White paper - Power Quality
(pdf, 668 kB)
Kwaliteit van elektrische energie en Elektromagnetische Interferentie (EMI)
Aan boord van schepen en in industriële omgevingen is de kwaliteit van elektrische energie van cruciaal belang voor een veilige en efficiënte werking van installaties en IT-systemen.
Door jarenlange expertise en ervaring kan Alewijnse de kwaliteit van elektrische energie in alle soorten elektrische installaties in kaart brengen en optimaal verbeteren.
Aan boord van schepen en in industriële omgevingen is de kwaliteit van elektrische energie van cruciaal belang voor een veilige en efficiënte werking van installaties en IT-systemen. Door de toepassing van nieuwe en geavanceerde technologieën tijdens nieuwbouw- en renovatieprojecten, worden systemen echter steeds complexer, waardoor er makkelijker problemen kunnen optreden als een lage energie efficiëntie of een kortere levensduur van eindgebruiksapparatuur als automatiseringssystemen of computers. Daardoor komen gebruikers voor onnodige kosten te staan door bijvoorbeeld overmatig energieverbruik, uitval van systemen of verhoogd onderhoud.
Analyse van elektrische energie
Door jarenlange expertise en ervaring kan Alewijnse de kwaliteit van elektrische energie in alle soorten elektrische installaties in kaart brengen en optimaal verbeteren aan de hand van uitgebreide metingen en analyses van de verzamelde gegevens in overeenstemming met IEC, MIL-STD en klasse eisen. Verschijnselen die vaak worden gedetecteerd, zijn harmonischen (spanningen en/of stromen), verstoringen in blindstroom, onbalans in de spanning, elektrische schommelingen in het elektriciteitsnet, spanningsvariaties, flikkeringen, overgangen, storingen in de stroomkwaliteit en in elektromagnetische compatibiliteit (EMC) en elektromagnetische interferentie (EMI). Hieronder vind je enkele verschijnselen gevisualiseerd.
Elektromagnetische interferentie (EMI)
Elektromagnetische interferentie (EMI) is een ongewenste elektromagnetische verstoring die de prestaties van een elektrisch of elektronisch systeem aan boord aantast of verslechtert. Elektrische motoren, transformatoren, hoogspanningsleidingen, schakelende voedingen, enzovoort, zijn bronnen van EMI op schepen.
De overdrachtstypen zijn:
• Geleid
• Uitgestraald
• Inductief (magnetisch)
• Capacitief
De onderstaande figuur toont de invloed van geleide emissie (EMI) op de sinusvormige spanningsgolf.
Problemen voor de gebruiker
Gebruikers kunnen verregaande problemen ondervinden door een slechte kwaliteit van elektrische energie van een installatie, zoals de oververhitting van transformatoren, generatoren en motoren, disfunctioneren van vermogensschakelaars, productie uitval of stilstand, het niet behalen van classificatienormen van o.a. Lloyd's, Bureau Veritas, DNV-GL, overschrijding van normgrenzen van IEC en MIL-STD, kortere levensduur van de apparatuur, productiestoring of stilstand; en het overschrijden van de normgrenzen die in de normen, met daaropvolgende storingen in elektrische systemen en een lage betrouwbaarheid. Bijkomende gevolgen van de slechte stroomkwaliteit zijn een hoger brandstofverbruik, meer energiekosten en onnodige uitstoot van CO2 en NOx.
Optimale oplossingen
Als integrator van elektrische systemen kunnen wij de volgende activiteiten uitvoeren:
• Analyse
• Berekening
• Mitigatie
• Verificatie
Analyse
Alewijnse kan elektrische inefficiënties detecteren en analyseren en adviseren over optimalisatie van spanningskwaliteit en elektromagnetische interferentie (EMI) om te voldoen aan de nieuwste IEC-, MIL-STD- en classificatiemaatschappijstandaarden. In een vroeg stadium van nieuwbouwprojecten kunnen wij samen met onze klanten hun behoeften in kaart brengen en de meest geschikte oplossingen voorstellen om hun doelstellingen op het gebied van spanningskwaliteit en EMI te realiseren.
Tijdens refits en modificaties kunnen wij met gespecialiseerde meetapparatuur EMI en aspecten van spanningskwaliteit in kaart brengen, waaronder harmonischen, snelle transiënten, onbalans, geleide emissies, enzovoort.
Na een uitgebreide analyse van de geconstateerde problemen en de behoeften van de klant ontwerpen wij de best passende maatwerkoplossingen, gericht op optimale kostenefficiëntie en maximale productiviteit van de scheepssystemen.
Totale Harmonische Vervorming (THD) berekening
De THD-studie is een essentieel onderdeel van de basisontwerpfase van het elektrische energiesysteem. De studie wordt opgesteld op basis van het MATLAB/Simulink-model, de daadwerkelijke configuratie van het elektrische systeem en het belastingbalansbestand. Verschillende bedrijfsmodi worden gesimuleerd.
Het document bevat berekeningen van het THD-niveau in procenten, evenals de spannings- en stroomharmonische spectra per bedrijfsmodus. In het rapport worden tevens aanbevelingen gedaan met mitigatiemethoden om de spanningskwaliteit te verbeteren.
Mitigatiemethoden
Afhankelijk van de complexiteit van het elektrische systeem aan boord en de resultaten van de THD-studie of metingen van spanningskwaliteit en EMI, worden passende mitigatiemethoden gespecificeerd.
In het implementatieplan worden deze methoden technisch gedetailleerd beschreven, inclusief aanpak, integratieaspecten en specificaties van nieuwe componenten.
Verificatie
Tot slot worden tijdens acceptatietests aan boord de spanningskwaliteit en EMI gemeten. De meetgegevens leveren informatie voor de classificatiemaatschappij, de scheepswerf en de elektrische integrator om aan te tonen dat de kwaliteit van de AC-netspanning voldoet aan de afgesproken eisen en aan de IEC- en MIL-STD-standaarden. Meetapparatuur voor spanningskwaliteit en EMI aan boord van schepen is beschikbaar.
Succesvolle ervaringen
In de loop der jaren heeft Alewijnse met succes de spanningskwaliteit en EMI geoptimaliseerd op vele schepen en industriële installaties, waaronder kabelleggers, onderzoeksschepen, superjachten, baggerschepen, LNG-tankers, cruiseschepen en industriële productiemachines.
Wilt u meer weten? Download hieronder onze whitepaper.
Downloads.
Alewijnse whitepaper on lightning protection
(pdf, 533 kB)
White paper - Common Mode Current
(pdf, 1 MB)
