Zaburzenia napięcia - European Copper Institute

Transkrypt

Zaburzenia napięcia - European Copper Institute
Zaburzenia napięcia
Zapady napięcia w ciągłych procesach
technologicznych – studium przypadku
5.5.1
Zaburzenia napięcia
Zaburzenia napięcia
Zapady napięcia w ciągłych procesach technologicznych
- studium przypadku
Dipl-Ing Marcel Didden
Katholieke Universiteit Leuven
Czerwiec 2003
Niniejszy Poradnik został opracowany jako część europejskiego programu edukacyjnego i szkoleniowego Jakość
Zasilania Inicjatywa Leonardo (LPQI), wspieranego przez Komisję Europejską (w ramach Programu Leonardo da
Vinci) i Międzynarodowe Stowarzyszenie Miedzi. Dla uzyskania bliższych informacji odwiedź stronę LPQI www.lpqi.org.
Polskie Centrum Promocji Miedzi Sp. z o.o. (PCPM)
Polskie Centrum Promocji Miedzi Sp. z o.o. jest organizacją non-profit, finansowaną przez dostawców miedzi oraz
producentów pragnących zachęcić odbiorców do stosowania miedzi i jej stopów oraz promujących ich prawidłowe
i efektywne zastosowanie. Działalność Centrum obejmuje zapewnienie technicznego doradztwa i informacji tym, którzy są
zainteresowani wykorzystaniem miedzi w jej wszystkich aspektach. Centrum również zapewnia łączność między jednostkami
badawczymi a przemysłem wykorzystującym miedź w produkcji oraz utrzymuje bliską łączność z innymi organizacjami zajmującymi
się rozwojem miedzi na całym świecie.
Europejski Instytut Miedzi (ECI)
Europejski Instytut Miedzi jest spółką joint venture Międzynarodowego Stowarzyszenia na Rzecz Miedzi
(ICA) i IWCC. ECI, dzięki swoim członkom, zajmuje się w imieniu największych producentów miedzi
na świecie i czołowych europejskich producentów - promocją miedzi w Europie. Powstały w styczniu
1996 roku Europejski Instytut Miedzi jest wspierany dzięki sieci dziesięciu Towarzystw Rozwoju Miedzi (CDA) w krajach Beneluksu,
we Francji, w Niemczech, Grecji, na Węgrzech, we Włoszech, w Polsce, Skandynawii, Hiszpanii i Wielkiej Brytanii. Towarzystwo
rozwija swoją działalność podjętą przez CDA powstałą w 1959 roku oraz dzięki INCRA (Międzynarodowemu Towarzystwu Badań
Miedzi) powstałemu w 1961 roku.
Zrzeczenie się odpowiedzialności
Niniejszy projekt nie musi odzwierciedlać stanowiska Komisji Europejskiej ani nie nakłada na Komisję Europejską żadnej
odpowiedzialności.
Europejski Instytut Miedzi, Deutsches Kupferinstitut i Polskie Centrum Promocji Miedzi zrzekają się wszelkiej odpowiedzialności
za wszelkie bezpośrednie lub pośrednie skutki jak również nie przewidziane szkody, które mogą być poniesione w wyniku użycia
informacji lub nieumiejętnego użycia informacji lub danych zawartych w niniejszej publikacji.
Copyright© European Copper Institute, Deutsches Kupferinstitut and Polskie Centrum Promocji Miedzi.
Reprodukcja materiału zawartego w niniejszej publikacji jest legalna pod warunkiem reprodukcji w całości i po dania jej źródła.
Promocja LPQI w Polsce prowadzona jest w ramach Polskiego Partnerstwa Jakości Zasilania:
Politechnika Wrocławska
Akademia Górniczo-Hutnicza
Instytut Szkoleniowy Schneider Electric Polska
Medcom Sp. z o.o.
