Información básica dos usuarios
Unha fábrica de cemento produce varios formigóns de construción.A empresa ten 3 liñas de produción.A fonte de alimentación de conmutación usa motores inversores, transformadores de 2000KVA2, 630KVA, e cada transformador está equipado cun armario de compensación de capacitores no lado de presión inferior.O diagrama do sistema de alimentación é o seguinte:
Datos operativos reais
A potencia de saída do arrancador suave para o transformador de 2000KVA é de 1720KVA, o factor de potencia medio é PF=0,83, a corrente de traballo é de 2500A, a potencia é o transformador de 530KVA630KVA, o factor de potencia medio é PF=0,87 e a corrente de traballo é de 770A.O armario de compensación de potencia reactiva debaixo de cada transformador adoita ter disparos de enerxía, fugas de aceite do capacitor e información de visualización do panel de control que non permite operacións anormais.Polo tanto, o factor de potencia global é de só 0,84 e a penalización da potencia reactiva é duns 20.000 en xaneiro.E os motores da liña de produción e os arrancadores suaves ás veces poden perturbar a fabricación.
Análise da situación do sistema de enerxía
A carga principal do lastre do convertidor é de 6 balastos dun só pulso.O equipo de lastre produce unha gran cantidade de corrente de pulso no traballo de conversión de CA a CC.É unha fonte de corrente de pulso típica e introdúcese na rede eléctrica.As correntes harmónicas provocan a tensión de traballo de corrente pulsada á impedancia característica da rede eléctrica, o que provoca unha perda de cadros de tensión e corrente de traballo, poñendo en perigo a calidade e a seguridade de funcionamento das fontes de alimentación conmutadas, aumentando a perda de liña e a desviación da tensión de traballo e provocando efectos negativos sobre a rede eléctrica e as propias centrais Influencia.
A interface de ordenador do controlador de programa (PLC) é sensible á distorsión harmónica da tensión de traballo da fonte de alimentación conmutada.En xeral, establécese que a perda de cadros de tensión de traballo de corrente de pulso total (THD) é inferior ao 5% e a tensión de traballo de corrente de pulso individual Se a taxa de cadros é demasiado alta, o erro de funcionamento do sistema de control pode provocar a interrupción do produción ou operación, resultando nun gran accidente de responsabilidade de produción.
Cando se pon en funcionamento o banco de capacitores de compensación de potencia reactiva, porque a impedancia característica da corrente de pulso do banco de capacitores é pequena, introdúcese unha gran cantidade de corrente de pulso na composición do capacitor e a cantidade actual se expande rapidamente, afectando seriamente a súa vida útil. .Por outra banda, cando o capacitor de corrente de pulso do banco de capacitores é equivalente ao inductor de corrente de pulso equivalente do software do sistema, o aumento da corrente harmónica (2-10 veces) fará que o capacitor se sobrequente e o destrúa e o a corrente de pulso fará que cambie a frecuencia da potencia de saída.A forma de onda sinusoidal está fóra do cadro, o que resulta nunha onda afiada en forma de dente de serra e provocará a descarga parcial do material da capa illante, acelerando así a fragilidade do material da capa illante e causando danos no capacitor.Polo tanto, o gabinete de compensación de potencia reactiva do capacitor non se pode usar para a compensación de potencia do inversor e debe seleccionarse un filtro con función de supresión de corrente de pulso para a compensación de potencia reactiva de baixa tensión.
Plan de tratamento de compensación de potencia reactiva do filtro
Obxectivos de goberno
O deseño dos equipos de compensación de filtro cumpre os requisitos de supresión harmónica e xestión de supresión de potencia reactiva.
No modo de funcionamento do sistema de 0,4 KV, despois de que o equipo de compensación do filtro se poña en funcionamento, suprime a corrente de pulso e o factor de potencia medio mensual é de aproximadamente 0,92.
Non se producirán resonancias harmónicas de orde alta, sobretensión de resonancia e sobreintensidade causadas pola conexión ao circuíto derivado de compensación do filtro.
O deseño segue as normas
Calidade eléctrica Harmónicos da rede pública GB/T14519-1993
Calidade da enerxía Flutuación de tensión e parpadeo GB12326-2000
Condicións técnicas xerais do dispositivo de compensación de potencia reactiva de baixa tensión GB/T 15576-1995
Dispositivo de compensación de potencia reactiva de baixa tensión JB/T 7115-1993
Condicións técnicas de compensación de potencia reactiva JB/T9663-1999 "Controlador de compensación automática de potencia reactiva de baixa tensión" a partir do valor límite de corrente harmónica de orde superior de enerxía de baixa tensión e equipos electrónicos GB/T17625.7-1998
Termos electrotécnicos Condensadores de potencia GB/T 2900.16-1996
Condensador de derivación de baixa tensión GB/T 3983.1-1989
Reactor GB10229-88
Reactor IEC 289-88
Condicións técnicas do controlador de compensación de potencia reactiva de baixa tensión DL/T597-1996
Grao de protección de caixa eléctrica de baixa tensión GB5013.1-1997
Aparellos completos de baixa tensión e equipos de control GB7251.1-1997
concepto de deseño
Segundo a situación específica da empresa, o factor de potencia e a supresión de corrente de pulso considéranse na compensación do filtro da fonte de alimentación do inversor, e o equipo de compensación de fallo do filtro está establecido no lado de tensión inferior de 0,4 kV do transformador, que pode suprimir. a corrente de pulso e compensar a mellora do factor de potencia.
