Мониторинг промышленной энергии выходит за рамки кВт·ч

Промышленное управление энергопотреблением меняется. В прошлом многие заводы проверяли только общий показатель киловатт-часов в счете за электроэнергию. Сегодня эта единственная цифра часто недостаточна.

Производственные предприятия нуждаются в более четком представлении о том, как, когда и где электроэнергия используется. Поэтому все больше промышленных пользователей добавляют в свои электросети трехфазные счетчики электроэнергии, вольтметры, амперметры, ваттметры и терминалы мониторинга энергоэффективности.

Эти устройства помогают компаниям перейти от месячного анализа счетов к ежедневному операционному контролю. Они также могут предоставить полезные данные для технического обслуживания оборудования, распределения затрат, планирования мощности и проектов по энергосбережению.

Почему данные только по кВт·ч имеют ограничения

Счетчик электроэнергии регистрирует количество потребленной электроэнергии за определенный период. Эта информация важна для выставления счетов и анализа затрат на энергию. Однако общая величина кВт·ч не объясняет, почему потребление увеличилось.

Например, повышенный месячный показатель может быть результатом:

• Длиннее рабочего времени производства
• Новое оборудование
• Работа машины при низкой нагрузке
• Низкий коэффициент мощности
• Несбалансированные трехфазные нагрузки
• Абнормальный ток
• Изменения напряжения
• Оборудование, оставленное включенным в период простоя

Без более детальных измерений менеджерам объектов может быть трудно определить реальную причину. Поэтому промышленный мониторинг электроэнергии должен включать как накопленную энергию, так и реальные электрические данные.

Вольтметры помогают выявить проблемы с электропитанием

Вольтметр показывает электрическое напряжение, подаваемое на цепь или машину. Стабильное напряжение поддерживает нормальную работу оборудования. Напротив, слишком высокое, слишком низкое или нестабильное напряжение может повлиять на двигатели, приводы, системы управления и другое электрооборудование.

Мониторинг напряжения может помочь техническим командам выявить:

• Падение напряжения во время пиковой нагрузки производства
• Различия между фазами
• Нестабильное входное питание
• Возможные проблемы с проводкой
• Нагрузки, влияющие на локальную распределительную сеть

Однако единичный показатель может не показать полную картину. Постоянный мониторинг предоставляет лучшую запись о том, когда начинается проблема с напряжением и как долго она длится.

Амперметры показывают фактическое состояние нагрузки

Амперметр измеряет электрический ток, протекающий по цепи. Эти данные помогают операторам понять, насколько интенсивно используется питающий кабель, машина или производственная линия.

Высокий ток может указывать на перегрузку, неисправность оборудования или неожиданный производственный спрос. Между тем, низкий ток может показать, что машина работает без достаточного выхода продукции.

Данные о токе также могут поддерживать планирование электрической мощности. Перед добавлением новых машин инженеры могут просмотреть существующие уровни нагрузки, вместо того чтобы полагаться только на номинальные значения оборудования.

Для трехфазных систем ток на каждой фазе должен проверяться отдельно. Большая разница между фазами может увеличить потери и создать дополнительное напряжение на электрооборудовании.

Ваттметры связывают нагрузку с реальным потреблением мощности

Ваттметр измеряет активную электрическую мощность. Он показывает реальную мощность, используемую оборудованием в данный момент.

Это измерение полезно, потому что две машины могут иметь похожие часы работы, но очень разные потребности в мощности. Ваттметр может помочь сравнить машины, производственные линии, смены и режимы работы.

Например, завод может использовать данные ватт для сравнения:

• Производственный и ожидательный режим работы
• Нормальное и перегруженное оборудование
• Дневные и ночные смены
• Старые и новые машины
• Разные партии одного и того же продукта
• Оборудование до и после технического обслуживания

В результате менеджеры могут связать электропотребление с фактической производственной деятельностью.

Мониторинг коэффициента мощности поддерживает лучшую эффективность

Коэффициент мощности описывает, насколько эффективно электрическая мощность преобразуется в полезную работу. Двигатели, трансформаторы, компрессоры и другие индуктивные нагрузки могут снизить коэффициент мощности.

Низкий коэффициент мощности может увеличить ток и создать больше нагрузки на кабели, трансформаторы и распределительное оборудование. На некоторых рынках это также может привести к дополнительным платежам за коммунальные услуги.

Поэтому мониторинг коэффициента мощности важен для многих промышленных пользователей. Он может помочь компаниям оценить, работает ли оборудование для компенсации правильно, и выявить цеха с плохой электрической производительностью.

Однако покупатели должны убедиться, что выбранный промышленный счетчик электроэнергии поддерживает требуемые измерения активной, реактивной мощности и коэффициента мощности.

