Informazioni di base degli utenti
L'azienda di prodotti in plastica produce principalmente tubi di approvvigionamento idrico in PE, tubi di drenaggio a soffietto metallico, ecc. L'azienda ha 4 linee di produzione, parte della forza motrice utilizza motori DC brushless e motori a frequenza variabile DC, ci sono quattro set da 400 KVA, ciascun trasformatore lato pressione inferiore Dotato di scatola di compensazione della capacità.Lo schema del sistema di alimentazione è il seguente:
Dati operativi effettivi
Il motore CC del trasformatore da 400 KVA, l'elevata potenza dell'inverter è 360 kW, il fattore di potenza medio è PF=0,7, la corrente di lavoro è 780 A, la scatola di compensazione non valida sotto ciascun trasformatore spesso scatta, il condensatore si espande e perde e il il controllore non può controllare l'anomalia, ecc. Fenomeni, la tariffa globale è solo 0,8 e la multa non valida è di circa 15.000 al mese.Inoltre, i motori e gli avviatori statici della linea di produzione talvolta vengono danneggiati, con ripercussioni sulla produzione.
Analisi della situazione del sistema energetico
Il carico principale del motore brushless CC e dell'alimentazione del raddrizzatore dell'inverter è costituito da 6 raddrizzatori a impulso singolo.Durante il funzionamento dei raddrizzatori, la corrente alternata può essere convertita in corrente continua, formando un gran numero di sorgenti di corrente impulsiva, introducendo correnti armoniche nella rete elettrica e influenzando la rete elettrica.L'impedenza caratteristica provoca la tensione di lavoro della corrente impulsiva, con conseguente fuori quadro della tensione e della corrente di lavoro, mettendo a repentaglio la qualità e la sicurezza operativa dell'alimentatore switching, aumentando la perdita di linea e la deviazione della tensione di lavoro e avendo un impatto negativo sulla rete elettrica e sulle apparecchiature elettriche della centrale stessa.
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 del motore brushless CC e 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
Idee progettuali
In base alla situazione specifica dell'azienda, la nostra azienda ha progettato una serie di schemi dettagliati di filtri di compensazione della potenza reattiva del motore CC e dell'avviatore statico.Considerare pienamente il fattore di potenza del carico e la soppressione delle armoniche e installare filtri sul lato della tensione inferiore da 0,4 KV del trasformatore aziendale per la compensazione della potenza reattiva a bassa tensione per sopprimere le armoniche, compensare la potenza reattiva e migliorare il fattore di potenza.Durante il funzionamento del motore CC e dell'inverter, il dispositivo raddrizzatore genera 6K+1 armoniche superiori.Dopo che la corrente è stata scomposta e trasformata dalla serie di Fourier, vengono generate 5 volte di 250 HZ e 7 volte di armoniche superiori sopra 350 HZ.Pertanto, nella progettazione della compensazione della potenza reattiva del filtro del forno elettrico a frequenza intermedia, è necessario progettare frequenze di 250 HZ, 350 HZ e superiori per garantire che il ramo di compensazione del filtro possa sopprimere efficacemente le armoniche compensando la potenza reattiva e migliorando il fattore di potenza.
incarico di progettazione
La potenza complessiva della linea di produzione del motore CC e del convertitore di frequenza corrispondente al trasformatore da 400 KVA è compensata da 0,7 a oltre 0,95.Il filtro compensatore deve essere impostato su una capacità di 380 kvar, divisa in 4 gruppi di capacità e interrotta automaticamente per compensare rispettivamente la flessione del lato a bassa tensione del trasformatore.La capacità di regolazione classificata è di 45 kvar, che può adattarsi ai vari requisiti di potenza della linea di produzione, quindi il design garantisce pienamente che la potenza regolata sia superiore a 0,9.
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 del filtro per motori DC e convertitori di frequenza.Il dispositivo traccia automaticamente le variazioni di carico dei motori CC e dei convertitori di frequenza, 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 0,99 (la parte sollevata è di circa 0,7 quando il dispositivo di compensazione del filtro viene rimosso)
Operazione di caricamento
La corrente utilizzata dal trasformatore da 400KVA viene ridotta da 770A a 520A, con un calo del 33%.Dopo la compensazione, il valore di riduzione della perdita di potenza è WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=5×{(0,7×400)400}2×0,4≈2,8( kw· h) Nella formula, Pd è la perdita di cortocircuito del trasformatore, ovvero 5KW, e il risparmio annuo sulle spese di elettricità è 2,8*20*30*10*0,7=11.700 yuan (basato su un lavoro di 20 ore al giorno giorno, 30 giorni al mese, 10 mesi all'anno, per kwh di elettricità 0,7 yuan).
situazione del fattore di potenza
Il fattore diritti complessivo della società è aumentato da 0,7 a 0,95, il fattore diritti mensile è rimasto a 0,96-0,98 e la sanzione è aumentata da 15.000 yuan al mese a 3.000-5.000 yuan al mese.
Il motore BLDC e il filtro dell'avviatore statico
Il dispositivo di compensazione della potenza reattiva ha la capacità di sopprimere la corrente impulsiva e compensare il carico di potenza reattiva, risolvere il problema della penalità di potenza reattiva, aumentare il volume di uscita del trasformatore, ridurre il consumo di energia attiva e aumentare l'uscita, apportando evidenti vantaggi economici all'azienda e ritorno dell'investimento nel progetto del cliente un anno fa.Pertanto, l'azienda è molto soddisfatta della compensazione della potenza reattiva dei motori CC senza spazzole e dei filtri inverter e in futuro presenterà alcuni clienti.
Orario di pubblicazione: 14 aprile 2023