5 tapaa sähkön saatavuuden ja luotettavuuden parantamiseen laitoksessa

Laitoksesta riippumatta suunnittelemattomat seisokit voivat tulla erittäin kalliiksi. Tässä kirjoituksessa tarkastellaan joitain seisokkien vaikutuksia, kuten sähkön saatavuuden ja luotettavuuden rooleja tässä yhtälössä sekä viittä tapaa, joilla digitaaliset tuotteet, ohjelmistot ja palvelut voivat yhdessä toimia.

Seisokkien todelliset kustannukset riippuvat suurelta osin organisaation tyypistä. Esimerkiksi Ponemon-tutkimuksessa raportoitiin, että datakeskuksen katkon keskimääräiset kustannukset ovat yli 740 000 dollaria. Terveydenhuollossa keskimääräinen arvioitu seisokkikustannus minuutissa on 8 662 dollaria, 8 tuntia kestänyt seisokki voi maksaa 4,1 miljoonaa dollaria, eikä tämä sisällä edes kriittisiä riskejä ihmiselämälle. Yhdysvaltain kaupalliset ja teolliset yritykset ilmoittivat, että 40 prosenttia oli kokenut sähkökatkon, joka maksoi yli 50 000 dollaria viime vuoden aikana, ja 2 prosenttia ilmoitti tappioiden olleen yli 2 miljoonaa dollaria.

Mikä on näiden katkosten syy? Osa on seurausta suurista sähköverkkokatkoista. Itse asiassa äärimmäiset sääilmiöt ovat lisääntyneet viime vuosina. Yhdysvalloissa vuonna 2020 koettiin 25 miljardiluokan sääkatastrofia. Toinen merkittävä tekijä on laitoksen oma sisäinen sähköinfrastruktuuri. Sähköverkot ovat monimutkaisempia, ja hajautetut virtalähteet ja sähkölaitteiden kasvava määrä aiheuttavat enemmän virranlaadun ”saastumista”. Nämä olosuhteet voivat vaikuttaa enenevissä määrin digitalisoitujen, tehoherkkien laitteiden luotettavuuteen. Jos sähkönjakelua ei ole suunniteltu, suojattu, valvottu ja ylläpidetty kunnolla, virran saatavuudessa voi olla piiloriskejä.

Mitä eroa on sähkön saatavuudella ja luotettavuudella?

Selvennetäänpä muutamia määritelmiä, jotka voivat usein olla hämmentäviä. Näiden termien ymmärtäminen voi auttaa meitä hahmottamaan paremmin parhaat tavat edetä.

  • Virran saatavuus. IEC määrittelee saatavuuden ”kyvyksi olla vaaditut vaatimukset täyttävässä suoritustilassa”. Yksinkertaisesti sanottuna, tämä tarkoittaa käyttöaikaa. Tai, kuten datakeskuksissa tavataan sanoa, kyseessä on korkean saatavuuden aika, eli ysisarjan käyttöaika. Esimerkiksi 99,999 % käyttöaika on viisi yhdeksikköä, mikä vastaa noin viittä seisokkiminuuttia vuodessa. Käyttöaikaan vaikuttaa laitoksen infrastruktuurin luotettavuus, mutta myös se, kuinka nopeasti laitos voi toipua seisokeista.
  • Virran luotettavuus. IEC määrittelee luotettavuuden ”kyvyksi toimia vaaditulla tavalla ilman vikoja tietyn ajanjakson ajan tietyissä olosuhteissa”. Toisin sanoen, jotta varmistat, että sinulla on maksimaalinen virran käyttöaika laitoksessasi, tarvitset sähköinfrastruktuurin, joka toimii luotettavasti ilman ongelmia mahdollisimman pitkään ja sisältää järjestelmän kaikki komponentit. Monet tekijät voivat vaikuttaa siihen, kuinka luotettavasti sähköjärjestelmäsi toimii. Tällaisia tekijöitä ovat järjestelmän suunnittelu, sen käyttö- ja ympäristöolosuhteet, laitteiden ja olosuhteiden tarkkailun laatu sekä laitteiden kunnossapidon laatu.

