Att spara energi och minimera energiförluster är en av de viktigaste aspekterna av energianvändning. När du vill spara energi måste du titta på din energiförbrukning och ta fram en energibesparingsplan med hjälp av elkvalitetshantering, oavsett vilken bransch du arbetar inom.
Mäta energiförbrukning
Det första steget i att ta fram ett elkvalitetshanteringsprogram är att mäta aktuell energiförbrukning för hela anläggningen. Du kan använda den inledande undersökningen till att hitta snabba och enkla lösningar att börja med, som områden som vanligtvis är stängda på helger som du kan stänga av. Du kan spåra områden som bidrar till din energianvändning förutom stor utrustning, som eluppvärmning, belysning som är på och datorer som inte stängs av.
När du har identifierat och implementerat de första åtgärderna fortsätter du med mer detaljerade studier i hela byggnaden eller anläggningen. Om du vill köra belastningsstudier för hela anläggningen använder du Flukes elkvalitetsanalysator 1777 för trefassystem. Med hjälp av de mätningarna kan du se var du kan göra betydande energibesparingar genom att stänga av vissa system under natten när de inte används.
Överväganden för avancerad elkvalitetsanalys
Nästa steg i processen för att minska energiförbrukningen är att identifiera var det uppstår energiförluster. Ett område att fokusera på är förluster i ledare. När ström flödar genom ledare omvandlas en del av den energi som genereras till energiförluster i form av värme. Du använder den grundläggande I2R-ekvationen som anger levererad effekt till att se hur du kan lösa det problemet, men det innebär att du måste välja mellan två olika lösningar: minska strömflödet (I) eller motståndet (R). Oavsett vilket du ändrar får du problem:
- om du sänker strömmen (i) kommer inte belastningen att fungera på rätt sätt, och
- om du minskar motståndet (R) kommer kostnaderna att öka eftersom du måste montera koppar- eller aluminiumledare.
Så vilken är den bästa lösningen?
Börja med att överväga ledarstorlek. National Electric Code (NFPA 70 eller NEC 100) innehåller många olika riktlinjer för ledarstorlek och beskrivningar av rätt ledarstorlek för nästan alla användningsområden. Det viktigaste att tänka på när du väljer ledarstorlek är att det går att använda ledarna på ett säkert sätt med den lämpligaste isoleringen baserat på längd, yta och förväntad märkström. Genom att göra det kan du minimera energiförlusterna, vanligtvis till 2 % eller mindre, och uppnå acceptabelt spänningsfall i ledarna. Du kan även installera belastningar med högre effektivitet. Överväg om du ska kontrollera om motorerna är överdimensionerade för det aktuella användningsområdet.
Energiförlust
De reglerna och riktlinjerna är användbara när du monterar ny utrustning men ibland fungerar det inte som det ska när du har slutfört kabel- och belastningsinstallationen. Utrustningen kan få tillägg och dessutom kan justeringar, flytt och ålder leda till betydande energiförluster. De områden där energiförluster framför allt kan uppstå är relaterade till elkvalitet: spänningsreglering, övertoner, effektfaktor och obalanserade belastningar.
Spänningsreglering
Spänningsreglering används till att minska energiförbrukningen för spänningsberoende belastningar genom att minska eller styra spänningsnivåerna inom utrustningstillverkarnas specifikationer, vilket leder till energibesparingar. När du installerar mer effektiva laster vid en transformator kan spänningen i systemet stiga eller regleras på fel sätt.
Om du vill lösa spänningsregleringsproblem använder du Flukes elkvalitetsanalysator 1777 för trefassystem till att identifiera transientspänningar och spänningsobalans. Båda de problemen kan leda till fel, oplanerade driftstopp och dyra reparationer.
Övertoner
Övertoner förvränger spänning och ström och stör perfekta sinusvågor för spänning. Ett av de mest välkända problemen på grund av övertoner i elsystem är den överskottsvärme de generar i ledare som leder i överhettning i fas- och neutralledare, så kallade ”trippelövertoner”.
Extravärmen orsakar problem i kablar, motorlindningar och transformatorer. Överhettningen kan orsaka betydande skador, vilket kan leda till oplanerade driftstopp och dyra reparationer. Om du vill mäta och felsöka övertoner använder du Flukes elkvalitetsanalysatorer i 1770-serien för trefassystem.
Obalanserade laster
För trefasmotorer försämrar obalans utrustningsprestanda och minskar livslängden. Spänningsobalans i motorstatorterminaler orsakar fasströmsobalans som är proportionellt sett mycket större än spänningsobalansen. Obalanserad ström leder till vridmomentspulsationer, ökade vibrationer och mekaniska påfrestningar, ökade förluster och motoröverhettning. Alla de här problemen förbrukar energi som du kan mäta i W. Om du vill felsöka och mäta obalanserad energiförlust använder du Flukes elkvalitetsanalysator 1777 för trefassystem.
Fördelar med elkvalitetsstudier
När du har använt elkvalitetsstudier till att identifiera områden med energiförluster vidtar du åtgärder för att lösa problemen:
- Skapa en förebyggande underhållsrutin så att du kan fortsätta mäta mot ditt riktmärke och identifiera problem när de uppstår.
- Montera övertonsfilter på de belastningar som genererar övertonsförvrängningar på anläggningen.
- Hitta orsakerna till obalans, vilket kan innebära att du måste skapa ett reparations- och bytesschema för stora motorer med problem med mekanisk obalans.
- Minska problem med obalanserade belastningar. I vissa fall kan det innebära att du måste justera enfasbelastningar så att de fördelas jämnare över faserna.
- Byt eventuella trasiga säkringar. Om en säkring i en grupp med trefaskondensatorer för energiförbättring har gått kan det också orsaka problemet. I så fall kan du lösa större obalanser genom att helt enkelt byta den.
Du kan använda elkvalitetsstudier till att hitta mycket av vad du kan göra för att spara energi, minska energiförluster på grund av problem i anläggningen och sänka energikostnaderna. Genom att övervaka elkvaliteten kan du identifiera dina problem och se hur du åtgärdar dem.
Förutom energibesparingar har elkvalitetsstudier lett till några ytterligare fördelar. Du kan bland annat
- identifiera potentiella felpunkter i utrustning som kan orsaka större störningar
- hitta utrustningsfel som kan orsaka till följdproblem
- hitta felaktigt installerade brytare som ofta utlöses av misstag.