Як аналізи ETAP допомагають зменшити ризик аварій електроустановок на промисловому підприємстві?

Аварія електроустановки на промисловому підприємстві може призвести не лише до припинення електропостачання, а й до зупинки виробництва, пошкодження обладнання та виникнення загрози для працівників. Вартість таких інцидентів часто значно перевищує витрати на ремонт пошкодженого елемента. Вона також охоплює виробничі втрати, затримки у виконанні замовлень і необхідність повторного запуску технологічних процесів.

Одним із ефективних способів мінімізувати ці ризики є проведення спеціалізованого аналізу електроустановки в середовищі ETAP. Програмне забезпечення дає змогу створити цифрову модель системи електроживлення та перевірити її роботу в різних режимах — як за нормальної експлуатації, так і в аварійних ситуаціях.

Які загрози можна виявити за допомогою аналізів ETAP?

Перевантаження елементів електроустановки

З розвитком підприємства до наявної інфраструктури часто підключаються нові машини, виробничі лінії та технологічне обладнання. У результаті трансформатори, кабелі або розподільчі пристрої можуть працювати дедалі ближче до межі своєї допустимої навантажувальної здатності.

Аналіз розподілу потоків потужності дає змогу оцінити:

· фактичне навантаження трансформаторів і кабельних ліній;

· розподіл потужності між окремими секціями електромережі;

· рівень використання наявної інфраструктури;

· можливість підключення нових електроспоживачів;

· потенційні перевантаження як у нормальному режимі роботи, так і під час роботи за резервною схемою.

Такий аналіз дозволяє завчасно виявити елементи, що потребують модернізації, та уникнути ситуацій, коли введення в експлуатацію нової технологічної лінії призводить до перевищення допустимих параметрів електроустановки.

Надмірне падіння напруги

Надто низький рівень напруги може спричинити проблеми із запуском електродвигунів, некоректну роботу систем автоматизації, перегрів обладнання та незаплановані зупинки технологічних процесів.

У моделі ETAP можна перевірити рівні напруги в різних точках електричної мережі та оцінити, як вони змінюються залежно від навантаження. Особливо важливо аналізувати режими, пов’язані із запуском потужних електродвигунів, насосів, вентиляторів або компресорів.

Якщо моделювання виявить відхилення від допустимих параметрів, можна порівняти різні варіанти вирішення проблеми, зокрема:

· зміну схеми електроживлення;

· збільшення перетину кабелів;

· застосування іншого способу пуску електродвигунів;

· зміну конфігурації електричної мережі;

· оптимізацію розподілу навантаження.

Невідповідні рівні струмів короткого замикання

Коротке замикання є одним із найнебезпечніших аварійних режимів роботи електроустановки. Електрична апаратура повинна бути розрахована на рівні струмів короткого замикання, які можуть виникати в електричній мережі.

Аналіз струмів короткого замикання дає змогу перевірити, чи:

· електричні апарати мають достатню вимикальну здатність;

· розподільчі пристрої відповідають вимогам щодо стійкості до струмів короткого замикання;

· кабелі та шинопроводи правильно підібрані;

· заміна трансформатора або зміна конфігурації мережі не призведе до перевищення допустимих параметрів обладнання;

· заплановане розширення інфраструктури є безпечним для наявної електроустановки.

Це особливо важливо під час модернізації підприємства. Збільшення потужності трансформатора може покращити доступність електроживлення, але водночас призвести до зростання струмів короткого замикання. Без попереднього аналізу така проблема може залишитися непоміченою.

Відсутність селективності захисних пристроїв

Правильно налаштовані захисні пристрої повинні відключати лише ту ділянку електроустановки, яка розташована найближче до місця аварії. Якщо їхня робота не скоординована належним чином, локальне коротке замикання може призвести до відключення значно більшої частини підприємства.

Аналіз селективності дає змогу порівняти характеристики та налаштування захисних пристроїв, а також перевірити послідовність їхньої роботи. Це дозволяє обмежити масштаб можливого відключення та підвищити ймовірність безперервної роботи інших виробничих дільниць.

У межах аналізу, зокрема, перевіряються:

· часи спрацювання захисних пристроїв;

· пороги спрацювання;

· узгодженість роботи пристроїв захисту верхнього та нижнього рівнів;

· робота системи за різних значень струмів короткого замикання;

· вплив змін конфігурації електричної мережі на ефективність роботи захисних пристроїв.

Моделювання аварійних ситуацій

Аналіз не обмежується лише перевіркою електроустановки в нормальному режимі роботи. Модель також дає змогу оцінити поведінку системи в різних аварійних сценаріях, зокрема:

· втрата одного з джерел електроживлення;

· відключення трансформатора;

· аварія секції розподільчого пристрою;

· пошкодження кабельної лінії;

· перехід на резервне електроживлення;

· запуск дизель-генераторної установки;

· одночасна робота споживачів великої потужності.

Такий підхід дає змогу перевірити, чи зможуть інші елементи електроустановки взяти на себе додаткове навантаження, чи залишаться критично важливі споживачі під напругою, а також чи забезпечує резервна схема електроживлення необхідну безперервність роботи.

ETAP під час модернізації та розширення підприємства

Модель електроустановки є особливо корисною перед початком реалізації проєктів, пов'язаних із розширенням підприємства або введенням в експлуатацію нової виробничої лінії. Вона дає змогу оцінити, чи має наявна система електроживлення достатній резерв потужності та які зміни необхідно виконати.

До початку реалізації проєкту можна порівняти кілька технічних рішень і оцінити їхній вплив на:

· навантаження трансформаторів;

· рівні напруги;

· значення струмів короткого замикання;

· роботу захисних пристроїв;

· безперервність електроживлення критично важливих елементів;

· можливість подальшого розширення.

Такий підхід дає змогу ухвалювати проєктні рішення на основі результатів інженерних розрахунків, а не лише загальних припущень або паспортних характеристик обладнання.

Менше ризиків — більше передбачуваності інвестицій

На промислових підприємствах надійність електроживлення безпосередньо впливає на безпеку та безперервність виробництва. Аналізи, виконані в середовищі ETAP, дають змогу краще зрозуміти роботу електроустановки, виявити її слабкі місця та оцінити наслідки модернізації й можливих аварійних ситуацій.

У SG Technologies ми використовуємо програмне забезпечення ETAP для моделювання та аналізу електроустановок на промислових об'єктах. Ми підтримуємо замовників як під час проєктування нових систем електроживлення, так і при перевірці, модернізації та розширенні вже існуючої інфраструктури.

Плануєте розширення підприємства або хочете перевірити надійність і безпеку наявної системи електроживлення? Зверніться до нас. Ми проведемо комплексний аналіз електроустановки та визначимо ділянки, які потребують особливої уваги.