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杜絕電壓驟降造成的企業損失,洛克威爾有什麼穩定供能的妙方?

「剛剛電燈是不是閃了一下?」「對,幸好電腦沒事。」

 以上對話不難在辦公室或家裡聽到,在確認電腦或電器運作如常後,大家通常也就不以為意的繼續工作,但這真的沒事嗎?台灣洛克威爾動力控制業務暨技術經理郭勇成可不這樣認為。

電壓不穩造成企業損失,影響可大了

 「這種『燈忽然閃一下』的背後原因極可能是電壓忽然降低,多數人或一般企業或許對此無感,但美國有家紙廠商,就在這無感的狀態下每年損失100萬美金。」郭勇成接著提醒企業必須要特別注意電壓供源穩定會造成的意外成本。

台灣正值能源轉型期間,電壓狀況有可能不穩定,再加上現在企業對電子設備與 IT 系統的依賴越來越深,「業者要建立正確認知,並採取對應行動保護自己,不要讓資產成本在無形之中發生損耗。」 

電壓下降時有所聞,產生原因也相當多。來自用戶端的因素為終端使用電器數量過多或單一設備用電量過大;供電端因素則是電力供應不足或發電機組、電網系統出問題。這些狀況都有可能導致電力降壓,而降壓也可從下降程度的多寡判斷嚴重性。郭勇成指出 10% 以內的升降壓處於電器設備容忍值,屬於正常狀態,10%以上則是不正常狀態,其影響性則可大可小。

郭勇成進一步解釋,電子元件的可接受功率都是固定數值,如果降壓事件發生頻率低,對元件的傷害有限,「但如果是經常性,持續來回的電壓震盪就可能讓元件材質出現疲態,效能也會逐步降低,在工廠產線這類設備密集度偏高的場域,設備之間會有連鎖反應,一部無預警故障的設備有可能導致整條產線停擺。」

別讓脆弱電網架構造成企業無謂風險

降壓事件在各國都有,問題的嚴重性則取決於電網架構規模。規模龐大的架構,不同電網彼此支援,可減低降壓的幅度和頻率,台灣腹地偏小且是獨立島嶼地形,電網架構單一且無法與其他國家介接,因此發電機組或電網系統一但異常,就只能獨自承受。

有鑑於此,政府近年推動能源轉型,轉型目標除了擴大再生能源的使用比例外,另一個重點是讓電網從集中式架構走向分散式,降低單一發電機組的影響力,「不過能源轉型仍在起步階段,台灣企業還是要備妥對應措施。」

三種台灣目前常用的電力備援方式分析

目前台灣的電力備援做法有三種,一是大型企業自備電廠,在自給自足之餘,還能將多餘的電力回賣給台電。二是自備小型發電機搭配UPS(不斷電系統),讓企業在停電時刻依然維持運作。三是儲能系統,在電網斷電或電壓不穩的時候持供電。

郭勇成分析,這三種備援做法各有利弊,自建電廠雖可確保電力來源,但需投入高額建置成本;小型發電機運轉成本極高,無法長期使用;至於UPS則需投入大量資源進行維修管理。「尤其是工廠之類場域較大的環境常出現管理死角,某個偏僻角落的小型 UPS 常因為疏忽沒有維修導致功能失常,在停電或降壓等緊急狀況發生時無法保護系統,反而傷害產線。」

針對上述困境,郭勇成建議企業可以選擇上述三種備援方案以外的第四種做法。

洛克威爾 DySC 電壓驟降保護器,提供全新解決方案

圖片說明:洛克威爾看到台灣企業過往因為電壓不穩而造成的營運挑戰,將國外成功案例與經驗導入台灣。圖為台灣洛克威爾動力控制業務暨技術經理郭勇成。(科技報橘攝影)

「洛克威爾的 DySC 電壓驟降保護器的定位介於 UPS 與穩壓器之間,可在電網降壓之際,即時保持穩定電壓,確保用電設備不受損。」他緊接著指出,電網降壓通常在 5 秒以內回升,超過 5 秒則被歸類到斷電,至於降壓幅度則視狀況而定。

正如前言,一般高於 10% 就屬於不正常降壓,DySC 則可在電壓驟降至 50% 時維持 5 秒的穩壓狀態,「以今年 303 因興達電廠故障造成的全台大停電事件中,興達電廠 3 秒內降壓 35% 為例,DySC 可完整保護企業的廠房設備。」除了保護功能外,DySC 在設備管理方面也有獨到之處。

由於此設備以電容作為紀錄,不需電池、沒有轉動性零件,因此幾乎不需要任何維護,管理成本可以大幅降低。並透過即時監控裝置參數,主動掌管DySC健康狀態,進行預測性維護,確保緊急時刻設備可以發揮效用。

在歐美已有多種不同的產業應用 DySC 電壓驟降保護器而救援成功的案例,前文提到的紙業公司 Loparex ,之前每年會出現 20 次左右的無預警降壓事件。

每次降壓後,產線上因無法回復再生,必須廢棄的半成品或原物料成本高達 5 萬美元,一年下來帳面損失就高達 100 萬美金,導入Loparex 後,每年降壓次數降至 4 次,至少節省 80 萬美元損失。除了美國,中國大型車廠也將 DySC 應用於產線中,讓車體塗裝設備的運作更穩定。

圖片說明:DySC 電壓驟降保護器專門解決與優化工業電力品質與維護問題,可以避免因電壓驟降、瞬間停電而導致的生產線停工及設備毀損問題。

不只要穩住電壓,透過物聯網技術找出產線電壓問題來源更關鍵

DySC 電壓驟降保護器之所以可協助製造業者解決問題、提升設備穩定性,除了產品本身的強大效能外,郭勇成強調洛克威爾的整體服務更是關鍵。他指出無論是美國紙業連續製程或中國車廠應用,在導入 DySC 之前,洛克威爾團隊都先在廠內架設該公司的智慧型感測器管理系統 iSENSE,「這套包含感測器與雲端平台的系統,可以先幫製造業者找出產線中的問題點,再配合我們的產品改善狀況。」

郭勇成最後指出,電力降壓發生頻繁,即便是電網架構龐大完整的美國,依然有廠商的設備因此受損,遑論正值能源轉型的台灣,「因此台灣廠商要正視此問題,盡快擬定對策、採取行動,如有任何疑問也可洽詢洛克威爾團隊,透過我們的技術與服務,完整保護企業資產。」