Osnovne informacije o korisnicima
Tvrtka za plastične proizvode uglavnom proizvodi PE cijevi za vodoopskrbu, metalne drenažne cijevi s mijehom itd. Tvrtka ima 4 proizvodne linije, dio pogonske snage koristi istosmjerne motore bez četkica i istosmjerne pogonske motore promjenjive frekvencije, postoje četiri seta od 400 KVA, svaki transformator donja tlačna strana Opremljena kutijom za kompenzaciju kapaciteta.Dijagram sustava napajanja je sljedeći:
Stvarni radni podaci
Istosmjerni motor transformatora od 400KVA, velika snaga pretvarača je 360KW, prosječni faktor snage je PF=0,7, radna struja je 780A, neispravna kompenzacijska kutija ispod svakog transformatora često se kvari, kondenzator se širi i curi, a kontrolor ne može kontrolirati abnormalnost, itd. Fenomeni, sveobuhvatna stopa je samo 0,8, a nevažeća kazna je oko 15.000 mjesečno.Osim toga, motori i soft starteri u proizvodnoj liniji ponekad su oštećeni, što utječe na proizvodnju.
Analiza stanja elektroenergetskog sustava
Glavno opterećenje istosmjernog motora bez četkica i napajanja inverterskog ispravljača je 6-pulsno napajanje ispravljača.Tijekom rada ispravljačke opreme, izmjenična struja se može pretvoriti u istosmjernu, tvoreći veliki broj izvora impulsne struje, uvodeći harmonijske struje u elektroenergetsku mrežu i utječući na električnu mrežu.Karakteristična impedancija uzrokuje radni napon impulsne struje, što rezultira izvan okvira radnog napona i struje, ugrožava kvalitetu i radnu sigurnost sklopnog napajanja, povećava gubitak linije i odstupanje radnog napona i ima negativan utjecaj na elektroenergetsku mrežu i elektroopremu same elektrane.
Računalno sučelje programskog upravljača (PLC) osjetljivo je na harmonijska izobličenja radnog napona prekidačkog napajanja.Općenito je propisano da je gubitak okvira ukupnog radnog napona struje impulsa (THD) manji od 5%, a radni napon pojedinačne struje impulsa. Ako je brzina kadra previsoka, greška u radu kontrolnog sustava može dovesti do prekida proizvodnje ili rada, što je rezultiralo velikom nesrećom vezanom uz odgovornost u proizvodnji.
Kada se baterija kondenzatora za kompenzaciju reaktivne snage pusti u rad, budući da je karakteristična impedancija impulsne struje kondenzatorske baterije mala, velika količina impulsne struje uvodi se u sastav kondenzatora, a trenutna količina se brzo širi, ozbiljno utječući na njegov radni vijek .S druge strane, kada je kondenzator impulsne struje kondenzatorske baterije ekvivalentan ekvivalentnom induktoru impulsne struje softvera sustava, povećanje harmonijske struje (2-10 puta) uzrokovat će pregrijavanje kondenzatora i njegovo uništenje, a pulsna struja uzrokovat će promjenu frekvencije izlazne snage.Sinusoidalni valni oblik je izvan okvira, što rezultira oštrim valom u obliku zuba pile, i uzrokovat će djelomično pražnjenje materijala izolacijskog sloja, čime se ubrzava krtost materijala izolacijskog sloja i uzrokuje oštećenje kondenzatora.Stoga se ormarić za kompenzaciju jalove snage kondenzatora ne može koristiti za kompenzaciju snage istosmjernog motora bez četkica i pretvarača, a za kompenzaciju niskonaponske jalove snage treba odabrati filtar s funkcijom potiskivanja impulsne struje.
Plan tretmana kompenzacije jalove snage filtra
Ciljevi upravljanja
Dizajn opreme za kompenzaciju filtera zadovoljava zahtjeve upravljanja potiskivanjem harmonika i reaktivne snage.
U režimu rada sustava od 0,4 KV, nakon što se oprema za kompenzaciju filtera pusti u rad, impulsna struja je potisnuta, a prosječni mjesečni faktor snage je oko 0,92.
Neće se pojaviti harmonijska rezonancija visokog reda, rezonantni prenapon i prekomjerna struja uzrokovana spajanjem na kompenzacijski krug filtra.
