Основна інформація користувачів
Цементний завод виробляє різний будівельний бетон.Компанія має 3 виробничі лінії.Імпульсне джерело живлення використовує інверторні приводні двигуни, трансформатори 2000 кВА2, 630 кВА, і кожен трансформатор оснащений шафою компенсації конденсатора на стороні нижнього тиску.Схема системи електропостачання виглядає наступним чином:
Фактичні експлуатаційні дані
Вихідна потужність пристрою плавного пуску для трансформатора 2000KVA становить 1720KVA, середній коефіцієнт потужності PF=0,83, робочий струм 2500A, потужність трансформатора 530KVA630KVA, середній коефіцієнт потужності PF=0,87, а робочий струм становить 770A.Шафа компенсації реактивної потужності під кожним трансформатором часто має відключення живлення, витік масла з конденсатора та інформацію на дисплеї панелі керування, яка не допускає ненормальних операцій.Таким чином, повний коефіцієнт потужності становить лише 0,84, а штраф за реактивну потужність становить приблизно 20 000 у січні.А двигуни виробничої лінії та пристрої плавного пуску іноді можуть порушити виробництво.
Аналіз стану енергосистеми
Основне навантаження баласту перетворювача - 6 одноімпульсних баластів.Баластне обладнання виробляє велику кількість імпульсного струму в роботі з перетворення змінного струму в постійний.Це типове джерело імпульсного струму, яке подається в електромережу.Гармонічні струми спричиняють імпульсну робочу напругу струму до характеристичного опору електромережі, що призводить до втрати робочої напруги та струму, що загрожує якості та безпеці роботи імпульсних джерел живлення, збільшує втрати в лінії та відхилення робочої напруги, а також спричиняє негативний вплив на Впливають самі електромережі та електростанції.
Комп'ютерний інтерфейс програмного контролера (ПЛК) чутливий до гармонійних спотворень робочої напруги імпульсного джерела живлення.Зазвичай передбачається, що загальна втрата кадру робочої напруги імпульсного струму (THD) становить менше 5%, а робоча напруга окремого імпульсного струму. Якщо частота кадрів занадто висока, помилка роботи системи керування може призвести до переривання виробництва або експлуатації, що призвело до великої виробничої відповідальності.
Коли конденсаторна батарея компенсації реактивної потужності вводиться в експлуатацію, оскільки характеристичний опір імпульсного струму конденсаторної батареї малий, велика кількість імпульсного струму вводиться до складу конденсатора, і величина струму швидко збільшується, серйозно впливаючи на термін його служби .З іншого боку, коли конденсатор імпульсного струму конденсаторної батареї еквівалентний еквівалентному індуктору імпульсного струму системного програмного забезпечення, збільшення гармонічного струму (у 2-10 разів) призведе до перегріву конденсатора та його руйнування, а також імпульсний струм призведе до зміни частоти вихідної потужності.Синусоїдальна форма хвилі виходить за межі кадру, що призводить до гострої хвилі у формі зуба пилки та спричиняє частковий розряд матеріалу ізоляційного шару, тим самим прискорюючи крихкість матеріалу ізоляційного шару та спричиняючи пошкодження конденсатора.Таким чином, шафа компенсації реактивної потужності конденсатора не може використовуватися для компенсації потужності інвертора, а для компенсації реактивної потужності низької напруги слід вибрати фільтр із функцією придушення імпульсного струму.
Схема обробки компенсації реактивної потужності фільтра
Цілі управління
Конструкція обладнання для компенсації фільтрів відповідає вимогам управління придушенням гармонік і реактивної потужності.
У режимі роботи системи 0,4 кВ після введення в роботу обладнання для компенсації фільтра імпульсний струм пригнічується, а середньомісячний коефіцієнт потужності становить близько 0,92.
Гармонічний резонанс високого порядку, резонансна перенапруга та перевантаження по струму, викликані підключенням до розгалуженого контуру компенсації фільтра, не виникнуть.
Дизайн відповідає стандартам
Якість електроенергії Гармоніки громадської мережі GB/T14519-1993
Якість електроенергії Коливання напруги та мерехтіння GB12326-2000
Загальні технічні умови пристрою компенсації реактивної потужності низької напруги GB/T 15576-1995
Пристрій компенсації реактивної потужності низької напруги JB/T 7115-1993
Технічні умови компенсації реактивної потужності JB/T9663-1999 «Регулятор автоматичної компенсації реактивної потужності низької напруги» від граничного значення струму високої гармоніки низьковольтного силового та електронного обладнання GB/T17625.7-1998
Електротехнічні терміни Конденсатори силові GB/T 2900.16-1996
Конденсатор низьковольтний шунтовий GB/T 3983.1-1989
Реактор GB10229-88
Реактор IEC 289-88
Технічні умови замовлення регулятора компенсації реактивної потужності низької напруги DL/T597-1996
Клас захисту низьковольтного електричного корпусу GB5013.1-1997
Низьковольтні комплектні розподільні пристрої та контрольне обладнання GB7251.1-1997
концепція дизайну
Відповідно до конкретної ситуації компанії, коефіцієнт потужності та придушення імпульсного струму враховуються в компенсації фільтра джерела живлення інвертора, а обладнання для компенсації відмови фільтра встановлено на стороні нижньої напруги 0,4 кВ трансформатора, що може придушити імпульсного струму та компенсують покращення коефіцієнта потужності.