Zaburzenia napięcia
Zapady napięcia w ciągłych procesach technologicznych
– studium przypadku
Wstęp
Niniejsza część Poradnika opisuje studium przypadku zapadów napięcia w Belgii. Jednym z procesów przemysłowych,
znanych z wrażliwości na zaburzenia powodujące przerwy w produkcji jest, wytłaczanie tworzyw sztucznych w przemyśle tekstylnym. W procesie tym ścinki z tworzywa sztucznego są stapiane, przetwarzane na włókno i w końcowym etapie nawijane na bębny. Włókna takie mogą być stosowane np. do wyrobu dywanów. Belgia jest największym światowym
eksporterem dywanów i drugim co do wielkości ich producentem po USA.
W celu uzyskania pełnego obrazu i rozmiaru problemu zapadów napięcia w belgijskich przedsiębiorstwach zajmujących się wytłaczaniem włókien przeprowadzono badania w dziewięciu zakładach stosujących ten proces. Studium to
wykazało, że przeciętna roczna liczba przerw w produkcji spowodowanych zapadami napięcia wynosi cztery. W jednym z badanych zakładów przeprowadzono szczegółowy audyt. W dalszej części zostaną opisane trzy następujące zagadnienia:
proces produkcyjny,
konfiguracja sieci elektrycznej i straty finansowe spowodowane wymuszonym zatrzymaniem produkcji,
możliwe rozwiązania w celu ograniczenia szkód, rozważane z technicznego i ekonomicznego punktu widzenia.
Analiza zagadnienia
W badanym przedsiębiorstwie prowadzone są trzy procesy technologiczne, wrażliwe na zapady napięcia: wytwarzanie
włókna ciągłego luzem (WCL), wytwarzanie włókna ciągłego (WC) i stabilizacja termiczna. W niniejszym opracowaniu
omawiane będzie zachowanie się procesu wytwarzania włókna ciągłego luzem (WCL).
Proces produkcyjny
Rysunek 1 przedstawia zasadniczą część procesu technologicznego w linii wytwarzającej włókno ze ścinków polimerowych. Można wyróżnić następujące elementy procesu:
wytłaczarka przetapia ścinki w jednorodną masę,
jednorodna masa jest wciskana do urządzenia zawierającego małe otwory, zwanego pompą przędzalniczą, która
wytwarza włókno,
na końcu włókno jest wyciągane, skręcane i zwijane
na szpule.
W każdym z powyższych procesów wykorzystywanych jest
kilka napędów.
Już na podstawie parametrów technicznych napędów i rozmów z producentami można dojść do interesujących wniosków. Wszystkie napędy stosowane w wybranym zakładzie
przemysłu tekstylnego pochodzą od różnych producentów
i różnią się odpornością na zapady napięcia. Ogólnie rzecz
biorąc ich poziom odporności nie przekracza znacząco poziomu kompatybilności 90% (napięcia resztkowego) podanego
w normie EN 50160.
Jeżeli jeden z podzespołów ulegnie wyłączeniu z powodu zapadu napięcia, to cały proces technologiczny zostaje przerwany. Oznacza to, że najsłabsze ogniwo określa reakcję procesu na zapady napięcia i dlatego wszystkie jego elementy
należy badać oddzielnie.
1
Rys. 1. Proces wytłaczania włókien tekstylnych
Zapady napięcia w ciągłych procesach technologicznych
- studium przypadku
Producenci maszyn do wytłaczania włókien oferują również linie produkcyjne, które są faktycznie odporne na zapady. Ten
przypadek nie jest przedmiotem badania, ponieważ niniejsze studium przypadku dotyczy istniejącej linii produkcyjnej.
Pierwszy element linii produkcyjnej – wytłaczarka – jest napędzany silnikiem prądu stałego. Silnik jest wyposażony w
analogowy układ regulacji prędkości. W celu ochrony urządzeń energoelektronicznych tego napędu, nastawiona czułość
zabezpieczenia podnapięciowego jest bardzo wysoka. Powoduje to zatrzymanie całego procesu, jeżeli wystąpi spadek napięcia, o wartości 20% lub większej, w jednej lub więcej fazach.
Pompy przędzalnicze są wyposażone w napędy o regulowanej prędkości. Zabezpieczenie podnapięciowe tych napędów powoduje zatrzymanie procesu, jeżeli napięcie w obwodzie pośredniczącym prądu stałego spada o 15%. Literatura [4] wskazuje, że urządzenia te są zawsze wrażliwe na trójfazowe zapady napięcia, a czasem także na zapady jedno- lub dwufazowe.
