra A ± 450 és ± 500 kV-os Nelson River Bipole 1-2 HVDC távvezetékek nyomvonala Manitoba államban és a Winnipegtől 26 km-re Ny-ra lévő, mindkét rendszert fogadó Dorsey konverter-alállomás; előtérben a végfeszítő oszlopok előtti utolsó, rendkívül egyszerű, kikötött tartóoszlopok [10]

14. ábra A Cahora Bassa 171 m magas, íves vasbeton gátja (balra) a felvíz és (jobbra) az alvíz felől; a 2×4 árapasztó nyílás közül az egyik jobb parti teljesen nyitva van [11]

15. ábra A Cahora Bassa vízerőműtől induló egyenáramú távvezeték nyom-vonala és a dél-afrikai Krüger Nemzeti Parkon áthaladó szakasza [11]

Page 22: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 2 2

(a 16. ábra baloldali képén középen), melynek tirisztorai sza-badtéri elhelyezésűek (szemben az újabb létesítményekkel, melyeknél a tirisztorok zárt csarnokokban vannak). A 16. ábra bal oldali képének jobb oldalán és a jobb oldali képen látha-tók az egyenirányítókat tápláló transzformátorok.

Brazíliában, az ország ÉNY-i részén a Madeira-projekt keretében az Amazonas mellékfolyóin nagy kapacitású

vízerőműveket építenek. Ezek teljesítményét a Porto Velho-i konverter-alállomástól 2375 km-es, ± 600 kV-os, 2×3150 MW átviteli képességű egyenáramú távvezetékkel szállítják el az Araraquara-i inverter alállomásra, Sao Paulo nagy fogyasz-tású körzetébe [12].

Korszerű nagyfeszültségű bipoláris HVDC-összeköttetésekA korszerű nagyfeszültségű, nagyteljesítményű, bipoláris (pozitív pólus – föld – negatív pólus) összeköttetéseket világ-szerte a következő séma szerint létesítik (19. ábra):

A háromfázisú, kétutas, 12 ütemű áramirányító-hidat meg-kettőzve hibatűrő kapcsolást kapunk: az egyik híd és a hozzá tartozó berendezés üzemzavara esetén a megmaradó séma – pl. a pozitív pólus és a föld, vagy a föld és a negatív pólus – átviszi a fele teljesítményt.Nagy- és ultranagy feszültségű egyenáramú összeköttetések alállomásainak transzformátorai és kapcsolóberendezései.

Az egyen- és váltóirányítókhoz csatlakozó transzformá-torok szokásos konfigurációi (20. ábra):

Egyfázisú, kéttekercsű transzformátorokból összeállított (a) 2 db háromfázisú csoport, az egyik csoport szekunder tekercse csillag-, a másiké deltakapcsolású.Egyfázisú, háromtekercsű transzformátorokból összeállí-(b) tott 1 db háromfázisú csoport, az egyik szekunder tekercs csillag-, a másik deltakapcsolású.2 db háromfázisú transzformátor, az egyik szekunder (c) tekercse csillag-, a másiké deltakapcsolású.

A 24. ábrán látható berendezés a Szaúd-Arábiában, a Perzsa (Arab)-öböl-parti Ad-Dammam kikötő-várostól 100 km-re, ÉNy-ra épült Al-Fadhili alállomás egyenáramú betétje, mely az Öböl-menti országok (Kuvait, Bahrein, Katar, az Egye-sült Arab Emírségek és Oman) 50 Hz-es 400 kV-os hálózatát köti össze a szaúd-arábiai 60 Hz-es 400 kV-os hálózattal. A 3×600 MW teljesítményű betétet 2006-2009 között elsősorban üzemzavari kisegítés céljából létesítették. Primer körei stand-by, irányítástechnikája (frekvenciafigyelő áramkörei) folytonos üzemben vannak, s ha valamelyik VER-ben csökken a frekvencia, akkor aktivizálódik a betét egy, két vagy mindhárom fokozata. A szabadtéri kapcsolókészülékek és a transzformátorok ernyős porcelánszigetelői sósköd-, sivatagi homokvihar- és ultraibolyasugárzás-álló, szobahő-mérsékleten vulkanizált szilikongumi bevonatúak, melynek angol terminológiája: RTV (room temperature vulcanized)-coated porcelain [14].

16. ábra A Cahora Bassa vízerőmű Songo konverter (egyenirányító) alállomása (balra) és a szabadtéren elhelyezett tirisztorcsoportokat tápláló transzformátorok (jobbra) [11]

17. ábra A dél-afrikai Apollo konverter- (inverter)alállomás. A váltóirányító tirisztorokat tartalmazó szürke edények feszültségfokozatonként egyre magasabb támszigetelőkre vannak helyezve [11]

19. ábra Korszerű nagyfeszültségű, nagyteljesítményű bipoláris összeköttetés sémája

18. ábra Brazíliában a Madeira-projekt keretében épül a világ jelenlegi leghosszabb, 2375 km-es HVDC összeköttetése [12]

20. ábra Az egyen- és váltóirányítókhoz csatla-kozó transzformátorok szokásos konfigurációi

Page 23: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 52 3

A világsztenderdnek tekinthető HVDC-alállomás lelke a könnyűszerkezetes épületben függesztve telepített félveze-tős konverter- (egyen- és váltóirányító) berendezés. A téglalap alakú csarnok egyik hosszanti oldala mentén helyezkednek el a transzformátorok, melyeknek szekunder átvezető-szigete-lői az oldalfalon keresztül nyúlnak be az áramirányító-csar-nokba; itt képezik ki a szekunder tekercsek csillag- és delta-kapcsolását, és itt alakítják ki a benyúló átvezető-szigetelők és az áramirányító blokkok közötti árnyékolt (nagy átmérőjű fém védőcsőbe „öltöztetett”) áramvezetőket.

A csarnok átellenes hosszanti oldalán keresztül nyúlnak ki (be) a nagyfeszültségű, egyenáramú átvezető szigetelők, amelyek-nek a szabadtéri végéhez csatlakoznak az egyenáramú oldali berendezések (simító fojtók, szűrőkörök, szakaszolók), valamint az egyenáramú távvezeték(ek) [szabadvezeték(ek), kábel(ek)].

A nagyszámú kínai ultranagy feszültségű egyenáramú ösz-szeköttetés (UHVDC) konverter-alállomásainak tipikus példája a 22 500 MW-os Három Szurdok vízerőmű (Three Gorges Hydro Power Plant) teljesítményéből 3000 MW-ot ± 500 kV-os egyen-árammá konvertáló Longquan alállomás (29. ábra), melyből 890 km-es távvezeték indul a sanghaji ipari körzetbe.

Az alállomás központi része az áramirányító-csarnok. A te-rület kb. felét a vízerőmű felől betápláló távvezetékek 500 kV-os váltakozó áramú kapcsolóberendezése foglalja el. Jelentős a helyigényük a 30. ábrán látható LC szűrőköröknek is.

Az észak-amerikai kontinensen négy óriási 60 Hz-es, de egymáshoz képest aszinkron villamosenergia-rendszer egye-sülés (VERE) működik (Keleti VERE – Eastern Interconnection,

21. ábra A 20. ábra (a) kapcsolása szerinti egyfázisú, kéttekercsű, csillag/delta kapcsolású transzformátor, a kínai ± 800 kV-os, 7200 MW-os egyenáramú átvitel egyenirányítóihoz és invertereihez való csatlakozásra. Előtérben az áramirányítókhoz csatlakozó szekunder tekercs kb. 14 m-es kompozit átvezetői, háttérben (a konzervátor által részben takarva) a primer tekercs 500/√3 kV-os szabadtéri kivitelű, ernyős átvezető szigetelője, leghátul a primer tekercs csillagponti átvezető szigetelője (próbatermi felvétel) [13]

24. ábra A 20. ábra (c) kapcsolása szerinti 2 db háromfázisú, kéttekercses transzformátor; az egyik csillag/csillag, a másik csillag/delta kapcsolású. A transzformátorok és primer tekercseik átvezető szigetelői szabadtéren, az áramirányítók épületének főfala mentén helyezkednek el, szekunder tekercseik átvezető-szigetelői benyúlnak az áramirányító-csarnokba [14]

