Основная информация пользователей
Компания по производству пластиковых изделий в основном производит полиэтиленовые трубы для водоснабжения, металлические сильфонные дренажные трубы и т. д. Компания имеет 4 производственные линии, часть движущей силы использует бесщеточные двигатели постоянного тока и приводные двигатели постоянного тока с регулируемой частотой, имеется четыре комплекта по 400 кВА, каждый трансформатор. Сторона нижнего давления Оснащен коробом компенсации емкости.Схема системы электроснабжения выглядит следующим образом:
Фактические эксплуатационные данные
Двигатель постоянного тока трансформатора мощностью 400 кВА, высокая мощность инвертора - 360 кВт, средний коэффициент мощности - PF = 0,7, рабочий ток - 780 А, недопустимый компенсационный блок под каждым трансформатором часто срабатывает, конденсатор расширяется и дает утечку, и Контроллер не может контролировать аномалии и т. д. Явления: совокупная ставка составляет всего 0,8, а штраф за недействительность составляет около 15 000 в месяц.Кроме того, двигатели и устройства плавного пуска на производственной линии иногда повреждаются, что влияет на производительность.
Ситуационный анализ энергосистемы
Основная нагрузка бесщеточного двигателя постоянного тока и источника питания инверторного выпрямителя составляет 6 одноимпульсных источников питания выпрямителя.В процессе работы выпрямительного оборудования переменный ток может преобразовываться в постоянный, образуя большое количество источников импульсного тока, вносящих гармонические токи в электрическую сеть и влияющих на электросеть.Характеристическое сопротивление вызывает рабочее напряжение импульсного тока, что приводит к выходу за пределы рабочего напряжения и тока, ставит под угрозу качество и безопасность работы импульсного источника питания, увеличивает потери в линии и отклонение рабочего напряжения, а также имеет негативное воздействие на электросети и электрооборудование самой электростанции.
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 бесщеточного двигателя постоянного тока и инвертора, а 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
Идеи дизайна
В соответствии с конкретной ситуацией в компании наша компания разработала набор детальных схем компенсации реактивной мощности двигателя постоянного тока и устройства плавного пуска.Полностью учтите коэффициент мощности нагрузки и подавление гармоник и установите фильтры на стороне нижнего напряжения 0,4 кВ трансформатора компании для компенсации низковольтной реактивной мощности, чтобы подавить гармоники, компенсировать реактивную мощность и улучшить коэффициент мощности.При работе двигателя постоянного тока и инвертора выпрямительное устройство генерирует 6К+1 высших гармоник.После того, как ток разлагается и преобразуется в ряд Фурье, генерируются 5 раз по 250 Гц и 7 раз по высшим гармоникам выше 350 Гц.Следовательно, при проектировании компенсации реактивной мощности фильтра электропечи промежуточной частоты необходимо спроектировать частоты 250 Гц, 350 Гц и выше, чтобы гарантировать, что ветвь компенсации фильтра может эффективно подавлять гармоники, одновременно компенсируя реактивную мощность и улучшая коэффициент мощности.
задание на проектирование
Полная мощность линии по производству двигателей постоянного тока и преобразователей частоты, соответствующая трансформатору мощностью 400 кВА, компенсируется с 0,7 до более чем 0,95.Фильтр-компенсатор необходимо установить на мощность 380квар, которая разделена на 4 группы мощности и автоматически отключается для компенсации изгиба низковольтной стороны трансформатора соответственно.Классифицированная мощность регулировки составляет 45 квар, что позволяет адаптироваться к различным требованиям к мощности производственной линии, поэтому конструкция полностью гарантирует, что регулируемая мощность превышает 0,9.
Анализ эффекта после установки компенсации фильтра
В июле 2010 года установлено и введено в эксплуатацию устройство фильтрации реактивной мощности двигателей постоянного тока и преобразователей частоты.Устройство автоматически отслеживает изменение нагрузки двигателей постоянного тока и преобразователей частоты, подавляет гармоники высокого порядка 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 0,99 (приподнятая часть составляет около 0,7, когда устройство компенсации фильтра удалено)
Операция загрузки
Ток, используемый трансформатором мощностью 400 кВА, снижается с 770 А до 520 А, то есть снижение на 33%.После компенсации значение снижения потерь мощности равно WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=5×{(0,7×400)400}2×0,4≈2,8( кВт·ч) В формуле Pd — это потери трансформатора при коротком замыкании, составляющие 5 кВт, а годовая экономия затрат на электроэнергию составляет 2,8*20*30*10*0,7=11700 юаней (из расчета 20 часов работы в год). день, 30 дней в месяц, 10 месяцев в году, за кВтч электроэнергии 0,7 юаня).
ситуация с коэффициентом мощности
Общий коэффициент прав компании увеличился с 0,7 до 0,95, месячный коэффициент прав остался на уровне 0,96-0,98, а штраф увеличился с 15 000 юаней в месяц до 3 000-5 000 юаней в месяц.
Двигатель BLDC и фильтр плавного пуска
Устройство компенсации реактивной мощности имеет возможность подавлять импульсный ток и компенсировать нагрузку реактивной мощности, решать проблему штрафа за реактивную мощность, увеличивать выходную мощность трансформатора, снижать потребление активной мощности и увеличивать выходную мощность, принося очевидную экономическую выгоду. в компанию и возврат инвестиций клиента в проект год назад.Поэтому компания очень удовлетворена компенсацией реактивной мощности бесщеточных двигателей постоянного тока и инверторных фильтров и в будущем представит ее некоторым клиентам.
Время публикации: 14 апреля 2023 г.