Caso de planta de tratamiento de aguas residuales

Información básica de los usuarios.
El tratamiento clave de aguas residuales domésticas de una empresa de tratamiento de aguas residuales, la parte de suministro de energía conmutada de la línea de tratamiento de aguas residuales utiliza motores de accionamiento de frecuencia variable de CC, con transformadores de 1000 KVA2, 630 KVA.El diagrama del sistema de suministro de energía es el siguiente:

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Datos operativos reales
La potencia de salida del arrancador suave con transformador de 1000KVA es 860KVA, el factor de potencia promedio es PF=0,83, la corriente de trabajo es 1250A, la corriente de trabajo es 630KVA, el factor de potencia es PF=0,87 y la corriente de trabajo es 770A.Por tanto, el factor de potencia total sólo puede ser 0,84.

Análisis de la situación del sistema eléctrico
La carga principal del balastro del convertidor son 6 balastros de un solo pulso.El equipo de balastro produce una gran cantidad de corriente pulsada en el trabajo de convertir CA a CC.Es una fuente de corriente de pulso típica y se ingresa a la red eléctrica.Las corrientes armónicas causan voltaje de trabajo de corriente pulsada a la impedancia característica de la red eléctrica, lo que resulta en una pérdida de voltaje y corriente de trabajo en el marco, poniendo en peligro la calidad y seguridad de operación de las fuentes de alimentación conmutadas, aumentando la pérdida de línea y la desviación del voltaje de trabajo, y causando efectos negativos en Influencia de la red eléctrica y de las propias centrales eléctricas.
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, se debe utilizar un filtro de compensación de potencia reactiva de bajo voltaje con una función de supresión de corriente de pulso para suprimir la corriente de pulso del sistema, 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” a partir del 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 conjunto de plan de compensación de potencia reactiva para el filtro de potencia del inversor que considera completamente el factor de potencia de carga y la supresión de corriente de pulso, y se instala un conjunto de filtros de bajo voltaje en el voltaje inferior de 0,4 kV. Lado del transformador de la empresa Compensación de potencia reactiva para suprimir la corriente de pulso, compensar la carga reactiva y mejorar el factor de potencia.
El balastro genera una corriente de pulso de orden 6K-1 durante el funcionamiento del convertidor y utiliza la secuencia de código de hoja alrededor de 5250 Hz y 7350 Hz para llevar a cabo la conversión de disolución.Por lo tanto, el diseño de compensación de potencia reactiva del filtro del horno de inducción de frecuencia intermedia debe tomar 250 Hz, 350 Hz y el diseño de frecuencia como objetivo, para garantizar que la rama de compensación del filtro pueda suprimir eficazmente la compensación de corriente de pulso y, al mismo tiempo, tiempo suprime la carga reactiva y mejora el factor de potencia.

tarea de diseño
El factor de potencia integral de la línea de producción de transformadores de 1000 KVA se compensa de 0,8 a aproximadamente 0,95.El equipo de compensación de filtro debe instalarse con un volumen de 380 KVar, que se divide en cuatro grupos, cada uno de los cuales se cierra y desconecta automáticamente, compensa la resistencia del devanado del lado de voltaje inferior del transformador y tiene un volumen de ajuste de paso. de 45KVAR, que se puede integrar en los requisitos de potencia de salida de la línea de producción.El factor de potencia integral se compensa de 0,8 a 0,95.El equipo de compensación del filtro debe instalarse con un volumen de 310 KVar, cuatro grupos se desconectan automáticamente para compensar el devanado del lado bajo del transformador y el volumen se ajusta a 26 KVAR para cumplir con los requisitos de voltaje de trabajo de la línea de producción.

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Análisis de efectos después de la instalación de la compensación del filtro.
En agosto de 2010 se instaló y puso en funcionamiento el dispositivo de compensación de potencia reactiva de filtrado del inversor.El dispositivo rastrea automáticamente el cambio de carga del inversor, suprime los armónicos de alto orden en tiempo real, compensa la potencia reactiva y mejora el factor de potencia.detalles de la siguiente manera:

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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)

Operación de carga
La corriente utilizada por el transformador de 1000KVA se reduce de 1250A a 1060A, una caída del 15%;la corriente utilizada por un transformador de 630KVA se reduce de 770A a 620A, una caída del 19%.Después de la compensación, el valor de reducción de la pérdida de energía 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 yuanes (basado en trabajar 20 horas al día). día, 30 días al mes, 10 meses al año, 0,7 yuanes por kWh).

Operación de carga
La corriente utilizada por el transformador de 1000KVA se reduce de 1250A a 1060A, una caída del 15%;la corriente utilizada por un transformador de 630KVA se reduce de 770A a 620A, una caída del 19%.Después de la compensación, el valor de reducción de la pérdida de energía 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 yuanes (basado en trabajar 20 horas al día). día, 30 días al mes, 10 meses al año, 0,7 yuanes por kWh).


Hora de publicación: 14-abr-2023