Системы непрерывного мониторинга качества электроэнергии на предприятии. Энергосбережение на предприятии.

Система постоянного мониторинга качества электросети предоставляет исчерпывающую информацию о состоянии электросети и потребителей и позволяет вовремя принять меры для решения проблем энергосистемы. Как результат — сокращение расходов на электроэнергию, предотвращение остановок производства, значительное увеличение срока службы производственных ресурсов.

При внедрении системы постоянного мониторинга качества электроэнергии наша компания зачастую сталкивается со следующими вопросами:

- А зачем мне это нужно? У меня и так всё хорошо. У нас cosφ составляет 0,98, энергетический паспорт на предприятие у нас есть, все замеры проводились и меры по компенсации, например, реактивных составляющих приняты.

Это самая распространенная и самая первая фраза при общении с потребителем.

Да, мы не спорим, что у Вас может быть всё хорошо. Но тут возникает колоссальная масса различных моментов, ведь разовыми замерами измерить все потери, пиковые нагрузки и другие параметры невозможно. Например:

• В зимнее время расходуется большее количество электроэнергии на освещение и обогрев помещений, в летнее – на системы вентиляции и кондиционирования. А Вы проводите замеры, например, осенью.
• При введении в эксплуатацию новых мощностей, для повышения энергоэффективности, опять необходимо производить новые замеры показателей электроэнергии.
• Централизованный и локальный мониторинг энергосистем, а именно, установка измерительных систем на каждый крупный энергопотребитель и выявление «проблемных» участков на предприятии. Дальнейшее объединение измерительных устройств в единую измерительную систему.
• Вам требуется проведение технического учета электроэнергии, но Вы не хотите постоянно снимать показания счетчиков и заносить их в различные бланки, а хотите иметь автоматизированную систему учета данных.
• Оповещение об аварийных ситуациях на участках электросети (при организации централизованной измерительной системы).

- Если я устанавливаю данную измерительную систему на объекте, где моя выгода?

• Во-первых – это выявление проблем на объекте. Например, калькуляция реактивных составляющих, пиковых нагрузок, различных гармоник и т.д. для принятия мер по устранению выявленных негативных составляющих. Например, компенсация реактивных составляющих путем применения автоматических конденсаторных установок или сглаживание пиковых нагрузок (напр., при запуске двигателя) путем подключения частотного преобразователя к двигательной установке (выводы переходят в следующие пункты).
• Во вторых – увеличение срока службы оборудования и кабельных систем (после принятия мер по устранению негативных составляющих).
• В третьих – сокращение затрат на электроэнергию.
• В четвертых – организация технического учета электроэнергии и автоматизация системы мониторинга показателей качества электроэнергии.

Состав измерительной системы

В основе измерительной системы лежат высокопроизводительные анализаторы качества электроэнергии компании Janitza (Германия).

Головным прибором в линейке анализаторов мощности Janitza является UMG 511, предназначенный для осуществления контроля качества мощности согласно стандартам, таким как EN 50160, ГОСТ-Р 51317-4.30-2008(МЭК 61000-4-30:2008) - МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ.

В роли головного прибора может выступать анализатор мощности UMG605, имеющий абсолютно идентичные параметры, что и UMG511, но не имеющий дисплея.

Ведомыми приборами (те приборы, которые установлены на потребителях) могут выступать более простые приборы из линейки многофункциональных приборов Janitza, позволяющие производить базовые измерения и передавать их результаты по ряду протоколов на ПК или головной прибор. К головному прибору может подключаться до 28 ведомых.

Существует несколько вариантов построения измерительной сети: многофункциональные приборы – ПК; многофункциональные приборы – головной прибор – ПК; и др.

Особенности UMG 511:

UMG 511 имеет 4 измерительных канала для тока и напряжения. Первые три канала предназначены для использования в трехфазной системе.

UMG 511 имеет внутреннюю память на 256 MB для непрерывной регистрации всех измеряемых данных. Память измеряемых значений свободно конфигурируема в отношении выбора измеряемых величин которые должны быть записаны и интервалов времени записи. Интервал записи - среднее время соответствующей измеряемой величины.

Кроме того, максимальные и минимальные действующие значения (время усреднения 200 мс) могут быть сохранены в пределах этих интервалов, если сохранить данные как график y (t). Также возможно сохранять данные измерения в форме гистограмм (кривая распределения).

