Основная информация пользователей
Цементный завод производит различный строительный бетон.Компания имеет 3 производственные линии.В импульсном источнике питания используются инверторные приводные двигатели, трансформаторы мощностью 2000 кВА2, 630 кВА, каждый трансформатор оснащен шкафом компенсации конденсаторов на стороне нижнего давления.Схема системы электроснабжения выглядит следующим образом:
Фактические эксплуатационные данные
Выходная мощность устройства плавного пуска для трансформатора 2000 кВА составляет 1720 кВА, средний коэффициент мощности PF = 0,83, рабочий ток 2500 А, мощность трансформатора 530 кВА 630 кВА, средний коэффициент мощности PF = 0,87, рабочий ток 770 А.Шкаф компенсации реактивной мощности под каждым трансформатором часто имеет отключения по питанию, утечку конденсаторного масла и информацию на дисплее панели управления, которая не допускает ненормальной работы.Таким образом, комплексный коэффициент мощности составляет всего 0,84, а штраф за реактивную мощность составляет около 20 000 в январе.А двигатели производственных линий и устройства плавного пуска иногда могут привести к сбоям в производстве.
Ситуационный анализ энергосистемы
Основная нагрузка балласта преобразователя – 6 одноимпульсных балластов.Балластное оборудование вырабатывает большую величину импульсного тока в работе по преобразованию переменного тока в постоянный.Это типичный источник импульсного тока, который подключается к электросети.Гармонические токи приводят к тому, что рабочее напряжение импульсного тока выходит за характеристическое сопротивление электросети, что приводит к потере рабочего напряжения и тока, ставит под угрозу качество и безопасность работы импульсных источников питания, увеличивает потери в сети и отклонение рабочего напряжения, а также оказывает негативное воздействие на Влияние электросети и самих электростанций.
Компьютерный интерфейс программного контроллера (ПЛК) чувствителен к гармоническим искажениям рабочего напряжения импульсного источника питания.Обычно предусматривается, что общая потеря кадра рабочего напряжения импульсного тока (THD) составляет менее 5%, а рабочее напряжение отдельного импульсного тока. Если частота кадров слишком высока, ошибка работы системы управления может привести к прерыванию производстве или эксплуатации, что привело к крупной аварии, связанной с производственной ответственностью.
Когда батарея конденсаторов компенсации реактивной мощности вводится в эксплуатацию, поскольку характеристическое сопротивление импульсного тока батареи конденсаторов невелико, в состав конденсатора вводится большое количество импульсного тока, и величина тока быстро увеличивается, серьезно влияя на срок его службы. .С другой стороны, когда конденсатор импульсного тока конденсаторной батареи эквивалентен эквивалентному индуктору импульсного тока системного программного обеспечения, увеличение гармонического тока (2-10 раз) приведет к перегреву конденсатора и его разрушению, и Импульсный ток приведет к изменению частоты выходной мощности.Синусоидальная форма волны выходит за рамки кадра, что приводит к образованию острой волны пилообразной формы и вызывает частичный разряд материала изолирующего слоя, тем самым ускоряя охрупчивание материала изолирующего слоя и вызывая повреждение конденсатора.Таким образом, шкаф компенсации реактивной мощности конденсатора не может использоваться для компенсации мощности инвертора, и для компенсации реактивной мощности низкого напряжения следует выбрать фильтр с функцией подавления импульсного тока.
План компенсации реактивной мощности фильтра
Цели управления
Конструкция компенсационного оборудования фильтра отвечает требованиям подавления гармоник и управления подавлением реактивной мощности.
В режиме работы системы 0,4 кВ после ввода в эксплуатацию компенсационного оборудования фильтра импульсный ток подавляется, а среднемесячный коэффициент мощности составляет около 0,92.
Гармонический резонанс высокого порядка, резонансное перенапряжение и перегрузка по току, вызванные подключением к ответвленной цепи компенсации фильтра, не возникнут.
Дизайн соответствует стандартам
Качество электроэнергии Гармонии в общественной сети GB/T14519-1993
Качество электроэнергии Колебания напряжения и мерцание GB12326-2000
Общие технические условия устройства компенсации реактивной мощности низкого напряжения GB/T 15576-1995
Устройство компенсации низковольтной реактивной мощности JB/T 7115-1993
Технические условия компенсации реактивной мощности JB/T9663-1999 «Контроллер автоматической компенсации низковольтной реактивной мощности» от предельного значения тока высших гармоник низковольтного силового и электронного оборудования GB/T17625.7-1998
Электротехнические термины Силовые конденсаторы GB/T 2900.16-1996
Шунтирующий конденсатор низкого напряжения GB/T 3983.1-1989
Реактор ГБ10229-88
Реактор МЭК 289-88
Регулятор компенсации низковольтной реактивной мощности заказа технических условий DL/T597-1996
Класс защиты низковольтного электротехнического корпуса GB5013.1-1997
Низковольтное комплектное распределительное и контрольное оборудование GB7251.1-1997
концепция дизайна
В соответствии с конкретной ситуацией в компании, коэффициент мощности и подавление импульсного тока учитываются при компенсации фильтра инверторного источника питания, а оборудование для компенсации отказа фильтра устанавливается на стороне нижнего напряжения 0,4 кВ трансформатора, которое может подавлять импульсный ток и компенсировать улучшение коэффициента мощности.