Wyciąganie, skręcanie i nawijanie włókna jest wykonywane za pomocą napędów o regulowanej prędkości, zasilanych ze
wspólnych szyn napięcia stałego. Napędy te są wyposażone w buforowanie kinetyczne – w czasie zapadu silniki działają
jako prądnice i dostarczają energię do obwodu prądu stałego.
Stąd wniosek, że poszukując metod ograniczania skutków zapadów należy wziąć pod uwagę dwa napędy: wytłaczarki i
pompy przędzalniczej.
Dwa następne punkty zainteresowania to układ nadmuchu powietrza w procesie technologicznym i elektroniczne sterowanie procesem. Dalsze badania pokażą, że nie wymagają one bardziej szczegółowego studium.
Straty finansowe
Natychmiast po zapadzie napięcia obsługa rozpoczyna ponowne uruchomianie linii produkcyjnych. Zależnie od liczby linii technologicznych
(zwykle 10 do 20) cały proces zostanie ponownie
uruchomiony po upływie dwóch do czterech godzin. Oznacza to, że średnia przerwa w produkcji wynosi od dwóch do czterech godzin. W tym
czasie nie następuje zmniejszenia zużycia surowca, ponieważ sama wytłaczarka jest uruchamiana natychmiast po zapadzie. Gdyby wytłaczarka nie została uruchomiona natychmiast i stopiony materiał pozostawał w niej, mógłby ulec
spaleniu przy powtórnym ogrzewaniu, a spalone
cząstki wydostawałyby się z wytłaczarki stopniowo przez kilka dni, powodując pogorszenie jakości wyrobu. Z tego powodu koszty spowodowane spaleniem surowca są znacznie większe od
kosztów usunięcia nadmiaru polipropylenu po
wytłoczeniu. Przerwa nie powoduje wzrostu lub
zmniejszenia kosztów robocizny, ponieważ obsługa sama wykonuje czyszczenie urządzeń.
Głównym czynnikiem wpływającym na straty finansowe jest to, czy produkcja zakładu jest ciągła
czy nie. W przypadku produkcji ciągłej, jak w opisywanej firmie, produkcja stracona w czasie przestoju nie może być odzyskana przez pracę w dodatkowym czasie. Strata produkcji przekłada się
bezpośrednio na stratę zysku, tzn. strata jest równa
wartości produktu nie wytworzonego w wyniku
przestoju. W przypadku nieciągłego procesu produkcyjnego, strata produkcji może być odzyskana
przez pracę w dodatkowym czasie, jednak pociąga
to za sobą dodatkowe koszty robocizny.
Rys. 2 Schemat ideowy sieci elektroenergetycznej
(prostokąty wskazują lokalizację powstania i datę zwarć)
2
Zapady napięcia w ciągłych procesach technologicznych
- studium przypadku
Sieć energetyczna i lokalizacja zwarć
Rysunek 2 przedstawia sieć energetyczną w najbliższym otoczeniu badanego zakładu.
Sieć jest modelowana do poziomu trzech połączeń z siecią przesyłową 400 kV (linią ograniczająca zaciemnione
obszary na rysunku). Opis wskazuje lokalizację i datę (miesiąc/rok) zwarć, które doprowadziły do przerw w procesie produkcyjnym w ciągu monitorowanego okresu 3,5 roku. Widać stąd, że większość przerw w produkcji była spowodowana zwarciami w sieci rozdzielczej 15 kV. Miernik zapadów napięcia zainstalowany w punkcie przyłączenia badanego zakładu wskazuje, że większość zaburzeń stanowią zwarcia trójfazowe. Porównanie przerw
w produkcji ze wskazaniami miernika wskazuje, że urządzenia technologiczne nie są wrażliwe na zwarcia trójfazowe powodujące zapady o napięciu resztkowym przekraczającym 84%. Na podstawie parametrów technicznych podzespołów można stwierdzić, że napędy o regulowanej prędkości są niewątpliwie słabym ogniwem procesu produkcyjnego. Jedną z możliwych przyczyn częstych zwarć trójfazowych są prace przy wykopach prowadzone w sąsiedztwie zakładu.
