企业正在积极寻找降低能耗、减少浪费和提升运营效率的方法。但其中一个最基本的机会——电压骤降保护，往往被忽视。它不仅有助于确保可靠运营，而且在正确应用时，还能助力实现可持续发展目标。我们将在本博客后文进一步探讨电压骤降保护的重要性，并讨论评估解决方案时需要考虑的因素。现在，让我们来了解电压骤降保护的真正含义。
了解电压骤降保护
电压骤降，也称为电压暂降，是电压水平的短暂降低。这些骤降可能由于电网扰动、负载突变或设备故障引起。虽然通常不易察觉，但电压骤降的发生次数高于完全断电的次数。如果不加以缓解，电压骤降可能导致计划外停机、废料增加和设备损坏。
电压骤降校正系统能够检测这些瞬态电压变化，并迅速响应，将电压水平稳定在可接受范围内。在许多行业中，使用电压骤降校正系统将对财务和可持续性产生积极影响。
使用电压骤降保护的益处
- 减少停机时间： 电压骤降会干扰制造流程，导致高昂的生产停机和产品质量问题。这些中断还会降低运营效率。应用电压骤降保护有助于最大化制造时间并最小化生产线重启等待时间。
- 减少废料： 电压骤降导致的意外停机常常会造成材料损坏或无法使用。这些骤降会增加工厂的废弃物输出，或需要额外人力进行返工。如果是高价值产品，如半导体晶圆，一次电压骤降事件就可能带来重大财务影响。
- 提升设备可靠性： 通过确保电压水平稳定，电压骤降校正系统有助于保护敏感设备免受损坏和过早失效，从而延长其寿命并降低维护成本。
电压骤降保护措施实施不当会增加运营成本，并使可持续性目标倒退。在评估电压骤降校正系统和优化可持续性成果时，需要考虑多个因素，包括：
1. 选择高能效的缓解设备： 电压骤降缓解设备的能效在可持续运营中至关重要。在评估缓解设备时，应考虑转换效率、待机功耗和整体能耗。选择高效率且待机功耗低的设备，以最大限度减少能源浪费。以1MW电压骤降校正系统为例，能效提升1个百分点，每年可节省87600kWh电能——相当于八个美国家庭的用电量，同时还能节省超过USD10000的能源成本。
根据电压骤降缓解设备的类型及其运行点，整体效率可能低于80%或高于99%。此外，电压骤降缓解设备的损耗以废热形式表现。低效率设备需要额外冷却以排除这些热量，从而增加能耗。选择高能效的骤降缓解设备对运营的可持续性有显著影响。
2. 针对性应用电压骤降保护： 仅在需要的地方应用骤降保护对于可持续性同样重要。工厂可以尝试通过部署大型骤降校正系统来保护大部分区域，这可能解决问题，但流经电压骤降校正系统的每一瓦电力都会带来系统内的能量损耗。更可持续的方法是仅针对对电压骤降敏感的设备。例如，某工厂有1MW电机和10kW控制面板。电机本身对大多数电压扰动具有较强抗扰性，而控制面板则较为敏感。若对电机和控制面板都应用效率为99%的骤降校正系统，则系统损耗为10.1kW。相比之下，仅保护控制面板而不保护电机，系统损耗仅为100W。
建议进行全面的电能质量评估，以识别需要电压骤降保护的关键设备和敏感工艺。采用有针对性的保护方案可避免在整个工厂部署不必要的缓解设备，从而优化资源并降低能耗。
3. 优化储能： 用于电压骤降保护的储能模块（如电池、电容器、飞轮等）均存在相关损耗。储存能量越多，损耗越大。电网中90%以上的事件为持续2秒或更短的电压骤降。大多数工厂问题无需大量储能即可应对。应选择与缓解电压骤降所需能量相匹配的储能方案，避免过度配置。高效的储能管理对于可持续的电压骤降校正系统至关重要。
4. 选择寿命长的技术： 减少电子废弃物是可持续资产管理的重要组成部分。应选择设计坚固、可靠性高且寿命长的电压骤降保护设备。这样可减少部件更换频率。优先选择采用可持续材料且可回收的部件，以最大限度降低处置或回收过程中的环境影响。例如，将寿命仅3～4年的铅酸电池与可运行15年以上的部分电容器系统进行比较，后者不仅更可持续，还能降低电压骤降校正系统的总拥有成本。
在考虑解决方案时，请关注Allen-Bradley® DySC产品线。这款来自Rockwell Automation的电压骤降校正器是电压骤降保护的可持续选择。大多数型号的能效超过99%。产品覆盖范围广，从250W到2MW。工厂可根据需求选择合适规格。DySC产品提供多种储能选项，便于客户选择合适的储能量以满足要求。此外，对于大多数电压骤降，DySC校正器可直接利用电网现有能量，无需任何储能。最后，DySC校正器中的储能电容器设计寿命覆盖产品全周期，无需更换。
电压骤降保护对于需要提升运营效率的企业来说是必不可少的。通过投资先进的保护系统，制造商能够提升设备可靠性，最大限度减少停机时间，同时助力实现更可持续的未来。采用这些创新解决方案不仅有利于环境，还能增强企业在不断变化的能源格局中的竞争力和韧性。