Мониторинг спроса помогает контролировать пиковые нагрузки

Стоимость электроэнергии не всегда основана только на общем потреблении. Некоторые промышленные тарифы также включают плату за максимальный спрос или пиковый спрос.

Короткий период высокой нагрузки может увеличить стоимость электроэнергии за весь цикл выставления счетов. По этой причине заводы все чаще мониторят спрос в реальном времени.

Данные о спросе могут помочь командам:

• Избежать одновременного запуска нескольких крупных машин
• Планировать процессы с высоким энергопотреблением
• Контролировать необязательные нагрузки во время пиковых периодов
• Проверять мощность трансформаторов
• Устанавливать алерты по нагрузке
• Планировать будушее электрическое расширение

Этот подход превращает данные счетчиков в практический инструмент для работы.

Создание базового показателя энергопотребления завода

Перед началом проекта по энергосбережению компания нуждается в базовом показателе. Это запись нормального электропотребления в определенных производственных условиях.

Полезный базовый показатель может включать:

• Общее потребление энергии
• Эnergопотребление по цехами
• Эnergопотребление по производственным линиям
• Пиковый спрос
• Часы работы
• Производственный выход
• Тенденции напряжения и тока
• Коэффициент мощности
• Потребление энергии в период простоя

Затем компания может сравнить будущие результаты с тем же базовым показателем. Это упрощает проверку того, снизило ли новое оборудование, программа технического обслуживания или изменение режима работы электропотребление.

Использование трехфазных счетчиков электроэнергии для подсчетов

Заводы часто устанавливают трехфазные счетчики электроэнергии на основном входном питании. Однако один основной счетчик не может объяснить, как электроэнергия распределяется между различными зонами.

Подсчет включает установку дополнительных счетчиков на важных питающих кабелях и нагрузках. Это могут быть производственные линии, компрессоры, насосы, системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха, склады и офисные помещения.

Компактные счетчики на DIN-рейку подходят для многих распределительных шкафов. Трехфазный счетчик электроэнергии на DIN-рейку DTSU1218 компании Saving Meter поддерживает измерение энергии, обработку данных, реальный мониторинг и обмен информацией. Его интерфейс RS485 поддерживает протоколы Modbus и DL/T 645, которые могут помочь подключить счетчики к системам управления или энергоменеджмента.

Преобразование показаний счетчиков в полезную информацию

Сбор данных — это только первый шаг. Система также должна организовать информацию так, чтобы операторы могли ее понять.

Счетчики должны группироваться по заводам, цехами, производственным линиям, типам оборудования или центрам затрат. Платформа мониторинга затем может сравнивать потребление за разные периоды времени и группы нагрузок.

Полезные отчеты могут включать:

• Ежедневное и месячное электропотребление
• Эnergопотребление на единицу продукции
• Рейтинг потребления по цехами
• Записи пикового спроса
• События с абнормальной нагрузкой
• Несбалансированность фаз
• Потребление энергии при холостом ходу
• Статус коммуникации

Четкие отчеты помогают управленческим командам сосредоточиться на областях с наибольшим потенциалом улучшения.

Что должны подтвердить покупатели B2B

Перед заказом промышленных счетчиков электроэнергии покупатели должны определить полное применение, а не выбирать модель только по цене.

Важные требования включают:

• Однофазная или трехфазная система
• Номинальное напряжение и ток
• Прямое или через трансформатор тока соединение
• Класс точности
• Измерение активной и реактивной энергии
• Данные о напряжении, токе и мощности
• Мониторинг коэффициента мощности и спроса
• Интерфейс коммуникации
• Поддерживаемый протокол
• Место для установки на панели
• Интеграция с программным обеспечением
• Требуемые стандарты и сертификаты

Пробное тестирование также полезно перед серийным производством. Оно позволяет покупателю проверить проводку, показания, коммуникацию и совместимость с платформой.

Поддержка промышленного измерения от Saving Meter

Saving Meter — это провайдер услуг по управлению энергопотреблением. Его портфель включает интеллектуальные счетчики электроэнергии, трехфазные счетчики, счетчики на DIN-рейку, терминалы сбора данных, облачное программное обеспечение, интеграцию систем и поддержку эксплуатации.

Для промышленных проектов покупатели могут предоставить электрические схемы, типы контролируемых нагрузок, количество счетчиков, потребности в коммуникации и требования к программному обеспечению. Затем Saving Meter может поддержать выбор модели и планирование системы.

Поскольку затраты на энергию привлекают больше внимания, заводам нужны не только месячные общие показатели кВт·ч. Подробные электрические данные могут помочь им найти потерю энергии, понять нагрузки на оборудование и принять лучшие решения по эксплуатации.