Obszar wrażliwości
Pojęcie “obszaru wrażliwości” (np. [5]) zostało użyte w
celu zobrazowania wartości
napięcia resztkowego zapadu
w badanym zakładzie, spowodowanego trójfazowym zwarciem w sieci energetycznej.
Rysunek 3 przedstawia obszar wrażliwości dla trójfazowych zwarć symetrycznych.
Ponieważ to właśnie te zwarcia są przyczyną większości
przerw w procesie produkcyjnym, nie ma potrzeby stosowania złożonej klasyfikacji
zapadów napięcia, opisanej w
[1]. Przykładowo: usytuowanie linii kablowych lub szyn
w obszarze 50-75%, oznaczonym kolorem szarym oznacza, że zwarcie trójfazowe w
tych kablach lub na szynach
spowoduje w badanym zakładzie zapad napięcia o napięciu resztkowym pomiędzy
50-75%.
Ponieważ napędy wytłaczarek i napędy pomp przędzalniczych są wrażliwe na zwarcia powodujące zapady o napięciu resztkowym mniejszym niż 75%, można stwierdzić, że znaczna część sieci
rozdzielczej jest usytuowana w „obszarze wrażliwości”
badanego zakładu. Należy to
uwzględnić poszukując metod eliminacji skutków zapadów.
Rys 3. „Obszar wrażliwości”
3
Zapady napięcia w ciągłych procesach technologicznych
- studium przypadku
Metody eliminacji skutków zapadów
Poszukując metod eliminacji skutków zapadów skorzystamy ze schematu blokowego wprowadzonego w [5] (rys. 4).
Cztery możliwości przedstawione na tym rysunku będą przedmiotem rozważań w następnych punktach.
Rys. 4. Rozwiązania mające na celu zmniejszenie kosztów spowodowanych zapadami napięcia [5]
Parametry techniczne urządzeń i zabezpieczenie układów sterowania
Ważne jest, aby przed wymianą urządzeń dokonać inwentaryzacji wszystkich elementów procesu technologicznego
wrażliwych na zapady napięcia. Fakt, że jeden z podzespołów wyłącza się jako pierwszy, nie oznacza, że pozostałe elementy są niewrażliwe na zapady. Istnieje duże ryzyko, że jeżeli najbardziej czuły element zostanie zabezpieczony, inny
podzespół będzie się wyłączał. Z ostatniego podrozdziału ustępu wynika, że należy się przyglądnąć szczególnie napędom
wytłaczarek i pomp przędzalniczych. Musimy mieć także świadomość, że zabezpieczanie tylko napędów nie gwarantuje znaczącego zmniejszenia liczby przerw spowodowanych zapadami, ponieważ teraz inne części instalacji mogą stać się
najsłabszym ogniwem.
Z informacji producenta napędu pompy przędzalniczej wynika, że nie ma możliwości zmiany napędu, gdyż jest to
układ analogowy i zmiana charakterystyk takich, jak nastawy zabezpieczeń, wymaga zmian na poziomie sprzętowym.
Ponieważ obwód pośredniczący prądu stałego napędów z regulowaną prędkością nie jest dostępny z zewnątrz, podtrzymanie napięcia w tym obwodzie nie jest możliwe za pomocą np. przekształtnika podwyższającego napięcie [6] lub prostownika wejściowego o podwyższonych parametrach energetycznych uzyskanych w efekcie aktywnego kształtowania
prądu wejściowego przekształtnika [7]. Z informacji uzyskanych od producenta całej linii wytłaczania wynika ponadto,
że tego napędu nie można zastąpić innym ze względu na konflikt oprogramowania. Można zatem przyjąć, że dalsze badania w tym obszarze są bezcelowe.
