Случај фабрике цемента

Основне информације корисника
Фабрика цемента производи разне грађевинске бетоне.Компанија има 3 производне линије.Прекидачко напајање користи инвертерске погонске моторе, трансформаторе 2000КВА2, 630КВА, а сваки трансформатор је опремљен ормаром за компензацију кондензатора на доњој страни притиска.Шема система напајања је следећа:

Стварни оперативни подаци
Излазна снага софт стартера за трансформатор од 2000КВА је 1720КВА, просечни фактор снаге је ПФ=0,83, радна струја је 2500А, снага трансформатора је 530КВА630КВА, просечни фактор снаге је ПФ=0,87, а радна струја је 770А.Ормар за компензацију реактивне снаге испод сваког трансформатора често има искључење струје, цурење кондензаторског уља и информације на контролној табли које не дозвољавају ненормалне операције.Дакле, свеобухватни фактор снаге је само 0,84, а казна реактивне снаге је око 20.000 у јануару.А мотори производне линије и меки стартери понекад могу пореметити производњу.

Анализа стања електроенергетског система
Главно оптерећење баласта претварача је 6 једнопулсних баласта.Опрема за баласт производи велику количину импулсне струје у раду претварања АЦ у ДЦ.То је типичан извор импулсне струје и улази у електричну мрежу.Хармоничне струје изазивају радни напон импулсне струје до карактеристичне импедансе електроенергетске мреже, што резултира губитком радног напона и струје оквира, угрожавајући квалитет и сигурност рада расклопних извора напајања, повећавајући губитке у линији и девијацију радног напона и изазивајући негативне ефекте на електрична мрежа и саме електране Утицај.
Рачунарски интерфејс програмског контролера (ПЛЦ) је осетљив на хармонијско изобличење радног напона прекидачког напајања.Генерално је прописано да је укупни губитак оквира радног напона импулсне струје (ТХД) мањи од 5%, а појединачни радни напон импулсне струје Ако је брзина кадрова превисока, грешка у раду контролног система може довести до прекида рада. производње или рада, што резултира великом несрећом у вези са одговорношћу производње.
Када се кондензаторска банка за компензацију реактивне снаге пусти у рад, јер је импеданса карактеристичне импулсне струје кондензаторске батерије мала, велика количина импулсне струје се уводи у састав кондензатора, а количина струје се брзо шири, озбиљно утичући на његов радни век .С друге стране, када је кондензатор импулсне струје кондензаторске банке еквивалентан еквивалентном индуктору импулсне струје системског софтвера, повећање хармонске струје (2-10 пута) ће довести до прегревања кондензатора и његовог уништења, а импулсна струја ће изазвати промену фреквенције излазне снаге.Синусоидни таласни облик је ван оквира, што доводи до оштрог таласа у облику зуба тестере, и проузроковаће делимично пражњење материјала изолационог слоја, чиме се убрзава крхкост материјала изолационог слоја и узрокује оштећење кондензатора.Због тога се орман за компензацију реактивне снаге кондензатора не може користити за компензацију снаге претварача, а за компензацију нисконапонске реактивне снаге треба изабрати филтер са функцијом потискивања импулсне струје.

План третмана компензације реактивне снаге филтера
Циљеви управљања
Дизајн опреме за компензацију филтера испуњава захтеве управљања сузбијањем хармоника и реактивне снаге.
У режиму рада система 0,4КВ, након пуштања у рад опреме за компензацију филтера, импулсна струја се потискује, а месечни просечни фактор снаге је око 0,92.
Хармонска резонанца високог реда, резонантни пренапон и прекомерна струја узрокована повезивањем на струјни круг компензације филтера неће се појавити.
Дизајн прати стандарде
Квалитет електричне енергије Хармонике јавне мреже ГБ/Т14519-1993
Квалитет струје Флуктуација напона и треперење ГБ12326-2000
Општи технички услови нисконапонског уређаја за компензацију реактивне снаге ГБ/Т 15576-1995
Нисконапонски уређај за компензацију реактивне снаге ЈБ/Т 7115-1993
Технички услови компензације реактивне снаге ЈБ/Т9663-1999 „Нисконапонски регулатор аутоматске компензације реактивне снаге” из граничне вредности струје високог хармоника нисконапонске енергетске и електронске опреме ГБ/Т17625.7-1998
Електротехнички појмови Кондензатори снаге ГБ/Т 2900.16-1996
Нисконапонски шант кондензатор ГБ/Т 3983.1-1989
Реацтор ГБ10229-88
Реактор ИЕЦ 289-88
Технички услови за наруџбу регулатора компензације реактивне снаге ниског напона ДЛ/Т597-1996
Заштита нисконапонског електричног кућишта ГБ5013.1-1997
Нисконапонска комплетна расклопна и управљачка опрема ГБ7251.1-1997

