Proč výrobní podniky mají vysoké účty za energii? Protože chtějí

V současné době je nutné mít přehled nejen o základních parametrech, jako je měsíční spotřeba, čtvrthodinové maximum, popř. účiník. Je nezbytné sledovat mnoho dalších parametrů a tyto parametry zaznamenávat, popř. vytvářet zprávy o stavu energetické sítě a jejích částí v závodě. Měřené veličiny již dávno nejsou sinusové.
Parametry definované v normě ČSN EN 50160, které je třeba dodržovat, jsou již postupně kontrolovány distribuční společností a nedodržení uvedených limitů může být pokutováno. Nyní je třeba sledovat veličiny, jako jsou napěťová nesymetrie, poklesy a překmity napětí, flicker (flikr, blikání, kolísání úrovně světla) a úroveň harmonických složek, a to nejen z důvodu případné neshody s dodavatelem elektrické energie a zhoršování parametrů sítě, ale především z důvodu úspor.

Například napěťová nesymetrie uvnitř závodu vede k větším ztrátám na motorech.
Již při poměrně malých hodnotách nesymetrie značně rostou ztráty na motoru. Při 3% nesymetrii mají motory ztráty větší až o 12 %. Problém neřeší ani použití měničů. Ty sice odstraní nesymetrické napájení motoru, ale samy jsou napájeny nesymetricky, posune se jejich pracovní bod a produkují zvýšenou úroveň harmonických složek. Vyšší harmonické složky zvětšují ztráty ve vedení, ve vinutí motorů i distribučního transformátoru. Poklesy a překmity napětí proti jmenovité úrovni, vytvářené připojováním těžších spotřebičů, zase ovlivňují technologická zařízení, jako jsou automaty PLC, roboty i počítačové sítě, jejichž poruchy zvyšují náklady na údržbu.
Tedy aby bylo možné začít šetřit, je nutné měřit, monitorovat a archivovat údaje v dostatečné míře. Lze tak předejít nejen sporům s dodavatelem elektrické energie a pokutám, ale rovněž je možné získat průběžný přehled o stavu technologie z hlediska parametrů ovlivňujících přímo nebo nepřímo spotřebu elektrické energie, popř. také o možných poruchách této technologie.

Pro měření parametrů sítě je na trhu množství analyzátorů, které měří a zaznamenávají různým způsobem.

Z hlediska použití je možné rozdělit je do dvou základních skupin: na analyzátory ruční, vhodné především pro údržbu výrobních zařízení a zjišťování zdrojů rušení, a analyzátory (monitory) pevně instalované. Tyto analyzátory bývají instalovány v důležitých distribučních uzlech, např. v transformovnách a rozvodnách, kde je třeba trvale sledovat stav rozvodné sítě.

Z hlediska způsobu měření a případného záznamu dat lze ruční a pevně zabudované přístroje nejčastěji charakterizovat jako přístroje, které měří v reálném čase a analyzují naměřené hodnoty, většinou podle požadavků normy ČSN EN 50160, a takto získané údaje ukládají do paměti.
Nevýhodou tohoto řešení je, že v případě potřeby není možné z naměřených údajů získat parametr, který nebyl před měřením nastaven. Jiný způsob, který umožní ze zaznamenaných údajů o proudech a napětích dodatečně určit kterýkoliv potřebný parametr, je metoda digitálního záznamu průběhu signálů jednotlivých fází, napětí a proudů. Problémem je, že při vzorkování dostatečném pro dobrou přesnost měření a bez ztráty detailů, tedy alespoň 1 024 vzorků na jeden cyklus 50 Hz a pro osm vstupů, je třeba obrovský paměťový prostor v řádu terabytů na hodinu záznamu.

Na rozdíl od již popsaného způsobu vytváří nové verze analyzátorů, například Elspec nebo Fluke, nepřetržitý záznam všech napětí a proudů se vzorkovací rychlostí až 1 024 vzorků na jednu periodu měřeného signálu (při 50 Hz tedy 20 ms). Díky tomu jsou schopny zachytit i krátké přechodné děje.
Ukládání obrovského množství dat získaných při takovém záznamu je řešeno jejich kompresí. Není však použit běžný způsob komprese dat známý z techniky PC. Je použita speciální patentovaná procedura PQZIP, kdy je ukládána změna Fourierova obrazu daného průběhu. V případě, že jsou vstupní veličiny „klidné“, je potřeba datového prostoru minimální. Objeví-li se v síti např. krátký přechodový děj, množství dat vzroste, nicméně stále je vzorkováno plným počtem vzorků. Před provedením analýzy z takto uložených dat, např. podle ČSN EN 50160, jsou nejprve rekonstruovány příslušné průběhy bez ztráty detailů a poté provedena analýza. Tímto způsobem je možné bezeztrátově zaznamenat do paměti 16 GB jeden celý rok záznamu s minimálně osmi kanály a kdykoliv zobrazit analyzovaná data až na úroveň jednotlivých vzorků.

„Pravidelné sledování stavu elektrické sítě umožňuje odhalit nevyváženost sítě, chybné fungování výrobních zařízení, odhalit nadbytečné zatížení motorů a předcházet výpadkům elektronických řídících procesorů.“ říká Jaroslav Smetana, zakladatel a ředitel společnosti Blue Panther.
„Díky znalosti stavu sítě lze také naplánovat rozdělení zátěže strojů s vysokou spotřebou a následně snížit limit odběru elektrické sítě. V případě, že již odběry překračují povolený limit lze je tímto způsobem snížit a ukončit placení penále za překračování povoleného maxima. Účet za elektrickou energii není nákladem, který pouze roste. Vhodnými postupy lze výrazně snížit,“ dodává J. Smetana.

O společnosti Blue Panther
Společnost Blue Panther s 20. letou tradicí je předním odborníkem na elektrickou energii a poskytuje nejen výrobním podnikům auditorskou a konzultační činnost v otázkách kvality elektrické energie a její spotřeby. Prostřednictvím svých certifikovaných odborníků s dlouholetými zkušenostmi a vyškolených specialistů analyzuje aktuální situaci, vyhledává příčiny problémů dané kvalitou elektrické energie a navrhuje škálu možných řešení. Vše s cílem zajištění ekonomického přínosu a úspor pro podnik.
Své praktické zkušenosti společnost dlouhodobě udržuje a získává i prostřednictvím dodávek profesionálních měřicích přístrojů a poskytování souvisejících odborných služeb, jako jsou záruční a pozáruční servisní středisko a školicí středisko pro zvyšování kvalifikace. Společnost je též zřizovatelem a provozovatelem certifikované kalibrační laboratoře.
Od roku 2008 je též držitelem certifikátu ISO 9001:2008 pro dodávky a servis měřicí techniky.