النفقات الخفية الناجمة عن ضعف جودة الطاقة: منع انخفاضات الجهد الكهربائي والارتفاعات المفاجئة في التيار الكهربائي من خلال تحليل الأحمال الكهربائية

في أي وقت تعاني فيه أي شركة أو منشأة صناعية من الانخفاضات والارتفاعات الكهربائية غير المرغوب فيها، فإن ذلك يخلق تأثيرًا ماليًا مضاعفًا في بقية العمليات. يمكن أن تتراوح تكلفة كل طلب متقطع بسبب انخفاض الجهد الكهربائي لدى المستهلكين الصناعيين من أي مكان في الولايات المتحدة الأمريكية $3.34/كيلوواط إلى $5.18 دولار أمريكي/كيلوواط - وهذه الأرقام من عام 2021.

بالنظر إلى النفقات المتغيرة للاحتياجات الكهربائية وارتفاع تكلفة الإمدادات، تحتاج الشركات التي تعمل على الكهرباء عالية الطلب إلى تبسيط العمليات قدر الإمكان. وهذا يعني تقليل فترات الانقطاع أو الارتفاع المفاجئ في التيار الكهربائي للحصول على إمدادات أكثر قابلية للتنبؤ بها تدعم الميزانيات الحالية واتخاذ القرارات.

ما هي حالات انخفاض الجهد والارتفاعات المفاجئة في الجهد؟

لسوء الحظ، سيحدث انخفاض الجهد الكهربائي والارتفاع المفاجئ في التيار الكهربائي في عملك. حتى مع وجود أكثر الأطر دقة في مكانها الصحيح، يمكنك أن تتوقع وقوع حوادث عرضية. تكمن الحيلة في تقليل هذه الحوادث حتى تصبح نادرة للغاية. الخطوة الأولى هي فهم ما تعنيه هذه الحوادث بالنسبة لعملياتك.

• ترهل الجهد: عندما تتعرض شركتك لانخفاض في الجهد الكهربائي أقل من المستويات المتوقعة، قد يستمر لأقل من ثانية واحدة أو قد يستمر لأقل من ثانية واحدة. وفي حين أن معظم حالات الانخفاض تكون قصيرة، إلا أن الانخفاض المفاجئ يعطل الإنتاجية. عندما تقرن هذا الانخفاض مع الآلات الحساسة التي غالبًا ما تستخدم في تصنيع الأجزاء ومراقبة الجودة وخطوط الإنتاج، تبدأ الأخطاء التشغيلية بالتراكم بسرعة. تميل حالات التباطؤ إلى الحدوث عند وقوع أحداث مناخية كبيرة أو أعطال في شبكة المرافق الواسعة.
• ارتفاع الجهد: يختلف ارتفاع الجهد قليلاً. في هذه الحالة، تواجه زيادة مفاجئة في الجهد فوق المعدلات الطبيعية. فكر في حدوث صاعقة رعدية أو خلل في الأسلاك في المبنى الخاص بك، مما يتسبب في تبديل نظام الطاقة. يمكن للارتفاعات المفاجئة في التيار الكهربائي أن تتسبب في تلف المعدات، وخاصة الإلكترونيات. لهذا السبب يجب أن يكون لدى المستهلكين من القطاع الخاص واقي من زيادة التيار الكهربائي في منازلهم لأجهزة الكمبيوتر الشخصي عند العيش في مناطق تشهد أحداثاً مناخية قاسية.

النقطة المهمة هي أنك معرض للتدهور والارتفاع المفاجئ في التيار الكهربائي كلما كنت تعمل في صناعة تعتمد على سحب دقيق للطاقة لا يمكن أن ينقطع (التصنيع، الرعاية الصحية، مراكز البيانات، إلخ). ما قد يبدو طفيفاً في البداية يمكن أن يتراكم بسرعة مع مرور الوقت، مما يؤدي إلى خسارة كبيرة في العمليات وزيادة التكاليف.

