Как пищевой завод сократил время простоев на 45 % с помощью АВДТ Soutya AC

Пищевой завод в Джохоре, Малайзия, каждый месяц терял тысячи долларов из-за отключений электроэнергии и вызванных ими простоев производства. На предприятии заменены устаревшие отдельные устройства MCB и RCCB на автоматические выключатели переменного остаточного тока с защитой от перегрузки по току (RCBO) от Soutya. Результат: незапланированные простои сократились на 45% в первом квартале, а ненужные поездки сократились более чем на 90%.

Информация о клиенте

На заводе работают 120 человек, имеются три линии по производству фасованных соусов и заправок. На каждой линии установлены холодильные установки, смесители с высокой скоростью сдвига и автоматические разливочные машины. Электрическая система потребляет среднюю нагрузку 850 А на двух основных распределительных щитах, а третий щит отвечает за систему отопления, вентиляции и кондиционирования и освещение.

Производство продуктов питания требует непрерывной работы. Остановка в середине партии может испортить сырье и потребовать выполнения полного цикла очистки. Объект находился в эксплуатации 12 лет, а электрическая инфраструктура росла по частям по мере добавления нового оборудования.

Проблемы и болевые точки

В оригинальной конструкции использовались термомагнитные миниатюрные автоматические выключатели (MCB) для защиты от перегрузки по току и отдельный выключатель защитного отключения (RCCB) в верхней части каждой платы. Теоретически такое наслоение обеспечивает защиту как от перегрузки по току, так и от замыканий на землю. На практике это создало серьезные проблемы с координацией.

Регулируемые приводы смесителей создавали небольшие токи утечки. Эти токи утечки накапливались на главных ВДТ, которые сработали без предупреждения. За три месяца на станции зафиксировано 14 внеплановых отключений электроэнергии. Каждое отключение длилось в среднем 40 минут. При ориентировочной стоимости потерь продукции и ингредиентов в 18 000 долларов в час эти мероприятия обходятся примерно в 168 000 долларов в квартал.

Команда технического обслуживания попробовала два исправления. Во-первых, они увеличили номинал чувствительности ВДТ с 30 мА до 100 мА. Это уменьшило количество нежелательных отключений, но также увеличило риск безопасности, поскольку остаточный ток 100 мА может быть опасным. Во-вторых, они заменили старые ВДТ на новые от другого производителя, надеясь, что поможет лучшая внутренняя фильтрация. Это не так. Токи утечки все еще присутствовали, и новые ВДТ вели себя таким же образом.

Почему автоматический выключатель Soutya с остаточным током переменного тока и защитой от перегрузки по току?

Электроподрядчик завода рассмотрел три варианта: сохранить многоуровневую конструкцию MCB + RCCB, перейти на специальные реле защитного отключения с отдельными трансформаторами тока или перейти на отдельные RCBO в каждой отходящей цепи. Подрядчик сравнил устройства двух мировых брендов и автоматический выключатель Soutya с остаточным током переменного тока и защитой от перегрузки по току.

Три фактора определили выбор. Во-первых, Soutya RCBO сочетает в себе термомагнитную защиту от сверхтоков и обнаружение остаточного тока 30 мА в одном модуле, полностью устраняя проблему координации. Во-вторых, характеристики отключения устройства соответствуют требованиям стандарта IEC 60898-1 по защите от сверхтоков и требованиям к характеристикам остаточного тока GB/T 6829-2017. В-третьих, блок Soutya предлагал отключающую способность 6 кА по цене примерно на 15% ниже, чем сопоставимый европейский импорт.

Подрядчик также оценил стандартизированную схему клемм продукта, которая упростила монтаж панелей. Инженер завода подтвердил, что АВДТ Soutya соответствует всем местным требованиям безопасности и будет принят инспектором по электротехнике.

Процесс реализации и применения

Проект модернизации длился четыре недели. Подрядчик начал с проверки полной нагрузки всех исходящих цепей, измерения фактических рабочих токов и определения того, какие цепи исторически случались отключения. Этот аудит лег в основу расписания комиссии, в котором каждой цепи был присвоен АВДТ с правильным рейтингом.

