Información básica dos usuarios
A empresa de produtos plásticos produce principalmente tubos de abastecemento de auga PE, tubos de drenaxe de fol metálicos, etc. A empresa ten 4 liñas de produción, parte da forza motriz usa motores DC sen escobillas e motores DC de frecuencia variable, hai catro conxuntos de 400KVA, cada transformador. lado de presión inferior Equipado con caixa de compensación de capacitancia.O diagrama do sistema de alimentación é o seguinte:
Datos operativos reais
O motor de CC do transformador de 400KVA, a alta potencia do inversor é de 360KW, o factor de potencia medio é PF=0,7, a corrente de traballo é de 780A, a caixa de compensación non válida debaixo de cada transformador adoita dispararse, o capacitor se expande e perde e o O controlador non pode controlar a anormalidade, etc. Fenómenos, a taxa global é só de 0,8 e a multa non válida é de aproximadamente 15.000 por mes.Ademais, os motores e os arrancadores suaves da liña de produción están ás veces danados, o que afecta á produción.
Análise da situación do sistema de enerxía
A carga principal do motor sen escobillas de CC e da fonte de alimentación do rectificador do inversor é a fonte de alimentación do rectificador de 6 pulsos únicos.Durante o funcionamento do equipo rectificador, a CA pódese converter en CC, formando un gran número de fontes de corrente de pulso, introducindo correntes harmónicas na rede eléctrica e afectando á rede eléctrica.A impedancia característica provoca a tensión de traballo da corrente de pulso, o que resulta en fóra do cadro da tensión e da corrente de traballo, poñendo en perigo a calidade e a seguridade de funcionamento da fonte de alimentación conmutada, aumentando a perda de liña e a desviación da tensión de traballo e tendo un impacto negativo na rede eléctrica e no equipamento eléctrico da propia central eléctrica.
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 do motor sen escobillas de CC, 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
Ideas de deseño
Segundo a situación específica da empresa, a nosa empresa deseñou un conxunto de esquemas de filtros de compensación de potencia reactiva de motor de CC detallados e de arranque suave.Considere completamente o factor de potencia de carga e a supresión de harmónicos e instale filtros no lado de tensión inferior de 0,4 KV do transformador da empresa para compensar a potencia reactiva de baixa tensión para suprimir os harmónicos, compensar a potencia reactiva e mellorar o factor de potencia.Durante o funcionamento do motor DC e do inversor, o dispositivo rectificador xera 6K+1 harmónicos máis altos.Despois de que a corrente sexa descomposta e transformada pola serie de Fourier, xéranse 5 veces de 250 HZ e 7 veces de harmónicos superiores por riba de 350 HZ.Polo tanto, no deseño da compensación da potencia reactiva do filtro do forno eléctrico de frecuencia intermedia, é necesario deseñar frecuencias de 250 HZ, 350 HZ e superiores para garantir que a rama de compensación do filtro poida suprimir eficazmente os harmónicos mentres compensa a potencia reactiva e mellora o factor de potencia.
asignación de deseño
A potencia completa da liña de produción do motor DC e do conversor de frecuencia correspondente ao transformador de 400KVA compénsase de 0,7 a máis de 0,95.O compensador do filtro debe configurarse nunha capacidade de 380 kvar, que se divide en 4 grupos de capacidade e se corta automaticamente para compensar a flexión do lado de baixa tensión do transformador respectivamente.A capacidade de axuste clasificada é de 45 kvar, que pode adaptarse a varios requisitos de enerxía da liña de produción, polo que o deseño garante plenamente que a potencia axustada sexa superior a 0,9.
Análise do efecto despois da instalación da compensación do filtro
En xullo de 2010 instalouse e puxo en funcionamento o dispositivo de compensación de potencia reactiva do filtro para motores de corrente continua e convertidores de frecuencia.O dispositivo rastrexa automaticamente os cambios de carga dos motores de corrente continua e dos convertidores de frecuencia, 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 poñerse en uso o dispositivo de compensación do filtro é de aproximadamente 0,99 (a parte elevada é de aproximadamente 0,7 cando se elimina o dispositivo de compensación do filtro).
Operación de carga
A corrente utilizada polo transformador de 400KVA redúcese de 770A a 520A, unha caída do 33%.Despois da compensación, o valor de redución da perda de potencia é WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=5×{(0,7×400)400}2×0,4≈2,8( kw· h) Na fórmula, Pd é a perda por curtocircuíto do transformador, que é de 5 kW, e o aforro anual de gastos de electricidade é de 2,8*20*30*10*0,7=11.700 yuan (baseado nun traballo de 20 horas ao ano). día, 30 días ao mes, 10 meses ao ano, por kWh de electricidade 0,7 yuan).
situación do factor de potencia
O factor de dereitos xerais da empresa aumentou de 0,7 a 0,95, o factor de dereitos mensuais mantívose en 0,96-0,98 e a sanción aumentou de 15.000 yuan por mes a 3.000-5.000 yuan por mes.
O motor BLDC e o filtro de arranque suave
O dispositivo de compensación de potencia reactiva ten a capacidade de suprimir a corrente de pulso e compensar a carga de potencia reactiva, resolver o problema da penalización da potencia reactiva, aumentar o volume de saída do transformador, reducir o consumo de enerxía activa e aumentar a saída, traendo beneficios económicos obvios. á empresa e retorno do investimento do proxecto do cliente hai un ano.Polo tanto, a compañía está moi satisfeita coa compensación de potencia reactiva dos motores de CC sen escobillas e dos filtros inversores e presentará algúns clientes no futuro.
Hora de publicación: 14-Abr-2023