| 目前存在的電能質(zhì)量問題

通過電能質(zhì)量測試的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，汽車制造行業(yè)主要的電能質(zhì)量問題是諧波、電壓波動和無功問題，普遍存在于沖壓、焊裝、涂裝、動力總成及總裝等各個環(huán)節(jié)中。

1. 沖壓車間-諧波、電壓波動與閃變

沖壓車間的敏感負(fù)載主要集中在壓機(jī)上， 包括機(jī)器人和直流電源，很多壓機(jī)采用直流調(diào)速電機(jī)驅(qū)動，需要穩(wěn)定的直流電源；機(jī)器人電機(jī)由PLC控制和變頻器驅(qū)動， PLC控制回路和變頻器都是典型的敏感負(fù)載。

2. 焊裝車間-諧波、電壓波動、三相不平衡

汽車焊接采用的點焊機(jī)產(chǎn)生的諧波使得系統(tǒng)三相電壓嚴(yán)重不平衡，中性電流過大，平均功率因數(shù)低，出現(xiàn)過壓、欠壓、過流，甚至引起保護(hù)裝置誤動。

焊裝車間由各類機(jī)器人、機(jī)器手臂和傳送帶構(gòu)成，敏感負(fù)載主要有機(jī)器人。機(jī)器人身上各類電機(jī)都是變頻器驅(qū)動，變頻器屬于極敏感負(fù)載，易受晃電影響。

3. 涂裝車間-諧波

汽車的漆面分四層，底漆、中涂、色漆和清漆，除底漆需要電泳池附著外，其他流程基本相似，自動化噴涂車間是一個工藝連鎖比較高的生產(chǎn)車間，個別設(shè)備的故障就會影響整個噴涂車間工藝。

噴涂車間敏感負(fù)載主要包括：噴涂機(jī)器人、空調(diào)器、烘干爐及閃干爐等。

☆ 烘干或者閃干爐， 要求連續(xù)運行30分鐘， 受電壓影響后就會導(dǎo)致廢件；

☆ 噴涂機(jī)器人受影響后直接導(dǎo)致噴漆過薄甚至無漆，工件直接報廢；

☆ 空調(diào)器確保整個車間的通風(fēng)和潔凈度，一旦停機(jī)重新啟動時間很長，影響生產(chǎn)效率。

涂裝主要負(fù)載時電力電子器件和大容量的加熱設(shè)備，這些設(shè)備應(yīng)用整流及變頻原理制造，過程中會產(chǎn)生諧波，導(dǎo)致設(shè)備損耗增加，變壓器性能下降，嚴(yán)重影響噴涂品質(zhì)。

4. 動力總成

動力總成主要指發(fā)動機(jī)生產(chǎn)，電能影響集中于機(jī)加車間的數(shù)控機(jī)床，以及輸送設(shè)備、裝配線、測試平臺。昂貴而復(fù)雜的設(shè)備停機(jī)需要重新設(shè)置機(jī)床參數(shù)，并會報廢工件、損壞刀具、流水線停產(chǎn)、待工等。  

5. 總裝-諧波

總裝過程主要是利用機(jī)器人進(jìn)行自動組裝,而驅(qū)動機(jī)器人的電路中采用大量二極管、三極管、放大電流、整流橋、開關(guān)電源等電子元器件,大量的諧波疊加會不僅對供電系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響,更致命的是損害機(jī)器人的壽命和操作精度。

| 電能質(zhì)量問題的治理

與其他用電行業(yè)相同，汽車制造行業(yè)電能質(zhì)量治理主要涉及電能質(zhì)量的檢測、監(jiān)測以及對電能質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化、治理，采用新產(chǎn)品、新技術(shù)來改善電能質(zhì)量問題，通過進(jìn)一步的在線監(jiān)測及時發(fā)現(xiàn)新問題并解決。

汽車制造行業(yè)的電能問題會受車間使用設(shè)備及電網(wǎng)電能的影響，治理的目標(biāo)就是要濾除系統(tǒng)中的大量諧波，減少電壓波動，提高電能質(zhì)量。因為電能問題的多樣性，解決方案也需根據(jù)具體情況制定。

案例分析：北京某汽車公司

汽車公司基地， 設(shè)計產(chǎn)能為年產(chǎn)30萬臺整車，是具備汽車相關(guān)零部件生產(chǎn)、整車組裝及成品物流的全產(chǎn)業(yè)鏈基地。工廠2016年投運，晃電極大困擾基地的焊接和涂裝生產(chǎn)線。

對焊接和涂裝兩個車間的進(jìn)行在線監(jiān)測，電流畸變率在10-25%之間，以5次7次諧波為主，包括一些偶次及高次諧波的特征，選用并聯(lián)型混合濾波裝置，濾除系統(tǒng)中含量較高的特征次諧波并進(jìn)行無功補(bǔ)償。

| 電能解決方案的前提與基礎(chǔ)

為了能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題，同時驗證解決方案成功與否，我們在前期必須進(jìn)行電能質(zhì)量實時監(jiān)測，為解決方案提供有力的數(shù)據(jù)支持。同時，在解決方案實施后，可以直觀的驗證解決方案的可靠性，為汽車制造行業(yè)保駕護(hù)航。

德國GMC-I集團(tuán)在線電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，可以為汽車制造用戶監(jiān)控電能質(zhì)量環(huán)境，完成弱點辨識并自動生成報告，進(jìn)而提高工藝品質(zhì)，降低能耗，提高企業(yè)綜合競爭力。

電能質(zhì)量故障錄波裝置PQ3000

□ 高精度——滿足IEC61000-4-30 Ed.3標(biāo)準(zhǔn) Class A級

□ 權(quán)威認(rèn)證——獲IEC62586-1/2 Ed.3標(biāo)準(zhǔn)第三方獨立認(rèn)證

□ 監(jiān)控與警告——自動記錄電能質(zhì)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，記錄事件、干擾等，超限發(fā)出實時警告

□ 海量內(nèi)存——支持SD擴(kuò)展，保證足夠空間記錄存儲數(shù)據(jù)

□ 電能報告——全面支持標(biāo)準(zhǔn)PQDIFF電能質(zhì)量文件，報告條件滿足EN50160標(biāo)準(zhǔn)