Jak analizy ETAP pomagają ograniczyć ryzyko awarii instalacji elektrycznej w zakładzie przemysłowym?

Awaria instalacji elektrycznej w zakładzie przemysłowym może prowadzić nie tylko do przerwania dostaw energii, ale również do zatrzymania produkcji, uszkodzenia urządzeń oraz powstania zagrożenia dla pracowników. Koszty takiego zdarzenia często znacznie przekraczają wartość naprawy uszkodzonego elementu. Obejmują również straty produkcyjne, opóźnienia w realizacji zamówień i konieczność ponownego uruchomienia procesów technologicznych.

Jednym ze sposobów ograniczenia tego ryzyka jest wykonanie specjalistycznych analiz instalacji elektrycznej w środowisku ETAP. Oprogramowanie umożliwia odwzorowanie układu zasilania oraz sprawdzenie jego działania w różnych warunkach - zarówno podczas normalnej pracy, jak i w sytuacjach awaryjnych.

Jakie zagrożenia można wykryć dzięki analizom ETAP?

Przeciążenia elementów instalacji

Wraz z rozwojem zakładu do istniejącej infrastruktury często podłączane są kolejne maszyny, linie produkcyjne i instalacje technologiczne. W efekcie transformatory, kable lub rozdzielnice mogą pracować coraz bliżej granic swojej obciążalności.

Analiza rozpływu mocy pozwala sprawdzić:

• rzeczywiste obciążenie transformatorów i linii,
• sposób rozłożenia mocy pomiędzy poszczególnymi sekcjami,
• poziom wykorzystania dostępnej infrastruktury,
• możliwość przyłączenia nowych odbiorów,
• potencjalne przeciążenia podczas normalnej pracy i w układach rezerwowych.

Pozwala to wcześniej zidentyfikować elementy wymagające modernizacji oraz uniknąć sytuacji, w której uruchomienie nowej linii technologicznej powoduje przekroczenie dopuszczalnych parametrów instalacji.

Nadmierne spadki napięcia

Zbyt niski poziom napięcia może powodować problemy z rozruchem silników, nieprawidłowe działanie automatyki, przegrzewanie urządzeń oraz nieplanowane wyłączenia procesu.

W modelu ETAP można zweryfikować poziomy napięć w różnych punktach sieci i sprawdzić, jak zmieniają się one w zależności od obciążenia. Szczególnie istotna jest analiza stanów związanych z uruchamianiem dużych silników, pomp, wentylatorów lub sprężarek.

Jeżeli symulacja wykaże nieprawidłowości, możliwe jest porównanie różnych wariantów rozwiązania problemu, na przykład:

• zmiany sposobu zasilania,
• zwiększenia przekroju przewodów,
• zastosowania innego sposobu rozruchu,
• zmiany konfiguracji sieci,
• korekty podziału obciążeń.

Nieprawidłowe poziomy prądów zwarciowych

Zwarcie jest jednym z najpoważniejszych stanów awaryjnych w instalacji elektrycznej. Aparatura zabezpieczeniowa i rozdzielcza musi być przygotowana na występujące w sieci wartości prądów zwarciowych.

Analiza zwarciowa umożliwia sprawdzenie, czy:

• aparaty posiadają odpowiednią zdolność wyłączania
• rozdzielnice mają właściwą wytrzymałość zwarciową
• przewody i szynoprzewody są odpowiednio dobrane
• zmiana transformatora lub konfiguracji sieci nie powoduje przekroczenia parametrów urządzeń
• planowana rozbudowa pozostaje bezpieczna dla istniejącej instalacji

Ma to szczególne znaczenie w przypadku modernizacji zakładu. Zwiększenie mocy transformatora może poprawić dostępność energii, ale jednocześnie prowadzić do wzrostu prądów zwarciowych. Bez wcześniejszej analizy problem może pozostać niezauważony.

Brak selektywności zabezpieczeń

Prawidłowo działające zabezpieczenia powinny wyłączyć część instalacji znajdującą się najbliżej miejsca awarii. Jeżeli zabezpieczenia nie są właściwie skoordynowane, lokalne zwarcie może doprowadzić do odłączenia znacznie większego obszaru zakładu.

Analiza selektywności pozwala porównać charakterystyki i nastawy zabezpieczeń oraz sprawdzić kolejność ich działania. Dzięki temu można ograniczyć zasięg potencjalnego wyłączenia i zwiększyć szansę na utrzymanie pracy pozostałych obszarów produkcji.

W ramach analizy weryfikowane są między innymi:

• czasy zadziałania zabezpieczeń
• progi wyzwalania
• współpraca zabezpieczeń nadrzędnych i podrzędnych
• działanie układu dla różnych wartości prądów zwarciowych
• wpływ zmian w konfiguracji sieci na skuteczność zabezpieczeń

Symulacja sytuacji awaryjnych

Analizy nie muszą ograniczać się do sprawdzenia instalacji podczas normalnej pracy. Model pozwala również ocenić zachowanie układu w różnych scenariuszach awaryjnych, takich jak:

• utrata jednego źródła zasilania
• wyłączenie transformatora
• awaria sekcji rozdzielnicy
• uszkodzenie linii kablowej
• przejście na zasilanie rezerwowe
• uruchomienie agregatu prądotwórczego
• jednoczesna praca odbiorów o dużej mocy

W ten sposób można sprawdzić, czy pozostałe elementy instalacji przejmą dodatkowe obciążenie, czy odbiory krytyczne nadal będą zasilane oraz czy układ rezerwowy zapewnia wymaganą ciągłość pracy.

ETAP przy modernizacji i rozbudowie zakładu

Model instalacji jest szczególnie przydatny przed rozpoczęciem inwestycji obejmującej rozbudowę zakładu lub uruchomienie nowej linii produkcyjnej. Pozwala ocenić, czy istniejący układ zasilania dysponuje odpowiednią rezerwą oraz jakie zmiany będą konieczne.

Przed realizacją prac można porównać kilka wariantów technicznych i ocenić ich wpływ na:

• obciążenie transformatorów
• poziomy napięć
• wartości prądów zwarciowych
• działanie zabezpieczeń
• ciągłość zasilania odbiorów krytycznych
• możliwość dalszej rozbudowy

Dzięki temu decyzje projektowe mogą być podejmowane na podstawie wyników obliczeń, a nie wyłącznie ogólnych założeń lub danych znamionowych urządzeń.

Mniej ryzyka, większa przewidywalność inwestycji

W zakładach przemysłowych niezawodność zasilania bezpośrednio wpływa na bezpieczeństwo i ciągłość produkcji. Analizy wykonane w środowisku ETAP pozwalają lepiej zrozumieć sposób działania instalacji, zidentyfikować jej słabe punkty oraz ocenić skutki modernizacji i sytuacji awaryjnych.

W SG Technologies wykorzystujemy oprogramowanie ETAP do modelowania i analizowania instalacji elektrycznych w obiektach przemysłowych. Wspieramy inwestorów zarówno przy projektowaniu nowych układów, jak i podczas weryfikacji, modernizacji oraz rozbudowy istniejącej infrastruktury.

Planujesz rozbudowę zakładu lub chcesz zweryfikować bezpieczeństwo istniejącego układu zasilania? Skontaktuj się z nami. Przeanalizujemy instalację i wskażemy obszary wymagające szczególnej uwagi.

‍