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施耐德電機設備維運Workshop 2016/11/02

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Power Meter 智能電錶PM5000系列/ PM8000系列

Presented by: Allen WU

A. 電錶的重要性

B. 電力品質分析

• 取樣率

• 獨立諧波量測

• 電壓驟升/降

C. 產品資訊

D. 汰換實作

Outline

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他廠常見問題

1. 高階電錶很貴，實際功能卻不大?

2. 電錶壞了不會影響設備運作，所以壞了也沒關係?

3. 設備壞了，懷疑是電力品質有問題，但無法證明?

4. 電錶的取樣率高低有什麼差異?

5. 電錶更換時的通訊介面設定須耗時多久?

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各種規格電錶扮演的角色PowerLogic 5000系列/8000系列

A. 電表的重要性

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電錶不只是用來算電費減少財務的負擔

延長設備壽命

提高系統可靠度

•減少能源支出•永續發展

•掌握負載特性•諧波偵測

•掌握電力品質•提高用電效率

Asset

Management

Saving &

Sustainability

High

Reliability

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精密負載設備端

牽一髮動全身須要最完整的電力品質資訊

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在不同位置的電錶，有不同的責任

•精準度

•取樣數

•諧波量測

•事故方向智慧偵測

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哪些參數決定電錶的位置?

電力品質不佳? 又要寫報告了!你需要更完的電力品質資訊

B. 電力品質分析

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工作日常中，遇到…

設備運作不穩定?要提供用電品質分析報告給其他部門!

異常事件?是不是台電送電品質不穩?還是其他原因造成的?

開關誤動作!?電路異常是在哪一個迴路?

設備故障!?但現有電錶得到的峰值在正常範圍內，波型也正常?

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電錶取樣率高或低?

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Confidential Property of Schneider Electric |

電錶取樣數高或低，有差嗎?

案例分享：

一台控制電壓在380V-600V的設備不斷產生故障業主懷疑電力品質有問題委託施耐德去檢查


不同取樣率的電錶，抓取同一事件得到的波型

TVSS


高取樣率電錶呈現的波型


比較不同取樣數的電錶…

• 低取樣率– 無法偵測實際峰值

– 容易誤判症狀

取樣率 64 512 83333

Without TVSS 900 900 2700

With TVSS 400 400 700

電壓範圍 : 380V-600V

獨立諧波量測…?

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看不到不代表諧波問題不存在

• 我們沒有諧波啊!• 我們的設備不會產生諧波啊!• 諧波是問題嗎?


• 發電機並聯條件無法滿足

• UPS 故障

• 斷路器誤跳

• 功因低落被罰功因補償費

你知道這些都是諧波引起的事故嗎


電錶決定你有多少線索可以破案!


• 利用獨立次諧波分析

• 比對電力事故的成因

諧波是設備的指紋

256 samples/cycle

電壓驟升驟降偵測

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電壓：驟升與驟降

電壓驟升或驟降可判斷擾動的來源，

對於辨識來源是非常有意義的資訊，

因此在電源和負載端(責任分界點)的電表扮演非常重要的角色。


當所有電表都可判斷擾動來源時很容易發現問題在哪裡

• 責任分界點

精密設備，

建議使用高階電錶

• 僅需監控用電量的點，

用低階電錶即可


高階電表功能

• 事故方向性偵測

3. 廠內現在用的是哪些?應該買備品? 還是全面汰換?

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C. 產品資訊

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產品定位

瞬停偵測

波形捕捉

Class0.2 63次諧波

乙太＋RS485備援

每cycle128取樣數

獨立中性線量測內建網頁

Class0.2 31次諧波

乙太＋RS485備援每cycle128取樣數

內建網頁伺服器 + 閘道功能

Class 0.5S 31次諧波＋乙太

每秒64取樣數

Class 0.5S 31次諧波＋RS485

每cycle128取樣數

Class 0.5S 31次諧波＋RS485

每cycle64取樣數

Class 0.5S總諧波＋RS485

提升監控系統整體傳輸效能

易於分析電力事件

台電瞬斷可提證據

PM8000

PM5560

PM5320

PM5310

PM5350

高

中

低


選型考量

32 samples/cycle

A9MEMXXX

PM3XXX

64 samples/cycle

PM51XX PM53XX

128 samples/cycle

PM55XX

PM850 PM870

256 samples/cycle

PM8XXX

83333 samples/cycle

CM4000T

取樣數IEC62053-22 Class 0.5S

A9MEMXXX

PM3XXX

PM51XX PM53XX

PM810 PM820

IEC62053-22 Class 0.2S

PM55XX

PM850 PM870

PM8XXX

精準度THD 總諧波

PM3XXX PM5350

iEM3XXX

15次獨立次諧波

PM51XX


PM5310 PM5320 PM5330


PM55XX

PM850 PM870

511次獨立次諧波/非整數諧波

PM8XXX

獨立諧波電壓驟升/降

四象限

驟升驟降偵測

PM870

驟升驟降智慧方向偵測

PM8XXX

PM5XXX

PM800

PM8000


選型考量四段低階中階高階

PM5350 PM5100 PM5300 PM5500 PM8000

取樣數 32 64 64 128 256

獨立諧波 THD(15st) 15st 31st 63st 511st

電壓驟升/降 - - - - ■

精準度 Class 0.5S Class 0.5S Class 0.5S Class 0.2S Class 0.2S

四象限 ■ ■ ■ ■ ■

四段式電價 - - ■ ■ ■

汰換案例與實作

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D. 汰換實作

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老舊電錶的常見問題有精準度衰退、螢幕模糊難以辨識、故障率提高、失去功能等。

