电能质量不佳的代价3福禄克培训合作项目电能质量不佳的代价福禄克科技共享技术应用文章3福禄克培训合作项目电能质量不佳的代价3福禄克培训合作项目电能质量不佳的代价Jf服务器P劭统应急发2J-路器马达驱动设;可-器启动器lob电斑插座变压器电厂电源功率因数校正电容匸马达照明设备3福禄克培训合作项目电能质量不佳的代价3福禄克培训合作项目电能质量不佳的代价当今世界竞争激烈，要在如此激烈的 竞争环境中求得生存，提高生产率才 是关键。但是，只要观察一下生产的 基本投入时间、劳动力和原材料 您就会发现，其实可供优化的余 地其实并不大。每天只有24小时，劳 动力成本不菲，此外，原材料的选择 空间也有限。因此，在投入相同的前 提下，每家公司都应当采用自动化生 产以提高产出一一不然，就只能坐以 我们依靠自动化生产，而自动化生产 则有赖于洁净的能源。如果电能质量 存在问题，就可能引起生产流程和设 备出现故障，或者干脆彻底瘫痪，结 果导致消耗的能源成本过高，直至生 产完全停顿。显然，这其中电能质量 才是关键。由于各个系统之间的工作情况相互依 赖，这就更增加了问题的复杂程度。 您的电脑没有问题，但是网络中断一 结果，工作人员就无法进行日常工 作。工作流程一切照旧，但是，制热、 通风与空调控制系统停工，所以生产 也无法继续。工厂和企业之中存在很 多任务关键系统一一如电能质量发生 问题，随时可能导致系统陷入令人头 痛的瘫痪状态。这是最为恼人的时刻 了。电能质量发生问题的根源究竟何 在？大多数电能质量问题是由工厂 的内部因素造成的，其中包括： y 安装问题一一接地不良、布线不 当、或是配电范围过小；y 操作问题设备的运行参数超过设计范围；y 缓解谐波措施不当一一屏蔽不 当或没有采取功率因数校正措 施；y 维护问题一一电缆绝缘性能或 接地连接老化。即使工厂设计完美，设备的安装和维 护也无懈可击，随着设备的使用和老 化，一样会发生电能质量问题。电能质量问题也可能来自工厂外部。 我们的生活中存在突然停电、电压骤 降和发生电涌的风险，显然，一旦真 的发生这些意外，代价都是巨大的。 那么，我们该如何定量计算这些成本 呢？衡量电能质量的成本电能质量问题产生的影响主要可以归 纳为三个方面：停工、设备故障和能 源成本增加。停工要计算系统停工的成本，需要知道两个因素：1. 系统每小时的生产收入；我们通过举例说明。您的工厂每小时生产 1,000件产品，每个产品售价为9美兀。因此，您每小时的收入合计为9,000美元。扣除生产成本3,000美元，您 每小时的运营收入为6,000美元。一旦停工，您每小时将损失 6,000美元 的收入，此外还必须支付固定成本（其中包括各项杂费和工人工资）。这 些是停工的成本，但是，其中还涉及其它相关成本：y 废品。如果生产流程突然停止，会损失多少待生产的原材料或半成品？y 重新开工。意外停产之后，清理场地并重新投产的成本多大？y 额外劳动力成本。一旦停产，您是否需要在此后支付加班费用、或是 将工作量外包？2. 生产成本。 同样，还要考虑业务流程。该流程 是连续的、完全使用的流程（如： 炼油厂）吗？您的产品是否一经生 产，必须立即消费（如：电厂发出 的电能）？如果目前的产品停止生 产，顾客是否会马上寻找其它的替 代品（如：信用卡）？只要上述问 题之一的答案是肯定的，那么，一 旦生产停止，损失将是难以弥补的。您的工厂是原始设备制造商吗？如 果不能够及时交付货物，您的客户 就可能转而选择其他供应商。设备冋题由于其中存在许多变量，实际的成 本难以精确计算。发动机停止运转 的原因究竟是谐波过剩，还是其它 原因？三号生产线发现废品，是由 于电源波动导致设备性能的起伏 吗？要得到正确的回答，需要了解 以下事实：1. 要追溯到问题的真正根源；2. 确定实际成本。举例说明。假设您的工厂生产塑料 网兜，产品厚度必须一致。某天下 午操作人员发现废品率突然升高 了。您很快发现，由于通风和空调 系统的负载较大，引起电压降低， 结果导致机器的运行速度存在变 化。根据生产经理的初步估算，每 天报废的产品会减少大约3,000美 元的收入。这就是电压过低导致的 收入减少。但是请注意，这里还涉 及到其它成本，包括我们在此前“停 工”一节中介绍的各种成本。