De kosten van transformatorstoringen in de productie

Uit recente onderzoeken blijkt dat de kosten van één uur productie-uitval ergens tussen de $500.000 en $5 miljoen liggen. De deelnemers aan de enquête waren zeer grote, grote-fabrikanten in geautomatiseerde industrieën zoals de automobiel-, staal-, chemische en farmaceutische sector. De schattingen van de kosten voor downtime per uur werden door de respondenten van de enquêtes gerapporteerd zonder definities, ondersteunende details of analyse.

 

Als we deze cijfers op het eerste gezicht accepteren voor de onderzoekspopulatie en de gebruikte methoden, zijn ze niet representatief voor de productiesector als geheel en zouden ze een misleidende maatstaf zijn voor de meerderheid van de productiebedrijven die stroomtransformatoren bezitten.

 

 

In dit bericht beschrijven we een eenvoudige aanpak voor het schatten van de kosten van een transformatorstoring in de productie op basis van de bijbehorende downtime en de waarde van verloren productie. Er worden twee hypothetische voorbeelden gepresenteerd met realistische berekeningen om de omvang en het belang van de kosten van downtime te illustreren. Elk productiebedrijf zou deze methode kunnen gebruiken om de overeenkomstige kosten van een transformatorstoring in zijn eigen activiteiten te schatten.

 

De kritische kostenbeheersingsfactor is de tijd om de stroom te herstellen na een storing. Er worden verschillende strategieën aanbevolen om de uitvaltijd te minimaliseren.

 

Wat veroorzaakt transformatorstoringen?

 

Transformatorstoringen kunnen om verschillende redenen optreden. Afhankelijk van de levensduur van een unit kunnen verschillende oorzaken de betrouwbaarheid van een transformator aantasten of zelfs de levensduur ervan beëindigen.

 

De specifieke stadia van falen zijn onder meer:

• Kindersterfte:Deze fase beslaat de eerste vijf jaar van de levensduur van een transformator. Storingen tijdens deze fase komen meestal voort uit leveringsschade of fabricagefouten, zoals slecht vakmanschap, onzorgvuldige montage of foutieve wikkeling tijdens geautomatiseerde processen.
• Willekeurige fout:Deze fase omvat de levensduur van een eenheid van vijf tot 25 jaar. Typische oorzaken van storingen variëren van het functioneren in gevaarlijke omgevingen tot het ervaren van aanhoudende abnormale omstandigheden zoals overbelasting, stroompieken of kortsluiting. In deze fase treden doorgaans het minste aantal mislukkingen op.
• Slijtage-storing:Slijtagestoring- treedt op nadat een transformator meer dan 25 jaar heeft gewerkt. Langdurige blootstelling-aan trillingen, hitte en mechanische spanningen zullen de materialen en structuur verzwakken. De isolatie heeft meestal het zwaarst te lijden onder de slijtage.

 

Hoeveel kost het als uw transformator defect raakt?

Bij productiebedrijven is de waarde van productieverlies tijdens de periode van stilstand veruit het grootste onderdeel van de kosten van een transformatorstoring. Tijdens een ongeplande stroomuitval van enkele uren of dagen blijven de meeste kosten bestaan, maar worden deze niet gedekt door de geproduceerde waarde.

 

Hoewel er bijkomende kosten verbonden zijn aan het vervangen van een defecte transformator, zijn deze vaak triviaal in verhouding tot de waarde van de verloren productie.

 

Om het gevaar te beoordelen is het een redelijke benadering om de kosten van stilstand voor een fabrikant te meten als de waarde van de verloren productie, wat relatief eenvoudig te meten is omdat het eenvoudigweg de berekende verloren inkomsten zijn. Deze aanpak brengt ook de hoge kosten van elk uur downtime aan het licht.

 

Het minimaliseren van de downtime in het geval van een storing zou een hoge prioriteit moeten zijn voor productiebedrijven.

 

Voorbeeld

Een fabrikant van continue processen is 52 weken lang het hele jaar door 24/7 actief, met 10 dagen geplande stilstand voor onderhoud en lijnwisselingen. De totaal beschikbare productietijd in een jaar bedraagt ​​24 x 355=8520 uur per jaar. Stel dat het na een defect aan de transformator drie dagen duurt om een ​​geschikte vervanging te vinden en te bestellen, deze te ontvangen, te installeren en in te schakelen.

