Mengatasi Masalah Listrik Setelah Peningkatan Efisiensi Energi

Mengurangi biaya energi dengan variabel-frequency drives (VFD) dan retrofit pencahayaan adalah hal umum, namun upgrade dapat memperkenalkan tantangan listrik baru.

Memahami bahwa perangkat hemat energi itu sendiri dapat menjadi akar penyebab adalah langkah pertama. VFD modern, ballast elektronik, dan elektronik efisiensi tinggi lainnya berfungsi sempurna pada sistem distribusi kontemporer, namun pabrik tua mungkin kesulitan dengan beban non-linear yang mereka ciptakan.

Masalah listrik yang timbul setelah upgrade energi biasanya terbagi dalam tiga kategori:

• Aplikasi
• Instalasi (termasuk startup)
• Pemeliharaan

Ketidakcocokan VFD

VFD adalah alat hemat energi yang paling populer untuk pompa sentrifugal, kipas, dan blower. Dengan mengubah kecepatan motor, mereka mempertahankan aliran dan suhu secara lebih efisien daripada klep pengeringan. Namun, masalah timbul ketika:

• VFD tidak diukur atau dipilih dengan tepat.
• Instalasi drive dan motor tidak memprediksi VFD.
• Parameter salah dikonfigurasi saat startup.
• Arus armonika tidak dipertimbangkan dalam desain atau pemeliharaan.

Beban Non-Linear dan Armonika

VFD, ballast, dan banyak sistem kontrol adalah beban non-linear. Mereka menarik arus dalam pulsa, menciptakan kerucut di gelombang sinus dan menghasilkan arus armonika yang kembali ke sistem distribusi pada kelipatan 60 Hz. Armonika ketiga (180 Hz) dapat memanaskan netral dan transformator; armonika kelima (300 Hz) dapat menyebabkan motor panas, bising, dan tidak efisien.

Bottom line: Setiap perangkat elektronik memperkenalkan armonika dan distorsi tegangan.

Beban non-linear lain yang ditambahkan selama upgrade—komputer, PLC, komponen otomatisasi bangunan—juga berkontribusi. Selalu gunakan meter true-RMS saat mengukur beban ini; lihat panduan true-RMS Fluke.

Kontrol Sensitif

Sistem kontrol sering sensitif terhadap kualitas daya. Peralatan yang diinstal untuk menghemat energi dapat, paradoksalnya, menyebabkan tidak efisiensi dan biaya pemeliharaan tersembunyi.

Untungnya, banyak masalah dapat diselesaikan dengan pemeriksaan cepat dan troubleshooting standar.

Contoh Troubleshooting VFD

Gejala umum: kontrol kecepatan motor yang buruk atau trip gangguan. Kemungkinan penyebab meliputi:

• Tidak seimbangnya tegangan tiga fasa.
• Armonika yang kembali ke sistem distribusi.

Misalnya, pendingin udara dengan VFD dapat salah mengontrol suhu jika distorsi tegangan yang diinduksi armonika mempengaruhi PLC dan pengontrol suhu.

Pemasangan tachometer yang salah juga dapat menyesatkan VFD. Solusi: Gunakan kabel terlindung untuk sinyal tegangan rendah dan ground hanya satu ujung. Jauhkan kabel ini dari konduktor daya untuk menghindari interferensi elektromagnetik.

Pemeriksaan Instalasi

Verifikasi bahwa drive, motor, dan aksesori dipilih dengan benar. Lakukan inspeksi instalasi untuk memastikan jenis kabel yang tepat, kesesuaian lingkungan, kebersihan enclosure, dan ventilasi.

Pemeriksaan Parameter Drive

Tinjau parameter yang diprogram. Harus cocok dengan nameplate motor dan diatur untuk operasi yang dimaksudkan (misalnya, torsi variabel untuk pompa). Kesalahan pengaturan atau reset tidak sengaja sering menyebabkan masalah kinerja.

Pemeriksaan Pengukuran Cepat

Ukurnya tegangan input VFD dengan multimeter true-RMS untuk memastikan tidak seimbangnya tegangan dalam spesifikasi produsen. Gunakan meter klem kualitas daya atau analyzer untuk menilai tingkat armonika di inlet VFD dan di pemancar yang melayani beban lain.

Solusi: Jika tidak seimbangnya adalah masalah, redistribusikan beban fasa tunggal. Jika armonika mendominasi, berkonsultasilah dengan produsen drive atau pemasok filter armonika untuk memilih filter yang disesuaikan dengan benar.

Masalah Retrofit Pencahayaan

Upgrade pencahayaan sering menyebabkan berkedip, tidak beroperasi, atau trip breaker gangguan. Gejala ini biasanya berasal dari armonika. Studi IEEE menemukan bahwa pencahayaan fluoresien yang mencakup 25 persen atau lebih dari beban fasilitas dapat memicu masalah armonika yang signifikan.

Ballast elektronik dapat membebani netral bersama di pabrik tua, menyebabkan panas berlebih pada netral, panel listrik, dan transformator. Tips: Tambahkan konduktor netral terpisah per fasa jika diperlukan dan gunakan termografi inframerah untuk mendeteksi panas berlebih awal.

Kontrol Pematikan

Pematikan lampu T-8 dengan ballast elektronik atau beralih ke CFL menghemat energi. Mencocokkan jenis pematikan dengan ballast dan lampu sangat penting; ketidakcocokan dapat merusak komponen.

Pemasangan kontrol nol-10 V harus dipertahankan pendek dan jauh dari konduktor daya untuk mencegah kontrol pencahayaan yang tidak stabil.

Sistem pencahayaan otomatis yang mulai atau berhenti tidak stabil setelah retrofit harus diperiksa untuk operasi sensor. Banyak photo-sensor memungkinkan penyesuaian deadband untuk menyesuaikan waktu nyala/mati yang tepat.

Motor Panas Berlebih

Beralih bank pencahayaan untuk hemat energi dapat menciptakan tidak seimbangnya fasa yang merusak motor tiga fasa. Tips: Pantau tegangan motor selama semua operasi pabrik; jaga tidak seimbangnya tegangan di bawah 1 persen dan hindari melebihi 5 persen untuk mencegah kerusakan.

Kesimpulan

Tim pemeliharaan yang terampil dan lengkap perlengkapan adalah pertahanan terbaik terhadap masalah pasca-upgrade. Memahami sistem hemat energi, meninjau desain, instalasi, dan prosedur startup, dan menerapkan troubleshooting yang sistematis dengan alat yang tepat akan mempertahankan penghematan dan memperpanjang umur peralatan.

Lihat Gambar 1 untuk masalah umum pasca-upgrade dan panduan pemeriksaan cepat.

Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi situs web Fluke Corporation di www.fluke.com.

Gambar 1. Masalah umum yang dilaporkan setelah upgrade energi dan pemeriksaan cepat untuk menyelesaikannya.

Gambar 2. Lestarikan penghematan upgrade energi Anda dengan memecahkan dan memperbaiki masalah secara internal.