分區汰換全面升級ION7330→PM5350案例

某電子廠內有約300個ION7330，平均已使用20年以上，因設備老舊，

•常發生通訊傳輸異常

•多個電錶無預警shut-down

•電錶資訊不完整，影響能源損耗的計算

•電壓值、諧波、功率因素等監控也喪失功能。

•精準度 IEC62053-22 Class 0.5S

•取樣數 64 samples/cycle

• 31次獨立次諧波


關於電錶更換實作

• 開口尺寸相同，無須另外開孔• 只需斷PT/CT，不影響產線• 平時可施工，降低歲修排程壓力• 需在SCADA更新點位設定• 施工快速，平均更換時間20-30min/

每個


備品建議

電錶故障可能造成全迴路通訊中斷

• 單一的電錶故障事件，可能因異常電壓、異常電流或訊號紊亂，而影響同一loop內的其他電錶通訊功能，導致全迴路讀值異常或讀不到值，可能連帶影響後續的事件分析。

備品比例：3%

• 一般而言，因規劃、配置的不同，備品的數量建議為廠內設備總數的3%。

• 若您使用PM810 (將於今年度Q3停產停售)，建議您購買備品。


電錶+監控系統軟硬體整合方案

1. 購買備品或對應的新型電錶，優先汰換以下電錶，並選購高階產品

針對電力品質要求較高的精密儀器(機台)和電源輸入端之間

台電責任分界點

用電負載變動劇烈的設備

2. 搭配施耐德PME監控系統，以利電力品質分析

截取暫態事故的波型(如下頁)

若現有電錶型號已停產、停售，施耐德針對客戶不同的需求，提供汰換建議


偵測干擾來源分析壓升/壓降事件

電力品質分析


電力品質事故分析

• 方便檢視CBEMA電力品質報告

• 視覺呈現易解讀，

及早發現與事件預防

• 品質干擾事件發生時，

自動寄發警告E-mail

36Confidential Property of Schneider Electric

Power Monitoring Expert跨平台系統，隨時掌握資訊(繁體中文顯示)


軟體主要功能

Application Description

能源儀表板，以簡單的圖表，顯示歷史資訊

客製化圖面，包含單線圖、系統架構圖

及時資訊表格

趨勢追蹤圖，可選取各類資訊，時間區間

警報管理，警報確認、歷史警報查詢

報表產出，電力、電能、能耗資訊報表

38

警報功能


顯示警報細節

•警報詳細內容，提供事件完整分析的資訊


•選擇警報種類與條件設定

警報內容

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趨勢追蹤功能


趨勢追蹤

設計上/下限

可設定目標值

清楚的標示

放大鏡檢查及暫停

設定頁面

匯出資料

放大顯示

放大鏡下可仔細查看

HTML5 介面可在任何裝置上查看

數量比值: 過去與目前

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報表產生


諧波規範報表

>判斷諧波失真的等級，以確認用電品質是否受干擾

>ION電表可產出右圖報告(PM8000, ION7650,

ION8650).

>根據 IEEE519 訂製層級

Pass/Fail indication and graphical details on both current and

voltage distortion


電力品質報告 EN50160 Ed 4

• EN50160 歐洲標準

• 電壓相關的電力品質問題

• 電壓驟降、過電壓、電壓不平衡、諧波、電壓閃爍等。


多個來源的趨勢報告

• 趨勢報告

› 可產出二種來源或二種以上的量測值，並設定二個Y軸標示

• 可設定目標值及上/下限


用電計費報告

• 計費報告功能

› 夏季、非夏季

› 尖峰、離峰、半尖峰

› 時段累積度數、試算金額

› 警報功能

48

客製化圖表與單線圖


系統功能 –客製化單線圖及其他圖表



Pag

e 51

•電錶頁面

› 電壓/電流

› 電力品質

› 需量/計費

› DI/DO

› 警報點

› 自我診斷



>電錶頁面› 電壓/電流

› 電力品質

› 需量/計費

› DI/DO

› 警報點

› 自我診斷

53

能源儀表板


能源儀表板(1/2)

碳排放量

期間比較圖圓餅圖

外部資訊

電力品質表


能源儀表板(2/2)

儀板化數據

趨勢圖

THANK YOU.

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Q & A

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Documents

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