Informazioni di base degli utenti
Un'azienda di prodotti in plastica produce principalmente tessuti per scatole luminose pubblicitarie per interni ed esterni, tessuti spray e pellicole laminate in PVC.L'attrezzatura di produzione dell'azienda dispone di quattro linee di produzione di film laminato in PVC di ampia larghezza, con una linea di produzione di rivestimento a spruzzo e due linee di produzione di materiali di consumo fotografici. La parte di potenza adotta un motore di azionamento a conversione di frequenza e un motore CC, set da 1000 KVA, 2 set di trasformatori da 1250 KVA, 2 set di trasformatori da 800 KVA, 1 set di trasformatori da 630 KVA e una piastra di compensazione della capacità è posizionata sul lato a bassa tensione del trasformatore.Lo schema del sistema di alimentazione è il seguente:
Dati operativi effettivi
Il trasformatore da 2000 KVA dotato di forno a frequenza intermedia e inverter ha una potenza massima di 1500 KVA, il fattore di potenza effettivo è PF = 0,82, la corrente di lavoro è 2250 A, le armoniche sono principalmente 5a e 7a e il tasso di distorsione della corrente totale è del 23,6% .
Analisi della situazione del sistema energetico
Il carico principale del forno a induzione a frequenza intermedia, del forno a induzione a frequenza intermedia e dell'alimentatore del raddrizzatore dell'inverter è il sesto raddrizzatore a impulsi.L'apparecchiatura raddrizzatore produce molta corrente impulsiva durante la conversione della corrente CA in tensione CA.La corrente armonica introdotta nella rete elettrica può causare impulsi di tensione operativa corrente, con conseguenti fluttuazioni della tensione e della corrente operativa, mettendo a repentaglio la qualità e la sicurezza operativa degli alimentatori a commutazione, aumentando la perdita di linea e la deviazione della tensione operativa e influenzando negativamente la rete elettrica e l'equipaggiamento elettrico 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.
Pertanto, la compensazione della potenza reattiva a bassa tensione del filtro con la funzione di filtro della corrente impulsiva dovrebbe essere utilizzata per compensare il carico reattivo e migliorare il fattore di potenza.
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 "Controller di compensazione automatica della potenza reattiva a bassa tensione" Valore limite di corrente armonica di ordine superiore da apparecchiature elettroniche e di potenza a bassa tensione 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, l'azienda ha progettato una serie di piani dettagliati di compensazione della potenza reattiva per il forno a induzione a frequenza intermedia e l'alimentazione dell'inverter.Considerando il fattore di potenza del carico e il filtro della corrente di impulso, un set di filtri di compensazione della potenza reattiva a bassa tensione, filtra la corrente di impulso, compensa il carico reattivo e migliora il fattore di potenza.
Nell'intero processo del forno ad induzione a frequenza intermedia e del convertitore, i componenti complessivi generano correnti impulsive da 6K, che vengono convertite secondo il flusso di corrente della serie di Fourier, e le correnti impulsive caratteristiche vengono generate a 5250Hz e 7350Hz.Pertanto, quando si progetta la compensazione della potenza reattiva del filtro, lo schema di progettazione dell'avviatore statico e della frequenza a 350 Hz garantisce che il circuito di alimentazione di compensazione del filtro sia ragionevole e che la compensazione della potenza di uscita della corrente di impulso del filtro sia migliorata per migliorare il fattore di potenza in modo che la corrente di impulso del software di sistema sia in linea con GB/T3 unanime.
incarico di progettazione
Ciascun set di trasformatori da 2000 KVA corrisponde al forno a frequenza intermedia e il fattore di potenza complessivo dell'inverter è compensato da 0,8 a oltre 0,95, la 5a armonica viene ridotta da 420 A a 86 A e la 7a armonica viene ridotta da 230 A a 46 A.Il dispositivo di compensazione del filtro deve essere installato con una capacità di 1060KVar.Diviso in 6 gruppi di capacità per la commutazione automatica, corrispondenti al forno a frequenza intermedia, compensazione del filtro di alimentazione del raddrizzatore dell'inverter, divisa in 5 volte, 7 volte e commutazione automatica stradale di compensazione del filtro di compensazione fine, per soddisfare il forno a frequenza intermedia, filtro dell'inverter e Requisiti di progettazione della compensazione della potenza reattiva.
Questo design garantisce pienamente che il controllo armonico sia conforme allo standard nazionale GB/T 14549-93 e regola il fattore di potenza del forno a frequenza intermedia e del convertitore di frequenza superiore a 0,95.Come mostrato nella figura seguente: Analisi degli effetti dopo l'installazione della compensazione del filtro
Nel giugno 2010 è stato installato e messo in funzione il dispositivo di compensazione della potenza reattiva del forno a frequenza intermedia e del filtro del convertitore di frequenza.Il dispositivo traccia automaticamente le variazioni di carico del forno a frequenza intermedia e del convertitore di frequenza ed elimina effettivamente le armoniche di ordine superiore per compensare la potenza reattiva e migliorare il fattore di potenza.dettagli come segue:
Diagramma di distribuzione dello spettro armonico
Carica forma d'onda
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)
Condizioni di funzionamento del carico La corrente utilizzata da ciascun set di trasformatori da 2000 KVA è ridotta da 2250 A a 1860 A, un calo del 17%;il valore ridotto della perdita di potenza dopo la compensazione è WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2 ]=24×{(0,85×2000)/2000}2×0,4≈16 (kw h) Nella formula, Pd è la perdita in cortocircuito del trasformatore, pari a 24KW, e il risparmio annuo sulla spesa elettrica è 16*20*30*10*0,7=67.000 (Basato su un lavoro di 20 ore al giorno , 30 giorni al mese e 10 mesi all'anno, 0,7 yuan per kilowattora di elettricità);la bolletta elettrica risparmiata grazie alla riduzione delle armoniche: Le perdite causate dalle correnti armoniche ai trasformatori sono principalmente dovute all'aumento delle perdite ferromagnetiche e le perdite di rame e ferromagnetiche sono legate alla terza potenza della frequenza della corrente armonica.Generalmente, il 2%~5% viene preso in ingegneria e il 2% viene preso per il carico di rettifica, ovvero: WS=2000*6000*0,7*0,02≈168.000 yuan, ovvero la bolletta elettrica può essere risparmiata durante tutto l'anno (6,7+16,8)*2=47 (10.000 yuan).
situazione del fattore di potenza
Il fattore diritti complessivo dell'azienda è stato aumentato da 0,8 a 0,95, e il fattore diritti mensile è stato mantenuto a 0,96-0,98, con una ricompensa aggiuntiva di 6.000-10.000 yuan.
Nel complesso, la compensazione della potenza reattiva a bassa tensione dei filtri MFF e VF dispone di filtri eccellenti e compensa i carichi reattivi, risolve il problema delle penalità di potenza reattiva, aumenta la capacità di uscita dei trasformatori, migliora la qualità dell'energia, migliora le caratteristiche dei dispositivi elettrici applicati apparecchiature e riduce la compensazione della potenza attiva Consumo, miglioramento dell'efficienza, notevoli vantaggi economici per l'azienda, investimento con un tasso di rendimento inferiore a un anno per i clienti, ecc. Pertanto, l'azienda è molto soddisfatta della compensazione del forno a induzione a frequenza intermedia e il carico reattivo del filtro dell'alimentatore dell'inverter e introdurrà molti clienti in futuro.
Orario di pubblicazione: 14 aprile 2023