 

De resulterende productie-uitvaltijd bedraagt ​​3 x 24=72 uur. Dit is 72/8520=0.85% van hun jaarlijkse productiecapaciteit, die voor altijd verloren is gegaan. De geldwaarde ervan hangt af van de waarde van de productie van het bedrijf die afhankelijk was van de defecte transformator.

 

Bijvoorbeeld:

Jaarlijkse productiewaarde (omzet)	Uurwaarde	Downtime	Kosten van een mislukking
$100 miljoen	$11,737	0.85%	$845,000
$ 500 miljoen	$58,685	0.85%	$ 4,2 miljoen
$1 miljard	$117,370	0.85%	$ 8,4 miljoen

 

Zelfs als de defecte transformator slechts één stap in de productielijn zou voeden, zou het falen ervan de werkstroom verstoren en al snel stroomopwaartse en stroomafwaartse secties dwingen om te sluiten. De waarde van de verloren productie zou die van de hele lijn kunnen zijn.

 

Hoewel de kans dat een twintig- jaar oude stroomtransformator defect raakt klein is, kunnen de financiële gevolgen voor het bedrijf behoorlijk groot zijn als dit toch gebeurt. Naast productieverlies kunnen er ook problemen optreden zoals uitval of schade aan apparatuur tijdens een stroomstoring, verlies van vertrouwen bij de klant of boetes voor vertraging bij de levering. Het kan zijn dat een fabrikant van continue processen de verloren productietijd en de daarmee samenhangende kosten niet kan compenseren. Er zijn geen productieve uren meer in het jaar.

 

Hoe u downtime als gevolg van een defecte transformator kunt minimaliseren

De beste manier om de uitvaltijd en de daarmee gepaard gaande kosten te minimaliseren, is door uw stroombehoeften proactief te benaderen. De eerste cruciale stap is samenwerken met een bedrijf dat meer te weten komt over uw activiteiten en helpt bij het identificeren van de meest gunstige oplossingen voor uw faciliteit. Enkele manieren waarop wij uw bedrijf kunnen helpen de kosten van transformatorstoringen te minimaliseren zijn:

 

Investeer in redundantie

Investeren in overtollige apparatuur en infrastructuur is de meest effectieve methode. Downtime kan worden geëlimineerd door parallelle transformatoren te installeren. Wanneer een transformator uitvalt, wordt de belasting overgeschakeld naar de transformator aan het tegenovergestelde- uiteinde. Vervolgens wordt de storing onderzocht en gerepareerd, of wordt de offline transformator offline vervangen.

 

Fabrikanten van continue processen met hoge-volumes en hoge-waarde kunnen dit investeringsniveau gemakkelijk rechtvaardigen, en velen van hen hebben dat ook gedaan. Maar niet allemaal.

 

Een eenvoudigere en goedkopere methode is het aanschaffen van back-uptransformatoren en deze op-site opslaan. De stilstandtijd kan dan worden teruggebracht tot de tijd die nodig is voor de installatie. Deze kan variëren van enkele uren tot twee dagen, afhankelijk van de beschikbaarheid van installatiepersoneel. Deze aanpak werkt goed als de faciliteit slechts een paar verschillende formaten transformatoren gebruikt en over voldoende opslagruimte beschikt.

 

Back-uptransformatoren worden indien nodig vervangen. We kennen enkele bedrijven die dit doen, maar het is geen wijdverbreide praktijk.

 

Geplande vervanging

Een groeiende praktijk in facility management is de geplande vervanging van verouderde elektrische apparatuur wanneer deze zijn levensduur nadert. De voordelen van geplande vervanging zijn dat er gebruik wordt gemaakt van de "veilige" economische levensduur van de apparatuur, terwijl de hogere kosten van catastrofaal falen tijdens bedrijf worden vermeden. Het is nu gebruikelijk bij bovenverlichting, waar de levensduur bekend is en geplande bulkvervanging economischer is.

 

Het wordt ook gebruikt voor missie-kritieke militaire elektronica-apparatuur. Met uitzondering van enkele nutsbedrijven wordt dit in de Verenigde Staten nog niet op grote schaal toegepast voor distributietransformatoren.

