Informations de base des utilisateurs
Une entreprise de produits en plastique produit principalement des tissus pour caissons lumineux publicitaires intérieurs et extérieurs, des tissus de pulvérisation et des films laminés en PVC.L'équipement de production de l'entreprise comprend quatre lignes de production de films laminés en PVC de grande largeur, avec une ligne de production de revêtement par pulvérisation et deux lignes de production de consommables photographiques. La partie puissance adopte un moteur d'entraînement à conversion de fréquence et un moteur à courant continu, des ensembles de 1 000 KVA, 2 ensembles de transformateurs de 1 250 KVA, 2 des ensembles de transformateurs de 800 KVA, 1 ensemble de transformateurs de 630 KVA et une plaque de compensation de capacité sont placés du côté basse tension du transformateur.Le schéma du système d'alimentation est le suivant :
Données d'exploitation réelles
Le transformateur 2000KVA équipé d'un four à fréquence intermédiaire et d'un onduleur a une puissance maximale de 1500KVA, le facteur de puissance réel est PF=0,82, le courant de fonctionnement est de 2250A, les harmoniques sont principalement de 5ème et 7ème et le taux de distorsion total du courant est de 23,6 % .
Analyse de la situation du système électrique
La charge principale du four à induction à fréquence intermédiaire, du four à induction à fréquence intermédiaire et de l'alimentation du redresseur inverseur est le 6ème redresseur d'impulsion.L'équipement redresseur produit beaucoup de courant pulsé lors de la conversion du courant alternatif en tension alternative.Le courant harmonique introduit dans le réseau électrique peut provoquer une tension de fonctionnement à courant pulsé, entraînant des fluctuations de la tension et du courant de fonctionnement, mettant en danger la qualité et la sécurité de fonctionnement des alimentations à découpage, augmentant la perte de ligne et l'écart de tension de fonctionnement, et affectant négativement le réseau électrique et l'équipement électrique de la centrale elle-même.
L'interface ordinateur du contrôleur de programme (PLC) est sensible à la distorsion harmonique de la tension de fonctionnement de l'alimentation à découpage.Il est généralement stipulé que la perte totale de trame de tension de fonctionnement du courant d'impulsion (THD) est inférieure à 5 %, et la tension de fonctionnement du courant d'impulsion individuel. Si la fréquence d'images est trop élevée, l'erreur de fonctionnement du système de contrôle peut entraîner l'interruption de production ou exploitation, entraînant un grave accident de responsabilité en matière de production.
Par conséquent, la compensation de puissance réactive basse tension du filtre avec la fonction de filtre de courant d'impulsion doit être utilisée pour compenser la charge réactive et améliorer le facteur de puissance.
Plan de traitement de compensation de puissance réactive du filtre
Objectifs de gouvernance
La conception des équipements de compensation de filtre répond aux exigences de suppression des harmoniques et de gestion de la suppression de la puissance réactive.
Dans le mode de fonctionnement du système 0,4KV, une fois l'équipement de compensation du filtre mis en service, le courant d'impulsion est supprimé et le facteur de puissance moyen mensuel est d'environ 0,92.
La résonance harmonique d'ordre élevé, la surtension de résonance et la surintensité causées par la connexion au circuit de dérivation de compensation du filtre ne se produiront pas.
La conception suit les normes
Qualité de l'énergie Harmoniques du réseau public GB/T14519-1993
Qualité de l'énergie Fluctuation de tension et scintillement GB12326-2000
Conditions techniques générales du dispositif de compensation de puissance réactive basse tension GB/T 15576-1995
Dispositif de compensation de puissance réactive basse tension JB/T 7115-1993
Conditions techniques de compensation de puissance réactive JB/T9663-1999 « Contrôleur de compensation automatique de puissance réactive basse tension » Valeur limite de courant harmonique d'ordre élevé provenant de l'alimentation basse tension et des équipements électroniques GB/T17625.7-1998
Termes électrotechniques Condensateurs de puissance GB/T 2900.16-1996
Condensateur shunt basse tension GB/T 3983.1-1989
Réacteur GB10229-88
Réacteur CEI 289-88
Conditions techniques de commande du contrôleur de compensation de puissance réactive basse tension DL/T597-1996
Classe de protection du boîtier électrique basse tension GB5013.1-1997
Appareillage complet de commutation et de contrôle basse tension GB7251.1-1997
Idées de conception
En fonction de la situation spécifique de l'entreprise, l'entreprise a conçu un ensemble de plans détaillés de compensation de puissance réactive pour le four à induction à fréquence intermédiaire et l'alimentation électrique de l'onduleur.Compte tenu du facteur de puissance de charge et du filtre de courant d'impulsion, un ensemble de filtres de compensation de puissance réactive basse tension, filtre le courant d'impulsion, compense la charge réactive et améliore le facteur de puissance.