25. ábra Példa a HVDC piacon egymással versenyző világcégek különböző konstrukciójú óriás konvertertranszformátoraira: a brazil Madeira-projekt Porto Velho-Araraquara közötti 2375 km-es, ± 600 kV-os, 2×3150 MW-os átviteli képességű egyenáramú összeköttetésének egyfázisú, kéttekercses transzformátora [12]22. ábra Ugyancsak a 20. ábra (a) kapcsolása szerinti egyfázisú, kéttekercsű,

csillag/csillag kapcsolású transzformátor, a kínai ± 800 kV-os, 5000 MW-os egyenáramú átvitel egyenirányítóihoz és invertereihez való csatlakozásra. Előtérben a 800 kV-os szekunder tekercs 14 m-es kompozit átvezetői. Háttérben a csillagba kapcsolandó primer tekercs 500/√3 kV-os szabadtéri kivitelű, ernyős átvezető-szigetelője [13]

23. ábra A 20. ábra (b) kapcsolása szerinti egyfázisú, háromtekercsű (egy 400/√3 kV-os primer és két 400 kV-os szekunder tekercsű) transzformátor az ausztrál szárazföld (Victoria állam) és Tasmania közötti 370 km-es (298 km tenger alatti kábel + 72 km távvezeték) ± 400 kV-os, 500 MW-os Basslink egyenáramú átvitel egyenirányítóihoz és invertereihez való csatlakozásra. Balra a delta-, jobbra a csillagkapcsolású szekunder tekercs átvezetői. (A felvétel a gyártómű próbatermében készült.) [13]

Page 24: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

345 kV-os hálózatokat köti össze. A központi csarnokban lévő, kétirányú üzemre alkalmas egyenirányító és inverter beren-dezés feszültsége mindössze ± 31 kV DC [18].

Folytatjuk...

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 2 4

Québeci VERE – Quebec Interconnection, Nyugati VERE – Wes-tern Interconnection és Texasi VERE – Texas Interconnection), melyek között egyenáramú betétek teremtenek kapcsolatot. A 31. ábrán a Keleti és a Texasi VERE közötti egyik betét, a Texas állam észak-nyugati részén 1984-ben épült, 2014-ben felújított, black startra is alkalmassá tett 220 MW-os Oklaunion konverter-alállomás látható, mely a texasi és az oklahomai

27. ábra Kínai ± 800 kV-os, 6400 MW-os HVDC összeköttetés egyenirányító-csar-noka, a kettőzött háromfázisú, kétutas, 12 ütemű egyenirányító 6 db függesztett, földrengésbiztos tirisztorcsoportjával. Balra a 22. ábrán bemutatott egyfázisú, kétte-kercses transzformátorok két potenciálgyűrűs, benyúló kompozit átvezető szigetelői; elöl a 3×2 csillag tekercsvégé (alul a kiképzett csillagpont, felül a fáziskivezetések), há-tul a 3×2 deltáé. Jobbra a + és a – 800 kV-os egyenáramú át(ki)vezető szigetelők [15]

28. ábra Kínai ± 800 kV-os, 6400 MW-os HVDC összeköttetés függesztett áramirá-nyító csoportjai és (jobbra) a közöttük és a transzformátorok benyúló átvezető szige-telői között lévő összekötések, melyeknek egyenes szakaszait nagyátmérőjű árnyékoló csővel, töréspontjait gömbökkel burkolják a koronasugárzás kiküszöbölésére [16]

Kimpián Aladár okl. villamosmérnök, OVIT ZRt. [email protected]

26. ábra Egyfázisú, kéttekercses, 297 MVA teljesítményű, két fő- és két segédosz-lopos vasmagú, 500/√3:550 kV-os konvertertranszformátor aktív része a vákuum-kályhából való kihúzás után [13]

29. ábra A kínai Longquan konverter-alállomás [17]

31. ábra Az USA-beli 345/± 31/345 kV-os Oklaunion konverter-alállomás. A terület nagy részét a kompenzáló és felharmonikus szűrő berendezések foglalják el [18]

30. ábra A kínai Longquan konverter alállomás LC szűrőkörei [17]

Page 25: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 52 5

A tanúsított minőség iránti elkötelezettség elismerésé-re tizennyolcadik alkalommal hirdetjük meg a Magyar Termék Nagydíj nyilvános pályázatot jelentette be - a budapesti sajtótájékoztatón - a kiírási levezető elnöke Széman Gyögy az INDUSTORG-Védjegyiroda Minőség-ügyi Kft. ügyvezető igazgatója. Idén azon cégek köre is bővült, amelyek benyújthatják pályázataikat. Így már 37 főcsoport 73 termékkörében lehet pályázni az elisme-résre. Valamint a Kárpát régióból is várják az olyan ér-tékeket közvetítő vállalkozások jelentkezését, amelyek Magyarországra is forgalmazott, a pályázati kiírásnak is megfelelő termékeket állítanak elő.

Ezután Széman György egyenként bemutatta a kiírók tanácsának tagjait. Bejelentette, hogy a Kiírói Tanács is új tagokkal bővült, erősítve ezzel a pályázat minőségi színvo-nalát és nívóját. A Közbeszerzési Hatóság, a Szellemi Tulaj-don Nemzeti Hivatala, a Nemzetgazdasági Minisztérium és a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium támogatásával meghir-detett Magyar Termék Nagydíj Pályázat Kiírói Tanácsának tagjai a HIPAVILON Magyar Szellemi Tulajdon Ügynökség, az INDUSTORG-VÉDJEGYIRODA Minőségügyi Kft., a Nemzeti Fogyasztóvédelmi Hatóság, új tagként csatlakozott az Or-szágos Élelmezés- és Táplálkozástudományi Intézet, a TERC Kereskedelmi és Szolgáltató Kft., a TÜV Rheinland InterCert Kft., szintén új tag a WTS Klient Kft.

A sajtótájékoztatón Latorcai János, az Országgyűlés alel-nöke, a Magyar Termék Nagydíj 2015. évi fővédnöke írásban köszöntötte a pályázati rendszer kiírását, hangsúlyozva, hogy a Magyar Termék Nagydíj pályázat Kiírói Tanácsa a kezdetektől azokat a hazai vállalkozásokat részesíti elisme-résben, amelyek munkájuk során nemcsak az újra, a jóra, hanem a kiválóra törekedve alkotásaikkal, eredményeikkel bizonyítják a magyar elme és kreativitás nagyszerűségét. Köszöntőjét dr. Pap Csaba Gábor, az Országgyűlés alelnöki titkárságának vezetője tolmácsolta. Majd hozzátette, hogy az elmúlt évek tapasztalatára támaszkodva bizton reméli, hogy a pályázók kreativitásukkal és szakmai felkészültsé-gükkel idén is nehéz helyzetbe hozzák a szakmai zsűrit, s így a szeptemberi díjátadó újra a hazai gazdaság és a magyar találékonyság ünnepe lesz.

Koszorús László, a Nemzeti Fejlesztési Minisztérium (NFM) fogyasztóvédelemért felelős helyettes államtitkára kiemelte, hogy a fogyasztóvédelemben szemléletváltozás történt, a vállalkozók is tapasztalhatják a hatóság fogyasztóbarát ma-gatartását. A helyettes államtitkár elmondta, fontos, hogy legyenek olyan tudatos fogyasztók, akik a minőségi magyar áruk vásárlása mellett döntenek.

Kiss Károlyné, az Magyar Termék Nagydíj Pályázati Iroda ügyvivő igazgatója ismertette a pályázati feltételeket, majd elmondta, az idén újabb főcsoportokkal is bővült a pályáz-ható cégek köre, mert pályázni lehet többek közt különle-ges táplálkozási igényt kielégítő élelmiszerekkel, a minősé-gi közétkeztetéssel, a fenntartható gazdálkodás ökológiai

szemléletű módszereivel, a szabadidő kulturált eltöltését segítő szolgáltatással, kulturális rendezvénnyel, sportese-ménnyel is.

Bejelentette, hogy a kiírók hagyományteremtő céllal megalapították 2015-ben a Magyar Termék Nagydíj Pályázat Régiók Életműdíj elismerést. A kitüntetéssel azt a természe-tes személyt ismerik majd el, aki tevékenységével évek óta segíti a határon túli térségek és az anyaország gazdasági, kulturális, oktatási kapcsolatainak erősítését, és elkötelezett a hagyományok tisztelete és a magyarság eszméje iránt. A Magyar Termék Nagydíj pályázat 1998-ban indult, eddig 486 áru és szolgáltatás érdemelte ki az elismerést, több mint a fele jelenleg is viseli a tanúsító védjegyet. Ennek feltétele azonban, hogy egy év után termékvizsgálaton újra megerő-sítsék a termék előállítói, hogy továbbra is a védjegy oltalmá-ra alkalmas terméket készítenek. A pályázatokat 2015. május 22-ig kell beadni. Kiss Károlyné megismételte, hogy a Kárpát régióból is lehet jelentkezni. A Nagydíjakat és egyéb elisme-réseket pedig szeptember 3-án adják át a Parlamentben.

