Jak potravinářský závod zkrátil prostoje o 45 % pomocí RCBO Soutya AC

Závod na zpracování potravin v Johoru v Malajsii ztrácel každý měsíc tisíce dolarů kvůli výpadkům elektřiny a prostojům ve výrobě, které způsobily. Zařízení nahradilo své zastaralé samostatné uspořádání MCB a RCCB za střídavý proudový chránič s nadproudovou ochranou (RCBO) od společnosti Soutya. Výsledek: neplánované prostoje klesly v prvním čtvrtletí o 45 % a obtěžující cesty klesly o více než 90 %.

Zákazník pozadí

Závod zaměstnává 120 lidí a provozuje tři výrobní linky na balené omáčky a dresinky. Každá linka provozuje směs chladicích jednotek, vysokosmykových mixérů a automatických plnicích strojů. Elektrický systém odebírá průměrné zatížení 850 A přes dvě hlavní rozvodné desky a třetí deska se stará o HVAC a osvětlení.

Výroba potravin vyžaduje nepřetržitý provoz. Zastavení uprostřed dávky může znehodnotit suroviny a vynutit si úplný cyklus čištění. Zařízení bylo v provozu 12 let a elektrická infrastruktura se postupně rozrůstala, jak bylo přidáváno nové vybavení.

Výzvy a body bolesti

Původní konstrukce používala termomagnetické miniaturní jističe (MCB) pro nadproudovou ochranu a samostatný jistič zbytkového proudu (RCCB) v horní části každé desky. Teoreticky toto vrstvení poskytuje jak nadproudovou, tak zemní ochranu. V praxi to způsobilo vážné problémy s koordinací.

Pohony s proměnnými otáčkami na směšovačích generovaly malé svodové proudy. Tyto svodové proudy se nahromadily na hlavních RCCB, které se vypnuly ​​bez varování. Během jednoho tříměsíčního období elektrárna zaznamenala 14 neplánovaných elektrických odstávek. Každé vypnutí trvalo v průměru 40 minut. Při odhadovaných nákladech 18 000 USD za hodinu ve ztrátě produkce a plýtvání přísadami stojí tyto události zhruba 168 000 USD za čtvrtletí.

Tým údržby zkusil dvě opravy. Nejprve zvýšili citlivost RCCB z 30 mA na 100 mA. To omezilo nepříjemné vypínání, ale také zvýšilo bezpečnostní riziko, protože zbytkový proud 100 mA může být nebezpečný. Za druhé, nahradili starší RCCB novými jednotkami od jiného výrobce v naději, že pomůže lepší vnitřní filtrování. To ne. Svodové proudy byly stále přítomny a nové RCCB se chovaly stejně.

Proč střídavý proudový chránič Soutya s nadproudovou ochranou?

Dodavatel elektrické energie elektrárny vyhodnotil tři možnosti: zachovat vrstvený design MCB + RCCB, přejít na vyhrazená relé pro zbytkový proud se samostatnými proudovými transformátory nebo přejít na jednotlivé RCBO na každém odchozím okruhu. Dodavatel porovnal jednotky dvou světových značek a střídavý proudový chránič Soutya s nadproudovou ochranou.

O výběru rozhodovaly tři faktory. Za prvé, Soutya RCBO kombinuje tepelně-magnetickou nadproudovou ochranu a detekci zbytkového proudu 30 mA v jediném modulu, čímž zcela eliminuje problém s koordinací. Za druhé, vypínací charakteristiky jednotky vyhověly jak normě IEC 60898-1 pro nadproudovou ochranu, tak požadavkům na výkon při zbytkovém proudu v GB/T 6829-2017. Za třetí, jednotka Soutya nabízela vypínací kapacitu 6 kA za cenu zhruba o 15 % nižší než srovnatelné evropské dovozy.

Zhotovitel také ocenil standardizované uspořádání svorek produktu, které zjednodušilo kabeláž panelu. Technik elektrárny potvrdil, že Soutya RCBO splňuje všechny místní bezpečnostní požadavky a bude akceptován elektroinspektorem.

