Современный руководитель предприятия знает, качественное энергоснабжение – залог бесперебойной работы производства. Однако, причины сбоев могут быть и внутри объекта. Старые счётчики и даже автоматизированные системы учёта энергопотребления здесь не помогут.
Чтобы выяснить причину отказа, стоит установить современный анализатор качества электроэнергии. И вот для чего он нужен:
а) детектирование провалов напряжения;
б) определение гармоник сети;
в) отслеживание токов утечки и сопротивления изоляции, система оповещений;
г) мониторинг энергосистемы в реальном времени, отслеживание коэффициента мощности;
д) проведение длительных измерений, их анализ и составление трендов;
е) построение цифровой модели предприятия;
ж) энергоменеджмент;
Остановимся на каждом пункте подробнее.
Провалы напряжения
Согласно ГОСТ 32144-2013, провал напряжения – это временное уменьшение напряжения в конкретной точке электрической системы ниже установленного порогового значения. Пороговым значением начала провала напряжения является 90% опорного напряжения, пороговым значением начала прерывания напряжения является 5% опорного напряжения. То есть просадка напряжения в диапазоне от 5% до 90% – это провал напряжения.
Согласно ГОСТ, длительность провала напряжения может быть до 1 мин. Много это или мало? Все зависит от типа оборудования. Например, для частотно-регулируемых приводов провал напряжения приводит к срабатыванию защиты минимального напряжения и, как следствие отключению электродвигателя, за которым следует простой устройства и всей системы.
Что же делать? Инженеры ЗЕВСЭЛЕКТРО в этом случае предлагают установку динамического компенсатора искажения напряжения, который защищает оборудование. Как защищает?
Гармоники сети.
Переменное напряжение в идеальном случае представляет собой сигнал синусоидальной формы с частотой 50 Гц или 60 Гц. Однако в реальности осциллограмма напряжения питания может значительно отличаться от синусоиды. Почему?
Если принять за основу гармоническое синусоидальное колебание с частотой f, которое также называется первой гармоникой, то гармоническое синусоидальное колебание с частотой 2*f будет называться второй гармоникой основного колебания, с частотой 3*f – третьей гармоникой и т.д. Это представление полностью применимо и к переменному напряжению.
Таким образом, гармоники электросети, это паразитные сигналы с частотами, кратными фундаментальной, которые накладываются на основную чего? с амплитудой, достаточной для искажения формы синусоиды.
Откуда же они берутся? Гармоники – результат протекания переходных процессов в потребителях? электроэнергии. Самыми распространёнными их источниками являются: силовое электрооборудование, приводы, полупроводниковые преобразователи, ИБП, сварочные установки и т.д.
Опасность гармоник электросети состоит:
1) в сопутствующем нагреве, который может вывести из строя изоляцию обмоток;
2) в ускоренном старении электроустановок;
3) в ложных срабатываниях автоматов;
4) в возникновение асимметрии в трёхфазных питающих системах;
Что же делать? Инженеры ЗЕВСЭЛЕКТРО готовы предложить установку активного фильтра гармоник, который улучшает условия эксплуатации оборудования.
Токи утечки, сопротивление изоляции и система оповещений.
Одной из причин внезапной остановки оборудования может быть утечка тока. Изоляция проводов в процессе эксплуатации ухудшается и происходит её пробой с дальнейшей утечкой. И если короткое замыкание защитная автоматика отрабатывает чётко и сразу, то токи утечки могут сработать в самый неожиданный момент.
Что же делать? Современные анализаторы качества электроэнергии способны осуществлять непрерывный мониторинг сопротивления изоляции. Они распознают токи утечки заранее, до того, как будет достигнут критический уровень, который приведёт к отключению оборудования, и сигнализируют о них оператору. Система аварийного уведомления, с возможностью гибкой настройки, самостоятельно оповещает обслуживающий персонал при достижении критических значений.
Мониторинг в реальном времени и отслеживание коэффициента мощности.
Низкий коэффициент мощности это: перегруженные кабели и обмотки трансформаторов, снижение уровня напряжения, замедление работы двигателей, уменьшение освещённости от старых ламп накаливания и т. д. Причиной могут являться: частично нагруженные асинхронные двигатели, замена на люминесцентные лампы, использование выпрямителей вместо синхронных мотор-генераторных установок постоянного напряжения, рост числа индукционных устройств, электронного оборудования и кондиционеров и т.д.