Dans l'ensemble du processus du four à induction à fréquence intermédiaire et du convertisseur, l'ensemble des composants génère des courants d'impulsion 6K, qui sont convertis en fonction du flux de courant de la série de Fourier, et les courants d'impulsion caractéristiques sont générés à 5 250 Hz et 7 350 Hz.Par conséquent, lors de la conception de la compensation de puissance réactive du filtre, le schéma de conception du démarreur progressif et de la fréquence de 350 Hz garantit que le circuit d'alimentation de compensation du filtre est raisonnable et que la compensation de la puissance de sortie du courant d'impulsion du filtre est améliorée pour améliorer le facteur de puissance afin que le courant d'impulsion du logiciel système soit conformément à GB/T3 unanime.
mission de conception
Chaque ensemble de transformateurs de 2 000 KVA correspond au four à fréquence intermédiaire et le facteur de puissance global de l'onduleur est compensé de 0,8 à plus de 0,95, la 5ème harmonique est réduite de 420A à 86A et la 7ème harmonique est réduite de 230A à 46A.Le dispositif de compensation du filtre doit être installé avec une capacité de 1060KVar.Divisé en 6 groupes de capacité pour la commutation automatique, correspondant au four à fréquence intermédiaire, compensation de filtre d'alimentation de redresseur d'inverseur, divisé en 5 fois, 7 fois et commutation automatique de route de compensation de filtre de compensation fine, pour répondre au four à fréquence intermédiaire, au filtre d'inverseur et Exigences de conception en matière de compensation de puissance réactive.
Cette conception garantit pleinement que le contrôle des harmoniques est conforme à la norme nationale GB/T 14549-93 et ajuste le facteur de puissance du four à fréquence intermédiaire et du convertisseur de fréquence au-dessus de 0,95.Comme le montre la figure ci-dessous : Analyse des effets après l'installation de la compensation du filtre
En juin 2010, le dispositif de compensation de puissance réactive du four à fréquence intermédiaire et du filtre du convertisseur de fréquence a été installé et mis en service.L'appareil suit automatiquement les changements de charge du four à fréquence intermédiaire et du convertisseur de fréquence et élimine les harmoniques d'ordre élevé pour compenser la puissance réactive et améliorer le facteur de puissance.détails comme suit :
Diagramme de distribution du spectre harmonique
Charger la forme d'onde
Une fois le dispositif de compensation de filtre mis en service, la courbe de changement du facteur de puissance après la mise en service du dispositif de compensation de filtre est d'environ 0,97 (la partie surélevée est d'environ 0,8 lorsque le dispositif de compensation de filtre est retiré)
Conditions de fonctionnement de la charge Le courant utilisé par chaque ensemble de transformateurs de 2 000 KVA est réduit de 2 250 A à 1 860 A, soit une baisse de 17 % ;la valeur réduite de la perte de puissance après compensation est WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2 ]=24×{(0,85×2000)/2000}2×0,4≈16 (kw h) Dans la formule, Pd est la perte de court-circuit du transformateur, qui est de 24 kW, et l'économie annuelle des dépenses d'électricité est de 16*20*30*10*0,7=67 000 (sur la base d'un travail de 20 heures par jour , 30 jours par mois et 10 mois par an, 0,7 yuan par kilowattheure d'électricité) ;la facture d'électricité économisée grâce à la réduction des harmoniques : les pertes causées par les courants harmoniques aux transformateurs sont principalement dues à l'augmentation des pertes ferromagnétiques et les pertes de cuivre et les pertes ferromagnétiques sont liées à la troisième puissance de la fréquence du courant harmonique.Généralement, 2 % à 5 % sont utilisés pour l'ingénierie et 2 % pour la charge de rectification, c'est-à-dire : WS = 2 000 * 6 000 * 0,7 * 0,02≈168 000 yuans, c'est-à-dire que la facture d'électricité peut être économisée toute l'année. (6,7+16,8)*2=47 (10 000 yuans).
situation du facteur de puissance
Le facteur de droits global de l'entreprise a été augmenté de 0,8 à 0,95, et le facteur de droits mensuel a été maintenu entre 0,96 et 0,98, avec une récompense supplémentaire de 6 000 à 10 000 yuans.
Dans l'ensemble, la compensation de puissance réactive basse tension des filtres MFF et VF possède d'excellents filtres et compense les charges réactives, résout le problème des pénalités de puissance réactive, augmente la capacité de sortie des transformateurs, améliore la qualité de l'énergie, améliore les caractéristiques de l'électricité appliquée. équipement, et réduit la compensation de puissance active Consommation, amélioration de l'efficacité, avantages économiques significatifs pour l'entreprise, investissement avec un taux de retour de moins d'un an pour les clients, etc. Par conséquent, l'entreprise est très satisfaite de la compensation du four à induction à fréquence intermédiaire et la charge réactive du filtre de l'alimentation de l'onduleur, et présentera de nombreux clients à l'avenir.
Heure de publication : 14 avril 2023