نظام توزيع طاقة عالي الموثوقية وفعال من حيث استهلاك الطاقة لمصنع مشروبات تنزاني

التحدي الأساسي وأهداف المشروع

تم إطلاق هذا المشروع لتوفير نظام إمداد كهربائي مستمر ومستقر وعالي الكفاءة لمصنع تنزاني حديث للمشروبات. تتطلب خطوط الإنتاج—مثل التعبئة والتخمير والتبريد—استمرارية عالية جدًا في التيار الكهربائي. ويمكن أن تؤدي انقطاعات التيار أو تقلبات الجهد إلى فساد المنتجات ووقوع خسائر مالية كبيرة. علاوةً على ذلك، فإن الأحمال الحثية العديدة بالمصنع (مثل الضواغط والمحركات) كانت تسبب معامل طاقة منخفضًا وتكاليف طاقة مرتفعة.

كانت غايتنا تصميم وتقديم حل شامل لتوزيع الطاقة يدمج تحويل التيار التلقائي (ATS) وتعويض القدرة التفاعلية وتوزيع الأحمال بدقة لتحقيق هدفين أساسيين: "توفير تيار كهربائي مستمر" و"توفير الطاقة والحد من الاستهلاك".

حل والبنية التقنية

قمنا بتصميم نظام توزيع طاقة مخصص من ثلاثة مستويات يعمل بالتعاون المشترك للعميل، ويتألف من لوحة ATS (مفتاح التحويل التلقائي)، ولوحة تعويض المكثفات، ولوحة توزيع الدوائر الفرعية:

مدخل الطاقة (لوحة ATS): يُنفذ آلية تبديل تلقائي مزدوجة المصدر. في حالة انقطاع التيار الكهربائي من الشبكة، يتم التحويل تلقائيًا إلى مصدر المولد الاحتياطي خلال ≤ 10 ثوانٍ، مما يضمن استمرار تشغيل الأحمال الحرجة مثل خزانات التخمير وخطوط التعبئة دون انقطاع.

تحسين القدرة (لوحة تعويض المكثفات): يراقب باستمرار القدرة العكسية للنظام ويقوم تلقائيًا بتشغيل أو إيقاف بنوك المكثفات، ما يرفع معامل القدرة الكلي من 0.8 إلى أكثر من 0.95. ومن المتوقع أن توفر هذه الإجراءات للمصنع ما يصل إلى 15% - 20% من فاتورة الكهرباء السنوية.

توزيع الحمولة (لوحة التغذية): يتميز بهيكل "حافلة رئيسية + عدة دوائر فرعية مع قواطع"، ويستخدم قواطع مثل سلسلة Schneider EZD. ويوفر هذا النظام "حماية على مستوى الدوائر الفرعية"، بحيث لا يؤدي عطل في جهاز واحد إلى انقطاع التيار عن المصنع بأكمله.

النتائج وقيمة العميل

أسفر نظام توزيع الطاقة المشغّل عن تحقيق قيمة كبيرة وتحسينات تشغيلية هامة لمصنع المشروبات:

ضمان استمرارية الإنتاج: يُعد ميكانيكية التبديل السريعة ATS (أقل من أو تساوي 10 ثوانٍ) فعالة في القضاء على تأثير انقطاع التيار الكهربائي على الإنتاج، مما يضمن استمرارية عمليات التخمير والتعبئة دون انقطاع، وبالتالي تعظيم إنتاجية خط الإنتاج.

خفض كبير في تكاليف الطاقة: إن التحسين الكبير لمعامل القدرة لا يؤدي فقط إلى القضاء على رسوم الغرامات المحتملة من شركة الكهرباء، بل ويقلل أيضًا من تيار الخط والفقد النحاسي، ما يؤدي إلى توفير طاقة أخضر وفعال على المدى الطويل.

تصميم عالي الموثوقية: تم تصنيع الألواح بتصنيف حماية IP54 وبتصميم مخصص مقاوم للتآكل ومقاوم للرطوبة، بحيث تتكيف تمامًا مع البيئة الرطبة والتي قد تكون تآكلية في مصنع المشروبات. وبالاقتران مع نظام المراقبة عن بعد الذكي SCADA، يحقق النظام تشغيلًا عالي الموثوقية وذكيًا.