Informazioni di base degli utenti
Una fabbrica di cemento produce vari tipi di calcestruzzo da costruzione.L'azienda dispone di 3 linee di produzione.L'alimentatore switching utilizza motori di azionamento inverter, trasformatori da 2000 KVA2, 630 KVA e ciascun trasformatore è dotato di un armadio di compensazione del condensatore sul lato di pressione inferiore.Lo schema del sistema di alimentazione è il seguente:
Dati operativi effettivi
La potenza di uscita dell'avviatore statico per trasformatore da 2000 KVA è 1720 KVA, il fattore di potenza medio è PF=0,83, la corrente di lavoro è 2500 A, la potenza è 530 KVA del trasformatore 630 KVA, il fattore di potenza medio è PF=0,87 e la corrente di lavoro è 770 A.L'armadio di compensazione della potenza reattiva sotto ciascun trasformatore presenta spesso interruzioni di corrente, perdite di olio dei condensatori e informazioni sul display del pannello di controllo che non consentono operazioni anomale.Pertanto, il fattore di potenza complessivo è solo 0,84 e la penalità sulla potenza reattiva è di circa 20.000 a gennaio.Inoltre, i motori e gli avviatori statici delle linee di produzione a volte possono interrompere la produzione.
Analisi della situazione del sistema energetico
Il carico principale del reattore del convertitore è di 6 reattori a impulso singolo.L'apparecchiatura di zavorra produce una grande quantità di corrente impulsiva nel lavoro di conversione da CA a CC.Si tratta di una tipica sorgente di corrente impulsiva e viene immessa nella rete elettrica.Le correnti armoniche causano una tensione di lavoro a corrente pulsata sull'impedenza caratteristica della rete elettrica, con conseguente perdita di tensione e corrente di lavoro, mettendo a repentaglio la qualità e la sicurezza operativa degli alimentatori a commutazione, aumentando la perdita di linea e la deviazione della tensione di lavoro e causando effetti negativi su la rete elettrica e le stesse centrali elettriche Influenza.
L'interfaccia del computer del controller del programma (PLC) è sensibile alla distorsione armonica della tensione di lavoro dell'alimentatore switching.In genere si stabilisce che la perdita di frame della tensione di lavoro della corrente di impulso totale (THD) sia inferiore al 5% e la tensione di lavoro della corrente di impulso individuale. Se il frame rate è troppo alto, l'errore di funzionamento del sistema di controllo può portare all'interruzione del produzione o operazione, con conseguente grave incidente di responsabilità di produzione.
Quando il banco di condensatori di compensazione della potenza reattiva viene messo in funzione, poiché l'impedenza caratteristica della corrente impulsiva del banco di condensatori è piccola, una grande quantità di corrente impulsiva viene introdotta nella composizione del condensatore e la quantità di corrente si espande rapidamente, compromettendone seriamente la durata .D'altra parte, quando il condensatore di corrente impulsiva del banco di condensatori è equivalente all'induttore di corrente impulsiva equivalente del software di sistema, l'aumento della corrente armonica (2-10 volte) causerà il surriscaldamento e la distruzione del condensatore e il la corrente impulsiva farà cambiare la frequenza della potenza in uscita.La forma d'onda sinusoidale è fuori quadro, risultando in un'onda acuta a forma di dente di sega e causerà una scarica parziale del materiale dello strato isolante, accelerando così l'infragilimento del materiale dello strato isolante e causando danni al condensatore.Pertanto, l'armadio di compensazione della potenza reattiva del condensatore non può essere utilizzato per la compensazione della potenza dell'inverter e per la compensazione della potenza reattiva a bassa tensione è necessario selezionare un filtro con funzione di soppressione della corrente impulsiva.
Filtrare il piano di trattamento di compensazione della potenza reattiva
Obiettivi di governance
La progettazione delle apparecchiature di compensazione del filtro soddisfa i requisiti di soppressione delle armoniche e di gestione della soppressione della potenza reattiva.
Nella modalità operativa del sistema da 0,4 KV, dopo la messa in funzione dell'apparecchiatura di compensazione del filtro, la corrente impulsiva viene soppressa e il fattore di potenza medio mensile è di circa 0,92.
Non si verificheranno la risonanza armonica di ordine superiore, la sovratensione di risonanza e la sovracorrente causate dal collegamento al circuito derivato di compensazione del filtro.
