Podstawowe informacje o użytkownikach
Firma zajmująca się produkcją wyrobów z tworzyw sztucznych produkuje głównie tkaniny reklamowe do zastosowań wewnętrznych i zewnętrznych, tkaniny w sprayu oraz produkty z folii walcowanej PCV.Sprzęt produkcyjny firmy obejmuje cztery linie do produkcji folii walcowanej PCV o dużej szerokości, z linią do powlekania natryskowego i dwiema liniami do produkcji materiałów fotograficznych. Część zasilająca wykorzystuje silnik napędowy z konwersją częstotliwości i silnik prądu stałego, zestawy 1000 KVA, 2 zestawy transformatorów 1250 KVA, 2 zestawy transformatorów 800 kVA, 1 zestaw transformatorów 630 kVA i płytka kompensacji pojemności jest ustawiona po stronie niskiego napięcia transformatora.Schemat układu zasilania wygląda następująco:
Rzeczywiste dane eksploatacyjne
Transformator o mocy 2000 KVA wyposażony w piec o średniej częstotliwości i falownik ma maksymalną moc 1500 KVA, rzeczywisty współczynnik mocy wynosi PF=0,82, prąd roboczy wynosi 2250 A, harmoniczne to głównie 5. i 7., a całkowity współczynnik odkształcenia prądu wynosi 23.6% .
Analiza sytuacji systemu elektroenergetycznego
Głównym obciążeniem pieca indukcyjnego o średniej częstotliwości, pieca indukcyjnego o średniej częstotliwości i zasilacza prostownika inwerterowego jest prostownik szóstego impulsu.Sprzęt prostowniczy wytwarza dużo prądu impulsowego podczas przekształcania prądu przemiennego na napięcie przemienne.Prąd harmoniczny wprowadzony do sieci elektroenergetycznej może powodować impulsowe napięcie robocze prądu, powodujące wahania napięcia i prądu roboczego, zagrażające jakości i bezpieczeństwu pracy zasilaczy impulsowych, zwiększające straty w linii i odchylenia napięcia roboczego oraz negatywnie wpływające na sieć elektroenergetyczną i wyposażenie elektryczne samej elektrowni.
Interfejs komputera sterującego programem (PLC) jest wrażliwy na zniekształcenia harmoniczne napięcia roboczego zasilacza impulsowego.Ogólnie przyjmuje się, że całkowite straty napięcia roboczego prądu impulsowego (THD) są mniejsze niż 5%, a napięcie robocze pojedynczego prądu impulsowego. Jeśli częstotliwość odświeżania jest zbyt duża, błąd w działaniu układu sterowania może prowadzić do przerwania produkcji lub eksploatacji, skutkujące poważnym wypadkiem związanym z odpowiedzialnością za produkcję.
Dlatego też niskonapięciową kompensację mocy biernej filtra z funkcją filtra prądu impulsowego należy zastosować w celu kompensacji obciążenia biernego i poprawy współczynnika mocy.
Filtruj plan leczenia kompensacji mocy biernej
Cele zarządzania
Konstrukcja urządzeń kompensujących filtry spełnia wymagania dotyczące tłumienia harmonicznych i zarządzania tłumieniem mocy biernej.
W trybie pracy systemu 0,4 KV, po uruchomieniu urządzeń kompensujących filtr, prąd impulsowy jest tłumiony, a średni miesięczny współczynnik mocy wynosi około 0,92.
Rezonans harmoniczny wyższego rzędu, przepięcie rezonansowe i przetężenie spowodowane podłączeniem do obwodu odgałęzionego kompensacji filtra nie wystąpią.
Projekt zgodny ze standardami
Jakość energii Harmoniczne w sieci publicznej GB/T14519-1993
Jakość zasilania Wahania i migotanie napięcia GB12326-2000
Ogólne warunki techniczne urządzenia do kompensacji mocy biernej niskiego napięcia GB/T 15576-1995
Urządzenie do kompensacji mocy biernej niskiego napięcia JB/T 7115-1993
Warunki techniczne kompensacji mocy biernej JB/T9663-1999 „Regulator automatycznej kompensacji mocy biernej niskiego napięcia” Wartość graniczna prądu harmonicznego wysokiego rzędu z urządzeń niskonapięciowych i elektronicznych GB/T17625.7-1998
Terminy elektrotechniczne Kondensatory mocy GB/T 2900.16-1996
Kondensator bocznikowy niskiego napięcia GB/T 3983.1-1989
Reaktor GB10229-88
Reaktor IEC 289-88
Sterownik kompensacji mocy biernej niskiego napięcia zamów warunki techniczne DL/T597-1996
Stopień ochrony obudowy elektrycznej niskiego napięcia GB5013.1-1997
Kompletna aparatura rozdzielcza i sterownicza niskiego napięcia GB7251.1-1997
Pomysły na projekt
W zależności od konkretnej sytuacji przedsiębiorstwa zaprojektowano zestaw szczegółowych planów kompensacji mocy biernej pieca indukcyjnego częstotliwości pośredniej oraz zasilania inwertorowego.Biorąc pod uwagę współczynnik mocy obciążenia i filtr prądu impulsowego, zestaw filtrów do kompensacji mocy biernej niskiego napięcia, filtruje prąd impulsowy, kompensuje obciążenie bierne i poprawia współczynnik mocy.
