Thông tin cơ bản của người dùng
Một công ty sản phẩm nhựa chủ yếu sản xuất vải hộp đèn quảng cáo trong nhà và ngoài trời, vải phun và các sản phẩm màng cuộn PVC.Thiết bị sản xuất của công ty có 4 dây chuyền sản xuất màng cuộn PVC khổ rộng, với dây chuyền sản xuất phun sơn và 2 dây chuyền sản xuất vật tư chụp ảnh, Bộ phận nguồn sử dụng động cơ truyền động chuyển đổi tần số và động cơ DC, bộ 1000KVA, 2 bộ máy biến áp 1250KVA, 2 bộ máy biến áp 800KVA, 1 bộ máy biến áp 630KVA và tấm bù công suất đặt ở phía hạ áp của máy biến áp.Sơ đồ hệ thống cấp điện như sau:
Dữ liệu vận hành thực tế
Máy biến áp 2000KVA được trang bị lò tần số trung gian và biến tần có công suất tối đa 1500KVA, hệ số công suất thực tế là PF = 0,82, dòng điện làm việc là 2250A, sóng hài chủ yếu là thứ 5 và thứ 7, tổng tỷ lệ biến dạng dòng điện là 23,6%. .
Phân tích tình hình hệ thống điện
Tải chính của lò cảm ứng tần số trung gian, lò cảm ứng tần số trung gian và nguồn điện chỉnh lưu biến tần là bộ chỉnh lưu xung thứ 6.Thiết bị chỉnh lưu tạo ra rất nhiều dòng xung khi chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành điện áp xoay chiều.Dòng điện hài đưa vào lưới điện có thể gây ra xung điện áp vận hành, dẫn đến biến động điện áp và dòng điện vận hành, gây nguy hiểm cho chất lượng và an toàn vận hành của nguồn điện chuyển mạch, làm tăng tổn thất đường dây và độ lệch điện áp vận hành, đồng thời ảnh hưởng tiêu cực đến lưới điện và thiết bị điện của chính nhà máy điện.
Giao diện máy tính của bộ điều khiển chương trình (PLC) rất nhạy cảm với sự biến dạng hài hòa của điện áp làm việc của nguồn điện chuyển mạch.Thông thường, người ta quy định rằng tổng tổn thất khung điện áp làm việc của dòng xung (THD) nhỏ hơn 5% và điện áp làm việc của dòng xung riêng lẻ. Nếu tốc độ khung hình quá cao, lỗi vận hành của hệ thống điều khiển có thể dẫn đến sự gián đoạn của sản xuất hoặc vận hành, dẫn đến tai nạn trách nhiệm sản xuất lớn.
Do đó, nên sử dụng bộ bù công suất phản kháng điện áp thấp của bộ lọc có chức năng lọc dòng xung để bù tải phản kháng và cải thiện hệ số công suất.
Lọc phương án xử lý bù công suất phản kháng
Mục tiêu quản trị
Thiết kế của thiết bị bù bộ lọc đáp ứng các yêu cầu về triệt tiêu sóng hài và quản lý triệt tiêu công suất phản kháng.
Ở chế độ vận hành hệ thống 0,4KV, sau khi thiết bị bù bộ lọc được đưa vào hoạt động, dòng xung bị triệt tiêu và hệ số công suất trung bình hàng tháng là khoảng 0,92.
Cộng hưởng hài bậc cao, quá điện áp cộng hưởng và quá dòng do kết nối với mạch nhánh bù bộ lọc sẽ không xảy ra.
Thiết kế tuân theo tiêu chuẩn
Chất lượng điện Sóng hài lưới điện công cộng GB/T14519-1993
Chất lượng điện năng Biến động điện áp và nhấp nháy GB12326-2000
Điều kiện kỹ thuật chung của thiết bị bù công suất phản kháng hạ áp GB/T 15576-1995
Thiết bị bù công suất phản kháng điện áp thấp JB/T 7115-1993
Điều kiện kỹ thuật bù công suất phản kháng JB/T9663-1999 “Bộ điều khiển bù tự động công suất phản kháng điện áp thấp” Giá trị giới hạn dòng điện hài bậc cao từ nguồn điện áp thấp và thiết bị điện tử GB/T17625.7-1998
Thuật ngữ kỹ thuật điện Tụ điện GB/T 2900.16-1996
Tụ điện shunt điện áp thấp GB/T 3983.1-1989
Lò phản ứng GB10229-88
Lò phản ứng IEC 289-88
Điều kiện kỹ thuật thứ tự bộ điều khiển bù công suất phản kháng hạ áp DL/T597-1996
Cấp bảo vệ vỏ điện áp thấp GB5013.1-1997
Thiết bị đóng cắt và điều khiển hoàn chỉnh điện áp thấp GB7251.1-1997
Ý tưởng thiết kế
Theo tình hình cụ thể của công ty, công ty đã thiết kế một bộ phương án bù công suất phản kháng chi tiết cho lò cảm ứng tần số trung gian và bộ nguồn biến tần.Xem xét hệ số công suất tải và bộ lọc dòng xung, một bộ lọc A bù công suất phản kháng điện áp thấp, lọc dòng xung, bù tải phản kháng và cải thiện hệ số công suất.