Kiss ÁrpádA képek a szerző felvételei

Újdonságokkal hirdették meg a Magyar Termék

Nagydíj pályázatot

Kiss Árpád

A kiírói tanács tagjai és Széman György levezető elnök

Page 26: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Schenek István tiszteletére 2015. március 5-én került megrendezésre az Energetikai Szakkol-légium és a MEE Energetikai Informatika Szak-osztályának közös előadása, ahol meghívott előadónk, Fülöp Zoltán, az EnerSys Hungária Kft. ügyvezető igazgatója tartott remek elő-adást akkumulátorok témakörben.

Fülöp Zoltán – Modern akkumulátorokAz energiatárolás fontossága magától értetődővé vált a 21. szá-zad embere számára, kinek mindennapjait számos intelligens, mobilis eszközök (laptop, mobiltelefon, gépjármű stb.) haszná-lata segíti. Ezen gépek energiaforrásaként a legelterjedtebb és legjobban használható megoldás az akkumulátor.

Az akkumulátoroknak három fő alkalmazási területe létezik. A készülék-, autó- és ipari akkumulátorok.

Az egyes területeken rohamosan terjednek a modern Li-ion (lítium-ion) alkalmazások. A készüléktechnikában mára már nagyrészt ilyen tárolókat használnak, de az iparban még mindig nem tudta kiszorítani az ólom-savas akkumulátorokat. Ennek oka-ira az energiatároló tulajdonságainak vizsgálata ad magyarázatot.

A Li-ion-család kiemelkedő tulajdonságai közé tartozik a magas energiatárolási képessége, továbbá azon előnyös tulajdonsága, hogy az adott üzemeltetési határok között „össze-vissza” töltve, tetszőleges szintig kisütve élettartama kevéssé csökken, kapacitá-sának romlása minimális. Töltése teljes kisütésről akár egy-két óra alatt megoldható, jelentősebb károsodás nélkül. Karbantartást nem igényel, nem is lehetne, mert szerves oldószer az elektrolit.

Előnytelen jellemzője a biztonságra kritikus alkalmazásokban, hogy az elemi lítium rendkívül instabil, fémként földi körülmények között azonnal oxidálódik és fokozottan tűzveszélyes. További hátránya, hogy bár kapacitása csekély mértékben érzékeny az üzemeltetési hőmérsékletre (1. ábra), 0 °C hőmérséklet alatt nem tölthető. Magas hőterhelés esetén a mai vegyületei instabillá vál-hatnak, válnak, valamint élettartama a 2. ábrán látható mértékben erősen csökken a hőmérséklet függvényében. A teljes kisütés közelében a Li-ion-akkumulátorok belsejében mechanikai repe-dések jönnek létre, amely erőteljesen rombolja az elektródaszer-kezetet, korlátozza élettartamát. Csak szabályozott töltési karak-terisztikával tölthető, minden más töltési mód biztonságtechnikai okokból tiltott.

Hátrányai ellenére mi okozta tömeges elterjedését?Tömeges elterjedését egyrészt 2008-ban az ólom árának hirtelen a négyszeresére növekedése eredményezte. Másrészt az űrkutatás-ban és a katonai alkalmazásokban fontos szemponttá vált, hogy kisebb méretben és tömegben biztosítható vele az elvárt kapacitás, mert lítiumbázison érhető el a tárolt energiamennyiségre vonatko-zó legkisebb fajlagos térfogat és súly (3. ábra).

Elterjedését segítette, hogy Li-ion-akkumulátorok rendelkez-nek a legjobb töltési tulajdonságokkal, nincs memóriaeffektusuk. Rövid idejű, nagy energiaigényű szünetmentes alkalmazásokhoz kiváló. Továbbá a megújuló energiaforrások energiaátviteli háló-zathoz csatlakozásánál a frekvenciaszabályzás követelményének kielégítésére is alkalmas.

Mindent összevetve, bár a Li-ion-akkumulátorok számos tu-lajdonságban felülmúlják hagyományos társaikat, jelentősebb energiatárolási alkalmazásoknál az igazi áttörést még nem ér-ték el. A kutatások, új technológiai fejlesztések és kísérletek az elmúlt két évtizedben intenzíven folytak és folytatódni is fognak a következő évtizedekben is, mivel a lehetőségeket még közel sem tárták fel, de a már jól bevált „hagyományos” akkumulátorok a mai napig versenyképesebb megoldást jelentenek az iparban.

Miakich AndrásEnergetikai Szakkollégium

Mikor lesz áttörés az energiatárolásban?Schenek Istvántól a modern

akkumulátorgyártásig

Miakich András

1. ábra Az egyes akkumulátorfajták hőfokfüggése

2. ábra Időtállóság

3. ábra Tömegre és térfogatra vonatkoztatott energiasűrűség

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 2 6

Page 27: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

1. ábra Az egyes akkumulátorfajták hőfokfüggése

2. ábra Időtállóság

3. ábra Tömegre és térfogatra vonatkoztatott energiasűrűség

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 52 7

A vezető energetikai és automatizálási cég, az ABB nemzet-közi kutatási díjat alapított, így tisztelegve az igazgatótanács elnöke, Hubertus von Gruenberg munkássága előtt, aki nyolc év után távozik az elnöki székből. Az ABB a díjjal a világszínvo-nalú kutatást kívánja ösztönözni a cégcsoport fő tevékenységi területének számító energetikában és automatizálásban, illet-ve ezek alkalmazásában a közművek, az ipar, a közlekedés és a közlekedési infrastruktúra terén.

Az ABB a Hubertus von Gruenbergről elnevezett kutatási díj-jal (ABB Research Award in Honour of Hubertus von Gruenberg) azokat a kiemelkedő PhD kutatásokat kívánja elismerni, ame-lyek a szoftverek, az elektronika és/vagy az új anyagok kreatív hasznosítása terén alkotnak kiemelkedőt, hogy ezzel is elősegít-se új ipari megoldások megszületését.

A 300 000 dollár értékű ösztöndíjra - amellyel az ABB a poszt-doktori kutatást támogatja - az energetikára és automatizálás-ra szakosodott egyetemek bármelyik doktorandusz hallgatója pályázhat. A díjat először 2016-ban, majd ezt követően három évente ítélik oda.

Von Gruenberg elméleti fizikusként végzett. Az 1970-ben írt doktori disszertációjának témája Albert Einstein relativitás-elmélete volt. Von Gruenberg kiemelkedő szerepet játszott az ABB fenntartható növekedési pályára állításában, és abban, hogy a cégcsoport a technológiai innováció vezetőjeként megszilárdítsa hírnevét. Von Gruenberg 2007-től 2015-ig töl-tötte be a igazgatótanács elnöki tisztségét. Az elnökségével a cégcsoport technológiai áttörést jelentő termékekkel jelent-kezett a piacon, mint például a hibrid HVDC (nagyfeszültségű egyenáramú) megszakító, amely mérnöki körökben 100 éve megoldásra váró kérdésre ad választ, és megnyitja az utat az egyenáramú hálózatok kiépítése előtt.

„Jó üzleti érzékének, és annak köszönhetően, hogy felis-merte, milyen fontos az ABB számára a technológiai újítás, Hubertus von Gruenberg meghatározó szerepet játszott

abban, hogy az ABB-t az energetika és az automatizálás egyik vezetőjeként pozícionáljuk” – mondta Ulrich Spiesshofer, az ABB vezérigazgatója. „Most, hogy leköszön az igazgatótanács elnökségi posztjáról, az ABB azzal tiszteleg munkássága előtt, hogy egy róla elnevezett díjat alapít, amellyel a jövő legígé-retesebb technológiai szakembereit kívánjuk ösztönözni és segíteni.”

A díjat 2016-ban először odaítélő testületben a zürichi Sváj-ci Szövetségi Technológiai Intézet (ETH), a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT), a pekingi Tsinghua Egyetem és az Imperial College London neves professzorai mellett Hubertus von Gruenberg és Claes Ryott, az ABB technológiai igazgató-ja, foglal majd helyet.