/

التكاليف الخفية لضعف جودة الطاقة

دعونا نناقش التكاليف للحظة. الشاغل الواضح هو تكلفة إمدادات الطاقة أثناء انخفاض أو ارتفاع الجهد الكهربائي. يسعى العديد من العملاء إلى تحليل الأحمال الكهربائية لحماية أنفسهم من مثل هذه الأحداث، ولكن هذا ليس العامل الوحيد الدافع وراء ذلك. هناك العديد من التكاليف الخفية لهذه الأحداث مثل:

• تلف المعدات والفشل المبكر: إن أجهزة التحكم المنطقي القابلة للبرمجة (PLCs) والمحركات وأجهزة الاتصالات جميعها معرضة بشدة لتقلبات الطاقة. عندما تتعرض للتدهور والارتفاعات المفاجئة بمرور الوقت، تبدأ المكونات الداخلية في التدهور. سيؤدي هذا التدهور إلى عمر افتراضي أقصر وزيادة تكاليف الصيانة أو، الأسوأ من ذلك، الاستبدال الكامل.
• وقت التعطل التشغيلي: إضافةً إلى القلق بشأن معداتك الحساسة، قد يؤدي حدوث تباطؤ أو زيادة في الطاقة إلى توقف العمليات في الوقت الحالي. عندما تكون إنتاجية عملياتك مرتبطة مباشرةً بهوامش الربح، فإن كل ثانية لا تنتج فيها تعني خسارة الإيرادات. بعد ذلك، هناك عمليات إعادة الضبط اليدوي واستكشاف الأخطاء وإصلاحها، والتي تتسبب جميعها في مزيد من التأخير.
• زيادة استهلاك الطاقة: يؤدي عدم اتساق مصدر الطاقة إلى تقلبات في الأداء الميكانيكي. فكر في المحرك. قد تستهلك هذه الأجهزة موارد طاقة أكثر من اللازم إذا كانت مستويات الجهد الكهربائي غير متناسقة، مما يعني أنك ستدفع قسطًا أعلى بكثير بسبب عدم الكفاءة هذه. لا أحد في مجال الأعمال يريد نفقات شهرية أعلى.
• مخاطر الالتزام بالسلامة: ترتبط التكاليف الخفية الأخيرة بالسلامة والأمن. قد تؤدي الزيادة غير المرغوبة في التيار الكهربائي إلى زيادة الحمل على أجهزة الحماية من قواطع الدوائر الكهربائية إلى أنظمة التحكم في الوصول. وهذا لا يزيد من خطر نشوب الحرائق فحسب، بل يزيد أيضاً من سلامة الأصول التجارية الحساسة، والتي يجب أن يكون لبعض الموظفين فقط إمكانية الوصول إليها دون قيود.

كما ترى، من الصعب قياس تكلفة الانخفاضات والارتفاعات المفاجئة. وغني عن القول، إن الاستعانة بفريق لتحليل الأحمال الكهربائية يمكن أن يوفر لك المال في احتياجاتك من إمدادات الطاقة، بالإضافة إلى العديد من العوامل الخفية الأخرى التي قد لا تتمكن من قياسها إلا في وقت لاحق.

تشخيص مشاكل جودة الطاقة

الخبر السار بشأن الانقطاعات والارتفاعات الكهربائية هو أنه يمكنك معالجتها. فمع الفريق المناسب، والنهج الاستباقي، ومدير المخاطر الذي يفضل الاحتفاظ بوظيفته، يمكنك تجنب أو تقليل التعرض لمثل هذه المشاكل.

كل شيء يبدأ بالتعرف على العلامات. إذا كنت تعاني من معدات متكررة الأعطال أو الأنظمة غير المبررة إعادة التعيين مع ارتفاع درجة حرارة المحركات، فمن المحتمل أن تكون في حالة زيادة في التيار. تعتبر الأضواء الوامضة، إلى جانب هذه الأعراض، مؤشراً جيداً.

