System dystrybucji energii o wysokiej niezawodności i wysokiej efektywności energetycznej dla zbożowej fabryki napojów w Tanzanii

Główne wyzwanie i cele projektu

Ten projekt został zainicjowany w celu zapewnienia tanzańskiej nowoczesnej fabryce napojów ciągłego, stabilnego i wysoce wydajnego systemu zasilania elektrycznego. Linie produkcyjne — takie jak napełnianie, fermentacja i chłodzenie — wymagają bardzo wysokiej ciągłości dostaw energii. Przerwy w zasilaniu lub wahania napięcia mogą prowadzić do psucia się produktów i znacznych strat finansowych. Dodatkowo liczne obciążenia indukcyjne (sprężarki, silniki) w tej fabryce powodowały niski współczynnik mocy oraz wysokie koszty energii.

Naszym celem było zaprojektowanie i dostarczenie kompleksowego rozwiązania w zakresie dystrybucji energii obejmującego automatyczne przełączanie źródeł zasilania (ATS), kompensację mocy biernej oraz precyzyjny rozdział obciążeń w celu osiągnięcia dwóch głównych celów: „Ciągłego Dostarczania Energii” i „Oszczędzania Energii oraz Redukcji Zużycia”.

Rozwiązanie i architektura techniczna

Dostosowaliśmy dla klienta trójstopniowy współpracujący system dystrybucji energii, składający się z szafy ATS (automatyczne przełączanie źródeł zasilania), szafy kompensacji pojemnościowej oraz szafy wyjściowej:

Dopływ energii (szafa ATS): Implementuje mechanizm automatycznego przełączania z dwóch źródeł. W przypadku przerwy w zasilaniu sieciowym system automatycznie przełącza się na źródło awaryjne z generatora w ciągu $\le 10$ sekund, zapewniając nieprzerwaną pracę krytycznych odbiorników, takich jak zbiorniki fermentacyjne i linie dozujące.

Optymalizacja mocy (panel kompensacji kondensatorów): Ciągle monitoruje moc bierną systemu i automatycznie przełącza baterie kondensatorów, podnosząc ogólny współczynnik mocy z $0.8$ do powyżej $0.95$. Dzięki tej czynności szacuje się, że fabryka może zaoszczędzić od 15% do 20% rocznych rachunków za energię elektryczną.

Rozdział obciążenia (panel zasilający): Charakteryzuje się strukturą "szyna główna + wiele obwodów wydzielonych z wyłącznikami", wykorzystując wyłączniki takie jak seria Schneider EZD. Rozwiązanie to zapewnia "ochronę na poziomie obwodów wydzielonych", gwarantując, że usterka pojedynczego urządzenia nie spowoduje przestoju całej fabryki.

Wyniki i wartość dla klienta

Zrealizowany system dystrybucji energii dostarczył znaczącej wartości oraz ulepszeń operacyjnych dla fabryki napojów:

Gwarancja ciągłości produkcji: Szybki mechanizm przełączania ATS ($\le 10$ sekund) skutecznie eliminuje wpływ przerw w zasilaniu na produkcję, zapewniając nieprzerwany proces fermentacji i dozowania, co maksymalizuje wydajność linii produkcyjnej.

Znaczne zmniejszenie kosztów energii: Znacząca optymalizacja współczynnika mocy nie tylko likwiduje potencjalne opłaty karne od dostawcy energii, ale także zmniejsza prąd w linii oraz straty miedziowe, prowadząc do długoterminowych, ekologicznych i efektywnych oszczędności energii.

Projekt o wysokiej niezawodności: Panele wykonane są zgodnie z klasą ochrony IP54 oraz mają niestandardowy projekt odporny na korozję i wilgoć, dzięki czemu doskonale przystosowane są do wilgotnego i potencjalnie agresywnego środowiska fabryki napojów. W połączeniu z inteligentnym zdalnym monitorowaniem SCADA system zapewnia wysoce niezawodną i inteligentną pracę.