施耐德電機 - eesma.org.t¥ 梓園區第2次電力研討愷... · class0.2 31次諧波...
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施耐德電機設備維運Workshop 2016/11/02
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Power Meter 智能電錶PM5000系列/ PM8000系列
Presented by: Allen WU
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A. 電錶的重要性
B. 電力品質分析
• 取樣率
• 獨立諧波量測
• 電壓驟升/降
C. 產品資訊
D. 汰換實作
Outline
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他廠常見問題
1. 高階電錶很貴,實際功能卻不大?
2. 電錶壞了不會影響設備運作,所以壞了也沒關係?
3. 設備壞了,懷疑是電力品質有問題,但無法證明?
4. 電錶的取樣率高低有什麼差異?
5. 電錶更換時的通訊介面設定須耗時多久?
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各種規格電錶扮演的角色PowerLogic 5000系列/8000系列
A. 電表的重要性
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電錶不只是用來算電費減少財務的負擔
延長設備壽命
提高系統可靠度
•減少能源支出•永續發展
•掌握負載特性•諧波偵測
•掌握電力品質•提高用電效率
Asset
Management
Saving &
Sustainability
High
Reliability
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精密負載設備端
牽一髮動全身須要最完整的電力品質資訊
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在不同位置的電錶,有不同的責任
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•精準度
•取樣數
•諧波量測
•事故方向智慧偵測
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哪些參數決定電錶的位置?
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電力品質不佳? 又要寫報告了!你需要更完的電力品質資訊
B. 電力品質分析
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工作日常中,遇到…
設備運作不穩定?要提供用電品質分析報告給其他部門!
異常事件?是不是台電送電品質不穩?還是其他原因造成的?
開關誤動作!?電路異常是在哪一個迴路?
設備故障!?但現有電錶得到的峰值在正常範圍內,波型也正常?
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電錶取樣率高或低?
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電錶取樣數高或低,有差嗎?
案例分享:
一台控制電壓在380V-600V的設備不斷產生故障業主懷疑電力品質有問題委託施耐德去檢查
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不同取樣率的電錶,抓取同一事件得到的波型
TVSS
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高取樣率電錶呈現的波型
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比較不同取樣數的電錶…
• 低取樣率– 無法偵測實際峰值
– 容易誤判症狀
取樣率 64 512 83333
Without TVSS 900 900 2700
With TVSS 400 400 700
電壓範圍 : 380V-600V
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獨立諧波量測…?
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看不到不代表諧波問題不存在
• 我們沒有諧波啊!• 我們的設備不會產生諧波啊!• 諧波是問題嗎?
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• 發電機並聯條件無法滿足
• UPS 故障
• 斷路器誤跳
• 功因低落被罰功因補償費
你知道這些都是諧波引起的事故嗎
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電錶決定你有多少線索可以破案!
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• 利用獨立次諧波分析
• 比對電力事故的成因
諧波是設備的指紋
256 samples/cycle
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電壓驟升驟降偵測
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電壓:驟升與驟降
電壓驟升或驟降可判斷擾動的來源,
對於辨識來源是非常有意義的資訊,
因此在電源和負載端(責任分界點)的電表扮演非常重要的角色。
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當所有電表都可判斷擾動來源時很容易發現問題在哪裡
• 責任分界點
精密設備,
建議使用高階電錶
• 僅需監控用電量的點,
用低階電錶即可
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高階電表功能
• 事故方向性偵測
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3. 廠內現在用的是哪些?應該買備品? 還是全面汰換?
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C. 產品資訊
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產品定位
瞬停偵測
波形捕捉
Class0.2 63次諧波
乙太+RS485備援
每cycle128取樣數
獨立中性線量測 內建網頁
Class0.2 31次諧波
乙太+RS485備援 每cycle128取樣數
內建網頁伺服器 + 閘道功能
Class 0.5S 31次諧波+乙太
每秒64取樣數
Class 0.5S 31次諧波+RS485
每cycle128取樣數
Class 0.5S 31次諧波+RS485
每cycle64取樣數
Class 0.5S總諧波+RS485
提升監控系統整體傳輸效能
易於分析電力事件
台電瞬斷可提證據
PM8000
PM5560
PM5320
PM5310
PM5350
高
中
低
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選型考量
32 samples/cycle
A9MEMXXX
PM3XXX
64 samples/cycle
PM51XX PM53XX
128 samples/cycle
PM55XX
PM850 PM870
256 samples/cycle
PM8XXX
83333 samples/cycle
CM4000T
取樣數IEC62053-22 Class 0.5S
A9MEMXXX
PM3XXX
PM51XX PM53XX
PM810 PM820
IEC62053-22 Class 0.2S
PM55XX
PM850 PM870
PM8XXX
精準度THD 總諧波
PM3XXX PM5350
iEM3XXX
15次獨立次諧波
PM51XX
31次獨立次諧波
PM5310 PM5320 PM5330
63次獨立次諧波
PM55XX
PM850 PM870
511次獨立次諧波/非整數諧波
PM8XXX
獨立諧波 電壓驟升/降
四象限
驟升驟降偵測
PM870
驟升驟降智慧方向偵測
PM8XXX
PM5XXX
PM800
PM8000
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選型考量四段 低階 中階 高階
PM5350 PM5100 PM5300 PM5500 PM8000
取樣數 32 64 64 128 256
獨立諧波 THD(15st) 15st 31st 63st 511st
電壓驟升/降 - - - - ■
精準度 Class 0.5S Class 0.5S Class 0.5S Class 0.2S Class 0.2S
四象限 ■ ■ ■ ■ ■
四段式電價 - - ■ ■ ■
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汰換案例與實作
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D. 汰換實作
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Page 30Confidential Property of Schneider Electric |
