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针对电机设计的节能设备可防止设备故障

Sheboygan Regional Wastewater公司在威斯康星州的希博伊根市遍布5座远程排水泵站。这些泵站通过SCADA系统进行远程控制,但并不进行电动机负载状态的监控。因此,维护人员必须不时地到30英尺的地下检查泵和发电机运转是否正常。  
    
    
      Sheboygan Regional Wastewater通过SCADA系统对泵站进行远程监控,但由于泵一般安装在30英尺的地下,
    此系统无法检测电动机的负载状态。于是,设备借助于过载监控继电器以获取实时信息。来源:Eaton
    
      “设备的平均日流量大约为1.1万加仑,”Sheboygan Regional Wastewater的主管Dale Doerr说,“如果遇上下雨或积雪融化,可达6.4万加仑的最高流量。为了确保为我们所服务的68,000位客户处理好水位增涨问题,以及防止下水道反灌,我们的所有水泵必须全功率运行。”
      当一台水泵局部受阻时,水泵和发动机将继续运转,但毫无效率,直到双金属过载继电器最终跳闸(当一段时间内的电流消耗持续高于115%满负载安培(FLA)时,这种情况就会发生)。
    
      抽水站改造
      考虑到这些电动机问题,Doerr考察并最终选用了Eaton的Motor Insight过载继电器。Eaton认为,使用这种继电器,Sheboygan Regional便能在总部对包括线路、负载以及电动机在内的整个系统进行监控,而无需对水泵进行手动检查。由于数据是实时的,当数据显示某处出现了问题时,才需要派遣维护人员前去维修。
      Sheboygan Regional愿意成为一个测试点,并对其位于印第安纳大道的抽水站进行改造CONTROL ENGINEERING China版权所有,安装了Motor Insight继电器、远程显示器,并为站内3台60马力水泵的电动机配备了Modbus通讯模块。 
    
    
      对于Sheboygan Regional来说,为了确保控制流量水位,避免发生严重问题,所有水泵都必须全功率运行。当水泵局部受阻时,水泵和电动机将毫无效率地运行直到过载跳闸。于是,维护人员被不时地派遣到30英尺的地下,以检查水泵和电动机状态。来源: Eaton
    
      早期检测的效果
      设备安装后不久,维护人员注意到一台水泵出现了故障。当流量最大时,其中两台水泵的运转电流约为60安培,而第三台为近90安培。Sheboygan Wastewater的维护主管立刻注意到电流偏高的异常现象,并派维修技师前往,后来发现,是有异物缠绕在了三号水泵的叶轮周围。
      “如果没有安装Motor Insight,这些问题可能永远不会被发现。因为设备只监控流量计,对每分钟的流量进行报告。” Sheboygan Regional Wastewater 的控制工程师Steve Meifert说道。他指出,三台水泵的流量仍然相同。
      另外,Meifert注意到,由阻碍物导致的电流增大,可能不足以使原先使用的双金属过载跳闸。这样CONTROL ENGINEERING China版权所有,额外的功率损耗可能会持续相当长的时间而不被发现,从而导致极大的能源浪费。
      Meifert说,从成本观点来看,若此问题未能发现,造成的浪费可按如下换算得出:30安培×480V=14,400瓦特时,14.4千瓦时×0.104美元/千瓦时=1.50美元/小时,再用结果乘以额外运行的时间。若此状态长期未被发现,导致的能源浪费总计可达每周252美元(1.5美元×24×7=252美元),每月1096美元以及每年13154美元。  
    
    
      有了可选择安装的远程显示器,便无需打开面板进行设备配置。
    外部界面与主元件设备上的相同(如这张合成照片的下部所示)。来源:Eaton
    
      如今,该工厂采用Motor Insight对电压、电流、热容、频率、功率以及功率因数进行监控。它设置了过电流和潜流的警报级别,并为过载情况设置了故障显示。若状况严重异于正常运行状态,Motor Insight的负载、线路或电动机的保护设置将制造一个故障来保护系统。
    
      防止设备故障
      还有一次,Motor Insight在周末发出了一个警报。维护人员调查之后,发现止回阀被封锁,遂将其解除。若没有Motor Insight,则要等下周员工视察流量图表,发现水泵运转时为零流量或只有部分流量时,问题才会被发现。
    
    
    
        Sheboygan Regional对其Indiana Avenue抽水站进行了改造控制工程网版权所有,安装了Motor Insight继电器、
    远程显示器以及3台60马力电动机间的协议通信模块。来源:Eaton
    
      Doerr说,“若问题留到周一或周二才被发现,之前你可能会采取增加一台水泵进行补充,但这意味着消耗更多电能。虽然关闭一个阀门时水泵仍能工作,但泵温可能升高,并对依靠水来进行冷却的机械密封造成损坏。由于水不能流动www.cechina.cn,过热的泵将水加温控制工程网版权所有,使之失去冷却功能,由此损坏机械密
(责任编辑:南京快维)
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