У перетворювачі баласт генерує розширені імпульсні струми 6K-1 відповідно до потоку струму ряду Фур’є, а потім генерує 5 розширених імпульсних струмів, кожен із приблизно 250 Гц і 7350 Гц.Тому при проектуванні компенсації реактивної потужності для індукційних печей середньої частоти необхідно проектувати частоти близько 250 Гц і 350 Гц, щоб гарантувати, що гілка компенсації фільтра може ефективно пригнічувати імпульсні струми, одночасно компенсувати реактивні навантаження та покращувати коефіцієнт потужності.
завдання на проектування
Комплексний коефіцієнт потужності спареної інверторної лінії живлення трансформатора змінного струму 2000 кВ компенсований від 0,8 до 0,95.Обладнання компенсації фільтра має бути оснащено об’ємом 760 кВ і автоматично перетворюватися на 8 наборів об’ємів, і один набір взаємодіє з компенсацією обмотки на стороні нижньої напруги трансформатора.Робоче навантаження регулювання класу становить 45KVAR, що може задовольнити різні вимоги до потужності виробничої лінії.Комплексний коефіцієнт потужності трансформаторної спареної перетворювальної лінії 630 кВ був компенсований, а діапазон компенсації становить від 0,8 до 0,95.Обладнання компенсації фільтра має бути оснащено об’ємом 310 кВ, який автоматично перетворюється на чотири набори об’ємів, і один набір взаємодіє з резистором обмотки на стороні нижньої напруги трансформатора для компенсації.Робоче навантаження регулювання класу становить 26 кВАР, що може задовольнити різні вимоги до потужності виробничої лінії.Конструкція схеми повністю гарантує, що коефіцієнт потужності перевищує 0,95.
Аналіз ефекту після встановлення фільтру компенсації
У липні 2010 року встановлено та введено в експлуатацію інверторний фільтруючий пристрій компенсації реактивної потужності.Пристрій автоматично відстежує зміну навантаження інвертора, пригнічує високі гармоніки в режимі реального часу, компенсує реактивну потужність і покращує коефіцієнт потужності.деталі наступні:
Після того, як пристрій компенсації фільтра введено в експлуатацію, крива зміни коефіцієнта потужності після того, як пристрій компенсації фільтра введено в експлуатацію, становить приблизно 0,97 (піднята частина становить приблизно 0,8, коли пристрій компенсації фільтра видалено)
Операція навантаження
Струм, що використовується трансформаторами 2000 кВА, зменшується з 2500 А до 2120 А, падіння на 15%;струм, що використовується трансформаторами 630 кВА, зменшується з 770 А до 620 А, падіння на 19%.Після компенсації значення зниження втрати потужності становить WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=50×{(0,85×4500)/4500}2×0,4≈34 (кВт·год) У формула, Pd - це втрати трансформатора від короткого замикання, які становлять 50 кВт, а річна економія витрат на електроенергію становить 34*20*30*10*0,7=142 800 юанів (на основі роботи 20 годин на день, 30 днів на місяць , 10 місяців на рік, 0,7 юаня за кВт/год).
ситуація з фактором потужності
Загальний індекс енергетики компанії збільшився з 0,8 до 0,95, а місячний індекс енергетики залишився на рівні 0,96-0,98, підвищившись з понад 20 000 юанів на місяць до понад 6000-10 000 юанів на місяць.
Компенсація реактивної потужності низької напруги фільтра перетворення частоти має здатність пригнічувати імпульсний струм і компенсувати реактивне навантаження, вирішувати проблему втрати реактивної потужності, збільшувати вихідну потужність трансформатора, зменшувати втрати компенсації активної потужності, збільшити обсяг виробництва та принести вигоди компанії. Були отримані очевидні економічні вигоди, а інвестиції клієнта в проект становлять менше ніж один рік придбання інвестицій у проект.Таким чином, компанія дуже задоволена компенсацією реактивної потужності інверторного фільтра та представить деяким клієнтам у майбутньому.
Час публікації: 13 квітня 2023 р