老舊電錶的常見問題有精準度衰退、螢幕模糊難以辨識、故障率提高、失去功能等。
分區汰換全面升級ION7330→PM5350案例
某電子廠內有約300個ION7330,平均已使用20年以上,因設備老舊,
•常發生通訊傳輸異常
•多個電錶無預警shut-down
•電錶資訊不完整,影響能源損耗的計算
•電壓值、諧波、功率因素等監控也喪失功能。
•精準度 IEC62053-22 Class 0.5S
•取樣數 64 samples/cycle
• 31次獨立次諧波
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Page 31Confidential Property of Schneider Electric |
關於電錶更換實作
• 開口尺寸相同,無須另外開孔• 只需斷PT/CT,不影響產線• 平時可施工,降低歲修排程壓力• 需在SCADA更新點位設定• 施工快速,平均更換時間20-30min/
每個
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Page 32Confidential Property of Schneider Electric |
備品建議
電錶故障可能造成全迴路通訊中斷
• 單一的電錶故障事件,可能因異常電壓、異常電流或訊號紊亂,而影響同一loop內的其他電錶通訊功能,導致全迴路讀值異常或讀不到值,可能連帶影響後續的事件分析。
備品比例:3%
• 一般而言,因規劃、配置的不同,備品的數量建議為廠內設備總數的3%。
• 若您使用PM810 (將於今年度Q3停產停售),建議您購買備品。
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Page 33Confidential Property of Schneider Electric |
電錶+監控系統 軟硬體整合方案
1. 購買備品或對應的新型電錶,優先汰換以下電錶,並選購高階產品
針對電力品質要求較高的精密儀器(機台)和電源輸入端之間
台電責任分界點
用電負載變動劇烈的設備
2. 搭配施耐德PME監控系統,以利電力品質分析
截取暫態事故的波型(如下頁)
若現有電錶型號已停產、停售,施耐德針對客戶不同的需求,提供汰換建議
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偵測干擾來源 分析壓升/壓降事件
電力品質分析
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Page 35Confidential Property of Schneider Electric |
電力品質事故分析
• 方便檢視CBEMA電力品質報告
• 視覺呈現易解讀,
及早發現與事件預防
• 品質干擾事件發生時,
自動寄發警告E-mail
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36Confidential Property of Schneider Electric
Power Monitoring Expert跨平台系統,隨時掌握資訊(繁體中文顯示)
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37Confidential Property of Schneider Electric
軟體主要功能
Application Description
能源儀表板,以簡單的圖表,顯示歷史資訊
客製化圖面,包含單線圖、系統架構圖
及時資訊表格
趨勢追蹤圖,可選取各類資訊,時間區間
警報管理,警報確認、歷史警報查詢
報表產出,電力、電能、能耗資訊報表
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警報功能
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39Confidential Property of Schneider Electric
顯示警報細節
•警報詳細內容,提供事件完整分析的資訊
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40Confidential Property of Schneider Electric
•選擇警報種類與條件設定
警報內容
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趨勢追蹤功能
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42Confidential Property of Schneider Electric
趨勢追蹤
設計上/下限
可設定目標值
清楚的標示
放大鏡檢查及暫停
設定頁面
匯出資料
放大顯示
放大鏡下可仔細查看
HTML5 介面可在任何裝置上查看
數量比值: 過去與目前
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報表產生
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44Confidential Property of Schneider Electric
諧波規範報表
>判斷諧波失真的等級,以確認用電品質是否受干擾
>ION電表可產出右圖報告(PM8000, ION7650,
ION8650).
>根據 IEEE519 訂製層級
Pass/Fail indication and graphical details on both current and
voltage distortion
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45Confidential Property of Schneider Electric
電力品質報告 EN50160 Ed 4
• EN50160 歐洲標準
• 電壓相關的電力品質問題
• 電壓驟降、過電壓、電壓不平衡、諧波、電壓閃爍等。
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46Confidential Property of Schneider Electric
多個來源的趨勢報告
• 趨勢報告
› 可產出二種來源或二種以上的量測值,並設定二個Y軸標示
• 可設定目標值及上/下限
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47Confidential Property of Schneider Electric
用電計費報告
• 計費報告功能
› 夏季、非夏季
› 尖峰、離峰、半尖峰
› 時段累積度數、試算金額
› 警報功能
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客製化圖表與單線圖
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49Confidential Property of Schneider Electric
系統功能 –客製化單線圖及其他圖表
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50Confidential Property of Schneider Electric
系統功能 –客製化單線圖及其他圖表
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51Confidential Property of Schneider Electric
系統功能 –客製化單線圖及其他圖表
Pag
e 51
•電錶頁面
› 電壓/電流
› 電力品質
› 需量/計費
› DI/DO
› 警報點
› 自我診斷
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52Confidential Property of Schneider Electric
系統功能 –客製化單線圖及其他圖表
>電錶頁面› 電壓/電流
› 電力品質
› 需量/計費
› DI/DO
› 警報點
› 自我診斷
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53
能源儀表板
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54Confidential Property of Schneider Electric
能源儀表板(1/2)
碳排放量
期間比較圖圓餅圖
外部資訊
電力品質表
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55Confidential Property of Schneider Electric
能源儀表板(2/2)
儀板化數據
趨勢圖
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THANK YOU.
Page 56
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Q & A
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