EN
Мэдээ
Яагаад шичгээний цахилгааны салбарын автоматжуулалтын хэрэгцээг хангах вэ?
Автоматжуулсан цахилгаан системийн үндсэн үүрэг гүйцэтгэдэг цахилгаан хангамжийн тоноглол
Цахилгаан хуваарилалт ба автоматжуулалтын системд цахилгаан хангамжийн тоноглолыг ойлгох
Свичгир юуны өмнө орчин үеийн цахилгааны системийг зөв ажиллуулахын тулд хэрэглэдэг. Эдгээр систем нь 1 кВ-ийн доогуурх бага хүчдэлтэй ба хамгийн ихдээ 36 кВ хүртэлх дунд хүчдэлтэй суурилуулгыг хамарсан цахилгааны хүчдлийг зохицуулах зориулалттай автомат таслагч, реле, болон хайрцагнуудыг нэгтгэсэн байдаг. Свичгир яагаад чухал вэ гэвэл, энэ нь заводын ажилтан, байгууламжийн менежерүүдийг ямар нэгэн зүйл муу болсон үед удирдах боломжийг олгодог. Хэрэв асуудал гарвал систем нь алдаатай хэсгийг тусгаарлан шууд бусад хэсэгт цахилгааныг дамжуулдаг. Энэ нь моторын удирдлага, эсвэл тасралтгүй цахилгаан хангамж шаарддаг үйлдвэрлэлийн шугам зэрэгт илүү бага зогсолт үзүүлдэг гэсэн үг юм. Цахилгааны аюулгүй байдлын 2023 оны сүүлийнхэн гаргасан тайлангийн мэдээллээр хуучин гарын авлагаас хэтэрсэн автоматжуулсан свичгир нь цахилгааны асуудлыг ойролцоогоор 40%-иар бууруулдаг байна. Үнэндээ логиктай, учир нь хүмүүс гараар засвар хийхээс илүү автомжуулалт хурдан, тогтвортой ажилладаг.
Үйлдвэрийн автоматжуулалтын орчинд цахилгаан халах төхөөрөмжийн үндсэн үйлдлүүд
- Хэтэрхий ногооны хамгаалалт : Хэвийн бус гүйдлийг таслан тоног төхөөрөмжийн эвдрэлийг урьдчилан сэргийлнэ.
- Цахилгааныг тусгаарлах : Гэмтсэн хэсгийг тусгаарлан, бусад хэсэгт цахилгааны үйлчилгээг хангана.
- Үйл ажиллагааны уян хатан байдал : PLC болон SCADA-тай интеграцчилан бодит цагт тохируулга хийдэг.
Өндөр ачаалалтай үйлдвэрлэлтийн орчинд дэвшилтэт реле нь IoT сенсороос ирэх мэдээллийг боловсруулж ачааллын тараалтыг оновчтой болгох бөгөөд энергийн үр ашгийг 12-18%-иар сайжруулдаг (Ponemon 2023).
Цахилгаан халах төхөөрөмж хяналт, найдвартай ажиллагаа, үйл ажиллагааны үргэлжлэх чадварыг хэрхэн дэмжих вэ
Автоматжуулсан тоноглолын систем нь гэмтэл гарахаас өмнө асуудлыг илрүүлдэг дотоод диагностика, зарим тохиолдолд гурван хоногийн өмнө асуудлыг урьдчилан таамаглах чадвартай тул гар ажиллагааг багасгадаг. Ийм төрлийн урьдчилан сэрэг зогсоны систем нь машин үйлдвэрлэх үйлдвэрт тусгайлан түвшинжсэн байдаг бөгөөд энд цахилгааны 5 минутын зогсолт л мянган долларын алдагдал учруулах боломжтой. Нөгөө чухал шинж чанар бол гол цахилгааны хангамжид цахилгааны хүч суларч, ихсэх үед цахилгааны урсгалыг хадгалж байлгадаг Автомат Шугамын Шилжүүлэг (ABT) технологи юм. Эдгээр системүүд зөвхөн хүсэж байгаа зүйл биш, тасралтгүй нөөц цахилгаан шаарддаг эмнэлэг, үйлдвэрлэлийн зогсолт огт тэвчих боломжгүй өндөр технологийн чипийн үйлдвэрлэлийн төв газруудад үндсэн тоноглол болон шаардлагатай болсон.
