Power Management onmisbaar in de moderne elektrische installatie

Technisch beheerders van elektrische installaties staan voor grote uitdagingen. Er moeten tal van energiebesparende maatregelen genomen worden. Daarnaast maakt de toename van het gebruik van frequentieregelaars, ledverlichting het elektriciteitsnet steeds gevoeliger. Dit zet de stabiliteit van de elektrische installatie steeds verder onder druk.

Elektrische energievoorziening in industriële installaties

Het gebruik van elektronica binnen de industrie is de afgelopen decennia enorm toegenomen. Productieprocessen zijn verregaand geautomatiseerd wat de productiviteit sterk vergroot. De toepassing van frequentieregelaars is niet meer weg te denken. Daarnaast moeten steeds meer energiebesparende maatregelen genomen worden. Denk hierbij aan het plaatsen van zonnepanelen en ledverlichting.

Al deze elektronische apparaten vervuilen het stroomnet en beïnvloeden de power quality (kwaliteit van spanning en stroom) negatief. Tegelijkertijd is deze apparatuur steeds gevoeliger voor de vervuiling die ze zelf veroorzaken. Dit heeft grote gevolgen voor de stabiliteit van de elektrische energievoorziening:

  • er is meer kans op uitval van (delen) van de installatie door spanningsdips en/of stroompieken;
  • een falend noodstroombedrijf, harmonische vervuiling en ongelijk belaste fasen;
  • meer storingen en hogere onderhoudskosten door toenemende netvervuiling veroorzaakt door frequentieregelaars, ledverlichting, zonnepanelen en laadpunten voor elektrisch vervoer;
  • een zwaarder belaste transformator ten gevolge van netvervuiling;
  • een steeds scherper wordende juridische afkadering en vastlegging van verantwoordelijkheden ten aanzien van de kwaliteit van elektrische energie.

Een gevolg van bovenstaande trends is dat de beheersbaarheid van de elektrische energiesystemen afneemt. Systemen falen in noodstroombedrijf en spanningsdips leiden tot uitval van processen of zelfs het tijdelijk sluiten van afdelingen. De kosten van een slechte Power Quality zijn niet altijd zichtbaar en worden veelal uit onderhoudspotjes betaald.

Een gezonde spanning leidt tot lagere onderhoudskosten - Energiemanagement fortop

Kwaliteitsaspecten van spanning en stroom in energiemanagementsystemen

Bestaande energiemeetsystemen richten zich hoofdzakelijk op het energieverbruik. Hierbij wordt de “gezondheid” van stroom en spanning uit het oog verloren. Elektrische verstoringen, spanningsdips en Power Quality worden meestal niet geregistreerd, waardoor de oorzaak van spanningsuitval vaak onbekend is. Dit is vandaag de dag niet meer acceptabel.

Met onze ervaring in kritische applicaties als ziekenhuizen, procesindustrieën en datacenters zijn we in staat om de beschikbaarheid van spanning en stroom onder alle condities te vergroten. Fortop gebruikt hiervoor de unieke keten van competenties van meten, monitoren en verbeteren. Deze keten van competenties dragen bij aan een hogere bedrijfszekerheid continuïteit van elektrische energie en noemen we ook wel power management. Lees meer over een goede stroomvoorziening.

De vier aspecten van power management

Power management is een continu verbeterproces van meten, monitoren en verbeteren met als doel uitval voorkomen, energie- en onderhoudskosten te verlagen en de gevolgen van storingen te minimaliseren.

Power management is te verdelen in vier aspecten:

1. Energie (kWh)

De verplichte EED Energie-audit en scherper wordende eisen vanuit de overheid maken continu inzicht in de energiestromen noodzakelijk. Door energie zichtbaar te maken wordt de bewustwording en betrokkenheid bij maatregelen vergroot en heeft u continu inzicht in de effecten ervan. Ook wordt hiermee het verrekenen van energie naar deelprocessen en zelfs producten mogelijk. Door het vermogen van boven tot onder in de installatie te visualiseren worden het energieverlies, de sluipverbruikers en aansluitfouten van meters direct herkend.

2. Load (kVA)

Beheerders willen graag weten waar groei in de installatie mogelijk is, zonder de installatie uit te breiden. Hoeveel kan ik nog groeien op de bestaande nettransformator? Harmonische vervuiling, lage cos-phi en ongelijk belaste fasen leggen extra druk op de elektrische infrastructuur. Daarnaast zorgt het dynamische gedrag van de belasting ervoor dat het moeilijk is voorspellingen te doen. Een goede meting van harmonische en inzicht tot op de milliseconde is dan noodzakelijk.

3. Events (spanningsdips en pieken)

Bij elektronische belastingen als frequentieregelaars leidt een spanningsdip tot een stroompiek. Hierdoor kunnen beveiligingen uitschakelen. Events als spanningsdips en stroompieken kunnen leiden tot uitval van (delen) van de elektrische installatie. Door tijdige alarmering kan de uitvalduur worden verkort doordat het zoeken naar storingen sneller gaat. Door het registreren van deze dips en pieken tot een resolutie van 50 microseconde kan de oorzaak worden achterhaald en kunnen passende maatregelen worden genomen om de negatieve gevolgen van deze verschijnselen te minimaliseren. Lees meer analysers voor tijdige alarmering.

4. Power Quality

Een “gezonde” spanning leidt tot lagere onderhoudskosten, helpt uitval voorkomen en bespaart elektrische energie. Daarnaast zorgt het voor inzicht en een scherpe verdeling van verantwoordelijkheden. Dit is van belang bij aansprakelijkheidskwesties na het uitvallen van apparatuur. Spanningskwaliteitsnormen spelen hierbij een belangrijke rol. Het bepaalt onder andere of apparatuur aangesloten mag worden en of apparatuur wel of niet onder garantie valt.