Следующими шагами были:

• Обесточивание каждого распределительного щита и удаление существующих автоматических выключателей и вышестоящих ВДТ.
• Установка АВДТ Soutya в каждом положении отходящей цепи.
• Добавление отдельных нейтральных клеммных колодок там, где их не было в старых панелях, поскольку для каждого АВДТ требуется выделенное нейтральное соединение для измерения баланса жил.
• Проверка каждой цепи с помощью портативного тестера УЗО для проверки времени срабатывания и порога остаточного тока.
• Ввод плат в эксплуатацию и регистрация базовых электрических параметров для сравнения.

В ходе работы выявилась одна трудность. Несколько панелей на старой производственной линии были подключены к общей нейтрали в нескольких цепях. В этой конфигурации АВДТ видит сумму обратных токов и отключается. Решением было переделать четыре подцепи, чтобы дать каждой защищаемой цепи собственный нейтральный проводник. Это добавило к графику два дня, но было необходимо для обеспечения работоспособности установки.

Результаты применения и количественные результаты

Через два месяца после ввода в эксплуатацию журналы технического обслуживания объекта показали:

• Неприятные поездки сократились на 92% — с 14 в квартал до 1–2 в квартал.
• Время незапланированных простоев сократилось со 140 минут в месяц до 35 минут в месяц, то есть улучшение на 75%.
• Общие квартальные затраты на простой электрооборудования снизились со 168 000 долларов США до менее 40 000 долларов США, что позволило заводу сэкономить более 128 000 долларов США в квартал.
• Ни одного нарушения сроков производства в течение двухмесячного периода оценки по сравнению с тремя в предыдущем квартале.

Проект окупился менее чем за месяц. Поскольку АВДТ Soutya реагируют на дифференциальные токи в течение 0,1 секунды, станция также повысила уровень безопасности, не жертвуя временем безотказной работы. Команда технического обслуживания теперь тратит свое время на другие задачи вместо сброса настроек и устранения неполадок.

Отзывы клиентов

Менеджер по электрике и техническому обслуживанию завода выразил это прямо: «Мы перешли от погони за фантомными отключениями каждую неделю к работающей системе. АВДТ Soutya дают нам уверенность в том, что каждая цепь защищена и они остаются в сети, когда нужно».

Уроки и рекомендации

Другие объекты со устаревшими электрическими системами могут извлечь из этого проекта три урока.

• Во-первых, отдельные АВДТ в каждой отходящей цепи стоят вложений. Они изолируют неисправности в одной цепи, поэтому одна проблема больше не приводит к остановке всей производственной линии.
• Во-вторых, проведите тщательный аудит нагрузки, прежде чем выбирать рейтинги. Дополнительное время, затрачиваемое на измерение фактических токов, предотвращает дорогостоящие ошибки и обеспечивает координацию.
• В-третьих, проверьте заземление и нейтральную проводку внутри существующих панелей. Общие нейтрали являются наиболее распространенной причиной неудачи модернизации АВДТ. План доработок в графике проекта.

Если бы команде пришлось снова заняться проектом, они бы настояли на том, чтобы работы по замене нейтральной проводки были выполнены во время запланированного периода остановки. В данном случае подрядчик завершил работу во время обычных периодов технического обслуживания, что растянуло график. Специальное отключение было бы более чистым и быстрым подходом.

Ссылки

• ГБ/Т 6829-2017. Автоматические выключатели защитного отключения с защитой от сверхтоков или без нее для бытового и аналогичного использования (АВДТ).
• МЭК 60898-1. Аксессуары электрические. Автоматические выключатели для защиты от сверхтоков для бытовых и аналогичных установок. Часть 1. Автоматические выключатели для переменного тока. Операция.
• ГБ/Т 16895.1-2020. Низковольтные электроустановки. Часть 1. Основные положения, оценка общих характеристик, определения.