Amennyiben szeretne többet megtudni a kutatói díjról, kéjük, látogassa meg a new.abb.com/hvg-award weblapot. A weblap ismerteti a jelentkezési követelményeket is.

Forrás:Sajtóközlemény

Az ABB 300 ezer dolláros PhD kutatási díjat alapít az igazgatótanács elnöki tisztségéről leköszönő

Hubertus von Gruenberg tiszteletére

Befejeződött az Albertirsa-Göd villamos távvezeték hely-reállítása, mely tavaly decemberben a rendkívüli ónos eső miatt sérült meg. A MAVIR ZRt. a terveknek megfele-lően - május 17-én üzembe helyezte az érintett szakaszt. A távvezeték helyreállítási és építési munkálatai össze-sen 21 távvezeték oszlopot érintettek a mintegy 8,2 km-es szakaszon.

A MAVIR Magyar Villamosenergia-ipari Átviteli Rendszerirá-nyító ZRt. távvezeték hálózatán az elmúlt év decemberében, a rendkívüli időjárási körülmények miatt többek között meg-sérült az Albertirsa–Göd 400 kV-os összeköttetés Kerepes tér-ségi szakasza.

A jelentős mennyiségű ónos eső miatt nem csak a távve-zetékoszlopok, és a sodronyok, hanem a szerelvények is használhatatlanná váltak. A kiesés ellenére a MAVIR folya-

matosan biztosította a hazai villamosenergia-átviteli rend-szer ellátását. Mivel a rendszer párhuzamos, szükség esetén egymást helyettesítő elemekből, távvezetékekből áll, így egy adott vezetékszakasz kiesése ellenére is biztosítható, hogy a lakossággal közvetlen kapcsolatban álló elosztói engedélyes szolgáltatók és ipari nagyfogyasztók villamos energia ellátása zavartalan maradjon.

2015. május 17-én a terveknek megfelelően, rendkívül megfeszített tempójú munkálatok eredményeként üzem-be helyeztük az Albertirsa-Göd kétrendszerű 400 kV-os távvezetéket.

A sérült, több mint nyolc kilométeres távvezeték szakasz építési, helyreállítási munkái során 408,6 tonna acélszerke-zetet és 163,2 km áramvezető sodronyt építettek be a kivi-telező cégek.

A MAVIR ZRt. ezúton is köszöni minden beszállítója, a műszaki ellenőri tevékenységet ellátó MVM ERBE Zrt., és a kivitelezést végző MVM OVIT Zrt. – EKS Service Kft. kon-zorcium megfeszített és áldozatos munkáját.

Forrás:Sajtóközlemény

Úrja üzemel a MAVIR Albertirsa-Göd

400 kV-os távvezetéke

Page 28: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 2 8

A SunEdison átadott Kanadában egy 37,5 MW kapacitású napelemerőművetA SunEdison Inc., az Egyesült Államok egyik legjobb napelemgyártó vállalata befejezte a kanadai kelet Ontario tartományban épített 37,5 MW kapacitású projektjét. Egy 17,8 MW-os, ún. „Solar Spirit” projekt keretében készült nap-erőművet - amely a kanadai BluEarth Renewables cég tulaj-donába került – az átviteli hálózatra kapcsoltak. Egy másik,

a - Firelight Infrastructure Partners LP – tulajdonába került „Bruining” nevű projekt keretében készült 17,9 MW kapacitá-sú naperőműprojekt üzembe helyezése és hálózatra kapcso-lása is megtörtént.

Forrás: Bloomberg/Ápr. 28.

Európa felszólítja tagállamait a további üvegházhatású gázkibocsátás limitálásáraAz Európai Bizottság a közeli napokban tartott ülését követő-en felszólította a tagállamokat üvegházhatású gázkibocsátás szigorúbb szabályozására, arra való tekintettel, hogy az Egye-sült Nemzetek Szervezete (ENSZ) montreáli ülésén elfogadott jegyzőkönyvében felhívta az ENSZ tagállamok figyelmét a

földet körülvevő ózonréteg védelmére, a különlegesen káros, üvegházhatású gázok kibocsátásának korlátozásával.

Ennek hatására az Európai Unió meghozta saját intézke-déscsomagját, különösen a különböző hűtőszekrényekben és légkondicionáló berendezésekben használatos, ún. hidrofluor-karbonok (HFCs)-ra való tekintettel. Az új uniós szabályozás szerint a szóban forgó gázok alkalmazását 2019-ig jelentősen csökkenteni kell, és 2034-re használatukat be kell fejezni.

Forrás: Reuters/Ápr. 30.

Az USA „széncsökkentő” programja előnyös a kanadai áramtermelőknekA kanadai áramtermelő cégek már érzik a számukra pozitív hatását annak, hogy az Amerikai Egyesült Államokban jelen-tős erőfeszítéseket tesznek annak érdekében, hogy a Környe-zetvédelmi Hatóság nyomására a széntüzelésű erőműveket egyre jobban visszaszorítsák. A kanadai erőművek megbí-zottjai gyakori látogatók Washingtonban, ahol igyekeznek meggyőzni az amerikai fogyasztókat, hogy a kanadai víz-erőművek által termelt tiszta energiát vásárolják, csökkent-ve ezzel az üvegházhatású gázok kibocsátását. Lobbiznak a republikánus szenátoroknál is, hogy az amerikai kongresszus támogassa Barack Obama elnök „széncsökkentő” programját.

Forrás: Globe and Mail/Ápr. 30

Az európai napelemgyártók új akciót szerveznek a kínai konkurenciával szembenAz európai napelempanel-gyártók egy csoportja új panaszt nyújtott be az európai szabályozó hatósághoz, vádolva Kínát azzal, hogy riválisaik termékére import tarifát vezettek be. Az Európai Bizottság 2013-ban engedélyt adott kínai gyár-tóknak arra, hogy korlátozott mennyiségben értékesítsenek Európában napelempaneleket és napelemcellákat olcsón, azt követően, hogy az európai gyártók akkor panaszt nyújtottak be a Bizottsághoz az áron alul, dömping áron értékesített elemek miatt.

Forrás: Reuters/Ápr. 28.

Nagy kapacitású energiatároló akkumulátorok gyorsítják Európában az átviteli hálózatok támogatásátÁtviteli hálózati alkalmazásra alkalmas energiatároló akku-mulátorok jelentek meg Európában, lezárva azt a hosszú vi-tát, amely vitatta a megújuló energiák átviteli hálózatba való betáplálásának lehetőségét. Ma már nem távoli álom az a né-met projekt, amelynek keretében nap- és szélenergiát táplál-nak átviteli hálózatba, Németországba. De hasonló a helyzet az Egyesült Királyságban és Olaszországban egyaránt. Mind ez ideig az intermittens megújuló ingadozó energiákat fosz-szilis tüzelőanyaggal üzemelő erőművek segítségével egyen-lítették ki. Bár az akkumulátoros rendszer még nincs megvizs-gálva minden tekintetben, azonban a kezdeti eredmények igen bíztatóak.

Forrás: Environment & Energy/Ápr. 28.

Irán reméli, hogy a Közép-Kelet energia-nagyhatalma leszMagas rangú iráni politikusok nyilatkozták, hogy a közelgő nukleáris egyezmény aláírását követően az Iráni Iszlám Köz-társaság a Közép-Kelet legerősebb energia-nagyhatalma lesz. Az egyezmény aláírását követően idegen országbeli energia-szakértő csapatot szerveznek, hogy növelni tudják exportju-kat, és kapcsolódhassanak a regionális energiapiachoz, nyi-latkozta az iráni energiaügyi miniszter.

Forrás: Arutz Sheva/Május 17.

Energetikai hírek

a világból

Dr. Bencze János

Hírek

Page 29: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 52 9

Japán jelentősen növelni kívánja a megújuló-energia-termelését az energiamixébenJapán úgy tervezi, hogy 2030-ra energiamixében az ún. tiszta energia – napenergia, vízenergia és szélenergia – termelése meghaladja majd a nukleáris erőművek által termelt villamos

energiát. A tervek szerint a megújuló energiatermelés 2030-ra eléri majd a teljes energiatermelés 24%-át, amíg a nukleáris alapú energiatermelés mindössze 22% lesz. A fentieket a japán Gazdasági, Kereskedelmi és Ipari Minisztérium tette közzé.

