Ako závod na výrobu potravín skrátil prestoje o 45 % pomocou zariadení Soutya AC RCBO

Závod na spracovanie potravín v Johor v Malajzii strácal každý mesiac tisíce dolárov kvôli poruchám elektrického prúdu a výpadkom výroby, ktoré spôsobili. Zariadenie nahradilo svoje zastarané samostatné usporiadanie MCB a RCCB za ističe s nadprúdovou ochranou (RCBO) ovládané striedavým prúdom od spoločnosti Soutya. Výsledok: neplánované prestoje klesli v prvom štvrťroku o 45 % a obťažujúce jazdy klesli o viac ako 90 %.

Pozadie zákazníka

Závod zamestnáva 120 ľudí a prevádzkuje tri výrobné linky na balené omáčky a dresingy. Každá linka prevádzkuje kombináciu chladiacich jednotiek, mixérov s vysokým strihom a automatických plniacich strojov. Elektrický systém odoberá priemernú záťaž 850 A cez dve hlavné rozvodné dosky a tretia doska sa stará o HVAC a osvetlenie.

Výroba potravín si vyžaduje nepretržitú prevádzku. Zastavenie uprostred dávky môže pokaziť suroviny a vynútiť si úplný cyklus čistenia. Zariadenie bolo v prevádzke 12 rokov a elektrická infraštruktúra sa postupne rozrastala s pribúdaním nových zariadení.

Výzvy a body bolesti

Pôvodný dizajn používal tepelno-magnetické miniatúrne ističe (MCB) na nadprúdovú ochranu a samostatný istič zvyškového prúdu (RCCB) v hornej časti každej dosky. Teoreticky toto vrstvenie poskytuje nadprúdovú aj zemnú ochranu. V praxi to spôsobilo vážne koordinačné problémy.

Pohony s premenlivou rýchlosťou na miešačkách generovali malé zvodové prúdy. Tieto zvodové prúdy sa nahromadili na hlavných RCCB, ktoré sa spustili bez varovania. Počas jedného trojmesačného obdobia závod zaznamenal 14 neplánovaných elektrických odstávok. Každé vypnutie trvalo v priemere 40 minút. Pri odhadovanej cene 18 000 USD za hodinu v strate produkcie a plytvaní prísadami tieto udalosti stoja zhruba 168 000 USD za štvrťrok.

Tím údržby vyskúšal dve opravy. Najprv zvýšili hodnotenie citlivosti RCCB z 30 mA na 100 mA. Znížilo sa tým nepríjemné spúšťanie, ale zároveň sa zvýšilo bezpečnostné riziko, pretože zvyškový prúd 100 mA môže byť nebezpečný. Po druhé, nahradili staršie RCCB novými jednotkami od iného výrobcu, dúfajúc, že ​​pomôže lepšie vnútorné filtrovanie. Nie. Zvodové prúdy boli stále prítomné a nové RCCB sa správali rovnako.

Prečo striedavý prúdový istič Soutya s nadprúdovou ochranou?

Dodávateľ elektrickej energie závodu vyhodnotil tri možnosti: ponechať vrstvený dizajn MCB + RCCB, prejsť na vyhradené relé zvyškového prúdu so samostatnými CT alebo prepnúť na jednotlivé RCBO na každom výstupnom okruhu. Dodávateľ porovnal jednotky dvoch svetových značiek a istič s nadprúdovou ochranou Soutya so striedavým prúdom.

O výbere rozhodovali tri faktory. Po prvé, Soutya RCBO kombinuje tepelno-magnetickú nadprúdovú ochranu a detekciu zvyškového prúdu 30 mA v jedinom module, čím sa úplne eliminuje problém s koordináciou. Po druhé, vypínacie charakteristiky jednotky boli v súlade s normou IEC 60898-1 pre nadprúdovú ochranu a požiadavkami na výkon zvyškového prúdu v GB/T 6829-2017. Po tretie, jednotka Soutya ponúkala vypínaciu kapacitu 6 kA za cenu približne o 15 % nižšiu ako porovnateľný európsky dovoz.

Dodávateľ ocenil aj štandardizované usporiadanie svoriek produktu, ktoré zjednodušilo zapojenie panelov. Inžinier závodu potvrdil, že Soutya RCBO spĺňa všetky miestne bezpečnostné požiadavky a bude akceptovaný elektroinšpektorom.

