コマースタウンシップ廃水処理場は、電力品質モニタシステムによりダウンタイムとコンプライアンスリスクを削減

電圧モニタにより施設のダウンタイムが低減

課題

  • 電力イベントが原因で、産業用オートメーション装置がトリップして損傷する。

ソリューション

  • エネルギーモニタ – i-Sense電圧モニタは入力電力品質を収集、分析して、加入者に通知する。
  • ロックウェル・オートメーションのグローバル・ソリューション・チームが実施した電力品質調査により、電力問題の原因が特定された。

結果

  • リスク低減 – i-Sense電圧モニタによってコンプライアンス問題の管理が可能になり、リアルタイムの通知によりダウンタイムを低減できる。
  • 調査により、将来発生する可能性のある問題を防ぐために過渡サージサプレッサの追加が必要であることを示された。
  • ソリューションによって、施設は電力変動の原因を解消するために電力会社とともに作業することが可能になった。

i-Sense電圧モニタは設備品質管理者に電力品質イベントの発生を警告

時代遅れのニーズ

住宅用および工業用水の処理は、数千年に前にさかのぼります。凝固技術によって飲料水を浄化するエジプト人から、水道橋を建設するローマ人まで、水処理は私たちの文明の礎石でした。

凝固や濾過のような時代遅れの同じ技術のいくつかは今日でもまだ存在しています。しかし、古代の水路橋や砂とは異なり、現代の方法では、いつでもどこでも、何千もの住民や企業に即座にサービスを提供するためのテクノロジが必要です。

ミシガン州コマースタウンシップにあるコマースタウンシップ廃水処理場は、自動化装置を利用してコミュニティからの1日当たり200万ガロンを超える廃水を処理する多くの処理施設の1つです。

道路のこぶ

2010年に、コマースタウンシップ廃水処理場は、その容量を1日当たり240万から850万ガロンにほぼ3倍にすることで、周辺地域の予想される成長に対応するための大幅な拡大プロジェクトを実施しました。可変周波数ドライブ(VFD)を設置した後、コマースタウンシップ廃水処理場はいくつかの衝撃を受けました。

コマースタウンシップ内のオークランド郡水資源委員会(WRC)のオペレーションエンジニアであるブライアン・ベネット氏は次のように述べています。「私たちは、スタッフがプロセス機器をリセットすることを要求される多くの停電を体験しました。
時間が経つにつれて、停電は私たちの機器に損傷を与えました。この装置はすぐに故障するわけではありませんが、それは車がスピードバンプ(防止帯)を打つのと同じです。道を下っていくと、あまりに長い間こぶを打つことになりますが、結局は通行料はとられます。」

数ヶ月後、停電のために何時間もの予期しないダウンタイムが発生し、コマースタウンシップ廃水処理場のスタッフは、原因を特定することができずに手作業で機器をリセットする必要がありました。停電によって2台の可変周波数ドライブ(VFD)が損傷した後、コマースタウンシップ廃水処理場は問題の根本的な原因を突き止める必要があることを認識しました。

停電に対する処置

根本原因を特定するために、以前VFDを設置したロックウェル・オートメーションのグローバル・ソリューション・チームは、設置されたVFDに対して複数の機器テストを実行しました。目標は、問題が機器の不良によるものか、または入力電力の品質によるものかを買う人することでした。スティーブ・リーブレクット氏によると、水および廃水業界のチームがロックウェル・オートメーションを率いているのは、電力会社は電力の品質ではなく可用性を測るのが通常だからです。これらの小さな出来事が検出されないままになるのが普通でした。

Bulletin 1608 i-Sense®電圧モニタは、イーサネットまたはモデム接続を介して入力電力の品質イベントデータをi-Grid®サーバに送信します。

チームは、入力電力の品質を収集、分析、および加入者に通知するためにAllen-Bradley®のBulletin 1608 i-Sense®電圧モニタを導入することを決定しました。モニタは、アナログ電話回線を使用していくつかの方法でモノのインターネット(IoT)とインターフェイスするか、IPアドレスを使用して既存のITインフラに接続することができます。しかし、非常にセキュアな環境では、ローカルなIT環境に接続しないことを選ぶことをお奨めします。データが収集されると、お客様が使用できるようにWebポータルでホストされ、さらにエリアの他のi-Senseモニタと統合されて地域の電源障害をよりよく理解することができます。