إذا كنت تعتقد أنك تعاني من مثل هذه الأعطال، فقد حان الوقت لإخراج معدات المراقبة. تتبع مستويات الجهد الكهربائي وراقبها بحثًا عن تغيرات التردد والتشوهات التوافقية. احرص على قياسها في الوقت الفعلي حتى تتمكن من تحديد الأسباب الكامنة وراءها وتركيز جهود الصيانة أو الإصلاح بشكل أفضل.

من المفيد بالتأكيد الشراكة مع خبراء في تحليل الأحمال الكهربائية مثل شركة دريم للهندسة. فوجود شخص ليس لديه أي دافع ليأتي ويقدم تقييمات مبنية على الخبرة والدقة والأدلة يضمن عدم مرور أي شيء دون أن يلاحظه أحد أو على الأقل وضع خطة عمل إذا حدث ذلك مرة أخرى في المستقبل.

ليس عليك أن تترك كل شيء للخبراء. في حين أننا نحب العمل مع العملاء من جميع مجالات الأعمال والتصنيع والصناعة، فإننا نريد أيضاً تمكين المالكين من تحسين العمليات.

جرّب بعض هذه التوصيات لتجنب الأعطال المكلفة وضمان الأداء الأمثل:

• قم بتركيب أجهزة SPD (أجهزة الحماية من زيادة التيار) حول أي معدات حساسة لتحويل الطاقة بعيداً ومنع حدوث تلف أو تعطيل.
• استثمر في معدات تكييف الطاقة مثل مزودات الطاقة غير المنقطعة (UPS) أو منظمات الجهد الكهربائي. هناك العديد من الخيارات الصديقة للبيئة التي قد تمنحك مزايا ضريبية أيضاً.
• أعط الأولوية لصيانة نظامك وبنيتك التحتية الكهربائية. افحص الأسلاك بانتظام واستبدل المكونات البالية وعالج مشاكل التأريض قبل أن تصبح أكثر تعقيداً.
• استعن بخبير استشاري لإجراء عمليات تفتيش سنوية أو تقييم الإضافات/عمليات الإزالة من عملياتك المعتادة قبل الدخول في الإنتاج الكامل.

إن القليل من العناية الوقائية يمكن أن يقطع شوطًا طويلاً في خفض أي تكاليف خفية وحماية مؤسستك من النفقات الهائلة للإصلاح أو الاستبدال. مع وجود العديد من المكونات التي يجب أن تعمل في انسجام تام، فمن المنطقي أن يكون لديك أكبر قدر ممكن من الحاجز الوقائي حول نظامك. سيمنحك ذلك (ومستثمريك) قدراً كبيراً من راحة البال حتى تتمكن من التركيز على عوامل أكثر أهمية.

الخاتمة

قد يبدو التعامل مع تداعيات انخفاضات الجهد الكهربائي والارتفاعات المفاجئة في التيار الكهربائي مصدر قلق بسيط في البداية، ولكن عندما تقوم بتقييم الأضرار طويلة الأجل التي يمكن أن تلحقها بشركتك، فإنك تريد أن تبدأ في أقرب وقت ممكن. يساعد دمج تحليل الحمل الكهربائي السنوي على منع الإجراءات غير المرغوب فيها وحماية استثماراتك من خلال الكفاءة التشغيلية.

تقدم شركة Dreiym Engineering أكثر من 30 عامًا من الخبرة. لدينا التدريب الجماعي والبصيرة المهنية والمعرفة التقنية اللازمة لموازنة أنظمتك بشكل صحيح بدءًا من تسلسل التشغيل وحتى تصميمات التحميل المرحلي للمولدات. اتصل بنا اليوم وضمان أن تظل مؤسستك آمنة وتعمل بسلاسة، بغض النظر عما يحدث مع الطقس أو الوقت من العام أو ظروف الشبكة المحيطة.