No conversor, o lastre xera correntes de pulso avanzadas 6K-1 segundo o fluxo de corrente da serie de Fourier e, a continuación, xera 5 correntes de pulso avanzadas, cada unha a uns 250 Hz e 7350 Hz.Polo tanto, ao deseñar a compensación de potencia reactiva para fornos de indución de frecuencia intermedia, é necesario deseñar frecuencias ao redor de 250 Hz e 350 Hz para garantir que a rama de compensación do filtro poida suprimir eficazmente as correntes de pulso, compensar as cargas reactivas ao mesmo tempo e mellorar o factor de potencia.
asignación de deseño
O factor de potencia completo da liña de alimentación do inversor emparellado do transformador de CA de 2000 kV compénsase de 0,8 a 0,95.O equipo de compensación do filtro debe estar equipado cun volume de 760 kV e converterse automaticamente en 8 conxuntos de volumes, e un conxunto coopera coa compensación do enrolamento no lado de tensión inferior do transformador.A carga de traballo do axuste de clase é de 45KVAR, que pode satisfacer varios requisitos de enerxía da liña de produción.Compensouse o factor de potencia completo da liña do conversor emparellado do transformador de 630 kV e o rango de compensación é de 0,8 a 0,95.O equipo de compensación do filtro debe estar equipado cun volume de 310 kV, que se converte automaticamente en catro conxuntos de volumes, e un conxunto coopera coa resistencia de enrolamento no lado de tensión inferior do transformador para a compensación.A carga de traballo do axuste de clase é de 26KVAR, que pode satisfacer varios requisitos de enerxía da liña de produción.O deseño do esquema garante plenamente que o factor de potencia supere 0,95.
Análise do efecto despois da instalación da compensación do filtro
En xullo de 2010 instalouse e púxose en funcionamento o dispositivo de compensación da potencia reactiva de filtrado do inversor.O dispositivo rastrexa automaticamente o cambio de carga do inversor, suprime os harmónicos de alta orde en tempo real, compensa a potencia reactiva e mellora o factor de potencia.detalles do seguinte xeito:
Despois de que se poña en uso o dispositivo de compensación do filtro, a curva de cambio do factor de potencia despois de que se poña en uso o dispositivo de compensación do filtro é de aproximadamente 0,97 (a parte elevada é de aproximadamente 0,8 cando se elimina o dispositivo de compensación do filtro).
Operación de carga
A corrente utilizada polos transformadores de 2000KVA redúcese de 2500A a 2120A, unha caída do 15%;a corrente utilizada polos transformadores de 630KVA redúcese de 770A a 620A, unha caída do 19%.Despois da compensación, o valor de redución da perda de potencia é WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=50×{(0,85×4500)/4500}2×0,4≈34(kw h) fórmula, Pd é a perda de curtocircuíto do transformador, que é de 50 kW, e o aforro anual de gastos de electricidade é de 34 * 20 * 30 * 10 * 0,7 = 142.800 yuan (baseado no traballo 20 horas ao día, 30 días ao mes , 10 meses ao ano, 0,7 yuan por kWh).
situación do factor de potencia
O índice xeral de enxeñaría energética da compañía aumentou de 0,8 a 0,95 e o índice mensual de enxeñaría energética mantívose en 0,96-0,98, pasando de máis de 20.000 yuan por mes a máis de 6.000-10.000 yuan por mes.
A compensación de potencia reactiva de baixa tensión do filtro de conversión de frecuencia ten a capacidade de suprimir a corrente de pulso e compensar a carga reactiva, resolver o problema da penalización da potencia reactiva, aumentar a capacidade de saída do transformador, reducir a perda de compensación de potencia activa, aumentar a produción e traer beneficios á empresa Producíronse beneficios económicos obvios e o investimento do proxecto do cliente é inferior á adquisición dun ano de investimento do proxecto.Polo tanto, a empresa está moi satisfeita coa compensación de potencia reactiva do filtro do inversor e presentará algúns clientes no futuro.
Hora de publicación: 13-Abr-2023