Información básica de los usuarios.
Una empresa de productos de plástico produce principalmente telas para cajas de luz publicitarias para interiores y exteriores, telas en aerosol y productos de película enrollada de PVC.El equipo de producción de la compañía tiene cuatro líneas de producción de películas laminadas de PVC de gran ancho, con una línea de producción de recubrimiento por pulverización y dos líneas de producción de consumibles fotográficos. La parte de potencia adopta un motor de conversión de frecuencia y un motor de CC, juegos de 1000 KVA, 2 juegos de transformadores de 1250 KVA, 2 Se colocan juegos de transformadores de 800 KVA, 1 juego de transformadores de 630 KVA y una placa de compensación de capacidad en el lado de bajo voltaje del transformador.El diagrama del sistema de suministro de energía es el siguiente:
Datos operativos reales
El transformador de 2000KVA equipado con un horno de frecuencia intermedia y un inversor tiene una potencia máxima de 1500KVA, el factor de potencia real es PF=0,82, la corriente de trabajo es 2250A, los armónicos son principalmente 5º y 7º, y la tasa de distorsión de corriente total es 23,6%. .
Análisis de la situación del sistema eléctrico
La carga principal del horno de inducción de frecuencia intermedia, del horno de inducción de frecuencia intermedia y de la fuente de alimentación del rectificador inversor es el rectificador de sexto pulso.El equipo rectificador produce una gran cantidad de corriente de pulso al convertir corriente CA en voltaje CA.La corriente armónica introducida en la red eléctrica puede causar pulsos en el voltaje de operación actual, lo que resulta en fluctuaciones en el voltaje y la corriente de operación, poniendo en peligro la calidad y seguridad operativa de las fuentes de alimentación conmutadas, aumentando la pérdida de línea y la desviación del voltaje de operación, y afectando negativamente a la red eléctrica y el equipamiento eléctrico de la propia central eléctrica.
La interfaz de computadora del controlador del programa (PLC) es sensible a la distorsión armónica del voltaje de trabajo de la fuente de alimentación conmutada.Generalmente se estipula que la pérdida de cuadro de voltaje de trabajo de corriente de pulso total (THD) sea inferior al 5%, y el voltaje de trabajo de corriente de pulso individual. Si la velocidad de cuadros es demasiado alta, el error de operación del sistema de control puede provocar la interrupción de producción u operación, lo que resulta en un gran accidente de responsabilidad de producción.
Por lo tanto, la compensación de potencia reactiva de bajo voltaje del filtro con la función de filtro de corriente de pulso debe usarse para compensar la carga reactiva y mejorar el factor de potencia.
Plan de tratamiento de compensación de potencia reactiva del filtro
Objetivos de gobernanza
El diseño de los equipos de compensación de filtros cumple con los requisitos de supresión de armónicos y gestión de supresión de potencia reactiva.
En el modo de funcionamiento del sistema de 0,4 KV, después de que se pone en funcionamiento el equipo de compensación del filtro, se suprime la corriente de pulso y el factor de potencia promedio mensual es de aproximadamente 0,92.
No se producirán resonancia armónica de alto orden, sobretensión de resonancia ni sobrecorriente causadas por la conexión al circuito derivado de compensación del filtro.
El diseño sigue los estándares
Calidad de energía Armónicos de la red pública GB/T14519-1993
Calidad de energía Fluctuación de voltaje y parpadeo GB12326-2000
Condiciones técnicas generales del dispositivo de compensación de potencia reactiva de bajo voltaje GB/T 15576-1995
Dispositivo de compensación de potencia reactiva de baja tensión JB/T 7115-1993
Condiciones técnicas de compensación de potencia reactiva JB/T9663-1999 “Controlador de compensación automática de potencia reactiva de bajo voltaje” Valor límite de corriente armónica de alto orden de equipos electrónicos y de potencia de bajo voltaje GB/T17625.7-1998
Términos electrotécnicos Condensadores de potencia GB/T 2900.16-1996
Condensador de derivación de baja tensión GB/T 3983.1-1989
ReactorGB10229-88
Reactor IEC 289-88
Condiciones técnicas del pedido del controlador de compensación de potencia reactiva de baja tensión DL/T597-1996
Grado de protección del gabinete eléctrico de bajo voltaje GB5013.1-1997
Equipo completo de control y aparamenta de baja tensión GB7251.1-1997
Ideas de diseño
De acuerdo con la situación específica de la empresa, la empresa diseñó un conjunto de planes detallados de compensación de potencia reactiva para el horno de inducción de frecuencia intermedia y el suministro de energía del inversor.Teniendo en cuenta el factor de potencia de carga y el filtro de corriente de pulso, un conjunto de filtros de compensación de potencia reactiva de bajo voltaje, filtra la corriente de pulso, compensa la carga reactiva y mejora el factor de potencia.