Viisi tapaa parantaa virran saatavuutta

Jakelujärjestelmän sähkön saatavuus ja luotettavuus kattavat sen koko elinkaaren suunnittelusta toimintaan. Harkitse näitä viittä lähestymistapaa:

l. Valmiiksi suunnitellut viitemallit

Valmiiksi suunniteltu keski- ja/tai matalajännitteinen sähkönjakelujärjestelmä perustuu viitekehykseen, joka on validoitu kyseistä sovellusta varten.

Suunnittelun tulisi sisältää pääasiallisen virtajärjestelmän suunnittelu sekä siihen liitetty digitaalinen älykerros, jota käytetään virranhallintaan. Joustavuuden lisäämiseksi suunnittelu voi sisältää varavirran ja virranhallinnan (esim. generaattorit, keskeytymättömät virtalähteet (UPS), automaattiset siirtokytkimet (ATS), harmoninen suodatus). Sen on myös noudatettava paikallisia määräyksiä ja kansainvälisiä standardeja, ja se on optimoitava turvallisuuden varmistamiseksi, jotta vältetään ihmisten loukkaantuminen ja laitteiden vahingoittuminen.

Ennakkoon valmisteltu referenssisuunnittelu virtaviivaistaa myös suunnittelu- ja rakentamisprosessia merkittävästi, mikä vähentää järjestelmän käyttöönoton ja käytön kokonaisriskiä ja kustannuksia. Erikoistunut sähkönjakelun suunnitteluohjelmisto optimoi järjestelmän kaikki osa-alueet niiden määriteltyyn käyttötarkoitukseen siten, että huomioidaan kaikki odotetut käyttö- ja ympäristöolosuhteet tänään ja huomenna. Tämä auttaa laitosta tulevaisuudessa.

2. Älykkäät virrankatkaisijat

Uusin virrankatkaisutekniikka suojaa ihmisiä ja laitteita säilyttäen samalla laitoksen toiminnan. Jos vika esiintyy missä tahansa sähkönjakelupiirin kohdassa, vian ei haluta vaikuttavan virran saatavuuteen koko laitoksen osalta. Virrankatkaisijat käyttävät valikoivaa koordinaatiota eristääkseen ongelma-alueen nopeasti ja laukaisemalla vain virrankatkaisijan suoraan ongelma-alueen ylävirralle ilman, että loput verkosta poistetaan.

 

Sähkönjakelun suunnittelun avulla voidaan optimoida asennussuunnitelma, kuten valita katkaisijoiden koot ja yhdistelmät, jotta saadaan aikaan ”täydellinen” valikoiva koordinointi sähkönjakeluverkon kaikkien vaiheiden välillä.

Parhaat virrankatkaisijat ovat helppohoitoisia, irrotettavia ja helposti hallittavia laajennusominaisuuksien ansiosta. Älykkäät virrankatkaisijat tarjoavat myös sulautettuja mittausominaisuuksia, jotka tukevat liitettyä virranhallintaa ja ennakoivaa ylläpitoa.

3. Virranhallintajärjestelmä

Koko sähkönjakelujärjestelmässä voi olla luotettavuuteen liittyviä riskejä, jotka ovat piilossa ja huomaamatta. Täysin digitalisoitu sähköjärjestelmä kestää paremmin virtahäiriöitä ja kestää seisokkeja paremmin. Virranhallintajärjestelmä hyödyntää liitettyjen laitteiden tietoja, toimien ikään kuin mikroskooppinäkymänä sähköjärjestelmääsi ja tarkkailemalla jatkuvasti sen suorituskykyä ja siihen liittyviä resursseja. Jos odottamattomia tiloja havaitaan, hälytys ilmoittaa henkilökunnalle – olivat he missä tahansa – jotta he voivat paikantaa ongelman välittömästi ja toimia kriittisen tilanteen estämiseksi.

Yhdistetty sähköverkko sisältää älykkäitä, kytkettyjä edistyneitä virtamittareita, jotka paljastavat nopeasti virranlaadun ongelmat – kuten korkeat yliaallot tai jännitteen heikkenemiset – tai muun tyyppiset viat, kun taas diagnostiikkatyökalut auttavat laitostiimiä selvittämään perussyyt ennen kuin ne voivat aiheuttaa katkoksen.

