Trường hợp nhà máy xử lý nước thải

Thông tin cơ bản của người dùng
Xử lý nước thải sinh hoạt trọng điểm của một công ty xử lý nước thải, bộ phận chuyển mạch của dây chuyền xử lý nước thải sử dụng động cơ truyền động biến tần DC, với máy biến áp 1000KVA2, 630KVA.Sơ đồ hệ thống cấp điện như sau:

Dữ liệu vận hành thực tế
Công suất đầu ra của bộ khởi động mềm biến áp 1000KVA là 860KVA, hệ số công suất trung bình là PF = 0,83, dòng điện làm việc là 1250A, dòng điện làm việc là 630KVA, hệ số công suất là PF = 0,87 và dòng điện làm việc là 770A.Vậy tổng hệ số công suất chỉ có thể là 0,84.

Phân tích tình hình hệ thống điện
Tải trọng chính của chấn lưu bộ chuyển đổi là 6 chấn lưu xung đơn.Thiết bị chấn lưu tạo ra một lượng dòng xung lớn trong quá trình chuyển đổi AC thành DC.Nó là một nguồn dòng xung điển hình và được đưa vào lưới điện.Dòng điện hài làm cho điện áp làm việc của dòng điện xung đến trở kháng đặc tính của lưới điện, dẫn đến mất khung điện áp và dòng điện làm việc, gây nguy hiểm cho chất lượng và an toàn vận hành của nguồn điện chuyển mạch, làm tăng tổn hao đường dây và sai lệch điện áp làm việc, gây ảnh hưởng xấu đến lưới điện và các nhà máy điện tự ảnh hưởng.
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 lọc bù công suất phản kháng điện áp thấp có chức năng triệt tiêu dòng xung để triệt tiêu dòng xung của hệ thống, 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” từ giá trị giới hạn dòng điện hài bậc cao của 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 bộ phương án bù công suất phản kháng cho bộ lọc công suất biến tần được thiết kế có tính đến đầy đủ hệ số công suất tải và triệt tiêu dòng xung, đồng thời lắp đặt một bộ lọc điện áp thấp ở điện áp đáy 0,4kV bên cạnh máy biến áp của công ty Bù công suất phản kháng để triệt tiêu dòng xung, bù tải phản kháng và cải thiện hệ số công suất.
Chấn lưu tạo ra dòng xung bậc 6K-1 trong quá trình vận hành bộ chuyển đổi và sử dụng chuỗi mã lá khoảng 5250Hz và 7350Hz để thực hiện chuyển đổi hòa tan.Do đó, thiết kế bù công suất phản kháng của bộ lọc lò cảm ứng tần số trung gian phải lấy 250Hz, 350Hz và thiết kế tần số làm mục tiêu, để đảm bảo rằng nhánh bù của bộ lọc có thể triệt tiêu hiệu quả việc bù dòng xung, đồng thời thời gian triệt tiêu tải phản kháng và cải thiện Hệ số công suất.

nhiệm vụ thiết kế
Hệ số công suất toàn diện của dây chuyền sản xuất máy biến áp 1000KVA được bù từ 0,8 đến khoảng 0,95.Thiết bị bù lọc cần lắp đặt có công suất 380KVar, được chia thành 4 nhóm, mỗi nhóm tự động đóng cắt, bù điện trở cuộn dây phía điện áp đáy máy biến áp và có nấc điều chỉnh âm lượng. 45KVAR, có thể được tích hợp vào yêu cầu công suất đầu ra của dây chuyền sản xuất.Hệ số công suất toàn diện được bù từ 0,8 đến 0,95.Thiết bị bù bộ lọc cần lắp đặt công suất 310KVar, bốn tổ tự động ngắt để bù cuộn dây phía hạ áp của máy biến áp, điều chỉnh âm lượng thành 26KVAR để đáp ứng yêu cầu điện áp làm việc của dây chuyền sản xuất.

Phân tích hiệu ứng sau khi cài đặt bù bộ lọc
Tháng 8 năm 2010, thiết bị bù công suất phản kháng lọc biến tần được lắp đặt và đưa vào sử dụng.Thiết bị tự động theo dõi sự thay đổi tải của biến tần, triệt tiêu sóng hài bậc cao trong thời gian thực, bù công suất phản kháng và cải thiện hệ số công suất.chi tiết như sau:

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)

Hoạt động tải
Dòng điện sử dụng của máy biến áp 1000KVA giảm từ 1250A xuống 1060A, giảm 15%;dòng điện sử dụng của máy biến áp 630KVA giảm từ 770A xuống 620A, giảm 19%.Sau khi bù, giá trị giảm tổn thất điện năng 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 nhân dân tệ (dựa trên 20 giờ làm việc một ngày). ngày, 30 ngày một tháng, 10 tháng một năm, 0,7 nhân dân tệ mỗi kWh).

Thời gian đăng: 14-04-2023