Información básica de los usuarios.
Una empresa laminadora de acero produce principalmente acero redondo laminado en caliente con una especificación de 16 mm ~ φ150 mm.La parte eléctrica de la línea de producción de la empresa está impulsada por un motor de CC y equipada con dos transformadores de 3150 KVA.El diagrama del sistema de suministro de energía es el siguiente:
Datos operativos reales
El factor de potencia promedio del motor sin escobillas CC de 3150 KVA es PF = 0,75, la corriente de trabajo es 2650 A, la corriente de pulso principal es 5 veces, 7 veces y la relación de conversión de corriente es 19,5 %.
Análisis del sistema de energía
La carga principal del balastro del motor sin escobillas de CC es de 6 balastros de un solo pulso.El equipo de balastro genera una gran cantidad de corriente de pulso en operaciones de CA, CA y CC.Es una fuente típica de corriente de pulso.Cuando se introduce en la red eléctrica, la corriente armónica El voltaje de trabajo de la corriente de pulso se provoca en la impedancia característica de la red eléctrica, lo que resulta en una fuera de marco del voltaje y la corriente de trabajo, lo que pone en peligro la calidad y la seguridad de operación. de la fuente de alimentación conmutada, aumenta la pérdida de línea y la desviación del voltaje de trabajo, y tiene un impacto negativo en la red eléctrica y en el propio equipo eléctrico.
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, se diseña un plan para la compensación de potencia reactiva del filtro del motor sin escobillas de CC considerando el factor de potencia de carga y la supresión de la corriente de pulso, y se instala un conjunto de filtro de compensación de potencia reactiva de bajo voltaje en la parte inferior de 0,4 kV. lado de voltaje del transformador, para suprimir la corriente de pulso, compensar la carga reactiva y mejorar el factor de potencia.El balastro genera una corriente de pulso 6K-1 en el proceso del motor CC sin escobillas y utiliza corriente en cascada para disolver la corriente, y la corriente disuelta es de aproximadamente 5250 Hz y 7350 Hz.Por lo tanto, la compensación de potencia reactiva del filtro debe diseñarse para 250 Hz, 350 Hz y otras frecuencias para garantizar que el circuito de compensación del filtro pueda filtrar eficazmente la potencia de salida de la corriente de pulso, mejorar el factor de potencia y hacer que la corriente de pulso del sistema cumpla con GB/T3. .
tarea de diseño
El factor de potencia integral del transformador de 3150 KVA se compensa de 0,72 a aproximadamente 0,95.El equipo de compensación del filtro debe instalarse con 2100 KVar y dividirse en 6 grupos de interruptores de control para compensar el devanado del lado de presión inferior del transformador y ajustar el volumen a 95 KVAR, teniendo en cuenta los requisitos de potencia de salida de la línea de producción.
Análisis de efectos después de la instalación de la compensación del filtro.
En abril de 2011, se instaló y puso en funcionamiento el dispositivo de compensación de potencia reactiva del filtro del motor de CC.El dispositivo rastrea automáticamente los cambios de carga del motor de CC y, de hecho, filtra 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 es de aproximadamente 0,98 (la parte elevada es de aproximadamente 0,7 cuando se retira el dispositivo de compensación del filtro)
Operación de carga
El factor de potencia del transformador de 3150KVA está por encima de 0,95, el quinto armónico se reduce de 510 A a 102 A, el séptimo armónico se reduce de 300 A a 60 A y la corriente utilizada se reduce de 2650 A a 2050 A, una caída del 23 %.Después de la compensación, el valor de reducción de la pérdida de energía es WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=35×{(0.72×3150)/3150}2×0.66≈33 (kw h) En la fórmula, Pd es la pérdida por cortocircuito del transformador, que es 35 KW, y el ahorro anual de gastos de electricidad es 33*20*30*10*0,7*2=280.000 yuanes (basado en el trabajo 20 horas al día, 30 días al mes y 10 meses al año, 0,7 yuanes por kilovatio-hora de electricidad);debido a la reducción de armónicos, se ahorró la factura de electricidad: la pérdida del transformador causada por la corriente armónica se debe principalmente a aumentar la pérdida ferromagnética y la pérdida de cobre.La pérdida ferromagnética está relacionada con la tercera potencia de la frecuencia de la corriente armónica.Ingeniería Generalmente, se toma entre 2% y 5%.Para la carga de rectificación, se toma el 2%, es decir, WS=4300*6000*0,7*0,03≈360.000 yuanes, es decir, el ahorro anual de costes de electricidad es 28+36=64 (10.000 yuanes).
situación del factor de potencia
El factor de derechos general de la empresa aumentó de 0,72 a alrededor de 0,95, el factor de derechos mensual se mantuvo entre 0,96 y 0,98 y la remuneración mensual osciló entre más de 100.000 y 15.000 yuanes.
La compensación de potencia reactiva de bajo voltaje del filtro de motor de CC tiene la capacidad de suprimir la corriente de pulso y compensar la carga de potencia reactiva, resolver el problema de la penalización de potencia reactiva, aumentar la capacidad de salida del transformador, reducir la pérdida de compensación de potencia activa, aumentar la salida, y dar La empresa ha producido importantes beneficios económicos y el cliente ha adquirido la inversión del proyecto por menos de un año.Por lo tanto, la empresa está muy satisfecha con la compensación de potencia reactiva del filtro del motor de CC sin escobillas y presentará algunos clientes en el futuro.
Hora de publicación: 14-abr-2023