Zabezpieczenia wewnątrz zakładu
Rozpatrzono kilka możliwych sposobów zabezpieczenia systemu, całkowicie lub częściowo. Moc pozorna całego systemu wynosi 1 625 kVA, w tym moc przeznaczona wyłącznie do celów grzewczych wynosi 955 kVA. W tej sytuacji badano możliwość oddzielnego zabezpieczenia napędów procesu. Jeżeli zabezpieczana jest tylko część wewnętrznego systemu zasilania, należy zainstalować dodatkowy łącznik statyczny; schemat ideowy takiego układu jest przedstawiony na
rysunku 5. W pierwszej kolejności badano zastosowanie zasilania bezprzerwowego (UPS) w postaci koła zamachowego
z silnikiem Diesla. Następnie badano inne systemy zabezpieczające tylko przed zapadami napięcia, ale nie przed przerwami w zasilaniu. Przykładami takich systemów są:
Dynamiczny stabilizator napięcia (DVR): DVR dodaje brakujące napięcie do napięcia sieci (np. [8]).
DySC: DySC jest urządzeniem elektronicznym, zawierającym szeregowy dynamiczny stabilizator napięcia i
przekształtnik równoległy, które zapewnia odporność na zapady o minimalnym napięciu resztkowym 50% i czasie trwania 2 s, co pokrywa 92% zapadów napięcia ujętych w obszernym opracowaniu, sponsorowanym przez
EPRI [3].
Koło zamachowe: koło zamachowe (bez zespołu silnik Diesla-generator) pozwala na zabezpieczenie urządzeń przed skutkami zapadów napięcia tak długo, jak jego energia kinetyczna wystarcza do zasilanie obciążenia. Większość układów z kołem zamachowym może zapewnić zasilanie odbiorników przez 3–15 s, co w
pełni wystarcza do zabezpieczenia przed zapadami napięcia, natomiast nie zabezpiecza przed przerwami w
zasilaniu.
4
Zapady napięcia w ciągłych procesach technologicznych
- studium przypadku
Ceny zakupu wszystkich, wymienionych wyżej urządzeń
do eliminacji zapadów nie różnią się zasadniczo należy
jednak uwzględnić roczne koszty przeglądów i konserwacji oraz straty przy pracy jałowej; w tym przypadku koszty DySC są najniższe. Uwzględniając, że wszystkie zarejestrowane zapady miały napięcie resztkowe wyższe niż 50%,
można stwierdzić, że wszystkie wyżej wymienione systemy mogłyby zabezpieczyć proces technologiczny przed tymi zapadami.
Badano również zastosowanie oddzielnych urządzeń zasilania bezprzerwowego dla wszystkich napędów. Takie rozwiązanie okazało się znacznie droższe niż pozostałe opcje, z powodu dużej zawartości urządzeń energoelektronicznych.
Rys. 5. Ochrona części procesu produkcyjnego
Rozwiązanie po stronie dostawcy energii: zmiana konfiguracji sieci
Przerw w procesie produkcyjnym można także uniknąć przez dokonanie zmian w sieci zasilającej. Zbadano dwie możliwości:
dodanie generatora o mocy 10 MW,
zmianę konfiguracji sieci.
Dodanie generatora podniesie napięcie resztkowe o:
∆U =
Sg
Sk
⋅ cos ( α − ∅)⋅100
[9]
gdzie:
∆U – wzrost napięcia w % znamionowego napięcia fazowego,
Sg – moc znamionowa generatora,
Sk – moc zwarciowa.
α
– kąt fazowy impedancji zwarciowej,
ø
– kąt fazowy prądu generatora.
Druga możliwość to zmiana połączenia z siecią energetyczną. W tym wariancie zakład będzie przyłączone do oddzielnej
linii zasilającej, odseparowanej od sąsiednich odbiorców.
Obydwa warianty zobrazowano na rysunku 6.
Z porównania rysunku 3 z rysunkiem 6a jasno widać, że dodanie generatora o mocy 10 MW niewiele pomaga.
Natomiast restrukturyzacja sieci (rys. 6b) zmienia „obszar wrażliwości”, co eliminuje straty powodowane przez zapady napięcia w sieci rozdzielczej 15 kV. Dodatkową korzyścią jest to, że proponowana restrukturyzacja nie tylko chroni proces wytwarzania włókna ciągłego luzem (WCL), ale także procesy wytwarzania włókna ciągłego (WC) i stabilizacji termicznej.
Ponieważ prace adaptacyjne miały być z innych powodów wykonane przez operatora sieci zasilającej, zakład produkcji
włókien został obciążony tylko kosztem rozdzielenia szyn głównych.