Тасралтгүй автоматжуулалтын үүднээс үйлдвэрийн цахилгааны системд Тоноглолын системийг нэгтгэх
Өнөөгийн цахилгаан тоног төхөөрөмжийн системүүд IEC 61850 стандартыг ашиглан хоорондоо харилцаж, нарны хавтан, салхины турбина зэрэг бусад төхөөрөмжүүд болон ухаалаг торлого дэх нийт системтэй сайн ажиллах боломжийг олгодог. Засвар үйлчилгээний хувьд эдгээр холбогдсон системүүд компаниудад цахим хадгаламжийн тусламжтайгаар тоног төхөөрөмжийг алсаас хянах боломжийг олгоно. Хяналтын датчикууд гэмтэл гарахаас хамаагүй өмнө хэлхээ таслагчид үүсэх халалт, бултирах зэрэг өөрчлөлтийг тодорхойлж чаддаг. Өнгөрсөн жилийн үед цахилгаан бүтэц, байгууламжаа шинэчилсэн нэгэн ганцаас үйлдвэрийн үйл ажиллагаанд бид энэ байдлыг шууд ажигласан. Шинэ хяналтын аргачлалыг нэвтрүүлснээс хойш жилийн засвар үйлчилгээний зардал 30 хувиар буурсан бөгөөд, бүхэлдээ 1,5 жилийн хугацаанд нийтдээ зөвхөн 0,02% суларсан, ховор тохиолдох доголдолтойгоор үйл ажиллагаагаа бараг тасралтгүй явуулж чадсан.
Дунд цахилгаан хүчний тоног төхөөрөмжид автоматжуулалт, дижиталжуулалт
Дунд цахилгаан хүчний тоног төхөөрөмжийн автоматжуулалтын функцүүдийн хөгжил
Өнөөгийн дунд хүчдэлийн түлхүүрт төхөөрөмжүүд нь IoT сенсорууд, хиймэл оюун ухааны шинжилгээг ашиглан цахилгаан торын ерөнхий үзүүлэлтийг сайжруулах зорилгоор клoуд платформтой холбогддог. 2024 оны Смарт торын тайлангийн мэдээний дагуу эдгээр технологийн шинэчлэл нь энергийн 18 хувь орчим алдагдлыг бууруулахад тусалж, асуудлыг илүү эрт илрүүлэх боломжийг олгодог. Ачааллыг бодит цагт тэнцвэржүүлэх, засвар үйлчилгээний хугацааг урьдчилан тодорхойлох чадвар нь автоматжуулалтыг үйлдвэрлэл ба хотын цахилгаан хангамжийн системүүдийн хувьд заавал шаардлагатай болгожээ. Олон цахилгаан хангамжийн компаниуд энэхүү оюунлаг инфраструктурын хөрөнгө оруулалт нь алдагдсан цахилгааныг хэмнэхээс гадна олон талаар ашиг оноо авчирдагийг олж мэдэж байна.
Алсын хяналт, удирдлага, өөрийгөө диагностикууд хийх чадвартай оюунлаг түлхүүрт төхөөрөмж
Цахим технологийг хэрэглэсэн дунд хүчдэлийн таслагч нь алсаас удирдах, автоматаар гэмтэл илрүүлэх болон SCADA системтэй урсгал байдлаар интеграцчилагдах боломжийг олгоно. IEC 61850 гэх мэт суулгасан сенсорууд болон холбооны стандарт нөхцөлд үндэслэсэн хяналтыг хангаж, засвар үйлчилгээний зардлыг 25%-иар бууруулдаг (Plant Engineering шинжилгээ). Өөрийгөө оношлогч системүүд шүүрэлтийн чанар муудах эсвэл холболтын элэгдэл зэрэг асуудлыг цаг алдалгүй илрүүлж, гэмтэл гарахаас өмнө засварлах боломжийг олгоно.
Туршлага: Орчин үеийн трансформаторын станцад цахим таслагч суурилуулах
Нэгэн бүс нутгийн цахилгаан хангамжийн компани 33кВ-ын трансформаторын станцынхаа дунд хүчдэлийн таслагчийг цахимжуулж, анхны жилийн дотор зогсолтын хугацааг 30%-иар бууруулсан. Автоматжуулсан гэмтлийн бүсийг тодорхойлох систем нь галсны үргэлжлэх хугацааг 90 минутаас 15 минутаас бага болтол хураангуйлсан бөгөөд өгөгдлийн төв, үйлдвэрлэлийн төвүүдэд хэрэгжүүлэх боломжийг харуулсан.
