罗克韦尔自动化帮助废水处理厂优化其配电系统

RockwellAutomation电力及能源管理解决方案的应用案例解决方案z负荷档案和成本分配与配置—状态报告时刻跟踪能耗并找到节能降耗增效的机会z电能质量监视—系统自动检测、显示、记录各种电能质量信息z配电系统监视—工程师可以实时观测配电系统的情况，并快速地查明不正常情况—系统有助于从故障断电状态中快速恢复,以保证生产正常进行成果z节省成本—每年节省52,000美元的电费—节省220,000的改造费用z有助于维护和发现并排除故障—工程师可以实时获取工厂设备的动态信息—增加了无故障运行时间z改进数据采集—系统自动生成跟踪能耗和成本分摊的报告—历史趋势数据帮助节能并监控成本节省情况罗克韦尔自动化帮助废水处理厂优化其配电系统—系统提供实时状态报告以有助于鉴别能耗趋势，并找到节能降耗增效的机会背景坐落于洛杉矶的Hyperion污水处理厂是全美国昀大的三个污水处理厂之一。自1925年创建以来，为了成为一个全面的二级污水处理厂，经历了几次大的改造。如今，它以每天处理4亿5千万加仑流量的能力，服务着居住在洛杉矶地区的超过四百万的居民和数千家企业。污水通过直线长度为6500英里的地下管道流入Hyperion污水处理厂，如此长的管道可以建一个连接洛杉矶和台湾的隧道。全部污水几乎都是来自于居民：水池、洗碗、浴室、洗手间、洗衣机。这个占地144英亩的地方每天处理数百万加仑的污水，去除污水中90％~95％的固体。处理过的污水称为废水。废水通过一个管道排到SantaMonica海滩，这个管道延升出海滩5英里，到一个足以不让废水回流到海岸的深度。大约6％的废水流到一个废水再处理厂，在那里经过再次处理，这些水就可用来浇灌高尔夫球场和公园。Hyperion污水处理厂除了将污水处理以安全排放和再利用外，在处理过程中还会有生物固态副产品，用于帮助农场主改善他们土地的肥沃度。此外，工厂还收集产生的甲烷用于附近的一个发电厂发电。挑战如此大的工厂会消耗相当可观的电能。为了努力控制运行费用，洛杉矶市通过节能宣传以增加工厂管理者的节能意识，并且利用系统信息改进检修排障以及防止工厂停产。Hyperion污水处理厂原有的数据采集方法已经过时了。厂里的每个仪表都必须人工读取，图表和报告由简单的电子表格管理。电能质量事件抽查使用两个便携式仪表搜集来自厂里的116个子站的数据。在检查现场开关柜设备时，要求电气技师下到现场进行手工检查，甚至紧急事件的处理程序也需要人工现场操作。鉴于技师的不断更替(在过去5年招了20个)，这意味要耗费相当多的时间来培训每个新技师熟悉工厂里所有繁琐的手动程序。为了满足新的主动节能需求，Hyperion污水处理厂需要一个能监控能耗并提交实时情况报告的自动化系统。解决方案罗克韦尔自动化公司采用项目工程程序来帮助和引导Hyperion污水处理厂的升级全过程。整个过程从一个现场开工会开始，在那里罗克韦尔自动化的工程师可以搜集关于这个厂的一些特定需求与情况。通过这个现场会的信息，罗克韦尔提交了一份实用的计划给Hyperion厂以审核和批准，在双方就计划定案之后，设计的硬件通过审核并批准实施。针对这项工程，罗克韦尔建议组合使用Allen-Bradley的电力监视器，PLCsSLC5/05，RSView，RSEnergyMetrix和RSPower32软件。“罗克韦尔自动化公司的项目工程程序是我们选择他们作为一个卖主的主要原因之一”，Hyperion厂的电气工程项目合作人BahramRoshanian说。“此外，他们有电力系统运行和控制的经验，我们知道他们会在适当的位置使用昀好的系统以便于我们系统的升级”。罗克韦尔自动化设计一个新的监控和数据采集(SCADA)系统，包括116个测量电能的电力监视器和9个可编程控制器。Hyperion工厂的员工设计、编程和安装了SCADA系统的网络部分，其中用了33个Ethernet交换机和4个路由器。网络系统用了大约6000英尺光纤电缆,服务器装有RSView，RSViewActiveDisplay和RSEnergyMetrix等软件。为了方便工厂的操作员宏观瞻顾工厂的运行，几个控制室集中建于一处，人机界面用来采集来自每个子站的数据，并控制厂内的每一个断路器。成果由电力监视器收集到的信息被传送到装有RSView和RSEnergyMetrix软件的服务器用于控制和分析。RSView服务器自动检测、显示、记录、分析趋势并为电能质量信息提供报警，诸如电压偏离(急降，跌落和尖峰)，短时断电，相差和反相，以及谐波分析(IEEE519，TIF，THD，K因数，波形系数)。诸如潮流、电压(电流和频率)、配电设备的状态、系统拓扑结构和相关过程的设备状态等其它信息也可立即获取。系统实时显示分配系统状况，帮助工程师迅速而准确查明异常情况，使系统从临时断供状态快速恢复。由于对于多点监控和控制操作具有可升级性和灵活性，如出现紧急负载脱落和线路控制时，系统可以手动也可以自动遥控开关柜和其它电气设备。新自动化系统利用切换、并行和分布开关柜将发电机运行操作集成化，提供了继电保护的功能。通过这些组合的操作，工程师能更好地对发电机系统进行控制，如快速起停、准确调节电能、电压和频率，以及对异常状态快速反应。Hyperion厂使用RSEnergyMetrix软件跟踪整个过程的电能使用，并且参考历史数据趋势，以节省能源和监控工厂节能情况。利用来自于新SCADA系统的数据，RSEnergyMetrix生成一系列反映能耗的报告，详细到仪表或者仪表组的千瓦需量，和“昀坏可能情形”的高峰需量。工厂的工程师也可以使用RSEnergyMetrix来为所选仪表开出帐单报告，允许他们查看费用和了解能耗及费率的详情。RSEnergyMetrix生成的那些能耗成本分摊报告以二维表的形式显示，并且可以查看所选仪表和仪表组的小计和总计费用。新系统可以迅速找到节约电能成本的机会。例如，能耗日志数据显示系统里的一台净化装置正使用几乎两倍其他装置使用的电能。在比较净化装置的速度后，工程师发现它被设置了比其它装置高得多的运行速度。调整其速度后，工厂每年就此可以节省33,000美元。Hyperion厂还使用这个系统来预测改造项目的潜在节省。在某案例中，工程师应用该系统发现只要订购一半所设想数量的100Hp的变频器即可满足工艺要求。这样，因订货的减少相应节省了220,000美元的开支。该自动化系统还能让工厂能够利用其他方法来实现节能降耗增效的目的，例如在下班期间关闭维护和办公楼群的空调系统，Hyperion公司每年因此又减少19000美元的电费。更多信息为了了解更多与电力与能源管理系统相关的信息以实现节能降耗增效，请联系以下人员或罗克韦尔自动化公司在全国各地的分公司与办事处：叶磊电话:[phone],传真:[phone]手机:[phone],电子邮件:[e-mail]罗克韦尔自动化公司上海分公司