Analiza ekonomiczna
Porównując różne opcje należy uwzględnić dwa składniki kosztów:
straty bezpośrednio związane z zapadami napięcia, pamiętając, że nawet po wprowadzeniu środków zabezpieczających pewne, zmniejszone ryzyko zapadu nadal pozostaje,
koszty środków zabezpieczających.
5
Zapady napięcia w ciągłych procesach technologicznych
- studium przypadku
Rys. 6. „Obszar wrażliwości”
a) Dodanie generatora 10 MW
b) Zmiana konfiguracji sieci
To, czy rozwiązanie jest postrzegane jako efektywne, w sensie wykorzystania kosztów, zależy również od kryterium ekonomicznego zastosowanego do oceny tego rozwiązania. Będzie to rozwinięte w części 2 Poradnika. Dla potrzeb niniejszego opracowania przyjęto metodę bieżącej wartości netto z pożądaną stopą zwrotu nakładów 15% i czasem eksploatacji urządzeń 10 lat.
Obliczając całkowity koszt opisanych opcji otrzymujemy wyniki podane w tabeli 1, w której wartość strat przed podjęciem działań mających na celu eliminację skutków zapadów przyjęto jako 100%.
Koszty jakości energii występujące w wariancie „A” są spowodowane trzema zapadami w sieci przesyłowej
(rys. 2). Koszty jakości energii w wariantach od „B” do „E” to koszty niechronionych procesów WC i stabilizacji termicznej.
Rozwiązanie
Koszty przerw
w produkcji (%)
Koszty
eliminacji1
Koszt
całkowity
Stan obecny
Sytuacja bieżąca
100
0
100
A
Restrukturyzacja
26
62
88
B
UPS dla całego WCL (1 625 kVA)
60
303
363
C
UPS dla wybranych części WCL (670 kVA)
60
152
212
D
DySC dla całego WCL (1 625 kVA)
60
109
169
E
DySC dla wybranych części WCL (670 kVA)
60
87
147
Tabela 1. Porównanie różnych opcji eliminacji skutków zapadów (koszt przed eliminacją przyjęto jako 100%)
1
Koszty te zawierają koszty przeglądów i konserwacji oraz straty przy pracy jałowej, stanowiące 5% ceny zakupu dla UPS i 1% dla DySC.
6
Zapady napięcia w ciągłych procesach technologicznych
- studium przypadku
Rysunek 7 przedstawia tylko ten wariant, w którym restrukturyzacja sieci jest ekonomicznie uzasadniona przyjętym kryterium.
Rys. 7. Całkowity koszt różnych wariantów dla belgijskiego zakładu wytłaczania włókien tekstylnych
Koszty wyrażone w % przypadku bazowego „Stan obecny”. Definicje A do E – patrz tabela 1.
Chociaż niektóre przedsiębiorstwa uważają, że projektowany horyzont 10 lat dla tego rodzaju inwestycji to bardzo długi
okres, badany zakład zdecydował się na dokonanie tej inwestycji. Uzasadniano, że pewne koszty pośrednie lub ukryte,
które są bardzo trudne do oszacowania, nie były uwzględnione w kalkulacji. Tego rodzaju koszty obejmują np. niezadowolenie pracowników z przerw w produkcji powodowanych zapadami i szybsze zużywanie się maszyn.
W celu zilustrowania, że wynik studium przypadku zapadów napięcia jest zależny w znacznym stopniu od lokalizacji, na
rysunku 8. przedstawiono studium przypadku dla zakładu wytłaczania tworzyw sztucznych, wykonane przez Electrotek
Concepts [2]. W tym studium przypadku roczna liczba przerw w procesie produkcyjnym była bliska 15, a restrukturyzacja sieci nie była możliwa. W tej sytuacji zabezpieczenie zwijarek oraz układów sterowania maszyn okazało się najtańszym rozwiązaniem.
