Основна інформація користувачів
Компанія з виробництва пластикових виробів в основному виробляє поліетиленові труби для водопостачання, металеві сильфонні дренажні труби тощо. Компанія має 4 виробничі лінії, частина рушійної сили використовує безщіточні двигуни постійного струму та двигуни зі змінною частотою постійного струму, є чотири комплекти по 400 кВА, кожен трансформатор сторона нижнього тиску Оснащений коробкою компенсації ємності.Схема системи електропостачання виглядає наступним чином:
Фактичні експлуатаційні дані
Двигун постійного струму трансформатора 400 кВА, висока потужність інвертора 360 кВт, середній коефіцієнт потужності PF=0,7, робочий струм 780 А, недійсна компенсаційна коробка під кожним трансформатором часто спрацьовує, конденсатор розширюється та витікає, а контролер не може контролювати аномалію тощо. Явище, загальна ставка становить лише 0,8, а недійсний штраф становить близько 15 000 на місяць.Крім того, двигуни та пристрої плавного пуску на виробничій лінії іноді пошкоджуються, що впливає на виробництво.
Аналіз стану енергосистеми
Основне навантаження безщіткового двигуна постійного струму та джерела живлення інверторного випрямляча - це 6 одноімпульсних джерел живлення випрямляча.Під час роботи випрямної апаратури змінний струм може перетворюватися в постійний, утворюючи велику кількість джерел імпульсного струму, вносячи в електромережу гармонічні струми, впливаючи на електромережу.Характеристичний опір викликає робочу напругу імпульсного струму, що призводить до виходу за межі робочої напруги та струму, що загрожує якості та безпеці роботи імпульсного джерела живлення, збільшує втрати в лінії та відхилення робочої напруги, а також має негативний вплив на електромережу та електрообладнання самої 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 безщіткового двигуна постійного струму та 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
Ідеї дизайну
Відповідно до конкретної ситуації компанії, наша компанія розробила набір детальної схеми фільтра компенсації реактивної потужності двигуна постійного струму та пристрою плавного пуску.Повністю враховуйте коефіцієнт потужності навантаження та придушення гармонік і встановіть фільтри на стороні нижньої напруги 0,4 кВ трансформатора компанії для компенсації реактивної потужності низької напруги для придушення гармонік, компенсації реактивної потужності та покращення коефіцієнта потужності.Під час роботи двигуна постійного струму та інвертора випрямний пристрій генерує 6К+1 вищих гармонік.Після того, як струм розкладається і перетворюється в ряд Фур’є, генерується 5 кратних 250 Гц і 7 вищих гармонік вище 350 Гц.Таким чином, при розробці компенсації реактивної потужності фільтра електричної печі проміжної частоти необхідно розробити частоти 250 Гц, 350 Гц і вище, щоб гарантувати, що гілка компенсації фільтра може ефективно пригнічувати гармоніки, одночасно компенсуючи реактивну потужність і покращуючи коефіцієнт потужності.
завдання на проектування
Повна потужність двигуна постійного струму та виробничої лінії перетворювача частоти, що відповідає трансформатору 400 кВА, компенсується від 0,7 до понад 0,95.Фільтр-компенсатор потрібно встановити на потужність 380 квар, яка розділена на 4 групи потужності і автоматично відключається для компенсації вигину низьковольтної сторони трансформатора відповідно.Класифікована потужність регулювання становить 45 квар, що може адаптуватися до різних вимог до потужності виробничої лінії, тому конструкція повністю гарантує, що відрегульована потужність перевищує 0,9.
Аналіз ефекту після встановлення фільтру компенсації
У липні 2010 року встановлено та введено в експлуатацію пристрій компенсації реактивної потужності фільтра для двигунів постійного струму та перетворювачів частоти.Пристрій автоматично відстежує зміни навантаження двигунів постійного струму та перетворювачів частоти, пригнічує високі гармоніки в реальному часі, 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 0,99 (піднята частина становить приблизно 0,7, коли пристрій компенсації фільтра видалено)
Операція навантаження
Струм, який використовується трансформатором 400 кВА, зменшено з 770 А до 520 А, падіння на 33%.Після компенсації значення зменшення втрати потужності WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=5×{(0,7×400)400}2×0,4≈2,8( кВт · год) У формулі Pd — це втрати трансформатора від короткого замикання, які становлять 5 кВт, а річна економія витрат на електроенергію становить 2,8*20*30*10*0,7=11 700 юанів (на основі 20 годин роботи на день, 30 днів на місяць, 10 місяців на рік, за кВт/год електроенергії 0,7 юаня).
ситуація з фактором потужності
Загальний коефіцієнт прав компанії збільшився з 0,7 до 0,95, місячний коефіцієнт прав залишився на рівні 0,96-0,98, а штраф зріс з 15 000 юанів на місяць до 3000-5000 юанів на місяць.
Двигун BLDC і фільтр пристрою плавного пуску
Пристрій компенсації реактивної потужності має здатність пригнічувати імпульсний струм і компенсувати навантаження реактивної потужності, вирішувати проблему втрати реактивної потужності, збільшувати вихідний обсяг трансформатора, зменшувати споживання активної потужності та збільшувати вихід, приносячи очевидні економічні вигоди компанії та повернення інвестиції клієнта в проект рік тому.Таким чином, компанія дуже задоволена компенсацією реактивної потужності безщіткових двигунів постійного струму та інверторних фільтрів і представить деяким клієнтам у майбутньому.
Час публікації: 14 квітня 2023 р