Необходимые измерения при подборе оборудования

Современные промышленные системы оцениваются с точки зрения максимальной непрерывности производства, что достигается, прежде всего, за счет полного использования автоматизации процессов. В результате мы наблюдаем растущее внедрение электронного и ИТ-оборудования в производственные линии, устройств, которые очень чувствительны к качеству электроэнергии.

Чтобы обеспечить требуемую высокую производительность производства, промышленные системы должны быть снабжены энергией превосходного качества, как с точки зрения непрерывности, так и с точки зрения внутренних характеристик. Фактически, основные причины незапланированных простоев системы, неисправностей и серьезного повреждения электрооборудования и инфраструктуры связаны с низким качеством электроэнергии.

Согласно статистическим исследованиям, около 80% помех из-за низкого качества электроэнергии генерируются внутри системы конечного пользователя. Как правило, эти помехи возникают из-за нелинейных нагрузок (инверторы, сварочные / штамповочные машины, приводы, роботы, электронное оборудование в целом), которые генерируют гармоники в сети, или из-за наличия мощных нагрузок (например, больших двигателей), которые могут генерировать помехи.

Остальные 20% помех исходят от сети, то есть от поставщика электроэнергии. Даже самые передовые системы передачи и распределения не могут гарантировать абсолютную непрерывность поставок и безупречное качество.

Измерение качества электроэнергии в своей электрической системе почти никогда не бывает простым делом. Прежде всего, необходимо определить, исходят ли какие-либо проблемы из за оборудования конечного пользователя или из за сети, а затем попытаться понять, где, когда и как они проявляются…

Для сбора информации и электрических данных, подлежащих анализу, необходимо провести одно или несколько измерений, или, лучше сказать, настоящие измерительные кампании. Для проведения таких кампаний требуются обширные навыки; маловероятно, что какой-либо один человек сможет охватить все области в данной системе. Возникает необходимость привлечения нескольких человек: эксперта по электрическим измерениям (часто также системного эксперта), эксперта по решениям (специалиста по качеству электроэнергии) и оперативного персонала в компании, поскольку никто лучше не может предоставить правильную информацию (даже если обычно эффект известен, но не причина, которая его породила).

Кампания по измерению является ключевым моментом в решении проблем. Это первый шаг в процессе расследования, и, если он будет сделан в неправильном направлении, это приведет к провалу.

На этом этапе важно провести всестороннее и углубленное обсуждение с теми, кто знаком с процессом и возникшими проблемами, и определить, что происходит, в каких системных ситуациях, в какое время / в какие дни / в какие сезоны, и начались ли проблемы до или после любые системные изменения. Если проблемы связаны с определенным оборудованием, также было бы неплохо поговорить с производителем, чтобы понять причину определенного неправильного поведения.

Этот этап также включает в себя проверку документации, просмотр электрической схемы с проверкой того, что она обновлена до текущего состояния, поскольку этот документ имеет основополагающее значение для выявления искажающих и чувствительных систем, чтобы понять, какие системы пострадали от любых неисправностей. Просмотр счетов за весь календарный год также важен, особенно для систем, которые не находятся в непрерывной эксплуатации. Кроме того, если существует система с регистрацией данных, необходимо обязательно убедиться, что используемые измерительные приборы предоставляют правдивые данные.

Перед проведением измерений желательно провести инспекцию для изучения системы. Важная информация может быть собрана с “сенсорной” точки зрения, визуально (состояние оборудования, наличие признаков короткого замыкания, перегрузки, перегрева, наличие загрязнения, возможно, проводящей пылью и т.д.), на слух (гудение в шкафу и их тенденция в зависимости от активного нагрузки), а также по “ощущениям” (температура в шкафу, влажность).

На этом этапе картина должна быть ясной, и нужно будет подумать о:

• Где
• Когда
• Как долго
• Какие измерения проводить и с помощью каких приборов

Выбор является фундаментальным и стратегическим, поскольку измерения должны предоставлять полезные данные, над которыми можно размышлять для решения проблемы. Не следует переусердствовать с измерениями, рискуя усложнить проблему из-за объема данных, подлежащих анализу и управлению, которые могут стать излишне затруднительными.

Где: определите, в каких точках системы должны выполняться измерения: на клеммах возмущающих нагрузок, на клеммах возмущающих нагрузок, непосредственно после трансформатора и т.д. В системах со сложной топологией выбор места проведения измерений имеет основополагающее значение; ошибка в точке измерения означает необходимость “выбросить” все ранее проведенные измерения и начинать все сначала.

Когда: при полной нагрузке (или во время запуска основных нагрузок), если необходимо измерить максимальное гармоническое искажение тока и напряжения и/или минимальное напряжение. При минимальной нагрузке (например, в вечерние часы), если необходимо оценить возможные отклонения напряжения от номинального значения. В случае проблем, возникающих во время определенных процессов или состояний системы, следует проводить измерения, воспроизводящие эти условия.

Как долго: измерения, направленные на определение максимального THDI и THDV, могут занять менее часа, если выполняются при максимальной нагрузке системы. С другой стороны, измерения, направленные на профилирование напряжения или мощности, должны проводиться в течение по крайней мере одной полной недели. Исследования, основанные на статистике (например, подсчет промежутков напряжения и их характеристики продолжительности и глубины), требуют непрерывного измерения в течение по крайней мере нескольких месяцев.

Какие измерения проводить и с помощью каких приборов: это зависит от множества факторов, обобщить невозможно. Это оценка в каждом конкретном случае, добавленная стоимость заключается в мастерстве экспертов по электроизмерениям.

Инженеры АЛАС могут выполнять услуги по измерению качества электроэнергии как в промышленных, так и в третичных энергосистемах, направленные на выявление проблем искажения напряжения / тока или медленных / быстрых изменений напряжения с последующей идентификацией и техническим / коммерческим предложением решений по коррекции коэффициента мощности, фильтрации и стабилизации.