Автомжуулсан дунд хүчдэлийн таслагчийн системийн өртөг ба урт хугацааны өгөөж
Хэвийн загваруудтай харьцуулахад автоматжуулсан түлхүүрт төхөөрөмж нь анхдагч хөрөнгө оруулалтыг 20-40% илүү шаарддаг боловч ашиглалтын мөчлөгийн үеийн засвар үйлчилгээний зардлыг 35%-иар бууруулдаг (Ирээдүйн зах зээлийн судалгаа, 2024). Типичный 740 мянган ам.долларын суурилуулалтанд гэмтэл, энерги болон хүчний нөөцийн хэмнэлтээр 3-5 жилийн дотор орлогыг буцаан төлөх боломжийг олгодог тул цахилгаан шугамын орчин үеийншүүлэлтийн хувьд автоматжуулалт нь стратегийн приоритет болдог.
SCADA болон үйлдвэрийн холбооны протоколуудтай түлхүүрт төхөөрөмжийн интеграци
Бодит цагт хяналт тавих, удирдах зорилгоор SCADA-тай урсгал дундын интеграци
Өнөөгийн цахилгаан тоноглолууд нь цахилгаан хангамжийн инфраструктурыг илүү сайн удирдахын тулд SCADA системтэй нягт ажилладаг. Техникчид хүчдэлийн түвшин, гүйдлийн урсгал, гарч болох асуудлуудыг хянах бөгөөд шаардлагатай үед алсаас удирдах дохио илгээх боломжтой. Эдгээр оюунлаг системүүд хэрхэн ажилладагийг үзье: торны ачаалал ихсэх үед тоноглол автоматаар уг хэсгийг салгаж тасалдаг. Energy Systems Institute-ийн 2023 оны судалгаагаар энэ чадвар нь үйлдвэрийн төлөвлөгөөгүй зогсолтыг дунджаар 34%-иар бууруулах боломжтой юм. Мөн бүх ашиглалтын бүртгэл нь компаниуд эрх баригчдын тогтоосон энергийн үр ашгийн стандартыг хангахад тусалдаг.
IEC 61850 болон бусад стандартжуулсан холбоо харилцааны протоколыг хэрэгжүүлэх
IEC 61850-ийг хэрэглэснээр үйлдвэрлэгчдээс үл хамааран төвийн залгуур болон автоматжуулалтын системүүдийн хоорондын нийцтэй байдлыг хангана. Эдгээр стандартууд мэдээллийн формат, холбооны хурд, кибер аюулгүй байдлын арга хэмжээг тодорхойлдог бөгөөд шаардлагатай инфраструктурыг хамгаалахад чухал ач холбогдолтой. Стандартачилсан протоколыг ашигладаг төхөөрөмжүүд нь хувийн шийдэлд тулгуурласнаас 28% бага интеграцийн зардал гаргадаг (2023 оны автоматжуулалтын судалгаа).
Дижитал төвийн залгуураар веб дээр суурилсан хяналт ба урьдчилан сэргийлэх засвар үйлчилгээ
Одоо үед орчин үеийн цахилгаан тоног төхөөрөмжүүдийг сансрын санхүүжүүлэлттэй холбож, байгууламжийн олон газраас үйл ажиллагааны мэдээллийг цуглуулдаг болсон. Ухаалаг програм хангамж нь эдгээр зүй тогтолыг хугацааны туршид судалж, деталиуд эвдэрч эхлэхийг урьдчилан таамаглаж чаддаг тул техникчид зүйлс бүрэн гэнэт унаж алдагдахаас өмнө шинэчилж засварлах боломжтой болдог. 2022 онд NFPA-аас гаргасан зарим саяхны судалгаагаар үзүүлэлтээр ийм урьдчилан таамаглалын аргыг ашигладаг компаниуд өндөр хүчдэлийн бүсэд аюултай нумны цохилтын тоог ойролцоогоор хагасаар бууруулсан байна. Энэ нь үйлдвэрийг илүү аюулгүй болгох зэрэгцээ засвар, солилтоос хэмнэх замаар Industry 4.0-ийн талаарх санааг шууд дэмждэг.
