Informasi dasar pengguna
Sebuah pabrik semen memproduksi berbagai beton konstruksi.Perusahaan ini memiliki 3 jalur produksi.Catu daya switching menggunakan motor penggerak inverter, trafo 2000KVA2, 630KVA, dan setiap trafo dilengkapi dengan kabinet kompensasi kapasitor di sisi tekanan bawah.Diagram sistem catu daya adalah sebagai berikut:
Data operasi aktual
Daya keluaran soft starter trafo 2000KVA adalah 1720KVA, faktor daya rata-rata PF=0,83, arus kerja 2500A, daya trafo 530KVA630KVA, faktor daya rata-rata PF=0,87, dan arus kerja 770A.Kabinet kompensasi daya reaktif di bawah setiap trafo sering kali mengalami gangguan listrik, kebocoran oli kapasitor, dan panel kontrol menampilkan informasi yang tidak memungkinkan pengoperasian abnormal.Oleh karena itu, faktor daya komprehensif hanya 0,84, dan penalti daya reaktif sekitar 20,000 pada bulan Januari.Dan motor lini produksi serta soft starter terkadang dapat mengganggu produksi.
Analisis Situasi Sistem Tenaga
Beban utama ballast konverter adalah 6 buah ballast pulsa tunggal.Peralatan ballast menghasilkan arus pulsa dalam jumlah besar dalam pekerjaan mengubah AC menjadi DC.Ini adalah sumber arus pulsa yang khas dan dimasukkan ke jaringan listrik.Arus harmonik menyebabkan tegangan kerja arus berdenyut terhadap impedansi karakteristik jaringan listrik, mengakibatkan hilangnya tegangan dan arus kerja rangka, membahayakan mutu dan keselamatan pengoperasian catu daya switching, meningkatkan kehilangan saluran dan penyimpangan tegangan kerja, serta menimbulkan dampak negatif pada jaringan listrik dan pembangkit listrik itu sendiri Pengaruhnya.
Antarmuka komputer pengontrol program (PLC) sensitif terhadap distorsi harmonik dari tegangan kerja catu daya switching.Secara umum ditetapkan bahwa total kehilangan kerangka tegangan kerja arus pulsa (THD) kurang dari 5%, dan tegangan kerja arus pulsa individu Jika laju bingkai terlalu tinggi, kesalahan pengoperasian sistem kontrol dapat menyebabkan gangguan. produksi atau operasi, yang mengakibatkan kecelakaan tanggung jawab produksi yang besar.
Ketika bank kapasitor kompensasi daya reaktif dioperasikan, karena impedansi karakteristik arus pulsa dari bank kapasitor kecil, sejumlah besar arus pulsa dimasukkan ke dalam komposisi kapasitor, dan jumlah arus berkembang dengan cepat, sehingga sangat mempengaruhi masa pakainya. .Di sisi lain, ketika kapasitor arus pulsa dari bank kapasitor setara dengan induktor arus pulsa setara dari perangkat lunak sistem, peningkatan arus harmonik (2-10 kali) akan menyebabkan kapasitor menjadi terlalu panas dan merusaknya, dan kapasitor arus pulsa akan menyebabkan frekuensi daya keluaran berubah.Bentuk gelombang sinusoidal berada di luar bingkai, sehingga menghasilkan gelombang tajam berbentuk gigi gergaji, dan akan menyebabkan pelepasan sebagian bahan lapisan isolasi, sehingga mempercepat penggetasan bahan lapisan isolasi, dan menyebabkan kerusakan pada kapasitor.Oleh karena itu, kabinet kompensasi daya reaktif kapasitor tidak dapat digunakan untuk kompensasi daya inverter, dan filter dengan fungsi penekan arus pulsa harus dipilih untuk kompensasi daya reaktif tegangan rendah.
Filter rencana perawatan kompensasi daya reaktif
Tujuan tata kelola
Desain peralatan kompensasi filter memenuhi persyaratan penekanan harmonik dan manajemen penekanan daya reaktif.
Di bawah mode operasi sistem 0,4KV, setelah peralatan kompensasi filter dioperasikan, arus pulsa ditekan, dan faktor daya rata-rata bulanan sekitar 0,92.
Resonansi harmonik tingkat tinggi, tegangan lebih resonansi, dan arus lebih yang disebabkan oleh penyambungan ke rangkaian cabang kompensasi filter tidak akan terjadi.