 

Omdat transformatoren zeer betrouwbare apparaten zijn (levensduur van 15 tot 25 jaar met weinig onderhoud), wordt de werking ervan vaak als vanzelfsprekend beschouwd. Mislukkingen komen vrij zelden voor en komen als ongewenste verrassingen. Ondanks voortdurend onderzoek op het gebied van betrouwbaarheidstechniek is de hoeveelheid openbaar beschikbare gegevens over het aantal uitval van transformatoren onvoldoende om nauwkeurige, leeftijdsafhankelijke risicopercentages te berekenen die nodig zouden zijn voor een optimale vervangingsplanning.

 

Naarmate faalgegevens en betrouwbaarheidsonderzoek verbeteren, kan geplande vervanging van transformatoren een steeds gebruikelijker praktijk worden.

Op unitniveau hangt de economische levensduur van een transformator af van de kwaliteit van de materialen en het vakmanschap die in een transformator zijn gestopt en van de gebruiksomstandigheden in de loop van de tijd. Als grove vuistregel bedraagt ​​de maximale economische levensduur van een vermogenstransformator onder normale nominale omstandigheden ongeveer 40 jaar, en elke transformator ouder dan 30 jaar begint fysiek te verouderen en moet worden overwogen voor vervanging.

 

Preventieve onderhoudsprogramma's

 

Het volgen van een praktisch preventief onderhoudsprogramma is ook nuttig om vroegtijdige storingen in droge transformatoren te voorkomen. Regelmatige inspecties kunnen waarschuwingssignalen van achteruitgang identificeren, lang voordat er storingen optreden.

 

Wij raden u aan deze basisstappen te volgen:

• Inspectie-intervallen vaststellen:Baseer uw onderhoudsschema op uw werkomgeving - elke drie tot zes maanden voor stoffige locaties of jaarlijks voor schone, gecontroleerde ruimtes.
• Schakel de-transformator uit:Schakel altijd de stroom uit voordat u-onderhoud uitvoert, om de veiligheid van de werknemers te garanderen.
• Schoonmaak:Reinig ventilatoren en wikkelingen eerst met een stofzuiger, gevolgd door perslucht van maximaal 20 tot 25 psi. Vermijd ook het gebruik van chemicaliën die het oppervlak van uw apparaat kunnen beschadigen.
• Controleer op goede ventilatie:Verwijder stof, vuil en puin dat de luchtstroom zou kunnen belemmeren.
• Visuele inspecties:Zoek naar verkleuringen op onderdelen die kunnen duiden op een elektrisch probleem of oververhitting.
• Controleer aansluitingen:Draai alle toegankelijke hardware vast om vonkoverslag, verhoogde weerstand en oververhitting te voorkomen.
• Documentatie:Het bijhouden van gedetailleerde gegevens over het onderhoud van de transformator biedt waardevol inzicht in de prestaties van de unit en helpt tegelijkertijd potentiële storingen te voorspellen.

 

Vraag een offerte aan

 

Bent u niet zeker van de vereiste capaciteit/spanning van de droge-type transformator voor uw project? Geef uw belastingsvereisten en installatieomgeving op, en GNEE-ingenieurs zullen zorgen voor eengratis nauwkeurig selectieplanom kostenverspilling door onjuiste selectie te voorkomen!

 

Wat is een droge transformator?

Een droge transformator is dat welgekoeld door normale luchtventilatie in plaats van door een vloeistofzoals minerale olie of Envirotemp FR3. De vroege transformatoren vervaardigd door Westinghouse en General Electric waren luchtgekoeld omdat ze op laag vermogen en lage spanningen werkten.

 

Wat is het verschil tussen natte en droge transformatoren?

Terwijldroge-type transformatoren elimineren het risico op lekken en morsen, vloeistoftransformatoren zijn veiliger voor het milieu als er een lek of lekkage optreedt. Gemakkelijker recyclen: Een vloeistoftransformator is ook gemakkelijker te herfabriceren of recyclen, en ze hebben meerdere recyclingopties.

 

Wat droogt een transformator uit?

Transformatordrogen iseen kritisch proces gericht op het verbeteren van de betrouwbaarheid van de isolatie door vocht te verwijderen via verwarmings- en ontvochtigingsmethoden. Het begrijpen van de verschillende technieken en hun toepassing zorgt voor optimale transformatorprestaties