Proces implementace a aplikace

Projekt rekonstrukce trval čtyři týdny. Dodavatel začal auditem plné zátěže všech odchozích obvodů, měřením skutečných provozních proudů a zjišťováním, u kterých obvodů došlo v minulosti k výpadkům. Tento audit vytvořil základ pro plán panelu, který každému okruhu přidělil správně hodnocený RCBO.

Další kroky byly:

• Odpojení každé rozvodné desky a odstranění stávajících jističů a předřazeného RCCB.
• Instalace RCBO Soutya do každé pozice výstupního obvodu.
• Přidání jednotlivých neutrálních svorkovnic tam, kde je starší panely postrádaly, protože každý RCBO vyžaduje vyhrazené neutrální připojení pro snímání rovnováhy jádra.
• Testování každého obvodu pomocí přenosného testeru RCD pro ověření doby vypínání a prahu zbytkového proudu.
• Uvedení desek do provozu a protokolování základních elektrických parametrů pro srovnání.

Během práce se objevil jeden problém. Několik panelů na starší výrobní lince bylo propojeno se sdílenými neutrály napříč několika okruhy. V této konfiguraci RCBO vidí součet zpětných proudů a vypne se. Řešením bylo přepracovat čtyři dílčí obvody, aby každý chráněný obvod získal vlastní nulový vodič. To přidalo dva dny k plánu, ale bylo nutné, aby byla instalace funkční.

Výsledky aplikace a kvantifikované výsledky

Dva měsíce po uvedení do provozu se v protokolech údržby zařízení objevilo:

• Obtěžující cesty klesly o 92 %, ze 14 za čtvrtletí na 1–2 za čtvrtletí.
• Neplánované prostoje klesly ze 140 minut za měsíc na 35 minut za měsíc, což představuje 75% zlepšení.
• Celkové čtvrtletní náklady na elektrické odstávky klesly z 168 000 USD na méně než 40 000 USD, čímž závod ušetřil více než 128 000 USD za čtvrtletí.
• Během dvouměsíčního vyhodnocovacího období nedošlo k žádnému promeškanému výrobnímu termínu ve srovnání se třemi v předchozím čtvrtletí.

Projekt se zaplatil za necelý měsíc. Protože RCBO Soutya reagují na zbytkové proudy do 0,1 sekundy, elektrárna také zlepšila úroveň bezpečnosti, aniž by obětovala dobu provozuschopnosti. Tým údržby nyní tráví čas jinými úkoly namísto resetování a odstraňování problémů.

Posudek klienta

Vedoucí elektroinstalace a údržby závodu to řekl jasně: "Přešli jsme od pronásledování fantomových výjezdů každý týden k systému, který funguje. Soutya RCBO nám dávají jistotu, že každý okruh je chráněn a zůstávají online, když mají."

Lekce a doporučení

Ostatní zařízení se stárnoucími elektrickými systémy si mohou z tohoto projektu vzít tři lekce.

• Za prvé, jednotlivé RCBO na každém odchozím okruhu stojí za investici. Izolují poruchy na jednom okruhu, takže jediný problém již nevypne celou výrobní linku.
• Za druhé, před výběrem hodnocení proveďte důkladný audit zátěže. Čas navíc strávený měřením skutečných proudů zabraňuje nákladným chybám a zajišťuje koordinaci.
• Za třetí, zkontrolujte uzemnění a nulové vedení uvnitř stávajících panelů. Sdílené neutrály jsou nejčastějším důvodem selhání retrofitu RCBO. Naplánujte přepracování v harmonogramu projektu.

Pokud by tým provedl projekt znovu, trval by na tom, aby práce na neutrálním přeinstalování byla provedena během plánovaného odstávkového okna. V tomto případě zhotovitel dokončil práce v běžných údržbových oknech, což natáhlo harmonogram. Vyhrazené vypnutí by bylo čistším a rychlejším přístupem.

Reference

• GB/T 6829-2017. Proudové chrániče s nebo bez nadproudové ochrany pro domácnost a podobné použití (RCBO).
• IEC 60898-1. Elektrické příslušenství - Jističe pro nadproudovou ochranu pro domovní a podobné instalace - Část 1: Jističe pro střídavý proud. Operace.
• GB/T 16895.1-2020. Elektrické instalace nízkého napětí - Část 1: Základní principy, posouzení obecných charakteristik, definice.