Rys. 8 Całkowity koszt różnych wariantów w studium przypadku Electrotek Concepts [2]
a) Przypadek bazowy – bez zmian
b) Łącznik półprzewodnikowy SZR
c) Magazynowanie energii w punkcie przyłączenia (2 MVA)
d) Zabezpieczenie zwijarek i układów sterowania maszyn
e) Łącznik statyczny i zabezpieczenie sterowania
7
Zapady napięcia w ciągłych procesach technologicznych
- studium przypadku
Wnioski
Na przykładzie belgijskich zakładów włókienniczych niniejsza część Poradnika podaje wytyczne, jak przeprowadzać studium przypadku zapadów napięcia. Należy zebrać informacje dotyczące procesu produkcyjnego, jego odporności na zapady napięcia, strat finansowych powodowanych przerwami w produkcji oraz liczby zapadów w ciągu roku. Po ich uzyskaniu
można zbadać możliwości zmniejszenia kosztów przerw w produkcji. Możliwości te można podzielić na trzy grupy:
w samym procesie produkcyjnym,
pomiędzy procesem i siecią energetyczną,
w sieci elektroenergetycznej.
Zwiększenie odporności pomiędzy procesem i siecią można zrealizować w każdej sytuacji, natomiast możliwości zwiększenia odporności w obrębie procesu technologicznego oraz w sieci energetycznej należy rozpatrywać oddzielnie dla każdego przypadku.
Niniejsze studium wykazało, że nie ma możliwości zwiększenia odporności w obrębie procesu. Zwiększenie odporności pomiędzy procesem i siecią okazało się zbyt kosztowne, a jedyną ekonomicznie opłacalną opcją była restrukturyzacja
sieci. Inne studium przypadku procesu wytłaczania tworzyw sztucznych, wykonane przez Electrotek Concepts, wykazało, że zabezpieczenie zwijarek i układów sterowania było najbardziej opłacalnym rozwiązaniem.
Z powyższych studiów przypadku oraz z późniejszych rozmów z producentami wytłaczarek można wyciągnąć kilka dodatkowych, interesujących wniosków:
Odporność standardowo produkowanych wytłaczarek na zapady napięcia praktycznie nie przekracza poziomu
ustalonego przez prawnie obowiązujące przepisy.
Modernizacja już zainstalowanych linii wytłaczania włókien jest czasami możliwa, zaleca się zatem, aby użytkownicy maszyn do wytłaczania włókien kontaktowali się z dostawcą energii elektrycznej i/lub operatorem sieci zasilającej w sprawie liczby i charakterystyki zapadów w okresie ostatnich kilku lat. Opierając się na tej informacji będą mogli instalować maszyny o żądanej odporności na zapady napięcia, zamiast kupować maszyny, które mają małą lub nie mają żadnej odporności na zapady.
LITERATURA
[1] Dorr D., Hughes M., i in.: Interpreting recent power quality surveys to define the electrical environment, IEEE transactions on industry
applications vol. 33 no. 6 pp. 1480-1487,1997.
[2] McGranaghan M., Melhorn C.: Economics of different plant ride-through improvement solutions for power system problems. The Machinery Reliability Conference, Charlotte, USA, 1998.
(http://www.pqstore.com/supp/pdf/RideThroughImprovementSolutions.pdf)
[3] Brumsickle W., Schneider R., et al.: Dynamic Sag Correctors: cost-effective industrial power line conditioning. IEEE Transactions on
Industry Applications, vol.37, no.1, Jan/Feb 2001, pp.212-217, 2001.
[4] Epperly R., Hoadley F., Piefer R.: Considerations when applying ASDs in continuous processes. IEEE Transactions on Industry Applications, vol.33, no.2, March 1997, pp.389-396, 1997.
[5] Dugan R., McGranaghan M., Beaty H.: Electrical Power Systems Quality. McGraw-Hill, Knoxville, USA, 1996.
[6] Morgan L., Dougherty J.: Embedded energy solutions in CNC-Machines. PQA 2001, Pittsburgh, 2001.
[7] Van Zyl A., Spee R., Faveluke A., Bhowmik S.: Voltage sag ride-through for adjustable speed drives with active rectifiers. IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 34, No. 6, Nov/Dec 1998.
[8] Bollen M.: Understanding power quality problems, voltage sags and interruptions. IEEE press series on power engineering, Piscataway, USA (ISBN 0-7803-4713-7) 1999.
