Analise de qualidade de energia é importante porque a produtividade é a chave para a sobrevivência no atual ambiente global competitivo. Quando você pensa sobre os insumos básicos para a produção tempo, trabalho e materiais primas , você pode ver que não há muito espaço para otimização. Você tem 24 horas por dia, a mão de obra é cara e você não tem muita escolha de materiais primas. Dessa forma, cada empresa deve usar a automação para obter maior saída das mesmas entradas ou fechar as portas. Portanto, confiamos na automação que, por sua vez, confia na energia sem problemas. Os problemas de qualidade de energia fazer com que os processos e os equipamentos não funcionem corretamente ou sejam desligados. E as consequências podem variar entre custos excessivos em energia até a obstrução total dos trabalhos. Obviamente, a qualidade de energia é crítica no cenário industrial atual .
Analise de qualidade de energia , considerações e ferramentas
A interdependência dos diversos sistemas adiciona camadas de complexidade às questões de qualidade de energia. Os computadores são ótimos, mas a rede está tão ruim que ninguém pode reservar um voo ou arquivar um relatório de despesas. O processo está funcionando normalmente, mas a HVAC foi desligada e a produção será interrompida. Os sistemas de missão crítica existem em toda a instalação e em todo o empreendimento – os problemas de qualidade de energia podem trazer levar qualquer um destes a um estancamento a qualquer momento. E, normalmente, será no pior momento possível. Quais são as origens dos problemas de qualidade de energia ?
A maioria é originada dentro da instalação. Eles devem ocorrer devido a problemas:
- Instalação – aterramento inadequado, roteamento indevido ou subdimensionado.
- Operação – equipamento, operado fora de parâmetros de projeto
- Mitigação – blindagem indevida ou falta da correção do fator de energia.
- Manutenção – isolamento de cabos ou conexões de aterramento deteriorados. Mesmo o equipamento perfeitamente instalado e mantido em uma instalação projetada com perfeição pode apresentar problemas de qualidade de energia à medida que envelhece.
A medição direta dos resíduos devido à baixa qualidade de energia pode ser realizada com os instrumentos Fluke 430 Série II, que medem diretamente os resíduos devido aos harmônicos e ao desequilíbrio, e quantifica o custo desse resíduo com base no custo unitário de energia a partir do utilitário.
Os problemas de qualidade de energia também podem ser originados de fora da instalação. Nós convivemos com a ameaça de interrupções imprevisíveis, quedas de tensão e surtos de energia. Obviamente há um custo aqui. Como você quantifica este custo?
Análise de qualidade de energia , medição de custos
Análise de qualidade de energia, os problemas de fazem com que seus efeitos sejam sentidos em três áreas gerais: tempo ocioso, problemas de equipamento e custos de energia .
Tempo ocioso – Para quantificar os custos de tempo ocioso do sistema, você precisa saber duas coisas:
- A receita por hora que seu sistema produz.
- Os custos de produção. Além disso, considere o processo de negócios. É um processo contínuo, totalmente utilizado (por exemplo, uma refinaria) ?
O produto deve ser consumido quando produzido (por exemplo, uma usina de energia)? Os clientes podem mudar instantaneamente para uma alternativa se o produto não estiver disponível (por exemplo, um cartão de crédito) ? Se a resposta a qualquer destas perguntas é sim, então é difícil ou impossível recuperar a receita perdida.
Problemas do equipamento – Os custos exatos são difíceis de serem quantificados, já que você está lidando com tantas variáveis. Esse motor realmente não teria uma falha por haver harmônicos em excesso, ou alguma outra causa? A Linha Três não estaria produzindo sucata porque as variações no fornecimento de energia estão causando variações no desempenho da máquina?
Para obter as respostas corretas, você precisa:
- Solucionar os problemas na causa raiz.
- Determinar os custos reais.
Custos e energia – Para reduzir a sua conta de energia, você precisa registrar os padrões de consumo e ajustar o sistema e o sincronismo de carga para reduzir um ou mais dos seguintes itens.
- Uso real de energia (kWh)
- Penalidades do fator de potência
- Uma estrutura de carga de demanda de pico
Até agora, ao captar o custo do desperdício de energia causado por problemas de qualidade de energia era uma tarefa para os engenheiros mais experientes. O custo dos resíduos só pode ser calculado ao esmiuçar os números de forma crítica, uma medição direta dos desperdícios e a monetização não era possível. Com os algoritmos patenteados usados nos produtos Fluke 430 Série II, os desperdícios causados por problemas comuns de qualidade de energia, como os harmônicos e o desequilíbrio podem ser medidos diretamente. Ao inserir o custo da energia no instrumento, o custo é calculado diretamente. Você pode reduzir o uso de energia, eliminando ineficiências em seu sistema de distribuição.
As fontes de ineficiência incluem:
- Alta correntes neutras devido a cargas desequilibradas e harmônicos.
- Transformadores altamente carregados, especialmente aqueles que servem cargas não-lineares.
- Motores velhos, mecanismos velhos e outras questões relacionadas ao motor
- Potência altamente distorcida, o que pode causar um aquecimento excessivo no sistema de energia. Você pode evitar as penalidade do fator de potência por meio da correção do fator de potência.
Em geral isto envolve a instalação de capacitores de correção. Mas corrija primeiro a distorção do sistema – os capacitores podem apresentar baixa impedância aos harmônicos e a instalação da correção de PF inadequada pode resultar em ressonância ou em capacitores queimados. Consulte um engenheiro de qualidade de energia antes de corrigir o PF se houver harmônicos.
Você pode reduzir as tarifas de pico de demanda por meio do controle da carga do pico. Infelizmente, muitas pessoas ignoram um dos principais componentes deste custo–o efeito da baixa qualidade de energia no uso do pico de energia e portanto, subestimam seus pagamentos em excesso. Para determinar os custos reais da carga do pico, você precisa saber três coisas:
- Uso “normal” da energia
- O uso de “energia limpa”
- A estrutura de carga da carga do pico
Ao eliminar os problemas de qualidade de energia, você reduz o tamanho das demandas de pico e a base em que elas são iniciadas. Ao usar o gerenciamento de carga, você controla quando o equipamento específico opera e dessa maneira, como as cargas “empilham uma sobre outra”. Agora sua média acumulada é de 515 kWh e seu pico de carga cai para 650 kWh. Mas, você adiciona o gerenciamento da carga para mover algumas cargas e agora cargas menores se empilham uma sobre as outras de uma vez–seu novo pico de carga raramente vai além de 595 kWh.
Análise de qualidade de energia , economizando dinheiro com o PQ
Você já computou os custos da baixa qualidade de energia. Agora você precisa saber como eliminá-los. As etapas a seguir ajudarão você a chegar lá.
- Examine o projeto. Determine como o sistema pode apoiar melhor os seus processos e a infraestrutura que você precisa para evitar a falha. Verifique a capacidade do circuito antes de instalar novos equipamentos. Verifique novamente os equipamentos fundamentais após as mudanças de configuração.
- Cumpra as normas . Por exemplo, examine seu sistema de aterramento quanto à conformidade com a IEEE-142. Examine seu sistema de distribuição de energia quanto à conformidade com a IEEE-141.
- Examine a proteção da energia. Isso inclui a iluminação proteção, TVSS, e eliminação de surtos. Isso é especificado corretamente e instalado?
- Obtenha os dados de base dos teste em todas as cargas. Esta é a chave para a manutenção preditiva e que permite localizar os problemas emergentes.
- Mitigação da questão. A mitigação dos problemas de qualidade de energia inclui a correção (por exemplo, o reparo do aterramento) e o enfrentamento do problema (por exemplo, transformadores com classificação K) Considere o condicionamento de energia e energia de reserva.
Análise da práticas de manutenção. Você está testando, em seguida, continua com ações corretivas ? Conduz levantamentos periódicas em pontos críticos––por exemplo, verifica a tensão neutra até o terra a corrente do terra nos alimentadores e circuitos de derivação críticos. Realizar levantamentos de infravermelho do equipamento de distribuição.
Determinar as causas de origem das falhas, para então saber como prevenir as recorrências.
- Uso da monitoração. Você consegue ver as distorções de tensão antes de superaquecer os motores? Você pode acompanhar transientes? Se você não possui a monitoração da energia instalada, você provavelmente não verá um problema que está a caminho, mas verá o tempo de inatividade que isto causa Neste ponto, é preciso determinar os custos de prevenção e recuperação e, em seguida, comparar os com os custos de baixa qualidade de energia. Esta comparação permitirá que você justifique o investimento necessário para corrigir os problemas de qualidade de energia. Como isto deve ser um esforço contínuo, use as ferramentas certas para fazer seu próprio teste de qualidade de energia e monitoramento ao invés de terceirização. Atualmente, isto é surpreendentemente acessível e sempre vai custar menos do que o tempo de inatividade.
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