Bij de integratie van energiemeetsystemen voor energiebesparing is het een must om de kwaliteitsaspecten van spanning en stroom mee te nemen en te integreren in het meetconcept.

Meten, monitoren en verbeteren - Energiemanagement fortop

In 3 stappen naar minder verbruik, lagere onderhoudskosten en minder uitval

Power Management is een continu verbeterproces van meten, monitoren en verbeteren met als doel het energieverbruik en onderhoudskosten te verlagen en de kans op uitval de minimaliseren.

Stap 1: Meten

Voor een continu verbeterproces is het nodig 24/7 te meten. Alleen zo worden trends vastgelegd, kan energiebesparing worden aangetoond en kan direct worden gealarmeerd bij incidenten.

Voor het opzetten van een “installatiedekkend” meetsysteem hanteert fortop een standaard blauwdruk waarbij elk niveau van de elektrische installatie het meest geschikte meetinstrument krijgt. Fortop maakt hierbij gebruik van meetinstrumenten van Janitza. Met een resolutie van 50us worden spanningen en stromen gesampled. Dit zorgt voor een nauwkeurige meting en storingsregistratie. De Janitza meters worden in Duitsland geproduceerd en toegepast in vele high-end applicaties.

We onderscheiden vier meetniveau’s met elk hun eigen meetinstrument:

Voor elke niveau heeft Janitza een geschikt meetinstrument.

Power management in industrie - fortop

De keuze voor een energiemeter hangt af van wat u wilt meten en hoe u wilt dat de gegevens gepresenteerd worden. Lees meer over hulp bij het kiezen van de juiste meter.

Stap 2: Monitoren

Power monitoringssysteem

Om alle meetdata te verzamelen in één systeem is een power monitoringssysteem nodig. Een power monitoringssysteem is speciaal ontwikkeld om de grote hoeveelheden data die de energiemeters genereren op te kunnen slaan om te zetten naar zinvolle informatie. Alle meetinstrumenten worden uiteindelijk met een Ethernetwerk verbonden waarna deze gekoppeld worden met een power monitoringssysteem.

Data via web-interface

Met een power monitoringssysteem wordt tot op de milliseconde inzicht verkregen in real-time en historische meetdata van de gehele installatie. Energiemanagement volgens ISO500001, Power Quality management en RCM (Aardfoutmonitoring) worden in één softwaretool geïntegreerd. Gegevens van alle meetinstrumenten worden omgezet naar real-time alarmen, visualisaties en rapportages. Deze informatie is via een gebruiksvriendelijke web-interface toegankelijk op alle apparaten met een standaard webbrowser. Vanuit het power monitoringssysteem kunnen diverse koppelingen worden gemaakt met andere systemen.

Leveren, inbedrijfstellen en onderhouden

Onze engineers zijn specialisten in meettechniek, software en netwerksystemen. We hebben meer dan 10 jaar ervaring met het implementeren van de verschillende soorten power managementsystemen bij grote internationale ondernemingen. We stellen de systemen in bedrijf, onderhouden deze en zorgen ervoor dat periodiek updates worden uitgevoerd. Zo bent u altijd verzekerd van een werkend monitoringssysteem.

Janitza Gridvis - Power Monitoring

Stap 3: Verbeteren van de netspanning door actieve oplossingen

Het oplossen van het probleem bij de bron is niet altijd eenvoudig. Afzonderlijk voldoet vervuilende apparatuur aan de van toepassing zijnde normen, maar bij elkaar opgeteld wordt de norm overschreden. Passieve oplossingen als cos-phi compensatie bieden in de dynamische netten geen uitkomst. In moderne netten blijken vaak de moderne actieve compensatiesystemen de meest effectieve oplossing.

Verbeteren Power Quality door toepassen van actieve filters

Actieve filters zijn de ideale oplossing voor het oplossen van de meest voorkomende problemen in moderne elektriciteitsnetten. De werking van een actief filter kan het best worden vergeleken met een anti-geluidsinstallatie. Er wordt een tegenstroom geïnjecteerd die 180 graden in fase verschoven is met de op te heffen stroom. Hierdoor zijn bijna alle voorkomende power quality problemen op te lossen.

Mogelijke power quality-problemen

  • een falend noodstroombedrijf door een capacitief net, harmonische vervuiling en ongelijk belaste fasen
  • meer storingen en hogere onderhoudskosten door toenemende netvervuiling
  • een zwaarder belaste nul-leider ten gevolge van ongelijk belaste fasen en netvervuiling
  • een zwaarder belaste transformator ten gevolge van netvervuiling en asymmetrische belasting
  • het niet voldoen aan de minimale spanningskwaliteitsnorm in ziekenhuizen met eventuele aansprakelijkheidskwesties tot gevolg

 

Opheffen van spanningsdips door toepassing van spanningsstabilisatiesystemen

Spanningsstabilisatiesystemen zijn oplossingen voor het “opvullen” van spanningsdips. In tegenstelling tot UPS-en staan deze stabilisatiesystemen parallel aan de belasting en kunnen hiermee de kortdurende spanningsdips worden opgevangen. Dit voorkomt ongewenste stroompieken en uitval van apparatuur.

Actief dynamisch filteren - Comsys

Alles onder één dak

Fortop heeft een team van technische specialisten in huis die u door alle stappen van power management kunnen begeleiden. Van de keuze voor de juiste meters op elk niveau tot aan het inbedrijfstellen en onderhouden van software en actieve compensatiesystemen.

 

 

Peter Herremans - Sales manager energy control

close-video-button