Slučaj fabrike cementa

Osnovne informacije o korisnicima
Tvornica cementa proizvodi razne građevinske betone.Kompanija ima 3 proizvodne linije.Preklopno napajanje koristi inverterske pogonske motore, transformatore 2000KVA2, 630KVA, a svaki transformator je opremljen ormarom za kompenzaciju kondenzatora na donjoj strani pritiska.Dijagram sistema napajanja je sljedeći:

slučaj-1-1

 

Stvarni operativni podaci
Izlazna snaga soft startera za transformator od 2000KVA je 1720KVA, prosječni faktor snage je PF=0,83, radna struja je 2500A, snaga transformatora je 530KVA630KVA, prosječni faktor snage je PF=0,87, a radna struja je 770A.Ormar za kompenzaciju reaktivne snage ispod svakog transformatora često ima isključenje napajanja, curenje kondenzatorskog ulja i informacije na kontrolnom panelu koje ne dozvoljavaju nenormalne operacije.Dakle, sveobuhvatni faktor snage je samo 0,84, a kazna reaktivne snage je oko 20.000 u januaru.A motori proizvodnih linija i meki starteri ponekad mogu poremetiti proizvodnju.

Analiza stanja elektroenergetskog sistema
Glavno opterećenje balasta pretvarača je 6 jednopulsnih balasta.Balastna oprema proizvodi veliku količinu impulsne struje u radu pretvaranja AC u DC.To je tipičan izvor impulsne struje i ulazi u električnu mrežu.Harmonične struje izazivaju radni napon impulsne struje na karakterističnu impedanciju električne mreže, što rezultira gubitkom radnog napona i struje okvira, ugrožavajući kvalitet i sigurnost rada rasklopnih izvora napajanja, povećavajući gubitke u liniji i devijaciju radnog napona, te izazivajući negativne efekte na električna mreža i same elektrane Utječu.
Računarski interfejs programskog kontrolera (PLC) je osjetljiv na harmonijsko izobličenje radnog napona prekidačkog napajanja.Općenito je propisano da je ukupni gubitak okvira radnog napona impulsne struje (THD) manji od 5%, a pojedinačni radni napon impulsne struje Ako je brzina kadrova previsoka, greška u radu upravljačkog sistema može dovesti do prekida rada proizvodnje ili rada, što rezultira velikom nesrećom u vezi s proizvodnom odgovornošću.
Kada se kondenzatorska banka za kompenzaciju jalove snage pusti u rad, jer je impedansa karakteristične impulsne struje kondenzatorske baterije mala, velika količina impulsne struje se uvodi u sastav kondenzatora, a količina struje se brzo širi, ozbiljno utječući na njegov vijek trajanja. .S druge strane, kada je kondenzator impulsne struje kondenzatorske banke ekvivalentan ekvivalentnom induktoru pulsne struje sistemskog softvera, povećanje harmoničke struje (2-10 puta) će uzrokovati pregrijavanje kondenzatora i njegovo uništenje, a impulsna struja će uzrokovati promjenu frekvencije izlazne snage.Sinusoidalni valni oblik je izvan okvira, što rezultira oštrim valom u obliku zuba pile, te će uzrokovati djelomično pražnjenje materijala izolacijskog sloja, čime se ubrzava krhkost materijala izolacijskog sloja i uzrokuje oštećenje kondenzatora.Zbog toga se ormar za kompenzaciju jalove snage kondenzatora ne može koristiti za kompenzaciju snage pretvarača, a za niskonaponsku kompenzaciju jalove snage treba odabrati filter s funkcijom potiskivanja impulsne struje.

Plan tretmana kompenzacije reaktivne snage filtera
Ciljevi upravljanja
Dizajn kompenzacijske opreme filtera zadovoljava zahtjeve upravljanja suzbijanjem harmonika i reaktivne snage.
U režimu rada sistema 0,4KV, nakon puštanja u rad opreme za kompenzaciju filtera, impulsna struja se potiskuje, a mjesečni prosječni faktor snage je oko 0,92.
Harmonična rezonancija visokog reda, rezonantni prenapon i prekomjerna struja uzrokovana spajanjem na grananje strujnog kruga kompenzacije filtera neće se pojaviti.
Dizajn prati standarde
Kvalitet električne energije Harmonici javne mreže GB/T14519-1993
Kvalitet električne energije Fluktuacija napona i treperenje GB12326-2000
Opšti tehnički uslovi niskonaponskog uređaja za kompenzaciju jalove snage GB/T 15576-1995
Niskonaponski uređaj za kompenzaciju jalove snage JB/T 7115-1993
Tehnički uslovi kompenzacije jalove snage JB/T9663-1999 “Niskonaponski regulator automatske kompenzacije reaktivne snage” iz granične vrijednosti struje visokog harmonika niskonaponske energetske i elektronske opreme GB/T17625.7-1998
Elektrotehnički pojmovi Kondenzatori snage GB/T 2900.16-1996
Niskonaponski shunt kondenzator GB/T 3983.1-1989
Reaktor GB10229-88
Reaktor IEC 289-88
Tehnički uslovi za narudžbu regulatora kompenzacije jalove snage niskog napona DL/T597-1996
Zaštita niskonaponskog električnog kućišta GB5013.1-1997
Niskonaponska kompletna rasklopna i upravljačka oprema GB7251.1-1997