Il design segue gli standard
Qualità dell'energia Armoniche della rete pubblica GB/T14519-1993
Qualità dell'alimentazione Fluttuazioni e sfarfallio della tensione GB12326-2000
Condizioni tecniche generali del dispositivo di compensazione della potenza reattiva a bassa tensione GB/T 15576-1995
Dispositivo di compensazione della potenza reattiva a bassa tensione JB/T 7115-1993
Condizioni tecniche di compensazione della potenza reattiva JB/T9663-1999 "Regolatore di compensazione automatica della potenza reattiva a bassa tensione" dal valore limite di corrente armonica di ordine superiore dell'alimentazione a bassa tensione e delle apparecchiature elettroniche GB/T17625.7-1998
Termini elettrotecnici Condensatori di potenza GB/T 2900.16-1996
Condensatore shunt a bassa tensione GB/T 3983.1-1989
Reattore GB10229-88
Reattore IEC 289-88
Condizioni tecniche dell'ordine del controller di compensazione della potenza reattiva a bassa tensione DL/T597-1996
Grado di protezione della custodia elettrica a bassa tensione GB5013.1-1997
Quadri completi a bassa tensione e apparecchiature di controllo GB7251.1-1997
concetto di progettazione
A seconda della situazione specifica dell'azienda, il fattore di potenza e la soppressione della corrente impulsiva vengono considerati nella compensazione del filtro dell'alimentazione dell'inverter e l'apparecchiatura di compensazione del guasto del filtro è impostata sul lato della tensione inferiore di 0,4 kV del trasformatore, che può sopprimere la corrente impulsiva e compensare il miglioramento del fattore di potenza.
Nel convertitore, il reattore genera 6K-1 correnti impulsive avanzate secondo il flusso di corrente della serie di Fourier, quindi genera 5 correnti impulsive avanzate, ciascuna a circa 250 Hz e 7350 Hz.Pertanto, quando si progetta la compensazione della potenza reattiva per forni a induzione a frequenza intermedia, è necessario progettare frequenze intorno a 250 Hz e 350 Hz per garantire che il ramo di compensazione del filtro possa sopprimere efficacemente le correnti impulsive, compensare allo stesso tempo i carichi reattivi e migliorare il fattore di potenza.
incarico di progettazione
Il fattore di potenza complessivo della linea di alimentazione dell'inverter accoppiato del trasformatore CA da 2000 kV è compensato da 0,8 a 0,95.L'apparecchiatura di compensazione del filtro deve essere dotata di un volume di 760 kV e convertita automaticamente in 8 serie di volumi e una serie coopera con la compensazione dell'avvolgimento sul lato di tensione inferiore del trasformatore.Il carico di lavoro dell'adeguamento della classe è di 45 KVAR, in grado di soddisfare i vari requisiti di potenza della linea di produzione.Il fattore di potenza complessivo della linea di convertitori accoppiati con trasformatore da 630 kV è stato compensato e l'intervallo di compensazione è compreso tra 0,8 e 0,95.L'apparecchiatura di compensazione del filtro deve essere dotata di un volume di 310 kV, che viene automaticamente convertito in quattro serie di volumi e una serie coopera con il resistore di avvolgimento sul lato di tensione inferiore del trasformatore per la compensazione.Il carico di lavoro dell'adeguamento della classe è di 26 KVAR, in grado di soddisfare i vari requisiti di potenza della linea di produzione.La progettazione dello schema garantisce pienamente che il fattore di potenza superi 0,95.
Analisi degli effetti dopo l'installazione del filtro di compensazione
Nel luglio 2010 è stato installato e messo in funzione il dispositivo di compensazione della potenza reattiva con filtraggio dell'inverter.Il dispositivo traccia automaticamente la variazione del carico dell'inverter, sopprime le armoniche di ordine superiore in tempo reale, compensa la potenza reattiva e migliora il fattore di potenza.dettagli come segue:
Dopo aver messo in uso il dispositivo di compensazione del filtro, la curva di variazione del fattore di potenza dopo la messa in uso del dispositivo di compensazione del filtro è di circa 0,97 (la parte sollevata è di circa 0,8 quando il dispositivo di compensazione del filtro viene rimosso)
Operazione di caricamento
La corrente utilizzata dai trasformatori da 2000KVA si riduce da 2500A a 2120A, con un calo del 15%;la corrente utilizzata dai trasformatori da 630KVA si riduce da 770A a 620A, con un calo del 19%.Dopo la compensazione, il valore di riduzione della perdita di potenza è WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=50×{(0,85×4500)/4500}2×0,4≈34(kw h) Nel formula, Pd è la perdita di cortocircuito del trasformatore, ovvero 50KW, e il risparmio annuo sulle spese di elettricità è 34*20*30*10*0,7=142.800 yuan (basato sul lavoro 20 ore al giorno, 30 giorni al mese , 10 mesi all'anno, 0,7 yuan per kWh).
situazione del fattore di potenza
L'indice generale dell'ingegneria energetica dell'azienda è aumentato da 0,8 a 0,95, mentre l'indice mensile dell'ingegneria energetica è rimasto a 0,96-0,98, passando da oltre 20.000 yuan al mese a oltre 6.000-10.000 yuan al mese.
La compensazione della potenza reattiva a bassa tensione del filtro di conversione di frequenza ha la capacità di sopprimere la corrente impulsiva e compensare il carico reattivo, risolvere il problema della penalità di potenza reattiva, aumentare la capacità di uscita del trasformatore, ridurre la perdita di compensazione della potenza attiva, aumentare la produzione e apportare benefici all'azienda Sono stati prodotti evidenti benefici economici e l'investimento nel progetto del cliente è inferiore all'acquisizione dell'investimento nel progetto in un anno.Pertanto, l'azienda è molto soddisfatta della compensazione della potenza reattiva del filtro dell'inverter e in futuro presenterà alcuni clienti.
Orario di pubblicazione: 13 aprile 2023