Регистрация переходных процессов и событий определяется триггерами. Переходные процессы регистрируются с периодом больше чем 50мкс. События, как например, скачки тока, падение напряжения или перенапряжение могут быть благополучно сохранены за полупериод. События регистрируются с более чем 16000 (программируется) полупериодами.

• Измерение качества сети в соответствии с DIN EN 61000-4-30 ГОСТ-Р 51317-4.30-2008 , Класс А.
• Непрерывное измерение по 4 независимым входам тока и 4 входам напряжения.
• Определение и запись переходных процессов (от 50 мкс) и событий.
• Анализ Фурье 1…63 гармоники для U-LN, U-LL, I, P (потребление / генерация) и Q (инд./емк.).
• Измерение гармоник и промежуточных гармоник в соответствии с DIN EN 6100-4-7.
• Анализ и оценка качества в соответствии с DIN EN 50160 при помощи входящего в комплект ПО GridVis для анализа и программирования.
• Измерение дозы фликера в соответствии с DIN EN 61000-4-15 и ГОСТ-Р 51317-4.30-2008.
• 256 Мб память значений, событий, переходных процессов, достаточная для хранения 10 млн. значений или несколько месяцев работы без синхронизации с ПК.
• Более 2000 измеряемых параметров с частотой опроса 20 кГц (400 точек за период 50Гц).
• Интерфейсы связи Ethernet (TCP/IP), RS485 (Modbus RTU) , Prophibus DP V0.
• Настраиваемые Email оповещения событиях в электросети, web-интерфейс с поддержкой HTML страниц для удаленного просмотра состояния сети без дополнительного ПО.

Программное обеспечение GridVis для визуализации сети

ПО GridVis позволяет осуществить простую и полную настройку анализаторов мощности UMG. При помощи топологии каждый пользователь может настроить свою специфичную визуализацию источника энергии. Каждый прибор может управляться онлайн. Измеряемые данные могут быть напрямую записаны на ПК, используя представление в реальном масштабе времени. Кроме того, GridVis предлагает богатые возможности представления и анализа архивной информации из базы данных.

Автоматическое считывание кольцевого буфера и встроенная обработка данных имеют большие преимущества в средних и больших проектах, поскольку данные могут храниться в различных форматах баз данных.

ПО GridVis позволяет осуществлять:

• Визуализацию измеряемых значений
• Автоматическое считывание кольцевого буфера приборов
• Хранение измеряемой информации в базе данных
• Графическое представление измеряемых величин в режиме реального времени
• Настраиваемую топологию со свободно выбираемыми значениями
• Настройку измерительных приборов
• Графическое программирование пользовательских программ или написание при помощи исходного кода Jasic®
• Настройку, визуализацию, обработку и анализ данных

Применения GridVis

• Разработка обширных автоматизированных систем управления производством и потреблением энергии
• Визуализация источников энергии при помощи топологии
• Документирование качества мощности со свободным выбором периода времени
• Анализ причин ошибок сети
• Центр обработки стоимости энергии, то есть простое и точное вычисление стоимости электричества.
• Стабилизация источника энергии при помощи функции сигнализации превышения заданных пределов, например перенапряжения или кратковременное прерывание
• Улучшение качества мощности, например анализ гармоник для обнаружения неисправностей
• Анализ профиля нагрузки, к примеру прогнозирование потребления для улучшения контракта с поставщиком энергии.

Компания «Измерительные Системы и Технологии» вместе с партнерами предлагает комплексное решение для проведения анализа качества электроэнергии предприятия на базе анализаторов качества электроэнергии компании Janitza и решение задач по энергосбережению объектов.

Монтаж системы возможен на любом этапе от строительства до эксплуатации. Возможен монтаж на работающем щитовом оборудовании без отключения нагрузки.

Примеры применения анализаторов качества электроэнергии Janitza на предприятиях:

1. Завод Volkswagen Group Rus, расположенный в технопарке "Грабцево" в городе Калуга, в 170 км к юго-западу от Москвы.
2. Завод компании «Самсунг Электроникс РУС Калуга (SERK)» - оборудование Janitza установлено на сборочных линиях завода. Установлен 1 головной прибор (UMG 605) и 17 ведомых + установлена профессиональная версия ПО GridVis на ПК инженера.
3. Завод ООО “ Королёвская Упаковка” – 2 измерительных устройства установлены на вводных фидерах завода.
4. На согласовании находится ряд проектов по внедрению данных измерительных систем в сетевые гипермаркеты и ряд предприятий.