Midwest Flexible Packaging е производител со средна големина со седиште во Охајо, вработува 320 луѓе. Компанијата произведува повеќеслојни филмови и торбички за прехранбената и медицинската индустрија. Неговиот капацитет работи со 12 линии за истиснување со голема брзина, 8 машини за печатење и десетици помошни мотори и погони. Фабриката работи 24/7, со само два планирани прозорци за одржување годишно.

Компанијата беше под притисок да ги подобри перформансите за навремена испорака. Клиентите бараа построги времиња на испорака, а секое неочекувано прекинување на линијата влијаеше на приходите. Во годината пред проектот, непланираното застој во просек изнесуваше 84 часа, 2% од годишниот производствен капацитет.

Предизвици и Болни точки

Главната причина за повеќето непланирани застанувања беа електричните бранови. Постројката се наоѓа на крајот на руралниот дистрибутивен фидер, а скоковите на напонот од гром и прекинувањето на комуналните услуги беа вообичаени. Внатре во објектот, честото стартување на големите мотори на компресорите и чилерите, исто така, генерираа преклопни транзиенти кои патуваа низ електричната мрежа.

Овие бранови не секогаш ги сопнуваа прекинувачите веднаш. Наместо тоа, тие постепено ги деградираа чувствителните компоненти. Во период од 12 месеци, фабриката замени седум напојувања со PLC, четири погони со променлива фреквенција и повеќе од десетина HMI панели на допир. Секој дефект значеше прекин на производството во траење од 2 до 6 часа додека техничарите го дијагностицираа дефектот и инсталираа замена. Вкупните трошоци за директна поправка достигнаа 38.000 долари, со дополнителни 120.000 долари изгубена производна маржа.

Инженерскиот тим прво се обиде да инсталира евтини штекери за заштита од пренапони на поединечни работни станици. Тој пристап ја заштити само опремата приклучена на тие приклучоци. Харджичните машини, како што се погоните за истиснување и сензорите за регистрација на печатење, останаа изложени. Обидот да се користат системи за громобранска заштита на целата зграда не ги опфати внатрешните префрлувачки транзиенти, кои не доаѓаа надвор од зградата.

Зошто Soutya AC 230V заштитниот уред?

Менаџерот за електротехника на централата оцени три опции: систем за изолација на мотор-генератор, непрекинато напојување на целата зграда и координирано решение за заштита од пренапони. Првите две беа по цена од 80.000 и 150.000 долари соодветно, со долго време на испорака и високи трошоци за тековно одржување.

Спротивно на тоа, Soutya AC 230V заштитниот уред нудеше заштита од тип 2 како што е дефинирано со IEC 61643-11 и беше во согласност со UL 1449. Оценката за заштита на напонот на единицата беше доволно ниска за да се заштитат влезовите на PLC и погонот, и имаше термичко исклучување што спречи сериозно оштетување по ненадоместливиот пренапон. Вкупниот трошок за шест единици, покривајќи ја главната разводна табла и пет под-табли, изнесуваше 2.400 долари, вклучувајќи прекинувачи и хардвер за монтирање. Инженерскиот тим, исто така, го ценеше индикаторот за визуелен статус, што ја направи теренската проверка едноставна.

Процес на имплементација

Проектот траеше две недели од дизајн до пуштање во употреба. Лиценциран изведувач на електрична енергија, кој работи со тимот за одржување на централата, ја заврши инсталацијата за три дена.

• Чекор 1 – Вчитај студија:Тимот ги мапираше сите кола и ги идентификуваше петте дистрибутивни панели кои ја хранеа најкритичната производствена опрема.
• Чекор 2 - Монтирање на панелот:Секој Soutya SPD беше монтиран во соодветниот панел, со кратки, прави водови за да се минимизира импедансата.
• Чекор 3 - Координација:Инсталаторите потврдија дека капацитетот на пренапонска струја на SPD го надминува пресметаното ниво на пренапони во најлош случај во секоја точка.
• Чекор 4 – Тестирање:По вклучувањето, индикаторите за статус ја потврдија нормалната работа, а тимот ги сними основните нивоа на напон на секој панел.
• Чекор 5 – Обука:Персоналот за одржување доби 30-минутна сесија за читање на прозорецот за статус и замена на уредот по голем настан.

Еден предизвик се појави за време на инсталацијата: главната разводна табла имаше ограничен внатрешен простор. Изведувачот го реши ова со користење на површинско монтирачко куќиште во непосредна близина на панелот, задржувајќи ја должината на проводникот под 10 инчи додека сè уште ги исполнува препораките на производителот.

Резултати од апликацијата и квантифицирани резултати

Во текот на следните 12 месеци, фабриката забележа намалување од 41% во непланираното застој. Дефектите поврзани со пренапоните на опремата паднаа од 23 инциденти на 9. Вкупните трошоци за поправки, вклучувајќи ги деловите и работата на изведувачите, паднаа од 38.000 долари на 16.000 долари.

Производството се зголеми за 3,2% бидејќи линиите работеа подолго без прекин. Фабриката за пакување постигна стапка на навремена испорака од 98,5%, од 94,1% претходната година. Менаџерот на фабриката, исто така, објави дека шесте уреди Soutya сами си платиле во рок од 3 месеци, само врз основа на избегнатите трошоци за поправка и застој.

Уредите за заштита од пренапони не беа без одржување. Во јануари, една единица во близина на голем воздушен компресор покажа запален термички осигурувач по серија внатрешни отоци на напон. Цената на замената беше 180 долари, а времето на прекин за таа размена беше само 20 минути - помал настан во споредба со изгубените часови претходно.

Глас на клиентите

„Бевме скептични дека заштитник од пренапони од 450 долари може да реши проблем што нашата стара UPS опрема не можеше да го реши. По една година податоци, бројките зборуваат сами за себе. Уредите Soutya беа најсигурниот дел од нашиот електричен систем“, рече инженерскиот менаџер, кој го надгледуваше проектот.

Лекции и увиди

Три средства за носење може да им помогнат на другите растенија со слични проблеми:

• Координирајте ја заштитата на секое ниво.Еден заштитник од пренапони на главниот панел не е доволен. Инсталирајте уреди од тип 2 на под-панели што ја хранат чувствителната електроника.
• Редовно проверувајте го индикаторот за статус.Термичкото исклучување може да се активира без видлив надворешен настан. Додадете месечна патрола за да ги прегледате прозорците на индикаторите.
• План за замена.Уредите за заштита од пренапони се деградираат по повторени транзиенти. Чувајте резервна единица на полицата и буџет за замена на секои 3 до 5 години.

Доколку проектот се повтори, инженерскиот тим ќе инсталира уреди за следење што ги евидентираат настаните од напливот на централниот систем. Тоа би дало уште појасни податоци за фреквенцијата и сериозноста на пренапоните, помагајќи да се оправда дополнителна заштита на патот.

Референци

IEC 61643-11:2011. Уреди за заштита од нисконапонски пренапони — Дел 11: SPD поврзани со нисконапонски системи за напојување. 

UL 1449. Стандард за заштитни уреди од пренапони.