ИБП 160 кВА с модулем утилизации рекуперации для цеха металлообработки

Защитить станки с ЧПУ, не остановив цех

Заказчик — производственное предприятие Северо-Западного федерального округа, металлообработка и листовой раскрой. Рост загрузки и обновление станочного парка поставили задачу: обеспечить бесперебойным электроснабжением станки с ЧПУ производственного цеха — и новые, и часть установленных ранее.

Цена вопроса считается не в простое. Прерывание питания в середине цикла обработки означает брак заготовки, а на дорогом листовом материале это ощутимые деньги с каждого сорванного цикла.

• Нагрузка — станки с ЧПУ, работа сменами, график рваный.
• Отказ по питанию бьёт не по времени, а по материалу.
• Подобрать оборудование по паспортной мощности станков было нельзя — почему, стало ясно после замеров.

Станок не только потребляет, но и отдаёт

Начали не с подбора, а с обследования

Замеры выполнила электроизмерительная лаборатория по двум точкам — щиту производственного цеха на первом этаже и щиту электрощитовой третьего этажа. Приборы вели непрерывную запись на протяжении рабочих смен: токи, напряжение, активная и полная мощность и, главное, отрицательная мощность в моменты торможения оборудования. Подробнее о том, зачем это нужно, — в разделе про замеры.

Результат подтвердил гипотезу и уточнил её масштаб.

• Щит цеха. Пиковая активная мощность 22,64 кВт, обратная генерация до 14,8 кВт — станок возвращал в сеть до двух третей того, что потреблял на пике.
• Частота событий. За смену прибор зафиксировал десятки эпизодов длительностью от 0,2 до 1,8 секунды, с возвратом от 8,4 до 14,8 кВт.
• Вторая точка. Пик 48,09 кВт, обратная генерация до 6,4 кВт — картина мягче, но того же характера.
• Сеть оказалась ни при чём. Провалов напряжения и перенапряжений за весь период измерений не зафиксировано ни в одной точке.

Это и есть главный вывод обследования: проблема крылась исключительно в характере самой нагрузки. Без замеров её было бы легко списать на «плохую сеть» и поставить решение, которое не работает. Результаты оформлены техническими отчётами № 641/12-25КЭ и № 642/12-25КЭ с графиками и таблицами зафиксированных событий и переданы заказчику.

ИБП 160 кВА, модуль утилизации 30 кВт и накопитель

Итоговая конфигурация собрана из трёх частей.

• ИБП Tescom DX3160, 160 кВА / 160 кВт — основа системы: двойное преобразование, схема 3:3, КПД до 96%, полная развязка станков от проблем питающей сети.
• Модуль утилизации рекуперативной мощности 30 кВт — принимает возвращаемую станками энергию и корректно её утилизирует, отводя тепло в вытяжку цеха.
• Накопитель энергии — батарейный шкаф, обеспечивающий автономную работу ИБП при пропадании напряжения в сети.

Мощность модуля определена не по доле от мощности ИБП, а по цифрам из протоколов: суммарный замеренный возврат по двум точкам составил 21,2 кВт, и 30 кВт дают около 40% запаса — на одновременное торможение нескольких станков и на расширение парка.

Принципиально важно, что решение снимает саму причину отключений, а не борется с их последствиями. Альтернативы — завышение мощности ИБП «на всякий случай» или вывод части станков из-под защиты — обошлись бы дороже и не дали бы гарантированного результата.

Как это встало в действующем цехе

Оборудование смонтировано в существующем помещении, вдоль ряда силовых щитов, без перепланировки и без потери технологической площади. Тепло от модуля утилизации отведено в действующую вытяжную систему цеха — отдельная вентиляция не потребовалась.

Цикл обработки больше не прерывается

Станки работают без сбоев и остановок: цикл обработки не прерывается ни отклонениями в питающей сети, ни собственной рекуперацией оборудования. Заказчик результатом доволен — для нас это лучшая оценка работы и повод сопровождать предприятие дальше.