Forrás: Bloomberg/Ápr. 28.

Dél-Egyiptomban két távvezetékoszlopot robbantottak felA közeli hónapokban két távvezetéktartó oszlop és egyre több egyéb gazdasági célpont ellen követtek el merénylete-ket Egyiptomban. A két távvezetéktartó oszlopot Dél-Egyip-tomban robbantották fel április 26-án vasárnap. Az állami energetikai cég tulajdonában lévő oszlopok helyreállítási költsége meghaladja a 200 000 egyiptomi fontot. A „merény-letért” senki sem vállalt felelősséget. A szóban forgó átviteli hálózat, melynek oszlopait érték a támadások a High-Dam vízerőműből Nagaa Hamady városába szállított villamos energiát. A helyreállítás néhány nap alatt megtörtént, a rend-szer ma már hibátlanul üzemel.

Forrás: Ahram Online/Ápr. 29.

Lengyelország atomerőmű-projektjét ismételten legalább két évvel elhalasztottákLengyelország terve, hogy megépítik első atomerőművüket, késlekedni fog legalább két évvel, határozott a PGE, a lengyel állami energetikai vállalat. Felbontották azt a szakértői szerző-dést is az ausztráliai WorleyParson céggel (66 millió $), amely a hely kiválasztásával és egyéb előzetes környezeti tenniva-lókkal volt kapcsolatos. Az atomerőmű-építési projekt előze-tes becsült költsége 10-15 milliárd $ volt, az első közelítésben 2009-ben. A későbbiekben, ahogy estek az energiahordozó-árak, jött Fukusima, jelentősen csökkent az erőműépítés támogatottsága, a lakosság, de a szakemberek körében is.

Forrás: Reuters/Ápr. 24.

A világnak ma még szüksége van atomerőműre, ezt a tajvani példa is mutatja A klímaváltozás elleni küzdelem központi kérdés. Az atom-energián és a megújuló energiákon kívül bármely techno-lógiát alkalmazzuk az energiatermelésben, nem kapunk kellő eredményt. Megoldani energiagondjainkat Tajvanon atomerőművek nélkül, szinte nevetséges - írja Stephen Stromberger egy vonatkozó tanulmányában. Tajvan egy sű-rűn lakott sziget, jelentős iparral, szinte természeti erőforrások

nélkül. Az egyik legnagyobb gond pedig, hogy a lakosság ellenérzése egyre nő az atomerőművekkel szemben. Szinte feloldhatatlan ellentmondás.

Forrás: Washington Post/Május 1.

A drónszabályozások bizonyos mértékű kockázatokat jelentenek az atomerőművekreRejtélyes epizód történt az elmúlt ősszel, 13 különböző fran-cia atomerőmű felett, a tiltott légtérben, drónok repkedtek.

Hivatalos szervek, a légügyi hatóság nem tudja, kik reptették engedély nélkül ezeket a repülő eszközöket. Hasonló eset for-dult elő az Amerikai Egyesült Államokban is ebben az évben, vörös zászlókkal a „drónok fedélzetén”.

Forrás: Environment & Energy Publishing (4/30)

Németország a „zöld nagyhatalom”Mindenekelőtt meg kell állapítani, hogy Németország szinte csodát művelt. Az elmúlt 15 évben - nulláról indulva – villa-mosenergia-termelésének 30%-át napenergia és szélenergia teszi ki. Ez igen jelentős cselekedet abba az irányba, hogy Földünk éghajlatát stabilizálni tudjuk. A német energiapoli-tika központjában az áll, hogy minél gyorsabban eltolják az energiamixet a környezetszennyező anyagokat kibocsátó technológiák felől a tiszta, zöld energiák felé. Ennek az in-tézkedésnek egy igen hatásos eszköze volt a kedvező, az ún. „Feed-in” tarifa, (a hálózatba táplálási tarifa) bevezetése, melynek hatására a háztartások is számos napelemes rend-szert szereltek fel háztetejükre, és nem elenyésző a háztartási mini szélerőművek száma sem.

Forrás: New York Times/Május 6.

Japán jelentősen növelni kívánja megújulóenergia-termelését az energiamixébenJapán úgy tervezi, hogy 2030-ra energiamixében az ún. tisz-ta energia – napenergia, vízenergia és szélenergia – terme-lése meghaladja majd a nukleáris erőművek által termelt vil-lamos energiát. A tervek szerint a megújuló energiatermelés 2030-ra eléri majd a teljes energiatermelés 24%-át, amíg a nukleáris alapú energiatermelés mindössze 22% lesz. A fen-tieket a japán Gazdasági, Kereskedelmi és Ipari Minisztéri-um tette közzé.

Forrás: Bloomberg/Ápr. 28.

A kínai energiapolitikában a hangsúlyt az energiahatékonyságra helyezikA Fitch Ratings (Nemzetközi Tanácsadó és Hitelminősítő In-tézet) egy új tanulmányában a kínai energiapolitikát vizsgál-ta. Megállapította, hogy jelentős irányváltás történt a kínai energiapolitikában, nevezetesen az, hogy az energiatermelés

Page 30: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 3 0

növelés helyett az energiahatékonyságra és a környezetba-rát energiatermelésre helyezik inkább a hangsúlyt. A Fitch Ratings tanulmánya hangsúlyozza, hogy 2020-ig jelentős figyelmet fordítanak a tőke megtérülésére is, az energiater-melés lassabb növekedése ellenére is. Az energiatermelés tiszta energia irányába való eltolódása jelentős technológiai fejlesztést igényel. Tekintettel arra, hogy az ún. tiszta energia termelése távol esik a jelentősebb energiát igénylő földrajzi területektől, a probléma áthidalására nagyfeszültségű egyen-áramú átviteli vezetékeket (HVDC) építenek.

Forrás: Asia Power/Ápr. 28.

Az ENSZ klímacsoportjának vezetője kijelentette, hogy a korszerű technológiák alkalmazása megváltoztatja a globális CO2-politikátA technológiai fejlődés jelentősen csökkentette a megújuló energiák hasznosítási költségeit, és egyben javította a ha-tásfokát a megújulóenergia-termelő berendezéseknek. Ez magával hozta azt, hogy könnyebben és gyorsabban, va-lamint csökkenő költségekkel lehet áttérni a hagyományos energiatermelésről a megújulóenergia-termelésre, mint azt korábban, 2009-ben, Koppenhágában az ENSZ által szerve-zett klímakonferencián gondoltuk. Ez jelentősen megköny-nyíti majd az év végén Párizsban rendezendő klíma-csúcs-konferencia dolgát.

Forrás: Washington Post/Május 7.

Folyamatos meglepetések a Japán nukleáris iparbanA fukusimai Daiichi 1. számú atomerőmű tragikus baleset-sorozatának negyedik évfordulóján az erőmű környékén viszonylagos csend van. Az erőműben zajló események a közvéleményt most kevéssé zavarják. Jó hír mindenekelőtt, hogy a TEPKO (az atomerőművet üzemeltető japán energe-tikai cég) és vállalkozói befejezték a bennragadt, sugárzó fűtőelem-hulladékok eltávolítását a reaktoregységből, egy biztonságos tárolóegységbe helyezték azokat. Fontos megje-gyezni, hogy a műveletet a tervezett időtartam alatt sikerült

elvégezniük, és nem csak időben, hanem baleset nélkül is, annak ellenére, hogy a nukleáris szakemberek számos nem várt akadályra számítottak.

Jelentős kihívást jelent továbbá a másik két blokk megolvadt üzemanyag-törmelékeinek eltávolítása. Ehhez a művelethez robotokat fejlesztettek ki japán szakaemberek, amelyek segít-séget nyújtanak majd a munkához, nyilatkozta dr. Dale Klein, aki korábban az USA Nukleáris Hivatalának volt az elnöke, és most a TEPKO Nukleáris Bizottságának főszakértője.

Forrás: Clean Technica/Május 5.

Oroszországot azzal vádolják, hogy megzavarja a Svédország és Litvánia közötti energetikai átviteli kábel fektetésétAz orosz tengeri hadiflotta az elmúlt néhány hónapban is-mételten megzavarta a Svédország és Litvánia közötti tenger alatti energetikai átviteli kábel fektetési munkáit, Mindkét ország diplomáciai úton tiltakozott. A Svédország és Litvánia közötti tenger alatti kábelt „Nordbalt” névre kereszteltelték. Ahogy a svéd lapok írták, az orosz hajók az elmúlt két hó-napban négy alkalommal zavarták meg a munkákat. Emiatt bizonytalan idejű határidőcsúszás várható.

