Cas de compensation de puissance réactive d'une usine automobile

Informations de base des utilisateurs
Une entreprise de construction automobile produit des accessoires de sécurité pour voitures.L'entreprise dispose de 4 excellentes lignes de production.Les lignes de production utilisent un chauffage à fréquence intermédiaire et des moteurs d'entraînement à fréquence variable à courant continu, de 2 000 KVA2 (application en série).Le schéma du système d'alimentation est le suivant :

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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 :

 


Heure de publication : 14 avril 2023