Información básica de los usuarios.
Una empresa de fundición de válvulas de compuerta produce principalmente productos de válvulas.El equipo de la línea de producción de la compañía incluye un conjunto de hornos de inducción de frecuencia media de 2 toneladas, que funcionan con un sistema de suministro de energía de transformador profesional de 2000 kVA (10 KV/0,75 kVA).Equipado con 2 gabinetes de compensación de capacitancia con un volumen de 600 kVA, un horno de inducción de frecuencia intermedia de 1 tonelada, transformadores técnicos y profesionales de 800 kVA (10KV/0,4KV) y un gabinete de compensación de capacitancia con un volumen de 300 kVA.El diagrama del sistema de suministro de energía es el siguiente:
Datos operativos reales
La potencia aparente del horno de inducción de frecuencia intermedia equipado con un transformador de 2000 KVA es 700 KVA-2100 KVA, la potencia activa es P=280 KW-1930 KW, la carga reactiva es Q=687 KAR-830 KAR, el factor de potencia es PF = 0,4-0,92 y la corriente en funcionamientoⅰ = 538 A-1660 A, la potencia aparente del horno de inducción de frecuencia intermedia equipado con un transformador de 800 KVA es 200 KVA-836 KVA.La potencia activa es P=60KW-750KW, la carga reactiva es Q=190KAR-360KAR, el factor de potencia es PF=0,3-0,9 y la corriente de trabajo i=288 A-1200 A. Debido a que no se puede colocar el gabinete de compensación del capacitor en funcionamiento (la compensación automática falla, cuando el capacitor se usa manualmente, el ruido del capacitor es anormal, el disyuntor se dispara, el capacitor está empaquetado, tiene fugas de aceite, se agrieta y no se puede usar), la potencia integral mensual El factor es PF = 0,78 y la tasa de interés hipotecaria mensual se ajusta a más de 32.000 yuanes.
Análisis de la situación del sistema eléctrico
La carga principal de la fuente de alimentación del rectificador del horno eléctrico de frecuencia intermedia es la rectificación de 6 pulsos.El equipo rectificador convierte CA en CC generando una gran cantidad de armónicos.La corriente armónica típica de la fuente de armónicos se inyecta en la red, y la impedancia de la red genera voltaje armónico, causando voltaje de red. La distorsión de la corriente afecta la calidad del suministro de energía y la seguridad de operación, aumenta la pérdida de línea y la compensación de voltaje, y aumenta la potencia.Cuando se pone en funcionamiento el banco de condensadores de compensación de potencia reactiva, debido a que la impedancia característica armónica del banco de condensadores es pequeña, se introducen muchos armónicos en el banco de condensadores y la cantidad de corriente capacitiva El rápido aumento afecta gravemente su vida útil.Por otro lado, cuando la reactancia armónica capacitiva del banco de capacitores es igual a la reactancia armónica inductiva equivalente del sistema y se produce una resonancia en serie, la corriente armónica aumenta seriamente (de 2 a 10 veces), lo que resulta en sobrecalentamiento y daños a el condensador.Además, los armónicos harán que la onda sinusoidal de CC cambie, lo que dará como resultado una onda máxima en diente de sierra, que es fácil de provocar una descarga parcial en el material aislante.La descarga parcial prolongada también acelerará el envejecimiento del material aislante y provocará fácilmente daños en el condensador.Por lo tanto, el gabinete de compensación de potencia reactiva del capacitor no se puede utilizar para la compensación del horno de inducción de frecuencia intermedia, y se debe seleccionar un dispositivo de compensación de potencia reactiva de filtro con función de supresión de corriente de pulso.
Plan de tratamiento de compensación de potencia reactiva.
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 de los sistemas de 0,75 KV y 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 excede 0,95.La entrada del bucle de compensación del filtro no provocará resonancia de corriente de pulso ni sobretensión ni sobrecorriente de resonancia.
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”
Límites de corriente armónica emitida por equipos eléctricos y electrónicos de baja tensión GB/T 17625.7-1998 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, nuestra empresa ha diseñado un conjunto de esquemas detallados de filtro de compensación de potencia reactiva del horno de inducción de frecuencia intermedia.Considere completamente el factor de potencia de carga y la supresión de armónicos, e instale un conjunto de filtros de compensación de potencia reactiva de bajo voltaje en el lado de voltaje inferior de los transformadores de 0,75 KV y 0,4 KV de la empresa para suprimir armónicos, compensar la potencia reactiva y mejorar el factor de potencia.Durante el funcionamiento del horno de frecuencia intermedia, el dispositivo rectificador genera 6K+1 armónicos y la serie de Fourier se utiliza para descomponer y transformar la corriente para generar 5 armónicos de 250 HZ y 7 armónicos por encima de 350 HZ.Por lo tanto, al diseñar el filtro de compensación ineficaz del horno de frecuencia, se debe garantizar que el circuito derivado de compensación del filtro compense la potencia inactiva suprimiendo eficazmente los armónicos de frecuencias superiores a 250 HZ y 350 HZ, y aumente el factor de potencia.
tarea de diseño
El factor de potencia integral del horno de inducción de frecuencia intermedia de 2 toneladas combinado con el transformador de 2000 kVA se compensa de 0,78 a aproximadamente 0,95.El dispositivo de compensación del filtro debe estar equipado con una capacidad de 820 kVA y se convierte automáticamente en 6 grupos de capacidades, cada uno de los cuales coincide con el devanado en el lado de voltaje inferior del transformador para compensación.La capacidad de ajuste de clasificación de grados es de 60 KVAR, lo que puede cumplir con varios requisitos de energía del horno de inducción de frecuencia media.El factor de potencia integral del horno de inducción de frecuencia intermedia de 1 tonelada combinado con el transformador de 800 kVA se compensa de 0,78 a aproximadamente 0,95.El equipo de compensación de filtro debe estar equipado con una capacidad de 360 kVA, que se puede convertir automáticamente en 6 grupos de capacidad, y la capacidad de ajuste gradual es de 50 kVA, que puede satisfacer diversos requisitos de energía del horno de inducción de frecuencia intermedia.Este tipo de diseño garantiza plenamente que el factor de potencia ajustado sea superior a 0,95.
Análisis de efectos después de la instalación de la compensación del filtro.
A principios de junio de 2010, se instaló y puso en funcionamiento el dispositivo de compensación de potencia reactiva del filtro del horno de frecuencia intermedia.El equipo rastrea automáticamente el cambio de carga del horno de inducción de frecuencia intermedia, compensa específicamente la carga reactiva y mejora el factor de potencia.detalles de la siguiente manera:
Hora de publicación: 14-abr-2023