Dzięki docierającej do zakładu energii elektrycznej działają urządzenia, oświetlenie, klimatyzacja, można korzystać z ekspresu do kawy i drukarki, która drukuje między innymi rachunki za energię elektryczną.
Planowanie zarządzania zasilaniem w energię elektryczną trzeba rozpocząć od sprawdzenia, ile energii elektrycznej się zużywa, w jaki sposób i do czego się ją wykorzystuje, jaka jest jej jakość oraz ile to wszystko kosztuje? Jednak sama wiedza o tym wszystkim daje wprawdzie jasny obraz stanu obecnego jednak bardzo niewiele mówi, jak postępować w przyszłości.
Kiedy już wiadomo, ile energii elektrycznej się zużywa, do czego się ją wykorzystuje oraz jaka jest jej jakość, można spróbować podjąć decyzję, która wpłynie na jakość pobieranej energii elektrycznej, jej wartość, a nawet na jakość i koszty wytwarzanych produktów. Proces odpowiedzialnego zarządzania energią elektryczną rozpoczyna się w chwili przygotowania planów i urządzeń niezbędnych do monitorowania, analizowania i utrzymania kosztów i jakości energii w zakładzie.
Urządzenia monitorujące
Wybierając się samochodem w podróż, korzystamy z mapy, która pomaga odnaleźć właściwą drogę. Kiedy przejmujemy odpowiedzialność za koszty i jakość energii elektrycznej, wówczas taką mapą jest plan zarządzania, natomiast trasą – urządzenia do monitorowania energii.
Monitorowanie zarządzania energią daje możliwość pomiaru wszelkich aspektów jakości energii i rejestrowania odpowiednich szczegółów – zarówno wtedy, gdy energia monitorowana jest w sposób ciągły, jak i wówczas, kiedy bada się ją jedynie sporadycznie. Pozwala to prześledzić właściwości systemu zasilania i zawsze znać jego stan.
Na przykład awaryjny system odłączenia części mocy (ang. emergency load-shedding system) może automatycznie zmniejszyć całkowite obciążenie zakładu, aby można było utrzymać ciągłość głównych procesów w razie utraty urządzeń zasilających lub generatorów. Urządzenia monitorujące dostarczają danych w czasie rzeczywistym, począwszy od podstawowych pomiarów, takich jak napięcie, natężenie i częstotliwość, aż po jakość prądu – łącznie z analizą częstotliwości harmonicznych, kształtu fali oraz wykrywaniem chwilowych skoków napięcia. Niektóre urządzenia monitorujące pozwalają użytkownikom oznaczać zakres obciążeń oraz źródła mocy, a następnie nadawać priorytety odłączeniom części mocy, w oparciu o warunki stanu ustalonego oraz chwilowe zmiany właściwości układu elektrycznego.
Fot. 1. Monitory zainstalowane na stałe, ciągle monitorujące energię, oferują rozszerzoną analizę jakości energii, stosowne raporty, wychwytują chwilowe 3-fazowe napięcia prądu, częstotliwości i parametrów pomiarowych energii, indywidualną lub całkowitą analizę niewłaściwych harmonicznych częstotliwości. (Zdjęcie dzięki Siemens Energy&Automation)
Monitorowanie układu elektrycznego pozwala rejestrować zdarzenia w zakresie od kilku mikrosekund do kilku godzin. Aby ocenić jakość energii elektrycznej, należy jednocześnie przeprowadzić wiele pomiarów w czasie rzeczywistym. Parametry, które rejestrują najwyższy osiągalny poziom systemów monitorujących energię elektryczną, obejmują:
-
wartość skuteczną (RMS – ang. Root-Mean-Square – średnia kwadratowa) napięcia i natężenia;
-
moc i zużycie mocy – waty (W), voltoampery (VA), moc bierną (RP – ang. Reactive Power), współczynnik mocy (PF – ang. Power Factor), przesunięcie współczynnika mocy (DPF – ang. Displacement Power Factor), zapotrzebowanie na energię oraz kilowatogodziny (kWh);
-
spadek napięcia, falowanie napięcia oraz wyłączenia;
-
chwilowe skoki napięcia;
-
przesunięcie fazowe napięcia;
-
migotanie (okresowe wahania napięcia, które powodują dokuczliwą modulację w oświetleniu);
-
uziemienie;
-
zniekształcenia harmoniczne.
Autor: Jack Smith, Plant Engineering USA