Dizajn slijedi standarde
Kvaliteta električne energije Harmonici javne mreže GB/T14519-1993
Kvaliteta električne energije Fluktuacija napona i treperenje GB12326-2000
Opći tehnički uvjeti uređaja za kompenzaciju jalove snage niskog napona GB/T 15576-1995
Niskonaponski uređaj za kompenzaciju jalove snage JB/T 7115-1993
Tehnički uvjeti za kompenzaciju jalove snage JB/T9663-1999 "Automatski regulator kompenzacije niskonaponske reaktivne snage" od granične vrijednosti struje visokog harmonika niskonaponske energetske i elektroničke opreme GB/T17625.7-1998
Elektrotehnički pojmovi Energetski kondenzatori GB/T 2900.16-1996
Niskonaponski šant kondenzator GB/T 3983.1-1989
Reaktor GB10229-88
Reaktor IEC 289-88
Regulator za kompenzaciju jalove snage niskog napona naruči tehnički uvjeti DL/T597-1996
Razina zaštite niskonaponskog električnog kućišta GB5013.1-1997
Kompletna niskonaponska sklopna i upravljačka oprema GB7251.1-1997
Ideje za dizajn
U skladu sa specifičnom situacijom tvrtke, naša tvrtka dizajnirala je skup detaljnih shema filtara za kompenzaciju jalove snage istosmjernog motora i mekog pokretača.U potpunosti uzmite u obzir faktor snage opterećenja i potiskivanje harmonika i instalirajte filtre na strani donjeg napona od 0,4 KV transformatora tvrtke za niskonaponsku kompenzaciju jalove snage za suzbijanje harmonika, kompenzaciju jalove snage i poboljšanje faktora snage.Tijekom rada istosmjernog motora i pretvarača ispravljački uređaj stvara 6K+1 viših harmonika.Nakon što se struja razloži i transformira Fourierovim nizom, generira se 5 puta od 250 HZ i 7 puta viših harmonika iznad 350 HZ.Stoga je u dizajnu kompenzacije reaktivne snage filtera srednje frekvencije električne peći potrebno dizajnirati frekvencije od 250 HZ, 350 HZ i više kako bi se osiguralo da grana kompenzacije filtera može učinkovito potisnuti harmonike dok kompenzira jalovu snagu i poboljšava faktor snage.
projektantski zadatak
Opsežna snaga proizvodne linije istosmjernog motora i pretvarača frekvencije koja odgovara transformatoru od 400 KVA kompenzira se od 0,7 do više od 0,95.Kompenzator filtera treba postaviti na kapacitet od 380 kvar, koji je podijeljen u 4 grupe kapaciteta i automatski se isključuje kako bi se kompenziralo savijanje niskonaponske strane transformatora.Klasificirani kapacitet prilagodbe je 45 kvar, što se može prilagoditi različitim zahtjevima snage proizvodne linije, tako da dizajn u potpunosti osigurava da je prilagođena snaga iznad 0,9.
Analiza učinka nakon ugradnje kompenzacije filtera
U srpnju 2010. godine instaliran je i pušten u rad filtarski uređaj za kompenzaciju jalove snage istosmjernih motora i frekvencijskih pretvarača.Uređaj automatski prati promjene opterećenja istosmjernih motora i pretvarača frekvencije, potiskuje harmonike visokog reda u stvarnom vremenu, kompenzira jalovu snagu i poboljšava faktor snage.detalji kao što slijedi:
Nakon što se uređaj za kompenzaciju filtera stavi u uporabu, krivulja promjene faktora snage nakon što se uređaj za kompenzaciju filtera stavi u uporabu je oko 0,99 (uzdignuti dio je oko 0,7 kada se uređaj za kompenzaciju filtera ukloni)
Operacija opterećenja
Struja koju koristi transformator od 400 KVA smanjena je sa 770 A na 520 A, što je pad od 33%.Nakon kompenzacije, vrijednost smanjenja gubitka snage je WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=5×{(0,7×400)400}2×0,4≈2,8( kw· h) U formuli, Pd je gubitak transformatora u kratkom spoju, koji iznosi 5 KW, a godišnja ušteda troškova električne energije je 2,8*20*30*10*0,7=11.700 juana (na temelju radnog vremena od 20 sati dan, 30 dana u mjesecu, 10 mjeseci u godini, po kwh električne energije 0,7 juana).
situacija faktora snage
Ukupni faktor prava tvrtke povećao se s 0,7 na 0,95, faktor mjesečnih prava ostao je na 0,96-0,98, a kazna je porasla sa 15.000 juana mjesečno na 3.000-5.000 juana mjesečno.
BLDC motor i filtar mekog pokretača
Uređaj za kompenzaciju jalove snage ima sposobnost suzbijanja impulsne struje i kompenzacije opterećenja jalove snage, rješavanja problema kazne jalove snage, povećanja izlaznog volumena transformatora, smanjenja potrošnje aktivne energije i povećanja izlaza, donoseći očite ekonomske koristi u tvrtku i povrat investicije kupca u projekt prije godinu dana.Stoga je tvrtka vrlo zadovoljna kompenzacijom jalove snage istosmjernih motora bez četkica i inverterskih filtara te će u budućnosti predstaviti neke kupce.
Vrijeme objave: 14. travnja 2023