Forrás: EurActive/Május 5.

Brazíliában, ha a várt adót csökkentik, rövid időn belül 2 GW fotovillamos áramtermelő jelenik meg a háztetőkön Brazíliában 2024-re elérheti a háztetőkre szerelt napelem-ka-pacitás a 2 GW-ot, azt követően, hogy a kormányzat kedvező adóbesorolást biztosít a megújuló energiák számára.

Feltétel az, hogy a szövetségi államok mindegyike egyetért-sen azzal, hogy a megújuló energiák hasznosítására (nap- és szélenergia), és egyéb elosztott energiatermelő berendezé-sek beruházása számára jelentősen csökkentsék az adót, nyi-latkozta az ország energiaszabályozó hatóságának szóvivője.

Forrás: Bloomberg/Május 7.

Dr. Bencze Já[email protected]

Page 31: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 53 1

A társulat május 5-én tartotta 11. Ünnepi Energiapolitikai Fórumát a Dunamelléki Református Egyházkerület Székházának Dísztermében. A társulat elnöke, dr. Járosi Márton előadásában a társulat ünnepi üzenetét a következőkben fogalmazta meg:

Alapállásunk. Egyetlen esély nemzetünk életének megújítá-sára, ha kis közösségként okosan alkalmazkodunk a termé-szeti és a világpolitikai környezetünk általunk gyakorlatilag nem befolyásolható változásaihoz.

Energetikai filozófiánk. Tevékenységünkben a napi ener-getikai fejleményekre való reagálás mellett egyre nagyobb hangsúlyt kap az energiapolitika nemzetfilozófiai megkö-zelítése. A fizikai törvények örökkévaló, szakrális törvények. Minden energiaátalakítás visszafordíthatatlan, növeli az ent-rópiát, rombolja a környezetet, beavatkozást jelent a szakrális rendbe. Egész földünk alá van vetve a mulandóság törvénye-inek, ami ellen csak az állandóan megújuló élet hat. Ez a ket-tősség vezeti energetikai és társadalmi szemléletünket.

„Klímavédelem”. Ma a „klímapolitika” indokolatlanul szoro-san kötődik az energiapolitikához, ezért arról le kell választa-ni. Az éghajlatváltozásban az emberi tevékenység szerepe, az érdemi befolyásolás lehetősége tudományosan nem igazolt. Saját erőforrásainkat csak az érdemi eredménnyel kecsegtető alkalmazkodási célkitűzésekre szabad fordítani.

Energiabiztonság. Az oroszországi primer energiahordozók behozatali függősége belátható időn belül számottevően nem csökkenthető. A „megújuló” energiákkal semmiképp, a hazai lignittel is csak részben. Az ellátásbiztonság érdekében minden új szállítási és forráslehetőséget támogatni kell.

A Paks2 fejlesztés. A magyar érdekű legnagyobb erőmű-fejlesztés megindítása széles társadalmi támogatottságú. Az előkészítés tervszerűen halad, melyet politikailag az ellenzék egy része is támogat, de az ellenzők különböző agályokat és kérdéseket fogalmaznak meg. Feladatunk: a következetes fel-világosító, ismeret-terjesztő munka folytatása.

Mátra. A magyar villamosenergia-rendszer kapacitáshiányos, csak importtal biztosítható az ellátásbiztonság. Az import kockázat stratégiai kezelése során felértékelődik egyetlen je-lentős hazai ásványvagyonunk a lignit. Ezért javasoljuk meg-valósítani a már előkészített, kb. 400-450 MW-os mátrai bő-vítést, amellyel csökkenthetnénk az import kapacitástól való függést, növelve az ellátásbiztonságot.

Az ünnepi ülésen elhangzott további előadások:– Dr. Bogár László: Az alternatív közgazdasági szemlélet az

energetikában– Dr. Aszódi Attila: Kapacitás fenntartás a Paksi Atomerőmű-

ben– Dr. Lentner Csaba: Nonprofit energiaszolgáltatás és ver-

senypiac

A társulat a fórumon hozta nyilvánosságra állásfoglalását: „Tiltakozunk a külföldi menedzserek szerződtetése ellen a Paksi Atomerőmű vezetésében.” címmel.

A fórumon teljes anyaga a társulat honlapján elérhető:www.enpol2000.hu.

Szerkesztőség

15 éves az Energiapolitika 2000 Társulat

A 8. Fenntarthatósági Olimpiát (I-SWEEEP, International Sustainable World Project Olympiad) 2015. május 7-10. között rendezték meg Houston-ban, Texas államban. A 70 országból kiválasztott több mint 600 diák kö-zött Magyarországot a Magyar Inno-vációs Szövetség (MISZ) által meg-rendezett 23. Ifjúsági Tudományos és Innovációs Tehetségkutató Verseny

egyik díjazott pályázója, Wesely Norbert (Széchényi István Gimnázium, Sopron) képviselte.

A nemzetközi verseny többlépcsős. Az egyes országok által kiválasztott legjobb pályamunkákból bírálóbizottság dönti el, hogy mely pályázatok vehetnek részt a döntőn. Majd ezt követően a kiválasztott fiatalok egy többnapos, kiállítással egybekötött versenyen vesznek részt, ahol a

több mint 250 fős zsűri személyes interjúk során alakítja ki a végleges sorrendet.

A világversenyen, több mint 400 magas színvonalú projekt közül Wesely Norbert „Mikrokontrolleres fűtésvezérlés” című munkájával, a mérnöki kategóriában bronzéremben ré-szesült, mely jelentős pénzjutalommal is jár. A díjat a texasi magyar konzultól, Phillip Aronofftól vehette át.

A pályázó kifejlesztett egy lehetséges alternatívát, amely új beállítási lehetőséget ad a felhasználónak, és képes le-váltani a ma már elavult relés vezérléseket. Azt tűzte ki célul, hogy ötletével ne csak egy specifikus esetet old-jon meg, hanem egy olyan alternatívát nyújtson, amely mindenki igényeit kielégíti. A hagyományos vezérlés fogyasztása (kb. 18 W) körülbelül fele egy égve felejtett hagyományos izzónak, a kontroller még ennek is csak a töredékét (kb. 0,2 W ) fogyasztja, elfér egy körülbe-lül 2 kártyapakli méretű dobozban és megbízhatóbbak, mint a mechanikus elven működő relék, melyek behúzá-sakor egy elektromágnes rántja össze a belső érintkezőket. A számítógépen futtatható szoftvert úgy tervezte a pályázó, hogy bárki számára könnyen kezelhető legyen.

Pakucs JánosMISZ tiszteletbeli elnöke

Szenzációs magyar siker a fenntarthatóság

olimpiáján, Houstonban

Page 32: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Az innovációval kapcsolatos hírek, információk egyre többször köszönnek vissza a médiák különböző csatorná-in. Különösen figyelemre méltóak az egészen fiatal korosz-tály sikereiről szóló beszámolók. A MEE is minden évben meghirdeti a „Hobbim az elektrotechnika” fiataloknak szóló pályázatát. Szinte minden évben érkezik a pályá-zatok között olyan munka, amely meglepetéssel szolgál, mert ötletével igencsak figyelemre méltó innováció.

Az alábbi hír ifjú versenyzők egész különleges felada-tok megoldásának sikereiről szól.

Szerkesztőség

Huszonnnegyedik alkalommal adták át május 12-én a Ma-gyar Innovációs Szövetség (MISZ) 24. Ifjúsági Innovációs Dí-jait Budapesten az Erzsébet téri Dizájn Terminálban. A MISZ és az Emberi Erőforrások Minisztériuma (EMMI) által közösen

meghirdetett verseny célja, hogy a 20 év alatti fiatalok figyel-mét a műszaki- és természettudományok, a technológia és a kutatás-fejlesztés területére vezesse, illetve hozzájáruljon az ígéretes fiatal tehetségek bemutatkozásához.