Смысл увеличения коэффициента мощности заключается в следующем:
1) увеличение электрической мощности системы распределения электроэнергии;
2) уменьшение расходов за энергоснабжение, за счёт большей энергоэффективности.
Что же делать? Существует два распространённых метода повышения коэффициента мощности: шунтирующие конденсаторы и использование синхронных двигателей. Первый метод более выгоден для уже существующего оборудования, а второй подходит для модернизации производства и установки более мощных приводов. Инженеры ЗЕВСЭЛЕКТРО готовы внедрить любое подходящее для конкретного производства решение.
Длительные измерения, их анализ и тренды.
После установки анализаторов электроэнергии в системе начинается накапливаться большой объем данных. Их можно подвергнуть статистической обработке и получить новые результаты о качестве энергоснабжения, причинах простоев и даже состоянии оборудования. Такой подход позволяет прогнозировать критические события с высокой точностью, например, предсказать, когда токи утечки станут опасными и приведут к отказу оборудования.
Кроме того, работа со статистикой позволяет определять тренды для активной, реактивной и полной мощности, и прогнозировать энергопотребление предприятия. А программное обеспечение позволяет визуализировать полученные сведения. Виртуальные измерительные устройства позволяют вычислить общее потребление, значение PUE или КПД ИБП.
Построение цифровой модели предприятия.
Если измерять и сопоставлять значения входящих и выходящих параметров в течение длительного времени при помощи массива анализаторов, то можно найти много закономерностей. Это и будет цифровая модель, которая отражает реальное производство. И чем более совершенные измерительные приборы используются, тем качественнее получается этот портрет. Компания ЗЕВСЭЛЕКТРО использует анализаторы, оперирующие двумя тысячами параметров.
Цифровая модель позволяет управлять энергопотреблением и отслеживать эффективность использования ресурсов в реальном времени, эмпирически моделировать режимы работы производства. Меняя условия электроснабжения произвольным образом (это позволяет выявить наиболее критические факторы и выбрать защиту), можно точно предсказывать отказы оборудования, мониторить эффективность использования оборудования в расчёте на единицу выпускаемого продукта (индекс KPI), и прогнозировать изменения профиля потребления в случае расширения производства.
Энергоменеджмент.
Энергоменеджмент – это комплекс организационных изменений в системе управления энергохозяйством с целью повышения энергоэффективности предприятия. Это реально работающий способ оптимизации энергопотребления и экономии средств без ухудшения качества производства и условий эксплуатации оборудования. И не только.
Внедрение энергоменеджмента начинается с энергетического аудита. Сначала определяется длительность измерений, потом проводится анализ потребления всех энергоресурсов. На основе результатов составляется приоритет расходов и разрабатывается план оптимизации с учётом гибкого потребления в зависимости от множества факторов. После согласования с заказчиком, проводится его внедрение в рабочий процесс.
Энергоменеджмент – одно из средств, которое работает не только сегодня, но и имеет серьёзный задел на будущее. Одна из основных его целей – создание цифрового портрета предприятия как основы для внедрения концепции четвертой промышленной революции.
Подводя итог, наша система умеет:
- автоматизировано собирать, хранить, анализировать и визуализировать данные в единой среде;
- сопоставлять параметры электроэнергии с требованиями стандартов;
- непрерывно измерять потребление электроэнергии на важных участках производственного процесса;
- определять тренды потребления мощности, пусковые токи, гармонические искажения тока и напряжения;
- формировать цифровой портрет системы электроснабжения предприятия, чтобы сделать производство устойчивым к любым внешним воздействиям и повысить энергоэффективность;
Все это позволит исключить человеческий фактор при сборе данных и оценке эффективности модернизаций и испытаний.
Получить преимущество – просто.
Спектр задач, решаемых современными анализаторами качества электроэнергии, невероятно широк: от мониторинга состояния энергосистемы и поиска причин текущих неисправностей до обкатки новых решений на цифровой модели предприятия.
Обратитесь в ЗЕВСЭЛЕКТРО прямо сегодня. Мы квалифицированно проконсультируем вас по телефону, при необходимости оперативно приедем на ваш объект, проведём все необходимые измерения и проясним ситуацию в энергосистеме. А всего за 100 000 рублей мы смонтируем автономную точку учёта для постоянного мониторинга под ключ с ПО и обучением специалистов.