Digitaalisesti liitetyn virranhallintaratkaisun tulisi sisältää myös langattomat lämpöanturit, jotta johtimien ja liitäntäpisteiden epänormaali lämpötilan nousu voidaan havaita ajoissa. Tämä auttaa vähentämään tulipalon tai vikaantumisen riskiä (ja siihen liittyviä seisokkeja). Samalla vältetään vuotuisen infrapunatestauksen aikaongelmia ja kustannuksia. Toinen viimeaikainen innovaatio on kyky seurata virrankatkaisijoiden kuntoa ja ikääntymistä edistyneen analytiikan avulla, joka mahdollistaa ennakoivamman huollon ja ylläpidon, estää suorituskykyongelmia ja pidentää virrankatkaisijoiden käyttöikää. Nämä ominaisuudet auttavat varmistamaan, että puhdas ja vakaa sähkö on aina käytettävissä ympäri vuorokauden, samalla kun käyttökustannukset vähenevät.

4. Asiantuntijapalvelut ennakoivaa ylläpitoa varten

Pilvipohjaiset virranhallintasovellukset toimivat portaalina etäasiantuntijapalveluille. Jos organisaatiossasi on käytettävissä rajoitetusti teknisiä resursseja tai asiantuntemusta, nämä ”digitaaliset palvelut” voivat auttaa sinua vähentämään virranjakojärjestelmien hallinnan monimutkaisuutta ja siihen tarvittavaa aikaa sekä parantamaan samalla sähkön laatua, luotettavuutta ja saatavuutta.

Asiantuntevat neuvonantajat seuraavat toimintaasi ympäri vuorokauden ja antavat kuntopohjaisia tietoja sähköjärjestelmän terveydestä ja resurssien suorituskyvystä. Nämä oivallukset mahdollistavat ennakoivamman huollon ja ylläpidon lähestymistavan, mikä vähentää toimistokonteksteja. Itseäni valmistaa vähentää seisokkeja 30–50 prosenttia. Neuvontapalvelut, mukaan lukien Schneider Electric EcoXpert -kumppanit, voivat myös auttaa sinua kehittämään järjestelmääsi sen elinkaaren aikana.

5. Vikojen paikantaminen ja virran palautus

Yllättävät seisokit ovat aina mahdollisia, vaikka kaikki nämä toimenpiteet seisokkien estämiseksi olisi otettu huomioon. Jos vika ilmenee, sen kesto ja vaikutus on minimoitava. Oikeat tuotteet ja ohjelmistot auttavat varmistamaan nopean palautumisen. Jotkin uusimmista työkaluista auttavat paikan päällä toimivaa tiimiä korreloimaan koko laitoksen kattavaa dataa automaattisesti ja paljastamaan häiriön alkupisteen, jotta lähde voidaan eristää. Lisäksi älykkäät suojareleet, laukaisuyksiköt ja lisävarusteet (esim. apukoskettimet jne.) auttavat paikantamaan vian nopeammin, tunnistamaan laukaistun virrankatkaisijan ja siihen liittyvän piirin. Älypuhelinsovelluksella voidaan sitten löytää tapahtuman perimmäinen syy ja saada käyttöön vaiheittaiset ohjeet virran palauttamiseksi nopeasti.

Monimutkaisemmassa, tehoherkemmässä ”uuden sähkön maailmassa” yrityksille muodostuu riski äkillisestä seisokista, erittäin tehottomista sähkötoiminnoista ja useista laitevioista. Nämä kaikki voivat johtaa suurempiin OPEX-menoihin, ja joissakin tapauksissa suuriin taloudellisiin menetyksiin. Näistä syistä on nyt keskityttävä enemmän oikeiden tekniikoiden ja palveluiden käyttöön, jotta voidaan varmistaa innovatiiviset virtaratkaisut.

Lisätietoja virran saatavuudesta ja luotettavuudesta on ratkaisusivullamme.

 

 

Blogi on suomennettu alkuperäisesti englanniksi tuotetusta julkaisusta.


ei vastauksia

Kommentoi

  • (will not be published)