Thông tin cơ bản của người dùng
Một công ty cán thép chủ yếu sản xuất thép tròn cán nóng với quy cách 16mm~φ150mm.Phần điện năng trong dây chuyền sản xuất của công ty được dẫn động bằng động cơ DC và được trang bị 2 máy biến áp 3150KVA.Sơ đồ hệ thống cấp điện như sau:
Dữ liệu vận hành thực tế
Hệ số công suất trung bình của động cơ không chổi than DC 3150KVA là PF=0,75, dòng điện làm việc là 2650A, dòng xung chính là 5 lần, 7 lần và tỷ lệ chuyển đổi dòng điện là 19,5%.
Phân tích hệ thống điện
Tải trọng chính của chấn lưu động cơ không chổi than DC là 6 chấn lưu xung đơn.Thiết bị chấn lưu tạo ra một lượng lớn dòng xung trong các hoạt động AC, AC và DC.Nó là một nguồn dòng xung điển hình.Khi đưa vào lưới điện, dòng điện hài. Điện áp làm việc của dòng điện xung gây ra trở kháng đặc tính của mạng điện, dẫn đến điện áp và dòng điện làm việc nằm ngoài khung, 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 làm việc, đồng thời có tác động tiêu cực đến mạng lưới điện và chính thiết bị điện.
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, một kế hoạch bù công suất phản kháng của bộ lọc động cơ không chổi than DC được thiết kế có tính đến hệ số công suất tải và triệt tiêu dòng xung, đồng thời lắp đặt một bộ lọc bù công suất phản kháng điện áp thấp ở phía dưới 0,4kV phía điện áp của máy biến áp, để triệt tiêu dòng xung, bù tải phản kháng và cải thiện hệ số công suất.Chấn lưu tạo ra dòng xung 6K-1 trong quá trình hoạt động của động cơ DC không chổi than và sử dụng dòng điện nối tiếp để hòa tan dòng điện và dòng điện hòa tan là khoảng 5250Hz và 7350Hz.Do đó, việc bù công suất phản kháng của bộ lọc phải được thiết kế cho các tần số 250Hz, 350Hz và các tần số khác để đảm bảo mạch bù của bộ lọc có thể lọc hiệu quả công suất đầu ra dòng xung, cải thiện hệ số công suất và làm cho dòng xung của hệ thống tuân thủ GB / T3 .
nhiệm vụ thiết kế
Hệ số công suất toàn diện của máy biến áp 3150KVA được bù từ 0,72 đến khoảng 0,95.Thiết bị bù bộ lọc phải được lắp đặt 2100KVar và chia thành 6 nhóm công tắc điều khiển để bù cuộn dây phía áp suất phía dưới của máy biến áp và điều chỉnh âm lượng đến 95KVAR, có tính đến yêu cầu công suất đầu ra của dây chuyền sản xuất.
Phân tích hiệu ứng sau khi cài đặt bù bộ lọc
Tháng 4 năm 2011, thiết bị bù công suất phản kháng lọc động cơ DC đã được lắp đặt và đưa vào vận hành.Thiết bị tự động theo dõi sự thay đổi tải của động cơ DC và thực sự lọc 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 khoảng 0,98 (phần nâng lên khoảng 0,7 khi tháo thiết bị bù bộ lọc)
Hoạt động tải
Hệ số công suất của máy biến áp 3150KVA trên 0,95, sóng hài bậc 5 giảm từ 510A xuống 102A, sóng hài bậc 7 giảm từ 300A xuống 60A và dòng điện sử dụng giảm từ 2650A xuống 2050A, giảm 23%.Sau khi bù, giá trị giảm tổn thất điện năng là WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=35×{(0,72×3150)/3150}2×0,66≈33 (kw h) Trong công thức, Pd là tổn thất ngắn mạch của máy biến áp, là 35KW, và mức tiết kiệm chi phí điện hàng năm là 33*20*30*10*0,7*2=280.000 nhân dân tệ (dựa trên 20 giờ làm việc) giờ một ngày, 30 ngày một tháng và 10 tháng một năm, 0,7 nhân dân tệ mỗi kilowatt giờ điện);do giảm sóng hài, tiết kiệm tiền điện: Tổn hao máy biến áp do dòng điện hài chủ yếu làm tăng tổn thất sắt từ và tổn thất đồng.Tổn thất sắt từ liên quan đến lũy thừa bậc ba của tần số dòng điện hài.Kỹ thuật Nói chung, 2%~5% được lấy.Đối với tải cải chính, lấy 2%, nghĩa là WS=4300*6000*0,7*0,03≈360.000 nhân dân tệ, tức là mức tiết kiệm chi phí điện hàng năm là 28 + 36 = 64 (10.000 nhân dân tệ).
tình trạng hệ số công suất
Hệ số quyền tổng thể của công ty đã tăng từ 0,72 lên khoảng 0,95, hệ số quyền hàng tháng vẫn ở mức 0,96-0,98 và thù lao hàng tháng dao động từ hơn 100.000 nhân dân tệ đến 15.000 nhân dân tệ.
Bộ lọc động cơ DC bù công suất phản kháng điện áp thấp có khả năng triệt tiêu dòng xung và bù tải công suất phản kháng, giải quyết vấn đề phạt công suất phản kháng, tăng công suất đầu ra của máy biến áp, giảm tổn thất bù công suất tác dụng, tăng sản lượng, và mang lại cho Công ty những lợi ích kinh tế đáng kể và khách hàng đã mua được khoản đầu tư vào dự án trong vòng chưa đầy một năm.Vì vậy, công ty rất hài lòng với khả năng bù công suất phản kháng của bộ lọc động cơ DC không chổi than và sẽ giới thiệu một số khách hàng trong tương lai.
Thời gian đăng: 14-04-2023