ベネット氏は次のように述べています。「i-Sense電圧モニタを設置することで、私たちは特定の期間内部データにフォーカスすることができ、主な問題が発生している場所を特定することができました。その結果、私たちは入力電力に関連する問題をピンポイントで指摘することができました。」

電圧モニタソリューションを導入した後に、WRCは発電所全体の問題をよりよく識別して文書化するために電力品質調査も進めました。その結果、ロックウェル・オートメーションのチームは、実行時にVFDが過電圧でトリップしたのと同時に電圧障害が発生したことを確認できました。

また、モニタは発電機の電力イベントについて施設に警告しました。発電機の高速運転停止および再起動は、ドライブの長期耐久性に影響を与える可能性があります。VFDの制御された電源サイクル(切断後の再投入)は、体系的な方法で管理する必要があります。そのため、コマースタウンシップ廃水処理場は、VFDのライフサイクルを短くする可能性のある慣行について助言を受けました。

理にかなっている

入力電力をモニタした数ヶ月の間に、コマースタウンシップ廃水処理場はついにVFDの故障の根本的な原因を突き止めることができました。

コマースタウンシップ廃水処理場の取締役であるグレッグ・クナウフ氏は次のように述べています。「i-Sense電圧モニタを設置した理由は2つあります。1つの理由は一貫した停電によるもので、もう1つは2台の損傷したVFDの結果でした。 データは、私たちが電力会社に結果を戻すことができるようにする文書を提供してくれ、電力品質問題を解消するために作業できるようになります。」

現在は、コマースタウンシップ廃水処理場には、品質の中断に関して電力会社と協力するためのデータが用意されていますが、その導入以来、このプラントは信頼性も獲得しています。製品が設置されてからちょうど1ヶ月後に、クナウフ氏は廃水処理場に電力イベントが起こったことを示す電子メールをモニタから受取りました。廃水処理場のSCADAシステムは、SCADAシステムがダウンしたために安全デスパッチに通知を送信しませんでした。

クナウフ氏は次のように述べています。「家に着いた瞬間、私は廃水処理場の装置を心配してラップトップをチェックしました。案の定、廃水処理場の設備の95%がトリップしていました。」

その結果、クナウフ氏はオペレータに電話して設備を再起動し、プラントを稼働させることができました。電力イベントが気付かれなくなった場合、これは廃水処理場の稼動に大きな影響を与え、コンプライアンスが影響を受けた可能性があります。

電圧モニタシステムを導入し電力品質調査を行なってから、コマースタウンシップ廃水処理場は入力電力イベントをバッファするのに役立つソリューションを検出することができました。例えば、評価段階で、ロックウェル・オートメーションは1台の過渡サージサプレッサを設置する間に、複数のサプレッサを設置する必要があると判断しました。停電はイベントの発生場所と発生時期を含むさまざまな要因に基づいているため、これによって運用を保護できます。

ベネット氏は次のように述べています。「私を啓発していたことの1つは、クリーンな電力を持つことでした。実際には、電気機器を損傷する可能性があります。変動がすべてに影響を与えるわけではありませんが、変動が定期的に発生するのは目を見張るものでした。」

現在、コマースタウンシップ廃水処理場は電圧モニタシステムを使用して、プロバイダとともに電力イベントをトラブルシューティングしています。また、将来発生する可能性のある故障に備えて運用を軽減しています。

マクノートン・マッケイ社のセールスエンジニアであるAJリー氏は次のように述べています。「i-Sense電圧モニタは、既存のSCADAシステムで提供されているものを超えて、データによる管理を強化しました。私たちは、郡内の他の場所でも設置を続けて、有用で実用的な情報を受け取れるようにしたいと考えています。」

Allen-Bradley, Bulletin 1608, およびi-Senseは、Rockwell Automation Inc.の商標です。

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