koncept dizajna
U skladu sa specifičnom situacijom kompanije, faktor snage i potiskivanje impulsne struje razmatraju se u kompenzaciji filtera napajanja invertera, a oprema za kompenzaciju kvara filtera je postavljena na donjoj strani napona 0,4kV transformatora, koja može potisnuti impulsnu struju i kompenzirati poboljšanje faktora snage.
U pretvaraču, balast generiše 6K-1 naprednih impulsnih struja prema toku struje Fourierove serije, a zatim generiše 5 naprednih impulsnih struja, svaka na oko 250Hz i 7350Hz.Stoga, kada se projektuje kompenzacija reaktivne snage za srednjefrekventne indukcijske peći, potrebno je projektirati frekvencije oko 250Hz i 350Hz kako bi se osiguralo da grana kompenzacije filtera može učinkovito potisnuti impulsne struje, kompenzirati reaktivna opterećenja u isto vrijeme i poboljšati faktor snage.

projektantski zadatak
Sveobuhvatni faktor snage uparenog inverterskog strujnog voda 2000kV AC transformatora je kompenzovan od 0,8 do 0,95.Oprema za kompenzaciju filtera mora biti opremljena zapreminom od 760kV, i automatski konvertovana u 8 setova zapremina, a jedan set sarađuje sa kompenzacijom namotaja na donjoj naponskoj strani transformatora.Radno opterećenje podešavanja klase je 45KVAR, što može zadovoljiti različite zahtjeve snage proizvodne linije.Sveobuhvatni faktor snage 630kV transformatorske uparene konvertorske linije je kompenzovan, a raspon kompenzacije je od 0,8 do 0,95.Oprema za kompenzaciju filtera mora biti opremljena zapreminom od 310 kV, koja se automatski pretvara u četiri seta zapremina, a jedan set sarađuje sa otpornikom namotaja na donjoj naponskoj strani transformatora radi kompenzacije.Radno opterećenje podešavanja klase je 26KVAR, što može zadovoljiti različite zahtjeve snage proizvodne linije.Dizajn šeme u potpunosti garantuje da faktor snage prelazi 0,95.

slučaj-1-2

 

Analiza efekta nakon ugradnje kompenzacije filtera
U julu 2010. godine instaliran je i pušten u rad inverterski filter za kompenzaciju reaktivne snage.Uređaj automatski prati promjenu opterećenja pretvarača, potiskuje harmonike visokog reda u realnom vremenu, kompenzira reaktivnu snagu i poboljšava faktor snage.detalji kako slijedi:

slučaj-1-3

 

Nakon što je uređaj za kompenzaciju filtera stavljen u upotrebu, krivulja promjene faktora snage nakon što je uređaj za kompenzaciju filtera stavljen u upotrebu je oko 0,97 (izdignuti dio je oko 0,8 kada se uređaj za kompenzaciju filtera ukloni)

Rad učitavanja
Struja koju koriste transformatori od 2000KVA smanjena je sa 2500A na 2120A, pad od 15%;struja koju koriste transformatori od 630KVA smanjena je sa 770A na 620A, što je pad od 19%.Nakon kompenzacije, vrijednost smanjenja snage je WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=50×{(0,85×4500)/4500}2×0,4≈34(kw h) U formula, Pd je gubitak od kratkog spoja transformatora, koji iznosi 50KW, a godišnja ušteda troškova električne energije je 34*20*30*10*0,7=142.800 juana (na osnovu rada 20 sati dnevno, 30 dana u mjesecu 10 mjeseci godišnje, 0,7 juana po kWh).

stanje faktora snage
Ukupni indeks energetike kompanije porastao je sa 0,8 na 0,95, a mjesečni indeks energetike je ostao na 0,96-0,98, popevši se sa više od 20.000 juana mjesečno na više od 6.000-10.000 juana mjesečno.
Niskonaponska kompenzacija jalove snage filtera za konverziju frekvencije ima sposobnost suzbijanja impulsne struje i kompenzacije reaktivnog opterećenja, rješavanja problema kazne reaktivne snage, povećanja izlaznog kapaciteta transformatora, smanjenja gubitka kompenzacije aktivne snage, povećati učinak i donijeti korist kompaniji. Očigledne ekonomske koristi su proizvedene, a kupčevo ulaganje u projekat je manje od jednogodišnjeg stjecanja projektne investicije.Stoga je kompanija veoma zadovoljna kompenzacijom reaktivne snage inverter filtera, te će u budućnosti predstaviti neke kupce.


Vrijeme objave: Apr-13-2023