En todo el proceso del horno de inducción de frecuencia intermedia y el convertidor, todos los componentes generan corrientes de pulso de 6K, que se convierten de acuerdo con el flujo de corriente de la serie de Fourier, y las corrientes de pulso características se generan a 5250 Hz y 7350 Hz.Por lo tanto, al diseñar la compensación de potencia reactiva del filtro, el arrancador suave y el esquema de diseño de frecuencia de 350 Hz garantizan que el circuito de suministro de energía de compensación del filtro sea razonable y que la compensación de potencia de salida de corriente de pulso del filtro se mejore para mejorar el factor de potencia de modo que la corriente de pulso del software del sistema sea en línea con GB/T3 unánime.
tarea de diseño
Cada conjunto de transformador de 2000 KVA corresponde al horno de frecuencia intermedia y el factor de potencia integral del inversor se compensa de 0,8 a más de 0,95, el quinto armónico se reduce de 420 A a 86 A y el séptimo armónico se reduce de 230 A a 46 A.El dispositivo de compensación del filtro debe instalarse con una capacidad de 1060 KVar.Dividido en 6 grupos de capacidad para conmutación automática, correspondiente al horno de frecuencia intermedia, compensación del filtro de fuente de alimentación del rectificador inversor, dividido en 5 veces, 7 veces y compensación fina del filtro de compensación de la carretera de conmutación automática, para cumplir con el horno de frecuencia intermedia, filtro inversor y Requisitos de diseño de compensación de potencia reactiva.
Este diseño garantiza completamente que el control de armónicos cumpla con la norma nacional GB/T 14549-93 y ajusta el factor de potencia del horno de frecuencia intermedia y del convertidor de frecuencia por encima de 0,95.Como se muestra en la siguiente figura: Análisis de efectos después de la instalación de compensación de filtro
En junio de 2010, se instaló y puso en funcionamiento el dispositivo de compensación de potencia reactiva del filtro del convertidor de frecuencia y del horno de frecuencia intermedia.El dispositivo rastrea automáticamente los cambios de carga del horno de frecuencia intermedia y del convertidor de frecuencia y, de hecho, elimina los armónicos de alto orden para compensar la potencia reactiva y mejorar el factor de potencia.detalles de la siguiente manera:
Diagrama de distribución del espectro armónico.
Cargar forma de onda
Después de poner en uso el dispositivo de compensación del filtro, la curva de cambio del factor de potencia después de poner en uso el dispositivo de compensación del filtro es de aproximadamente 0,97 (la parte elevada es de aproximadamente 0,8 cuando se retira el dispositivo de compensación del filtro)
Condiciones de operación de carga La corriente utilizada por cada conjunto de transformadores de 2000KVA se reduce de 2250A a 1860A, una caída del 17%;el valor reducido de la pérdida de potencia después de la compensación es WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=24×{(0.85×2000)/2000}2×0.4≈16 (kw h) En la fórmula, Pd es la pérdida por cortocircuito del transformador, que es de 24 KW, y el ahorro anual de gastos de electricidad es 16*20*30*10*0,7=67.000 (Basado en trabajar 20 horas al día , 30 días al mes y 10 meses al año, 0,7 yuanes por kilovatio-hora de electricidad);ahorro en la factura de electricidad debido a la reducción de armónicos: Las pérdidas causadas por las corrientes armónicas en los transformadores se deben principalmente al aumento de las pérdidas ferromagnéticas y las pérdidas de cobre y las pérdidas ferromagnéticas están relacionadas con la tercera potencia de la frecuencia de la corriente armónica.Generalmente, se toma del 2% al 5% en ingeniería y el 2% para carga de rectificación, es decir: WS=2000*6000*0,7*0,02≈168.000 yuanes, es decir, la factura de electricidad se puede ahorrar durante todo el año. (6,7+16,8)*2=47 (10.000 yuanes).
situación del factor de potencia
El factor de derechos general de la empresa se incrementó de 0,8 a 0,95, y el factor de derechos mensual se mantuvo entre 0,96 y 0,98, con una recompensa adicional de 6.000 a 10.000 yuanes.
En definitiva, la compensación de potencia reactiva de bajo voltaje de los filtros MFF y VF tiene excelentes filtros y compensa cargas reactivas, resuelve el problema de las penalizaciones de potencia reactiva, aumenta la capacidad de salida de los transformadores, mejora la calidad de la energía, mejora las características de la electricidad aplicada. equipos y reduce el consumo de compensación de energía activa, mejora de la eficiencia, importantes beneficios económicos para la empresa, inversión con una tasa de retorno de menos de un año para los clientes, etc. Por lo tanto, la empresa está muy satisfecha con la compensación del horno de inducción de frecuencia intermedia. y la carga reactiva del filtro de la fuente de alimentación del inversor, y presentará a muchos clientes en el futuro.
Hora de publicación: 14-abr-2023