A díjátadón Pálinkás József, a Nemzeti Kutatási, Fejleszté-si és Innovációs Hivatal (NKFIH) elnöke elmondta: az iskolák fontos feladata, hogy kialakítsa a képességet a diákokban új dolgok létrehozására. Az újdonságok ma értéket jelentenek, erre kell felkészíteni a fiatalokat, és ez a verseny jelentősen hozzájárul ehhez. Elmondta, hogy néhány száz évvel ezelőtt voltak eszközök, amelyek apáról fiúra szálltak. Ma ilyenből ke-vés van, viszont számtalan olyan eszköz létezik, amelyek egy generáción belül is megváltoznak.

Sipos Imre, az EMMI köznevelésért felelős helyettes államtit-kára kiemelte, hogy ez a verseny színesíti a magyar köznevelés-ben megjelenő tantárgyi versenyeket. A helyettes államtitkár fontos feladatnak nevezte, hogy a részt vevő intézmények, al-kotó műhelyek minél több iskolát, társintézményt vonjanak be ilyen kezdeményezésekbe. Minél szélesebb egy-egy ilyen ver-seny alapja, annál jobb eredmények születnek – tette hozzá.

Ormos Pál akadémikus, a bíráló bizottság elnöke elmond-ta, hogy a meghírdetésre 112 pályázat érkezett, ezek közül a tudósokból, egyetemi tanárokból és gazdasági szakemberek-ből álló 18 tagú bizottság 65 pályázatot fogadott el, illetve javasolt kidolgozásra. A kidolgozás időszakában a MISZ szak-emberei tanácsadással, konzultációk szervezésével segítették a továbbjutott versenyzőket, és a pályázatokat a zsűritagok személyesen is figyelemmel kísérték.

A bíráló bizottság négy első, három második, négy har-madik, illetve két különdíjat ítélt oda, 12 pályázatot kiemelt dicséretben, 23 pályázatot pedig dicséretben részesített.

I. díjban részesített pályamunkák 1. Részecskék mérése TPC detektor segítségével. Pázmándi Zsolt Péter (1995), Mechatronika Szakközépiskola, Budapest. Tanár: Varga László. A projekt célja egy professzionális, egyben költséghatékony, nyomkövető TPC detektor építése, illetve az ehhez szükséges kiolvasó-rendszer, és minden egyéb elektroni-ka megtervezése, legyártása, beüze-melése volt.

2. Új energiatakarékos eljárás az üvegházi kultúrnövé-nyek szabályozott környezetének optimalizálására. Terék Viktor (1998) Iskola: Lippai János Mezőgazdasági Szak-képző Iskola, Nyíregyháza Tanár: Pótor Ferenc3. GyroMouse. Tóth Bence (1995), Kecskés Dániel (1996) Iskola: Neumann János Számítástechnikai Szakközép Iskola, Budapest. Tanár: Pintér Imréné. A GyroMouse egy olyan okostelefonos-alkalmazás, amelynek segítségével akár több tíz méterről irányíthatjuk a kurzort. Különféle előadások alatt kényelmesen tudjuk bemutatni a prezentációt, és interaktívan irányítani azt.4. Építsünk ereket őssejtekből. Király Szilvia (1998) Iskola: Városmajori Gimnázium, BudapestTanár: Dr. Jánossyné Dr. Solt Anna. A fiatal kutatásainak fő célkitűzése az volt, hogy az embrioná-lis és indukált pluripotens őssejt eredetű endothelsejtek élet-képességét megvizsgálja 3D extracelluláris kötőszöveti mát-rixon, továbbá a 3D vázat benépesítse endothelsejtekkel.

Díjazták az ifjú feltalálókat

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 3 2

Dr. Pálinkás József NKFIH elnöke üdvözli a résztvevőket

Pázmándi Zsolt Péter és pályamunkája, a TPC detektor

Page 33: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 53 3

Egy harmadik díjas az Exoskeleton kesztyű Póka Károly (1997) találmánya aki a Debreceni Református Kollégium Dóczy Gimnáziuma tanulója, Debrecen. Tanár: Dr. Szabó István, Debreceni Egyetem.

A pályázó által kifejlesztett szerkezet egy olyan mestersé-ges külső váz, amely képes felerősíteni gyenge vagy sérülést szenvedett emberek markolásának, valamint ujjainak erejét. A viselhető protézis egy, az ujjakat, tenyeret és alkart körülve-vő páncélzatra épül, amelyhez tartozó energiaforrás és vezér-lőegység egy hátizsákban kapott helyet. Ez a pályázat kapta a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal különdíját is, amelyet PálinkásJózsef adott át a fiatalnak.

Pakucs János, a szervező bizottság elnöke elmondta: a verseny nemcsak arról szól, hogy megtalálják a tehetséges

fiatalokat, hanem további támoga-tásukról is a következő időszakban. A tehetségkutató legjobbjai egye-bek mellett összesen 2,5 millió forint ösztöndíjat kapnak, a négy első díjas pályamunka elkészítői részt vehetnek az Európai Unió által 37 ország részvételével szeptemberben, Milánóban megrendezendő versenyen. A díjazottak felkészítő tanárait is díjazták.

Kép és szöveg: Kiss Árpád, ny. főtanácsosPóka Károly az általa kifejlesztett kesztyűvel veszi át a díjat

Póka Károly (1997) találmánya, az Exoskeleton kesztyű

A Nemzetgazdasági Minisztérium és a Magyar Kereskedelmi és Iparkamara (MKIK) nyolcadik alkalommal rendezte meg a Szakma Sztár Fesztivált a Hungexpo területén április 27-29 között. Ennek keretében a nappali tagozaton végző tanulók számára harminckilenc szakmában tartották meg a Szakma Kiváló Tanulója Versenyt (SZKTV) és az Országos Szakmai Ta-nulmányi Versenyt (OSZTV). Az országos döntő helyszíne a Hungexpo G és F pavilonja volt.

Ugyanakkor került sor a II. SkillsHungary Nemzeti Döntőre, a nemzetközi szakmai versenyek – EuroSkills és WorldSkills – hazai válogatóinak döntőjére is.

A MEE is támogatta a Fesztivált, amely kere-tében az elektronikai technikus-, az erős-áramú elektrotechni-kus- és a villanysze-relő szakma legjobb tanulói is összemérték tudásukat.

Nem csak a szakmun-kás- illetve technikus-vizsga követelményeit teljesítették sokan a ver-senyen elért eredmé-nyükkel, hanem értékes ajándékokat is kaptak a patronáló cégek képvi-selőitől. Egyesületünk szakkönyvekkel és egy éves egyesületi tagság-gal jutalmazta a döntő-söket.

Az egyesület stratégi-ájának egyik alappillére a fiatalok támogatása. Szakmai tehetséggon-dozó programunk célja, hogy felkutasson tehetséges fiatalokat abból a célból, hogy a villamosipar szereplőinek támogatásával hosszú távon profi-tálhassanak az utánpótlás nevelés területén folyó munkából.

Lepp Klára

Szakma Sztár Fesztivál 2015

Idén rekord látogatói létszámmal zárult a rendezvény

A kitüntetett fiatalok csoportja

Bánhegyesi Attila átadja az ELMŰ-ÉMÉSZ díját

Günthner Attila irodavezető átadja a MEE-díjat

Page 34: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

Elektrotechnika 2 0 1 5 / 5 3 4

Tavaly novemberben az ÉMÁSZ 120 éves jubileumi ünnepségén már nem találkoztunk vele. Mivel addig rengeteg érdekes ppt-t kaptunk tőle és feltűnt, hogy kb. egy hónapja elmaradtak a külde-mények, ezért érdeklődtünk felő-le egy kazincbarcikai kollégánk-nál. Így tudtuk meg, hogy beteg. Később az is tudomásunkra jutott, hogy egy hónapja a Miskolci Me-gyei Kórház intenzív osztályán

kezelik, lélegeztető készüléken van. Most megdöbbenéssel ér-tesültünk arról, hogy Kiss László kollégánk 2015. április 29-én itt hagyott bennünket.

Kiss László 1943. június 4-én született a Borsod Abaúj Zemplén megyei Szikszón. A miskolci Bláthy Ottó Villamosipari Technikum után 1967-ben villamosmérnöki oklevelet szerzett a Budapest Műszaki Egyetemen, Ezt követően az ÉMÁSZ Vállalat Kazincbar-cikai Üzemigazgatóság Üzemviteli osztályára került, ahol először műszaki fejlesztési előadó lett, majd 1972-től az osztály vezetője. 1981-ben bízták meg az üzemigazgatóság vezetésével. Szakmai munkássága alatt került sor a kazincbarcikai 36/22/11 kV-os ál-lomás rekonstrukciójára, majd később a 132 kV-os fejelésére, a kazincbarcikai üzemirányító központ telemechanizálására. Én 1969-ben kerültem vele kapcsolatba a kazincbarcikai állomás rekonstrukciója során, és ez a szakmai kapcsolat nyugdíjba vonu-lásáig megmaradt. Szakmailag mindig fejlődő képes volt, kritikus szemmel figyelte a változásokat. Munkája mellett később okleve-les hálózatszámítási szakmérnöki diplomát is szerzett.