В преобразователе балласт генерирует опережающие импульсные токи 6K-1 в соответствии с током ряда Фурье, а затем генерирует 5 опережающих импульсных токов, каждый с частотой примерно 250 Гц и 7350 Гц.Следовательно, при проектировании компенсации реактивной мощности для индукционных печей промежуточной частоты необходимо проектировать частоты около 250 Гц и 350 Гц, чтобы гарантировать, что ветвь компенсации фильтра может эффективно подавлять импульсные токи, одновременно компенсировать реактивные нагрузки и улучшать коэффициент мощности.
задание на проектирование
Комплексный коэффициент мощности парной инверторной линии электропередачи трансформатора переменного тока 2000кВ компенсируется от 0,8 до 0,95.Оборудование компенсации фильтра должно быть оснащено объемом 760 кВ и автоматически преобразуется в 8 наборов объемов, причем один комплект взаимодействует с компенсацией обмотки на стороне нижнего напряжения трансформатора.Рабочая нагрузка при настройке класса составляет 45 квар, что позволяет удовлетворить различные требования к мощности производственной линии.Компенсирован комплексный коэффициент мощности трансформаторной парной преобразовательной линии 630 кВ, диапазон компенсации составляет от 0,8 до 0,95.Компенсационное оборудование фильтра должно быть оснащено объемом 310 кВ, который автоматически преобразуется в четыре набора объемов, и один комплект взаимодействует с обмоточным резистором на стороне нижнего напряжения трансформатора для компенсации.Рабочая нагрузка при настройке класса составляет 26 квар, что позволяет удовлетворить различные требования к мощности производственной линии.Конструкция схемы полностью гарантирует, что коэффициент мощности превышает 0,95.
Анализ эффекта после установки компенсации фильтра
В июле 2010 года установлено и введено в эксплуатацию инверторное фильтрующее устройство компенсации реактивной мощности.Устройство автоматически отслеживает изменение нагрузки инвертора, подавляет старшие гармоники в реальном времени, компенсирует реактивную мощность и повышает коэффициент мощности.Подробности следующие:
После ввода в эксплуатацию устройства компенсации фильтра кривая изменения коэффициента мощности после использования устройства компенсации фильтра составляет около 0,97 (приподнятая часть составляет около 0,8, когда устройство компенсации фильтра удалено)
Операция загрузки
Ток, используемый трансформаторами мощностью 2000 кВА, снижается с 2500 А до 2120 А, то есть снижение на 15 %;ток, используемый трансформаторами мощностью 630 кВА, снижается с 770 А до 620 А, то есть на 19%.После компенсации значение снижения потерь мощности равно WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=50×{(0,85×4500)/4500}2×0,4≈34(кВт·ч). формула, Pd - это потери трансформатора при коротком замыкании, которые составляют 50 кВт, а годовая экономия затрат на электроэнергию составляет 34 * 20 * 30 * 10 * 0,7 = 142 800 юаней (при работе 20 часов в день, 30 дней в месяц). , 10 месяцев в году, 0,7 юаня за кВтч).
ситуация с коэффициентом мощности
Общий индекс энергетики компании увеличился с 0,8 до 0,95, а месячный индекс энергетики остался на уровне 0,96-0,98, увеличившись с более чем 20 000 юаней в месяц до более чем 6 000-10 000 юаней в месяц.
Компенсация низковольтной реактивной мощности фильтра преобразования частоты способна подавлять импульсный ток и компенсировать реактивную нагрузку, решать проблему штрафа за реактивную мощность, увеличивать выходную мощность трансформатора, уменьшать потери компенсации активной мощности, увеличить выпуск продукции и принести пользу компании. Были получены очевидные экономические выгоды, а инвестиции в проект клиента составляют менее одного года приобретения инвестиций в проект.Таким образом, компания очень удовлетворена компенсацией реактивной мощности инверторного фильтра и в будущем представит ее некоторым клиентам.
Время публикации: 13 апреля 2023 г.