Гэмтлийг засварлах болон системийн тэсвэрт чадлын хувьд цахилгаан тоног төхөөрөмж
Гэмтэл илрүүлэх, тусгаарлах болон автоматаар цахилгаан хангамжийг сэргээх чадавх
Өнөөгийн дэвшилтэт цахилгаан тоноглол нь хүмүүсийн рефлексээс ойролцоогоор 200 дахин хурдан, зөвхөн 30 миллисекундын дотор цахилгааны асуудлыг илрүүлж чаддаг. Эдгээр системүүд энэхүү ажлыг ийн хурдан хийхийн тулд ухаалаг реле болон гүйдлийн сенсоруудад тулгуурладаг. Гэмтсэн хэсгийг ойролцоогоор 50 миллисекундын дотор цахилгаанаас салгах үед л бодит давуу тал нь гарч ирдэг. Энэ хурдан арга хэмжээ нь асуудлыг далдлахыг саатуулж, 2023 онд Понемон институтын судалгаагаар харуулсанчлан арын галын хохирлыг ойролцоогоор 2 метрийн талбайд хязгаарлаж байна. Эдгээр системийг SCADA технологитой хослуулах нь илүү өндөр түвшинд ажиллах боломжийг олгоно. Автомжуулсан сэргээлт нь гэмтэлтэй бус бүс нутгуудад нэг минутаас бага хугацаанд цахилгааны хангамжийг сэргээж, хуучин арга замаас бараг гурван дөрөвний нэг хэмжээгээр ихээр бууруулдаг.
Хамгаалалтын релегийн үүрэг болон автоматжуулалт хурдан гэмтэлд хариу үзүүлэхэд
Хамгаалалтын реле нь гүйдэл болон хүчдэлийн цаг хугацааны өөрчлөлтийг ажиглан түр зуурын цахилгааны шахалт болон анхаарал шаардсан бодитой асуудлыг ялгаж танихад тусалдаг. Зүй бус болсон тохиолдолд эдгээр системүүд 30 миллисекундын дотор цахилгааны таслагчийг асааж болдог. Автомжуулсан удирдлагын системтэй холбогдсон тохиолдолд бүх процесс маш гладко явагддаг. Асуудлыг нэн даруй илрүүлэхээс эхлээд ачааллыг тэнцвэржүүлэх зорилгоор дахин тараах хүртэлх бүх зүйл ихэнхдээ хагас секундын дотор болдог. Хурд чухал учир нь богино хугацаат замналын 10-ийн 9 тохиолдолд томоохон асуудлыг үүсэхээс сэргийлдэг. Ийм хурдан урвал нь хүлээгдээгүй асуудал гарах үед цахилгааны торыг хамаагүй найдвартай болгодог.
Өндөр ачаалалтай үйлдвэрийн орчинд хамгаалалтын дэвшилтэт стратеги
Одоогийн үед шинэчлэгдсэн ган производтой үйлдвэрүүд болон хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлийн төхөөрөмжүүд машин сургалтын алгоритмуудаар удирдагдах ухаалаг хамгаалалтын системийг ашиглаж байна. Эдгээр системүүд цахилгаан ачааллын одоогийн нөхцөл байдлаас хамааран тэдгээрийн зогсох цэгийг тасралтгүй тохируулдаг. Систем нь бараг бүх боломжит гэмтлийн нөхцлийг барих хоёр давхар нөөц релеэс бүрдэх бөгөөд ойролцоогоор 99.99% хамгаалалт өгдөг. 480 вольт ба түүнээс дээш хүчдэлтэй суурилуулгын хувьд гэмтэл гарах үед аюултай энергийн түвшнийг ойролцоогоор гурван дөрөвний нэг хэсгээр бууруулах динамик нум унтраах технологи мөн байдаг. Энэ яагаад чухал юм бол? Зөвхөн энэ л бодоорой: ийм өндөр технологийн үйл ажиллагаа зөвхөн 15 минутын турш зогссон ч санхүүгийн алдагдал маш их байх болно. 2023 онд Ponemon Institute-ийн хийсэн сүүлийн судалгаагаар ийм үйлдвэрүүд цагт дор хаяж долоон зуун дөчин мянга америк долларын алдагдалд орж байна.
Үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд аюулгүй байдлыг, найдвартай байдлыг болон үр ашгийг сайжруулах
Онцгой тоноглол бүхий цахилгаан төвийг ашиглан нуман цахилгааны эрсдэлийг бууруулах, цахилгааны аюулгүй байдлыг хангах
Онцгой тоноглол бүхий цахилгаан төв нь хяналтын шинэчлэгдсэн логик систем ба бодит цагийн мониторингийн тусламжтайгаар (NFPA 70E 2023) үйлдвэрийн нөхцөлд нуман цахилгааны эрсдэлийг 73% бууруулдаг. Релеүүд 3 миллисекундын дотор гажуурлын гүйдлийн онцлогийг илрүүлж, температур аюултай түвшинд хүрэхээс өмнө (40,000°F-г давах) гэмтсэн хэсгийг тусгаарладаг. Хамгаалалт сайтай тусгаарлагдсан бүтэц болон сайжруулсан изоляци нь ажилтныг илүү ихээр хамгаалж, OSHA 1910.269 стандартын шаардлагад нийцүүлдэг.