Proces implementácie a aplikácie

Projekt rekonštrukcie trval štyri týždne. Dodávateľ začal s úplným auditom zaťaženia všetkých odchádzajúcich okruhov, meraním skutočných prevádzkových prúdov a zistením, ktoré okruhy zaznamenali historickú poruchu. Tento audit vytvoril základ pre plán panelu, ktorý každému okruhu pridelil správne hodnotené RCBO.

Ďalšie kroky boli:

• Odpojenie každej distribučnej dosky a odstránenie existujúcich MCB a predradeného RCCB.
• Inštalácia RCBO Soutya v každej pozícii výstupného okruhu.
• Pridanie jednotlivých neutrálnych svorkovníc tam, kde ich staršie panely nemali, pretože každý RCBO vyžaduje vyhradené neutrálne pripojenie na snímanie vyváženia jadra.
• Testovanie každého obvodu pomocou prenosného testera RCD na overenie času vypnutia a prahu zvyškového prúdu.
• Uvedenie dosiek do prevádzky a zaznamenávanie základných elektrických parametrov na porovnanie.

Počas práce sa objavil jeden problém. Niekoľko panelov na staršej výrobnej linke bolo prepojených so zdieľanými neutrálmi naprieč viacerými obvodmi. V tejto konfigurácii vidí RCBO súčet spätných prúdov a vypne sa. Riešením bolo prepracovať štyri čiastkové obvody, aby každý chránený obvod dostal vlastný neutrálny vodič. To pridalo dva dni k plánu, ale bolo to nevyhnutné na to, aby bola inštalácia funkčná.

Výsledky aplikácie a kvantifikované výsledky

Dva mesiace po uvedení do prevádzky sa v denníkoch údržby zariadenia objavilo:

• Obťažujúce cesty klesli o 92 %, zo 14 za štvrťrok na 1 – 2 za štvrťrok.
• Neplánované prestoje klesli zo 140 minút za mesiac na 35 minút za mesiac, čo predstavuje zlepšenie o 75 %.
• Celkové štvrťročné náklady na odstávky elektrickej energie klesli zo 168 000 USD na menej ako 40 000 USD, čím závod ušetril viac ako 128 000 USD za štvrťrok.
• Počas dvojmesačného hodnotiaceho obdobia nedošlo k zmeškaniu termínov výroby v porovnaní s tromi v predchádzajúcom štvrťroku.

Projekt sa splatil za menej ako mesiac. Pretože RCBO Soutya reagujú na zvyškové prúdy do 0,1 sekundy, elektráreň tiež zlepšila úroveň bezpečnosti bez obetovania doby prevádzkyschopnosti. Tím údržby teraz trávi čas inými úlohami namiesto resetovania a riešenia problémov.

Posudok klienta

Manažér elektrickej energie a údržby závodu to povedal jasne: "Prešli sme od prenasledovania fantómových výjazdov každý týždeň k systému, ktorý funguje. RCBO Soutya nám dávajú istotu, že každý okruh je chránený a zostávajú online, keď by mali."

Poučenia a odporúčania

Ostatné zariadenia so starnúcimi elektrickými systémami si môžu z tohto projektu vziať tri lekcie.

• Po prvé, jednotlivé RCBO na každom výstupnom okruhu sa oplatí investovať. Izolujú poruchy na jednom okruhu, takže jediný problém už nezastaví celú výrobnú linku.
• Po druhé, pred výberom hodnotení vykonajte dôkladný audit zaťaženia. Dodatočný čas strávený meraním skutočných prúdov zabraňuje nákladným chybám a zabezpečuje koordináciu.
• Po tretie, skontrolujte uzemnenie a neutrálne vedenie vo vnútri existujúcich panelov. Zdieľané neutrály sú najčastejším dôvodom zlyhania retrofitu RCBO. Plán prepracovania v harmonograme projektu.

Ak by tím urobil projekt znova, trval by na neutrálnom prepojovaní káblov počas plánovaného obdobia odstávky. V tomto prípade zhotoviteľ dokončil práce počas bežných údržbových okien, čo natiahlo harmonogram. Vyhradené vypnutie by bolo čistejším a rýchlejším prístupom.

Referencie

• GB/T 6829-2017. Prúdové ističe s alebo bez nadprúdovej ochrany pre domácnosť a podobné použitie (RCBO).
• IEC 60898-1. Elektrické príslušenstvo - Ističe na nadprúdovú ochranu pre domáce a podobné inštalácie - Časť 1: Ističe pre striedavý prúd. Prevádzka.
• GB/T 16895.1-2020. Elektrické inštalácie nízkeho napätia - Časť 1: Základné princípy, hodnotenie všeobecných charakteristík, definície.