[9] VDEW, Technische Richtlinie, „Parallelbetrieb von Eigenerzeugungsanlagen mit dem Mittelspannungsnetz des Elektrizitätsversorgun
gsunternehmens“, 1994.
8
Partnerzy główni i referencyjni
European Copper Institute
(ECI)
Web: www.eurocopper.org
Engineering Consulting & Design
(ECD)
Web: www.ecd.it
Polskie Centrum Promocji Miedzi
(PCPM)
Web: www.miedz.org.pl
Akademia Górniczo-Hutnicza
(AGH)
Web: www.agh.edu.pl
Hochschule für Technik und Wirtschaft
(HTW)
Web: www.htw-saarland.de
Provinciale Industriele Hogeschool
(PIH)
Web: www.pih.be
Centre d’Innovació Tecnològica en
Convertidors Estàtics i Accionaments
(CITCEA)
Web: www-citcea.upc.es
Istituto Italiano del Rame
(IIR)
Web: www.iir.it
Università di Bergamo
Web: www.unibg.it
Comitato Elettrotecnico Italiano
(CEI)
Web: www.ceiuni.it
International Union of Electrotechnology
(UIE)
Web: www.uie.org
University of Bath
Web: www.bath.ac.uk
Copper Benelux
Web: www.copperbenelux.org
ISR - Universidade de Coimbra
Web: www.uc.pt
University of Manchester Institute of
Science and Technology (UMIST)
Web: www.umist.ac.uk
Copper Development Association
(CDA UK)
Web: www.cda.org.uk
Katholieke Universiteit Leuven
(KU Leuven)
Web: www.kuleuven.ac.be
Politechnika Wrocławska
Web: www.pwr.wroc.pl
Deutsches Kupferinstitut
(DKI)
Web: www.kupferinstitut.de
La Escuela Técnica Superior de
Ingenieros Industriales (ETSII)
Web: www.etsii.upm.es
Zespół redakcyjny
David Chapman (Chief Editor)
CDA UK
[email protected]
Prof Angelo Baggini
Università di Bergamo
[email protected]
Dr Araceli Hernàndez Bayo
ETSII - Universidad Politécnica de Madrid
[email protected]
Prof Ronnie Belmans
UIE
[email protected]
Franco Bua
ECD
[email protected]
Prof Anibal de Almeida
ISR - Universidade de Coimbra
[email protected]
Hans De Keulenaer
ECI
[email protected]
Gregory Delaere
Lemcko
[email protected]
Prof Jan Desmet
Hogeschool West-Vlaanderen
[email protected]
Dipl-Ing Marcel Didden
KU Leuven
[email protected]
Dr Johan Driesen
KU Leuven
[email protected]
Stefan Fassbinder
DKI
[email protected]
Prof Zbigniew Hanzelka
Akademia Górniczo-Hutnicza
[email protected]
Dr Antoni Klajn
Politechnika Wrocławska
[email protected]
Reiner Kreutzer
HTW
[email protected]
Prof Wolfgang Langguth
HTW
[email protected]
Jonathan Manson
Gorham & Partners Ltd
[email protected]
Prof Henryk Markiewicz
Politechnika Wrocławska
[email protected]
Carlo Masetti
CEI
[email protected]
Dr Jovica Milanovic
UMIST
[email protected]
Dr Miles Redfern
University of Bath
[email protected]
Andreas Sumper
CITCEA
[email protected]
Roman Targosz
PCPM
[email protected]
University of Leuven, Energy Institute
Celestijnenlaan 300a
3001 Heverlee
Belgium
Tel:
Fax:
Email:
Web:
00 32 16 32 25 08
00 32 16 32 29 85
[email protected]
www.kuleuven.ac.be
Dipl-Ing Marcel Didden
Polskie Centrum Promocji Miedzi Sp. z o.o.
50-136 Wrocław
pl. 1 Maja 1-2
Polska
European Copper Institute
168 Avenue de Tervueren
B-1150 Brussels
Belgium
Tel:
Fax:
e-mail:
Website:
Tel:
Fax:
Email:
Website:
00 48 71 78 12 502
00 48 71 78 12 504
[email protected]
www.miedz.org.pl
00 32 2 777 70 70
00 32 2 777 70 79
[email protected]
www.eurocopper.org