Desain Mengikuti Standar
Kualitas daya Harmonik jaringan publik GB/T14519-1993
Kualitas daya Fluktuasi tegangan dan kedipan GB12326-2000
Kondisi teknis umum perangkat kompensasi daya reaktif tegangan rendah GB/T 15576-1995
Perangkat kompensasi daya reaktif tegangan rendah JB/T 7115-1993
Kondisi teknis kompensasi daya reaktif JB/T9663-1999 “Pengontrol kompensasi otomatis daya reaktif tegangan rendah” dari nilai batas arus harmonik tingkat tinggi dari daya tegangan rendah dan peralatan elektronik GB/T17625.7-1998
Istilah elektroteknik Kapasitor daya GB/T 2900.16-1996
Kapasitor shunt tegangan rendah GB/T 3983.1-1989
Reaktor GB10229-88
Reaktor IEC 289-88
Pengontrol kompensasi daya reaktif tegangan rendah memesan kondisi teknis DL/T597-1996
Perlindungan selungkup listrik tegangan rendah kelas GB5013.1-1997
Peralatan switchgear dan kontrol lengkap bertegangan rendah GB7251.1-1997
konsep desain
Sesuai dengan situasi spesifik perusahaan, faktor daya dan penekanan arus pulsa dipertimbangkan dalam kompensasi filter catu daya inverter, dan peralatan kompensasi kegagalan filter dipasang pada sisi tegangan bawah transformator 0,4kV, yang dapat menekan arus pulsa dan mengkompensasi peningkatan faktor daya.
Dalam konverter, pemberat menghasilkan arus pulsa lanjutan 6K-1 sesuai dengan aliran arus seri Fourier, dan kemudian menghasilkan 5 arus pulsa lanjutan, masing-masing sekitar 250Hz dan 7350Hz.Oleh karena itu, ketika merancang kompensasi daya reaktif untuk tungku induksi frekuensi menengah, perlu merancang frekuensi sekitar 250Hz dan 350Hz untuk memastikan bahwa cabang kompensasi filter dapat secara efektif menekan arus pulsa, mengkompensasi beban reaktif pada saat yang sama, dan meningkatkan faktor daya.
tugas desain
Faktor daya komprehensif dari saluran listrik inverter berpasangan dari transformator AC 2000kV dikompensasi dari 0,8 hingga 0,95.Peralatan kompensasi filter harus dilengkapi dengan volume 760kV, dan secara otomatis diubah menjadi 8 set volume, dan satu set bekerja sama dengan kompensasi belitan di sisi tegangan bawah transformator.Beban kerja penyesuaian kelas adalah 45KVAR, yang dapat memenuhi berbagai kebutuhan daya di lini produksi.Faktor daya komprehensif dari saluran konverter berpasangan transformator 630kV telah dikompensasi, dan rentang kompensasi adalah dari 0,8 hingga 0,95.Peralatan kompensasi filter harus dilengkapi dengan volume 310kV, yang secara otomatis diubah menjadi empat set volume, dan satu set bekerja sama dengan resistor belitan di sisi tegangan bawah transformator untuk kompensasi.Beban kerja penyesuaian kelas adalah 26KVAR, yang dapat memenuhi berbagai kebutuhan daya di lini produksi.Desain skema sepenuhnya menjamin bahwa faktor daya melebihi 0,95.
Analisis efek setelah pemasangan kompensasi filter
Pada bulan Juli 2010, perangkat kompensasi daya reaktif penyaringan inverter dipasang dan dioperasikan.Perangkat secara otomatis melacak perubahan beban inverter, menekan harmonik tingkat tinggi secara real time, mengkompensasi daya reaktif, dan meningkatkan faktor daya.rinciannya sebagai berikut:
Setelah perangkat kompensasi filter digunakan, kurva perubahan faktor daya setelah perangkat kompensasi filter digunakan adalah sekitar 0,97 (bagian yang terangkat adalah sekitar 0,8 ketika perangkat kompensasi filter dilepas)
Operasi beban
Arus yang digunakan trafo 2000KVA berkurang dari 2500A menjadi 2120A, turun 15%;arus yang digunakan trafo 630KVA berkurang dari 770A menjadi 620A, turun 19%.Setelah kompensasi, nilai pengurangan rugi-rugi daya adalahWT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=50×{(0.85×4500)/4500}2×0.4≈34(kw h) Dalam rumusnya, Pd adalah rugi-rugi trafo akibat hubung singkat, yaitu 50KW, dan penghematan biaya listrik tahunan adalah 34*20*30*10*0,7=142,800 yuan (berdasarkan bekerja 20 jam sehari, 30 hari sebulan , 10 bulan setahun, 0,7 yuan per kWh).
situasi faktor daya
Indeks rekayasa tenaga listrik perusahaan secara keseluruhan telah meningkat dari 0,8 menjadi 0,95, dan indeks rekayasa tenaga bulanan tetap pada 0,96-0,98, meningkat dari lebih dari 20.000 yuan per bulan menjadi lebih dari 6.000-10.000 yuan per bulan.
Kompensasi daya reaktif tegangan rendah dari filter konversi frekuensi memiliki kemampuan untuk menekan arus pulsa dan mengkompensasi beban reaktif, memecahkan masalah penalti daya reaktif, meningkatkan kapasitas keluaran transformator, mengurangi hilangnya kompensasi daya aktif, meningkatkan output, dan membawa manfaat bagi perusahaan. Manfaat ekonomi yang jelas telah dihasilkan, dan investasi proyek pelanggan kurang dari satu tahun perolehan investasi proyek.Oleh karena itu, perusahaan sangat puas dengan kompensasi daya reaktif filter inverter, dan akan memperkenalkan beberapa pelanggan di masa mendatang.
Waktu posting: 13 April-2023