концепт дизајна
У складу са специфичном ситуацијом компаније, фактор снаге и потискивање импулсне струје разматрају се у компензацији филтера напајања инвертера, а опрема за компензацију квара филтера је постављена на доњој страни напона од 0,4кВ трансформатора, која може потиснути импулсну струју и компензују побољшање фактора снаге.
У претварачу, баласт генерише 6К-1 напредних импулсних струја према току струје Фуријеове серије, а затим генерише 5 напредних импулсних струја, свака на око 250Хз и 7350Хз.Стога, када се пројектује компензација реактивне снаге за индукционе пећи средње фреквенције, потребно је дизајнирати фреквенције око 250Хз и 350Хз како би се осигурало да грана компензације филтера може ефикасно потиснути импулсне струје, компензовати реактивна оптерећења у исто време и побољшати фактор снаге.

пројектантски задатак
Свеобухватни фактор снаге упарене инвертерске линије напајања 2000кВ АЦ трансформатора је компензован од 0,8 до 0,95.Опрема за компензацију филтера мора бити опремљена запремином од 760кВ и аутоматски се претвара у 8 сетова запремина, а један сет сарађује са компензацијом намотаја на доњој напонској страни трансформатора.Радно оптерећење подешавања класе је 45КВАР, што може задовољити различите захтеве за снагом производне линије.Свеобухватни фактор снаге 630кВ трансформаторске упарене конверторске линије је компензован, а опсег компензације је од 0,8 до 0,95.Опрема за компензацију филтера мора бити опремљена запремином од 310 кВ, која се аутоматски претвара у четири сета запремина, а један сет сарађује са отпорником намотаја на доњој напонској страни трансформатора ради компензације.Радно оптерећење прилагођавања класе је 26КВАР, што може задовољити различите захтеве снаге производне линије.Дизајн шеме у потпуности гарантује да фактор снаге прелази 0,95.

Анализа ефеката након уградње компензације филтера
У јулу 2010. године инсталиран је и пуштен у рад инвертерски филтерски уређај за компензацију реактивне снаге.Уређај аутоматски прати промену оптерећења инвертора, потискује хармонике високог реда у реалном времену, компензује реактивну снагу и побољшава фактор снаге.детаљи као што следи:

Након што је уређај за компензацију филтера стављен у употребу, крива промене фактора снаге након што је уређај за компензацију филтера стављен у употребу је око 0,97 (подигнути део је око 0,8 када се уређај за компензацију филтера уклони)

Операција учитавања
Струја коју користе трансформатори од 2000КВА смањена је са 2500А на 2120А, пад од 15%;струја коју користе трансформатори од 630КВА је смањена са 770А на 620А, што је пад од 19%.Након компензације, вредност смањења снаге је ВТ=△Пд*(С1/С2)2*τ*[1-(цосφ1/цосφ2)2]=50×{(0,85×4500)/4500}2×0,4≈34(кв х) У формуле, Пд је губитак од кратког споја трансформатора, који износи 50КВ, а годишња уштеда трошкова електричне енергије је 34*20*30*10*0,7=142.800 јуана (на основу рада 20 сати дневно, 30 дана у месецу , 10 месеци годишње, 0,7 јуана по кВх).

стање фактора снаге
Укупни индекс енергетике компаније је порастао са 0,8 на 0,95, а месечни индекс енергетике је остао на 0,96-0,98, попевши се са више од 20.000 јуана месечно на више од 6.000-10.000 јуана месечно.
Нисконапонска компензација реактивне снаге филтера за конверзију фреквенције има способност да потисне импулсну струју и компензује реактивно оптерећење, реши проблем казне реактивне снаге, повећа излазни капацитет трансформатора, смањи губитак компензације активне снаге, повећати учинак и донети корист компанији Очигледне економске користи су произведене, а улагање у пројекат купца је мање од једногодишњег стицања пројектне инвестиције.Због тога је компанија веома задовољна компензацијом реактивне снаге инвертерског филтера и у будућности ће представити неке купце.