W całym procesie pieca indukcyjnego o częstotliwości pośredniej i konwertera wszystkie elementy generują prądy impulsowe o wartości 6 K, które są przekształcane zgodnie z przepływem prądu szeregu Fouriera, a charakterystyczne prądy impulsowe są generowane przy częstotliwościach 5250 Hz i 7350 Hz.Dlatego też podczas projektowania kompensacji mocy biernej filtra, schemat projektowania softstartu i częstotliwości 350 Hz zapewnia, że obwód zasilania kompensacji filtra jest rozsądny, a kompensacja mocy wyjściowej prądu impulsu filtra jest ulepszona w celu poprawy współczynnika mocy, tak aby prąd impulsu oprogramowania systemu był zgodnie z jednomyślnością GB/T3.
zadanie projektowe
Każdy zestaw transformatorów o mocy 2000 KVA odpowiada piecowi o średniej częstotliwości, a całkowity współczynnik mocy falownika jest kompensowany od 0,8 do powyżej 0,95, piąta harmoniczna jest zmniejszona z 420 A do 86 A, a siódma harmoniczna jest zmniejszona z 230 A do 46 A.Należy zainstalować urządzenie kompensujące filtr o mocy 1060 kVar.Podzielona na 6 grup wydajności do automatycznego przełączania, odpowiadająca piecowi o częstotliwości pośredniej, kompensacji filtra zasilania prostownika falownika, podzielona na 5-krotną, 7-krotną i automatyczną kompensację filtra kompensacji dokładnej drogi, aby spełnić wymagania pieca o częstotliwości pośredniej, filtra falownika i moc bierna Wymagania projektowe dotyczące kompensacji.
Taka konstrukcja w pełni zapewnia zgodność kontroli harmonicznych z normą krajową GB/T 14549-93 i reguluje współczynnik mocy pieca częstotliwości pośredniej i przetwornicy częstotliwości powyżej 0,95.Jak pokazano na poniższym rysunku: Analiza efektów po zainstalowaniu filtra kompensacyjnego
W czerwcu 2010 roku zamontowano i uruchomiono piec pośredniej częstotliwości oraz filtr przetwornicy częstotliwości, który kompensuje moc bierną.Urządzenie automatycznie śledzi zmiany obciążenia pieca częstotliwości pośredniej i przetwornicy częstotliwości i faktycznie eliminuje harmoniczne wyższego rzędu w celu kompensacji mocy biernej i poprawy współczynnika mocy.szczegóły w następujący sposób:
Schemat rozkładu widma harmonicznego
Załaduj przebieg
Po uruchomieniu urządzenia do kompensacji filtra krzywa zmiany współczynnika mocy po uruchomieniu urządzenia do kompensacji filtra wynosi około 0,97 (podniesiona część wynosi około 0,8 po zdjęciu urządzenia do kompensacji filtra).
Warunki pracy obciążenia Prąd pobierany przez każdy zestaw transformatorów 2000 KVA został zmniejszony z 2250 A do 1860 A, co oznacza spadek o 17%;zredukowana wartość straty mocy po kompensacji wynosi WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2 ]=24×{(0,85×2000)/2000}2×0,4≈16 (kw·h) We wzorze Pd oznacza stratę zwarciową transformatora, która wynosi 24 kW, a roczne oszczędności w wydatkach na energię elektryczną wynoszą 16*20*30*10*0,7=67 000 (w oparciu o pracę 20 godzin dziennie , 30 dni w miesiącu i 10 miesięcy w roku, 0,7 juana za kilowatogodzinę energii elektrycznej);oszczędności w rachunkach za energię elektryczną dzięki redukcji harmonicznych: Straty spowodowane przez prądy harmoniczne w transformatorach wynikają głównie ze zwiększonych strat ferromagnetycznych, a straty w miedzi i straty ferromagnetyczne są powiązane z trzecią potęgą częstotliwości prądu harmonicznego.Ogólnie rzecz biorąc, 2% ~ 5% jest pobierane w inżynierii, a 2% na obciążenie rektyfikacji, to znaczy: WS = 2000*6000*0,7*0,02≈168 000 juanów, czyli rachunek za energię elektryczną można zaoszczędzić przez cały rok (6,7+16,8)*2=47 (10 000 juanów).
sytuacja współczynnika mocy
Ogólny współczynnik praw firmy zwiększono z 0,8 do 0,95, a miesięczny współczynnik praw utrzymano na poziomie 0,96–0,98, z dodatkową nagrodą w wysokości 6 000–10 000 juanów.
Podsumowując, niskonapięciowa kompensacja mocy biernej filtrów MFF i VF ma doskonałe filtry i kompensuje obciążenia bierne, rozwiązuje problem kar za moc bierną, zwiększa moc wyjściową transformatorów, poprawia jakość energii, poprawia charakterystykę zastosowanego prądu elektrycznego urządzeń i zmniejsza kompensację mocy czynnej Zużycie, poprawa wydajności, znaczne korzyści ekonomiczne dla firmy, inwestycja ze stopą zwrotu dla klientów mniejszą niż rok itp. Dlatego firma jest bardzo zadowolona z kompensacji pieca indukcyjnego średniej częstotliwości oraz obciążenie reaktywne filtra zasilacza falownika i w przyszłości wprowadzą wielu klientów.
Czas publikacji: 14 kwietnia 2023 r