Автомжуулсан цахилгаан төвийн шийдлээр системийн найдвартай байдлыг болон ажиллагааны тасралтгүй байдлыг сайжруулах
Автомжуулсан цахилгаан төв нь 15 гаруй үзүүлэлтийг шинжилдэг урьдчилан сэргийлэх засварын алгоритм, хоёрдмол хяналтын хэлхээгээрэй (аливаа гэмтэлд 1 милисекундаас бага хугацаанд шилжих чадвартай), цаг тутамд 23 чухал үйлдлийг шалгадаг өөрийгөө шалгах механизм зэрэг шинж чанаруудын нийлбэрээр тасралтгүй үйлдвэрлэлд 99.98% ажиллагааны найдвартай байдлыг хангаж чаддаг. Эдгээр онцлогууд нь харьцуулахад (PetroSync 2023) хэвийн системүүдтэй харьцуулахад төлөвлөгөөгүй зогсонгилох үеийг 68%-иар бууруулдаг.
Цахилгаан станц, MCC, VFD болон хөгжин хувирч буй индустрийн автоматжуулалтын чиглэлд хэрэглээ
Түлхүүр төхөөрөмж нь гол индустрийн хэрэглээнүүдийн төвийн удирдлагын цэг болно:
- Эрчим хүчний үйлдвэрлэл : Турбайн генераторын синхрончлолыг ±0.5Гц-ийн дотор зохицуулна
- Моторын Контрол Центер (MCC)-ууд : 10,000МУХ хүртэлх моторуудын зөөлөн эхлэх горимыг идэвхижүүлнэ
- Хувьсах Дуудлагын Амперчлалын Тогтвортой (VFD) систем : Ачааллын хэлбэлзэл байхад ч ±2% хурдны зохицуулалтыг хадгална
Шинээр гарч ирж буй хагас дамжуулагчийн бүтэц нь хатуу биеийн таслагчийг ардчилсан цахилгаан механик бүрэлдэхүүн хэсгүүдтэй нэгтгэж, хариу үйлдлийн хугацааг 40%-иар хурдасгаж, өмнөх системтэй нийцэлтэй байдаг.
Түгээмэл асуулт
Түлхүүр төхөөрөмж цахилгаан системд ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ?
Түлхүүр төхөөрөмж нь цахилгаан инфраструктурыг удирдах, хянах, хамгаалах замаар цахилгаан системд чухал үүрэг гүйцэтгэж, гэмтэл эсвэл хэвийн бус нөхцөлд ажиллагааг зөв явуулах, найдвартай байдлыг хангана.
Автомжуулсан түлхүүр төхөөрөмжийг яагаад гарын авлага системээс илүү үр дүнтэй гэж үздэг вэ?
Автомжуулсан цахилгаан тоноглол нь гэмтэл илрүүлж, тусгаарлах чадвартай тул цахилгааны асуудлыг багасгаж, гар ухааны системүүдтэй харьцуулахад илүү хурдан, тогтвортой ажиллагаагаар найдвартай цахилгаан хангамжийг хангах боломжийг олгодог.
Цахилгаан тоноглол хэзээ шинэ дэд бүтцийн цахилгаан системтэй хэрхэн интеграцчихаж байдаг вэ?
Цахилгаан тоноглол нь зөөлөн технологийн хэрэгслээр зайн дээрх хяналт, урьдчилан сэргийлэх зорилгоор IEC 61850 стандартыг ашиглан мэдээлэл солилцох замаар салбарын цахилгааны шинэ системтэй холбогдож, сэргээгдэх эрчим хүч, оюунлаг торлуудтай урвуур ажиллах боломжийг олгодог.
Оюунлаг цахилгаан тоноглол ашиглах ямар давуу талууд байдаг вэ?
Оюунлаг цахилгаан тоноглол нь зайн дээрх хяналт, удирдлага, автомжуулсан диагностика, засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулах, системийн найдвартай байдлыг сайжруулах, энерги ашиглалтын үр ашгийг нэмэгдүүлэх зэрэг олон давуу талуудыг санал болгодог.
Цахилгаан тоноглол нь үйлдвэрийн нөхцөлд аюулгүй байдлыг хэрхэн дэмжих вэ?
Тоног төхөөрөмж нь арын галын эрсдэлийг бууруулах зорилгоор бодит цагт хяналт тавих, дадлага замаар салгалт хийх логикийг ашиглан аюулгүй байдлын стандартын шаардлагад нийцэж, хүний ба тоног төхөөрөмжийн найдвартай хамгаалалтыг хангана.