1993-ban megtörtént a Kazincbarcikai Üzemigazgatóság ösz-szevonása a Miskolci Üzemigazgatósággal. Bár ez a kazincbarci-kai kollégák komoly ellenállásába ütközött, pozitív hozzáállásával segítette az összevonás zökkenőmentes lebonyolítását. Ezt köve-tően a Miskolci Üzemigazgatóság főmérnöke lett, majd később a szervezet további karcsúsítása után először szaktanácsadó, majd 2000-től a Miskolci 1. számú Kirendeltség vezetője. Számos kihí-vásra került sor ebben az időben is, mint a különböző kiszervezé-sek előkészítése, lebonyolítása. 2001-ben az ELMÜ-ÉMÁSZ Kihí-vás 2001 projekt kapcsán 2001. decemberben korengedményes nyugdíjba vonult. Nyugdíjba vonulása után sem tudott elszakad-ni a múltjától, figyelemmel kísérte a változásokat. Munkájának elismeréseként 1975-ben kiváló dolgozó, majd 1994-ben Áram-szolgáltatásért emlékérem kitüntetésben részesült.

A Magyar Elektrotechnikai Egyesületbe 1967 januárjában lépett be és haláláig vett részt az egyesület munkájában.

Érdeklődött a Világítástechnika, a Villamos Energia Társaság és a Villamos hálózattervező és szerelő Szakosztály munkája iránt. 1993-ig elnöke volt a MEE Kazincbarcikai Szervezetének, majd a szervezeti összevonással egy időben az önálló üzemi csoport be-olvadt a Miskolci Területi Szervezetbe. Segítette a MEE Miskolci Szervezet kapcsolatának kiépítését a VDE Düsseldorfi Szerveze-tével. Hosszú időn keresztül tagja volt a MEE Országos Elnöksé-ge mellett működő tanácsadó testületnek. Az összevonás után továbbra is részt vett a rendezvények szervezésében. Szakmai tapasztalatai alapján részt vett az oktatásokban, vizsgáztatásban.

Kiss László csendes, udvarias, jóindulatú és tisztelettudó em-ber volt. Szerette a természetet, a növényeket. Jó emlékeim ma-radtak róla.

Osztozunk családja gyászában, emlékét szívünkben megőriz-zük.

Kedves Laci nyugodj békében!A MEE Miskolci Szervezet tagjainak nevében, Orlay Imre elnök

NekrológBúcsú Kiss Lászlótól

Az Elektrotechnikai Múzeum idén is látványos kísérle-tekkel, izgalmas előadásokkal, kreatív gyerekfoglalkozá-sokkal várja az érdeklődőket az elektromosság, a fizika, valamint a környezetvédelem témakörében.

A gyerekek készíthetnek iránytűt és világító diódával működ-tetett kandelábert. A „Fizibusz” házhoz hozza a tudást és a „Rendhagyó fizikaórán” „megrázó” és izgalmas kísérletekben lehet részünk. A Közlekedési Múzeum időszaki kiállításával betekintést nyerhetünk a 100 éves budapesti autóbusz közle-kedés történetébe. Az Egyesülettel közösen szervezett „Séta az áram útján” túrán pedig megismerhetjük Erzsébetváros technikatörténeti nevezetességeit.

Részletes program: www.elektromuzeum.hu, www.muzej.hu, www.mee.hu, www.emmalapitvany.hu, http://www.mee.hu/setak

A budapesti Múzeumok Éjszakája belépőjegy-karszalagok megvásárolhatók az Elektrotechnikai Múzeumban a helyszí-nen, valamint elővételben is. A karszalagok a programban résztvevő összes múzeumba érvényesek.

Elektrotechnikai Múzeum – MMKM1075, Budapest, Kazinczy u. 21. tel.: 3425 750 www.elektromuzeum.hu, [email protected]

Dr. Antal Ildikó, múzeum igazgató

Újra Múzeumok Éjszakája az Elektrotechnikai

Múzeumban

A „rendhagyó fizikaóra"

Page 35: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

MagyarElektrotechnikaiEgyesület

Részletek, információk, határidők: http://www.mee.hu/fiatalok/diplomaterv Tel.: +36-1-353-0117

A Magyar Elektrotechnikai Egyesület Elektrotechnikai Alapítványa az erősáramú elektrotechnika területén diplomatervet, szakdolgozatot készítő MSc mesterszakos és BSC alapszakos hallgatók számára pályázatot hirdet. A pályázat célja, hogy ösztönözze olyan színvonalas diplomatervek, szakdolgozatok készítését, melyek a műszaki fejlődést, a racionális energia felhasználást mozdítják elő, továbbá a körülírt megoldások az iparban, az infrastruktúrában, a gazdaság különböző területein bevezethetőnek tűnnek, a gyakorlatban megvalósíthatók.

A részvétel feltételei:– Érvényes MEE tagság– 2014. június 30. után és 2015. június 30-ig beadott és megvédett diplomaterv és szakdolgozat– A pályamunkának tartalmaznia kell:

– a diplomatervet/szakdolgozatot a feladatkiírással együtt,– a tervet kiadó tanszék/intézet véleményét/ajánlását,– a dolgozatnak a védés során felhasznált részletes bírálatát,– egy kétoldalas összefoglalót, amely alkalmas az ELEKTROTECHNIKA folyóiratban történő megjelentetésre,– a pályázó elérhetőségét (cím, telefon, e-mail),– a pályázó nyilatkozatát, amelyben hozzájárul, hogy a pályaművek a bíráló bizottság minden tagja

számára hozzáférhetők legyenek, valamint, hogy – díjazott pályamű esetén– a 2 oldalas összefoglaló az Elektrotechnika folyóiratban megjelenhet.

– A diplomatervet, szakdolgozatot a MEE Elektrotechnikai Alapítvány Kuratóriumához (1075 Budapest, Madách Imre út 5. III. emelet. E-mail: [email protected] ) kell eljuttatni.

– A pályázat elektronikus úton, pdf formátumban kerüljön benyújtásra a [email protected] e-mail címre (amennyiben – terjedelmi okok miatt – az e-mailen történő továbbítás nem lehetséges, úgy postai úton, CD-n kérjük eljuttatni a fenti címre)

– A benyújtott pályaművek a diplomatervet, szakdolgozatot készítő(k) tulajdona. – A díjazottak az egyesület 2015. évi Vándorgyűlésén ismertetik pályamunkájukat.– Beküldési határidő: 2015. június 30.

A Díjbizottság a pályaműveket két kategóriában értékeli:

BSc szakdolgozatok MSc diplomatervekI. díj 70 000.- Ft I. díj 70 000.- FtII. díj 60 000.- Ft II. díj 60 000.- FtIII. díj 50 000.- Ft IV. díj 40 000.- Ft

Kiemelkedő környezettudatos megoldást nyújtó pályázat 50.000.- Ft-os különdíjban részesül.

A helyezettek továbbá három éves Magyar Elektrotechnikai Egyesületi tagságban részesülnek.

A beérkezett pályázatot a Magyar Elektrotechnikai Egyesület Elnöksége által megválasztott Díjbizottság értékeli.

Az értékelő bizottság javaslatot tehet korlátozott számban arra érdemes pályamunka külön jutalmazására, vagy szakcikk formájában történő megjelenésére a Magyar Elektrotechnikai Egyesület ELEKTROTECHNIKA folyóiratában.

Page 36: +D Qü D eszültség… f Új túlfeszültség-védelmi eszközök az ... · Csaba Farkas – Dr. András Dán: Stochastic modelling for state of charge of electric cars Part 2. Gusztáv

További részletek és jelentkezés: vandorgyules.mee.hu

MagyarElektrotechnikaiEgyesület

Formál juk együtt az energetika jövőjét!

62.Vándorgyűlés, KonfErEncia és Kiállítás

2015. szeptember 16-18.Siófok, Hotel Azúr

Főtámogató: