Klíčem k přežití v dnešním globálním konkurenčním prostředí je produktivita. Zvážíte-li základní vstupy do výroby – čas, práci a materiál – zjistíte, že zde není příliš prostoru pro optimalizaci. Den má 24 hodin, práce je drahá a u materiálu nemáte moc možností na výběr. Každá firma proto musí využívat automatizaci, aby získala větší výstup ze stejných vstupů, jinak nepřežije. Proto musíme spoléhat na automatizaci, která je závislá na kvalitní elektrické energii. Problémy s kvalitou elektrické energie mohou způsobit špatnou funkci nebo zastavení procesů a zařízení. Následky jsou různé – od nadměrných nákladů na elektrickou energii až po úplné zastavení výroby. Kvalita elektrické energie je proto zcela zásadní.

Vzájemná funkční závislost různých systémů přidává problémům s kvalitou elektrické energie na složitosti. Problémy s kvalitou elektrické energie mohou kdykoli vyřadit z činnosti systémy, jež jsou životně důležité pro každou továrnu či podnik. A obvykle k tomu dojde v tu nejhorší možnou dobu. I u dokonale nainstalovaného a udržovaného zařízení v dokonale navrženém objektu mohou během stárnutí vzniknout problémy s kvalitou elektrické energie.

Problémy s kvalitou elektrické energie mohou vznikat také mimo odběrné místo. Neustále dochází k nečekaným výpadkům, poklesům napětí a nárazovým proudům. S tím jsou samozřejmě spojeny nějaké náklady. Jak je dokážete vyčíslit? 

Měření nákladů spojených s kvalitou elektrické energie

Problemy s kvalitou elektricke energie se obecně projevuji ve třech oblastech: v prostojich, problemech se zařizenim a nakladech na energii.

Prostoje

K vyčisleni nakladů na prostoje systemů potřebujete znat dvě hodnoty: 1. Přijem, ktery system za hodinu vyprodukuje.

2. Naklady na vyrobu. Vezměte take v uvahu obchodni proces. Jedna se o nepřetržity a plně zpracovatelsky proces (jako např. u rafinerie)? Musi byt vyrobeny produkt spotřebovan (jako např. u elektrarny)? Jste vyrobce originalnich dilů (OEM)? Pokud nedokažete zajistit včasne dodavky, vaš zakaznik může přejit k vyrobci, ktery to dokaže. Mohou zakaznici okamžitě přejit k alternativě, pokud produkt neni dostupny (jako např. u platebni karty)? Pokud je odpověď na kteroukoli z těchto otazek kladna, ztraty přijmů je pak obtižne nebo nemožne ziskat zpět. 

Problémy se zařízením

Přesné náklady je těžké vyčíslit, protože ve hře je mnoho proměnných. Opravdu motor selhal kvůli nadměrným harmonickým nebo z jiného důvodu? Vyrábí třetí linka zmetky, protože kolísání napájení způsobuje odchylky v provozu stroje?

Abyste získali správné odpovědi, potřebujete udělat dvě věci:

1. Vyhledat hlavní příčinu problému.

2. Určit skutečné náklady.

Náklady na energii

Chcete-li ušetřit za elektrickou energii, potřebujete zjistit charakteristiku spotřeby a následně seřízením systému a změnou časování zátěže snížit alespoň jeden z následujících faktorů.

1. Skutečná spotřeba (kWh)

2. Penalizace za účiník

3. Struktura platby za odběr ve špičce

Zjištění nákladů na energetické ztráty způsobené problémy s kvalitou elektrické energie bylo až doteď doménou skutečných odborníků. Náklady na ztráty bylo možné určit pouze sofistikovanými výpočty, protože přímé měření těchto ztrát a jejich vyčíslení nebylo možné. To lze nyní měřit přímo, díky patentovaným algoritmům použitých v např. produktech Fluke 430 řady II. Vyčíslit je tak možné ztráty způsobené běžnými problémy s kvalitou elektrické energie, jako jsou harmonické a nevyvážení. Stačí zadat pouze ceny energie a dojde k přímému výpočtu těchto nákladů.

Pokud odstraníte neefektiv
ity v rozvodném systému, můžete snížit spotřebu elektrické energie. Penalizaci za účiník můžete zabránit pomocí korekce účiníku. Za tímto účelem se obvykle instalují korekční kondenzátory. Při výskytu harmonických se před korekcí účiníku poraďte s odborníkem na kvalitu elektrické energie. Platby za odběr ve špičce můžete snížit řízením odběru ve špičce. Mnoho lidí bohužel přehlíží hlavní složku těchto nákladů – účinek nízké kvality elektrické energie na odběr ve špičce – a proto tyto přeplatky podceňuje. Odstraněním problémů s kvalitou elektrické energie snížíte velikost špičkového odběru a základu, od kterého se odvíjí. Řízením zátěže určujete, kdy je v provozu konkrétní zařízení a jakým způsobem se jednotlivé zátěže sčítají. Například budova má průměrné energetické nároky 515 kWh, přičemž ve špičce stoupá na 650 kWh. Pokud však začnete zátěž řídit a některé zátěže přeskupíte tak, aby se jich současně sčítalo méně, nová zátěž ve špičce jen občas přesáhne 595 kWh.

Úspora peněz díky kvalitní elektrické energii

Pokud již znáte náklady spojené s nízkou kvalitou elektrické energie. Nyní potřebujete tyto náklady eliminovat. Přitom vám pomohou následující kroky.

• Zkontrolujte návrh: Zjistěte, jak systém může nejlépe podporovat procesy a jakou infrastrukturu potřebujete, abyste zabránili poruchám. Před instalací nového zařízení ověřte kapacitu obvodu. Po změně konfigurace překontrolujte kritická zařízení.

• Dodržujte normy: Prověřte například, zda zemnicí systém vyhovuje normě IEEE-142. Zkontrolujte, zda energetický rozvodný systém vyhovuje normě IEEE-141.

• Prověřte ochranné prvky: Sem patří ochrana před bleskem, tlumiče přechodného přepětí (TVSS) a tlumiče proudových rázů. Jsou tyto prvky správně specifikovány a nainstalovány?

• Získejte směrné testovací údaje ze všech zátěží: To je velmi důležité pro prediktivní údržbu a zároveň vám to umožní odhalit vznikající problémy.

• Ověřte zmírňování: K možnostem zmírňování problémů s kvalitou elektrické energie patří korekce (např. oprava uzemnění) a vyrovnávání (např. transformátory třídy K). Zvažte použití úpravny napájení a záložního napájení.

• Zkontrolujte postupy údržby: Provádíte zkoušky a poté reagujete nápravnými akcemi? Provádějte pravidelný průzkum v kritických bodech – kontrolujte například napětí na nulovém vodiči vůči zemi a zemní proud u napájecích vedení a rozvodných odboček. Provádějte průzkum rozvodného zařízení v infračerveném spektru. Zjistěte hlavní příčinu poruch, abyste v budoucnu zabránili jejich opakování.

• Používejte monitorování: Jste schopni zjistit zkreslení napětí dříve, než způsobí přehřátí motorů? Dokážete sledovat přechodné jevy? Pokud nepoužíváte monitorování elektrické energie, pravděpodobně nezjistíte nadcházející problém, ale až prostoj, který způsobí. V tomto okamžiku potřebujete zjistit náklady na prevenci a opravu, a poté je porovnat s náklady spojenými s nízkou kvalitou elektrické energie. Toto srovnání vám umožní zdůvodnit investici potřebnou pro řešení problémů s kvalitou elektrické energie. Protože by se mělo jednat o průběžnou činnost, nesvěřujte ji externí firmě, ale raději použijte správné nástroje, abyste mohli provádět vlastní zkoušky a monitorování kvality elektrické energie. Nyní je to překvapivě dostupné a vždy levnější než případný prostoj.

Více informací o měřících přístrojích naleznete na http://www.fluke.cz.