Informações básicas dos usuários
A principal empresa de uma empresa de hardware e materiais de construção produz com segurança aço redondo para PC, placas finais, linhas galvanizadas, linhas de materiais modificados, 30MnSi e outras commodities.A empresa possui 4 excelentes linhas de produção, que utilizam motores de aquecimento de frequência intermediária e motores de acionamento de frequência variável DC, com 2000KVA2 (aplicados em tandem).O diagrama do sistema de alimentação é o seguinte:
Dados operacionais reais
O fator de potência específico é PF = 0,82, a corrente de trabalho é 2250A, a corrente de pulso principal é 5 vezes e a corrente total passa a 23,6%.
Análise da situação do sistema de energia
A carga principal do forno de indução de frequência intermediária, forno de indução de frequência intermediária e fonte de alimentação do retificador do inversor é o retificador de 6º pulso.O equipamento retificador produz muita corrente de pulso ao converter corrente CA em tensão CA.A corrente harmônica introduzida na rede elétrica pode causar tensão operacional de corrente de pulso, resultando em flutuações na tensão e corrente operacional, colocando em risco a qualidade e a segurança operacional das fontes de alimentação chaveadas, aumentando a perda de linha e o desvio da tensão operacional, e afetando negativamente a rede elétrica e o equipamento elétrico da própria usina.
A interface do computador controlador do programa (PLC) é sensível à distorção harmônica da tensão de trabalho da fonte de alimentação chaveada.Geralmente é estipulado que a perda de quadro de tensão de trabalho da corrente de pulso total (THD) é inferior a 5%, e a tensão de trabalho da corrente de pulso individual. Se a taxa de quadros for muito alta, o erro de operação do sistema de controle pode levar à interrupção de produção ou operação, resultando em um grande acidente de responsabilidade de produção.Portanto, a compensação de potência reativa de baixa tensão do filtro com função de filtro de corrente de pulso deve ser usada para compensar a carga reativa e melhorar o fator de potência.
Filtrar plano de tratamento de compensação de potência reativa
Metas de governança
O projeto do equipamento de compensação de filtro atende aos requisitos de supressão de harmônicas e gerenciamento de supressão de potência reativa.
No modo de operação do sistema 0,4KV, após o equipamento de compensação do filtro ser colocado em operação, a corrente de pulso é suprimida e o fator de potência médio mensal é de cerca de 0,92.
Ressonância harmônica de alta ordem, sobretensão de ressonância e sobrecorrente causada pela conexão ao circuito derivado de compensação do filtro não ocorrerão.
O design segue os padrões
Qualidade de energia Harmônicos da rede pública GB/T14519-1993
Qualidade de energia Flutuação de tensão e cintilação GB12326-2000
Condições técnicas gerais do dispositivo de compensação de potência reativa de baixa tensão GB/T 15576-1995
Dispositivo de compensação de potência reativa de baixa tensão JB/T 7115-1993
Condições técnicas de compensação de potência reativa JB/T9663-1999 “Controlador de compensação automática de potência reativa de baixa tensão” do valor limite de corrente harmônica de alta ordem de energia de baixa tensão e equipamentos eletrônicos GB/T17625.7-1998
Termos eletrotécnicos Capacitores de potência GB/T 2900.16-1996
Capacitor shunt de baixa tensão GB/T 3983.1-1989
Reator GB10229-88
Reator IEC 289-88
Controlador de compensação de potência reativa de baixa tensão solicita condições técnicas DL/T597-1996
Grau de proteção de gabinete elétrico de baixa tensão GB5013.1-1997
Equipamento completo de manobra e controle de baixa tensão GB7251.1-1997
Ideias de design
De acordo com a situação específica da empresa, a empresa elaborou um conjunto de planos detalhados de compensação de potência reativa para o forno de indução de frequência intermediária e a fonte de alimentação do inversor.Considerando o fator de potência da carga e o filtro de corrente de pulso, um conjunto de filtros de compensação de potência reativa de baixa tensão, filtra a corrente de pulso, compensa a carga reativa e melhora o fator de potência.