能源成本要降低电费，您就必须对用电模式进行记 录，并调整系统和负载的运行时间，减少 以下内容：1. 实际用电量（kWh）2. 功率因数损耗；3. 峰值需求收费结构。通过消除配电系统中的无用功，可以降低实 际用电量。以下情况可能导致系统无用功的 产生：y 由于存在不平衡负载和三倍次数谐 波，导致较高的中性电流；y 高负载的变压器，特别是负担非线性 负载的变压器；y 发动机、驱动设备老旧和其它发动机 问题；y 电能高度失真，导致电力系统温度过只要校正功率因数，就可以避免功率因数 损耗。一般来说，必需安装校正电容器。 但是，首先必须对系统失真进行校正一一 电容可能导致谐波的低阻抗，如果安装不 合适的功率因数校正设备，会引起共振， 甚至因此烧坏电容。如果其中存在谐波， 请事先咨询电能质量工程师，然后再对功 率因数进行校正。还可以通过管理用电高峰时段的负载，降 低用电高峰需求收费。不幸的是，很多人 往往忽略该成本的一个重要组成部分 用电高峰时的电能质量不佳，可以引发不 少潜在问题一一并因此低估了高峰时段的 超额用电费用所包括的内容。要确定高峰 时段负载的真实成本，需要了解以下三个 因素：1. “正常”的用电量；2. “洁净电能”的用电量；3. 高峰时段负载的收费结构。我们通过举例说明。您的工厂/办公室每个 工作日的平均耗电量为570 kWh，但是高 峰时段达710 kWh。电厂如果测得您的耗 电量大于600 kWh持续超过十五分钟，每 超10 kWh都会加收费用。但是，只要您 对功率因数进行校正、减少谐波、校正电 压骤降，并安装负载管理系统，工厂的电 力使用情况将获得全新的改观一一完全在 您的可控范围之内。只要消除电能质量问题，您就可以减 少高峰时段的用电量，或是用电量的 起计费用。通过使用负载管理，可以 控制特定设备的运行时间，以及不同 负载并行开动的模式。现在您的工厂 平均耗电量为515 kWh，高峰时段的 用电量下降到650 kWh。您还可以使 用负载管理方法，让不同负载交替运 行，减少全部负载同时运转的机会一 这样，即使是高峰时段，用电量也 极少超过595 kWh。节省电能质量费用您已经对电能质量不佳引起的额外成 本有了一定认识，现在需要学习如何 把此类成本降到最低。请阅读以下步 骤：y 检查系统设计。确定您的设备系 统如何最好地配合生产流程，以 及需要安装何种基础设施来防止 设备故障。安装新设备之前，一 定要检查线路容量。如果配置更 改，要重新检查重要的设备。y 遵循相关标准。例如，请检查设 备的接地系统是否符合IEEE-142 的标准。还需要检查配电系统是 否符合IEEE-141标准。y 检查用电防护系统。其中包括避 雷保护、TVSS及电流浪涌抑制系 统。上述防护系统是否规格合理、 安装恰当？y 请对所有负载进行基线测试，获 取相关数据。这是进行预防维护 的关键，有助于发现初露端倪的 问题。y 减轻问题。减轻各种电能质量问 题也包括校正过程（例如：接地 维修）和处理过程（例如：K等级 的变压器）。请考虑功率调节和 后备电源。y 检查维护措施。您是否在测试之 后对采取的纠正措施进行过后继 跟踪？请对关键点进行定期检查 例如，测试对地的中性电压 和馈线/关键支路的接地电流。还 可以进行配电设备的红外测试。 确定故障的根源所在，以便防止 事故再次发生。y 使用监控功能。如果发动机温度 过高，此前您否监测到电压失真 的迹象？您是否能够追踪瞬变电 流？如果没有电力监控系统，您 恐怕无法提前发现不断累积的潜 在问题结果导致系统直接崩 溃。现在，您需要确定采取预防和修复措 施将花费几何一一然后再和电能质量 不佳的高昂代价进行比较。通过比较, 您一定会下定决心，斥资修复电能质 量问题。这不是一步到位的工作，而 需要持续的努力，因此最好不要采用 工程外包方式。请使用恰当的工具， 进行电能质量的测试和监控；目前， 这样的工具完全在您的负担范围之内 而且， 得多。3福禄克培训合作项目电能质量不佳的代价3福禄克培训合作项目电能质量不佳的代价3福禄克培训合作项目电能质量不佳的代价3福禄克培训合作项目电能质量不佳的代价美国福禄克公司?2007福禄克公司。版权所有。网址：http : /www.fluke.com .cn3福禄克培训合作项目电能质量不佳的代价