Trong toàn bộ quá trình của lò cảm ứng tần số trung gian và bộ chuyển đổi, các thành phần tổng thể tạo ra dòng xung 6K, được chuyển đổi theo dòng điện của chuỗi Fourier và dòng xung đặc trưng được tạo ra ở tần số 5250Hz và 7350Hz.Do đó, khi thiết kế bù công suất phản kháng của bộ lọc, bộ khởi động mềm và sơ đồ thiết kế tần số 350Hz đảm bảo rằng mạch cấp nguồn bù bộ lọc là hợp lý và việc bù công suất đầu ra dòng xung của bộ lọc được cải thiện để cải thiện hệ số công suất sao cho dòng xung phần mềm hệ thống được cải thiện. phù hợp với GB/T3 nhất trí.
nhiệm vụ thiết kế
Mỗi bộ máy biến áp 2000KVA tương ứng với lò tần số trung gian và hệ số công suất toàn diện của biến tần được bù từ 0,8 đến trên 0,95, sóng hài bậc 5 giảm từ 420A xuống 86A và sóng hài bậc 7 giảm từ 230A xuống 46A.Cần lắp đặt thiết bị bù lọc có công suất 1060KVar.Được chia thành 6 nhóm công suất để chuyển mạch tự động, tương ứng với lò tần số trung gian, bộ lọc bù bộ chỉnh lưu biến tần, chia thành 5 lần, 7 lần và đường bù bộ lọc bù mịn tự động chuyển mạch, để đáp ứng lò tần số trung gian, bộ lọc biến tần và Yêu cầu thiết kế bù công suất phản kháng.
Thiết kế này hoàn toàn đảm bảo rằng điều khiển sóng hài tuân thủ tiêu chuẩn quốc gia GB/T 14549-93 và điều chỉnh hệ số công suất của lò trung tần và bộ biến tần trên 0,95.Như thể hiện trong hình bên dưới: Phân tích hiệu ứng sau khi lắp đặt bù bộ lọc
Tháng 6 năm 2010, lò trung tần và thiết bị bù công suất phản kháng lọc biến tần đã được lắp đặt và đưa vào sử dụng.Thiết bị tự động theo dõi sự thay đổi tải của lò tần số trung gian và bộ biến tần, đồng thời thực sự loại bỏ các sóng hài bậc cao để bù công suất phản kháng và cải thiện hệ số công suất.chi tiết như sau:
Sơ đồ phân bố phổ hài
Tải dạng sóng
Sau khi đưa thiết bị bù bộ lọc vào sử dụng, đường cong thay đổi hệ số công suất sau khi thiết bị bù bộ lọc được đưa vào sử dụng là khoảng 0,97 (phần nâng lên là khoảng 0,8 khi tháo thiết bị bù bộ lọc)
Điều kiện vận hành có tải Dòng điện sử dụng của mỗi bộ máy biến áp 2000KVA giảm từ 2250A xuống 1860A, giảm 17%;giá trị tổn thất điện năng giảm sau khi bù là WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2 ]=24×{(0,85×2000)/2000}2×0,4≈16 (kw h) Trong công thức, Pd là tổn thất ngắn mạch của máy biến áp là 24KW và chi phí điện tiết kiệm hàng năm là 16*20*30*10*0,7=67.000 (Dựa trên việc làm việc 20 giờ một ngày , 30 ngày một tháng và 10 tháng trong một năm, 0,7 nhân dân tệ mỗi kilowatt giờ điện);tiền điện tiết kiệm do giảm sóng hài: Tổn thất do dòng điện hài gây ra cho máy biến áp chủ yếu là do tăng tổn thất sắt từ và tổn hao đồng, tổn hao sắt từ liên quan đến bậc ba của tần số dòng điện hài.Thông thường, 2% ~ 5% được lấy trong kỹ thuật và 2% được lấy cho tải cải chính, nghĩa là: WS=2000*6000*0,7*0,02≈168.000 nhân dân tệ, Tức là có thể tiết kiệm hóa đơn tiền điện trong cả năm (6,7+16,8)*2=47 (10.000 nhân dân tệ).
tình trạng hệ số công suất
Hệ số quyền tổng thể của công ty đã được tăng từ 0,8 lên 0,95 và hệ số quyền hàng tháng được duy trì ở mức 0,96-0,98, với phần thưởng bổ sung là 6.000-10.000 nhân dân tệ.
Nhìn chung, bộ bù công suất phản kháng điện áp thấp của bộ lọc MFF và VF có bộ lọc tuyệt vời và bù tải phản kháng, giải quyết vấn đề phạt công suất phản kháng, tăng công suất đầu ra của máy biến áp, cải thiện chất lượng điện năng, cải thiện đặc tính của điện ứng dụng. thiết bị và giảm bù công suất tác dụng Tiêu thụ, nâng cao hiệu suất, mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho công ty, đầu tư với tỷ lệ hoàn vốn dưới một năm cho khách hàng, v.v. Vì vậy, công ty rất hài lòng với việc đền bù cho lò cảm ứng tần số trung gian và tải phản kháng của bộ lọc của nguồn điện biến tần và sẽ giới thiệu cho nhiều khách hàng trong tương lai.
Thời gian đăng: 14-04-2023