Em todo o processo do forno de indução de frequência intermediária e do conversor, os componentes gerais geram correntes de pulso de 6K, que são convertidas de acordo com o fluxo de corrente da série de Fourier, e as correntes de pulso características são geradas em 5250Hz e 7350Hz.Portanto, ao projetar a compensação de potência reativa do filtro, o soft starter e o esquema de projeto de frequência de 350 Hz garantem que o circuito de fonte de alimentação de compensação do filtro seja razoável e a compensação de potência de saída da corrente de pulso do filtro seja melhorada para melhorar o fator de potência, de modo que a corrente de pulso do software do sistema seja em linha com GB/T3 por unanimidade.
tarefa de projeto
O soft starter e o fator de potência do soft starter de cada grupo de transformadores de 2.000 KVA são compensados de 0,8 a 0,95, a corrente do 5º pulso é reduzida de 420A para 86A, a corrente do 7º pulso é reduzida de 230A para 46A, e o equipamento de compensação do filtro precisa ser instalado com volume de 1060KVar.O filtro é dividido em 6 grupos, a compensação do filtro é usada para partida suave e fonte de alimentação de comutação de reator, o filtro é dividido em 5 vezes, 7 vezes, e o circuito de alimentação de compensação do filtro é automaticamente convertido para considerar o forno de indução de frequência intermediária , filtro e disposições do esquema de projeto de compensação de potência reativa.
Este projeto garante totalmente que o controle harmônico esteja em conformidade com o padrão nacional GB/T 14549-93 e ajuste o fator de potência do forno de frequência intermediária e do conversor de frequência acima de 0,95.Como mostrado abaixo:
Análise de efeito após instalação de compensação de filtro
Em junho de 2010, o dispositivo de compensação de potência reativa do forno de frequência intermediária e do filtro do conversor de frequência foi instalado e colocado em operação.O dispositivo rastreia automaticamente as mudanças de carga do forno de frequência intermediária e do conversor de frequência e, na verdade, elimina harmônicos de alta ordem para compensar a potência reativa e melhorar o fator de potência.detalhes como segue:
Diagrama de distribuição do espectro harmônico
Carregar forma de onda
Depois que o dispositivo de compensação do filtro é colocado em uso, a curva de mudança do fator de potência após o dispositivo de compensação do filtro ser colocado em uso é de cerca de 0,97 (a parte elevada é de cerca de 0,8 quando o dispositivo de compensação do filtro é removido)
Operação de carga
A corrente utilizada por cada conjunto de transformadores de 2.000KVA é reduzida de 2.250A para 1.860A, uma queda de 17%;após a compensação, o valor de redução da perda de potência é WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=24 ×{(0,85×2000)/2000}2×0,4≈16 (kw h) Na fórmula, Pd é a perda de curto-circuito do transformador, que é 24KW, e a economia anual de despesas com eletricidade é 16*20*30*10*0,7=67.000 yuan (de acordo com Trabalho 20 horas por dia, 30 dias por mês, 10 meses por ano, 0,7 yuans por quilowatt-hora);contas de eletricidade economizadas devido à redução harmônica: A perda causada pela corrente harmônica no transformador é principalmente para aumentar a perda ferromagnética e a perda de cobre. A perda ferromagnética está relacionada à terceira potência da frequência da corrente harmônica.Geralmente, 2% ~ 5% são considerados em engenharia e 2% são considerados para cargas retificadas, ou seja: WS = 2.000 * 6.000 * 0,7 * 0,02 ≈ 168.000 yuans, ou seja, a economia anual de eletricidade (6,7 + 16,8) * 2=47 (10.000 yuans).
situação do fator de potência
O fator geral de direitos da empresa aumentou de 0,8 para 0,95, e o fator de direitos mensal foi mantido em 0,96-0,98, com uma recompensa adicional de 6.000-10.000 yuans.
Em suma, a compensação de potência reativa de baixa tensão dos filtros MFF e VF possui excelentes filtros e compensa cargas reativas, resolve o problema de penalidades de potência reativa, aumenta a capacidade de saída dos transformadores, melhora a qualidade da energia, melhora as características da energia elétrica aplicada equipamentos, e reduz o consumo de compensação de energia ativa, melhoria de eficiência, benefícios econômicos significativos para a empresa, investimento com taxa de retorno inferior a um ano para os clientes, etc. Portanto, a empresa está muito satisfeita com a compensação do forno de indução de frequência intermediária e a carga reativa do filtro da fonte de alimentação do inversor e apresentará muitos clientes no futuro.
Horário da postagem: 14 de abril de 2023