Informations de base des utilisateurs
Une entreprise de laminage d'acier produit principalement de l'acier rond laminé à chaud avec une spécification de 16 mm à φ150 mm.La partie puissance de la ligne de production de l'entreprise est entraînée par un moteur à courant continu et équipée de deux transformateurs de 3 150 KVA.Le schéma du système d'alimentation est le suivant :
Données d'exploitation réelles
Le facteur de puissance moyen du moteur sans balais à courant continu de 3 150 KVA est PF = 0,75, le courant de fonctionnement est de 2 650 A, le courant d'impulsion principal est de 5 fois, 7 fois et le taux de conversion de courant est de 19,5 %.
Analyse du système électrique
La charge principale du ballast du moteur sans balais à courant continu est constituée de 6 ballasts à impulsion unique.L'équipement de ballast génère une grande quantité de courant pulsé dans les opérations AC, AC et DC.Il s'agit d'une source de courant pulsé typique.Lorsqu'il est introduit dans le réseau électrique, le courant harmonique. La tension de fonctionnement du courant d'impulsion est provoquée par l'impédance caractéristique du réseau électrique, ce qui entraîne un hors-cadre de la tension et du courant de fonctionnement, ce qui met en danger la qualité et la sécurité de fonctionnement. de l'alimentation à découpage, augmente la perte de ligne et l'écart de tension de fonctionnement, et a un impact négatif sur le réseau électrique et l'équipement électrique lui-même.
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
Selon la situation spécifique de l'entreprise, un plan de compensation de puissance réactive du filtre de moteur sans balais à courant continu est conçu en tenant compte du facteur de puissance de charge et de la suppression du courant d'impulsion, et un ensemble de compensation de puissance réactive basse tension du filtre est installé sur le fond de 0,4 kV. Côté tension du transformateur, pour supprimer le courant d'impulsion, compenser la charge réactive et améliorer le facteur de puissance.Le ballast génère un courant d'impulsion 6K-1 dans le processus du moteur à courant continu sans balais et utilise un courant en cascade pour dissoudre le courant, et le courant dissous est d'environ 5 250 Hz et 7 350 Hz.Par conséquent, la compensation de puissance réactive du filtre doit être conçue pour 250 Hz, 350 Hz et d'autres fréquences afin de garantir que le circuit de compensation du filtre peut filtrer efficacement la puissance de sortie du courant d'impulsion, améliorer le facteur de puissance et rendre le courant d'impulsion du système conforme à GB/T3. .
mission de conception
Le facteur de puissance global du transformateur 3 150 KVA est compensé de 0,72 à environ 0,95.L'équipement de compensation de filtre doit être installé avec 2 100 KVar et divisé en 6 groupes de commutateurs de commande pour compenser l'enroulement côté pression inférieure du transformateur et ajuster le volume à 95 KVAR, en tenant compte des exigences de puissance de sortie de la ligne de production.
Analyse des effets après l'installation de la compensation du filtre
En avril 2011, le dispositif de compensation de puissance réactive du filtre moteur à courant continu a été installé et mis en service.L'appareil suit automatiquement les changements de charge du moteur à courant continu et filtre 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 du filtre mis en service, la courbe de changement du facteur de puissance est d'environ 0,98 (la partie surélevée est d'environ 0,7 lorsque le dispositif de compensation du filtre est retiré)
Opération de chargement
Le facteur de puissance du transformateur 3150KVA est supérieur à 0,95, la 5ème harmonique est réduite de 510A à 102A, la 7ème harmonique est réduite de 300A à 60A et le courant utilisé est réduit de 2650A à 2050A, soit une baisse de 23%.Après compensation, la valeur de réduction de perte de puissance est WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=35×{(0,72×3150)/3150}2×0,66≈33 (kw h) Dans la formule, Pd est la perte de court-circuit du transformateur, qui est de 35 kW, et l'économie annuelle des dépenses d'électricité est de 33*20*30*10*0,7*2=280 000 yuans (sur la base d'un travail de 20 heures). heures par jour, 30 jours par mois et 10 mois par an, 0,7 yuan par kilowattheure d'électricité) ;grâce à la réduction des harmoniques, la facture d'électricité a été économisée : la perte du transformateur causée par le courant harmonique est principalement destinée à augmenter la perte ferromagnétique et la perte de cuivre.La perte ferromagnétique est liée à la troisième puissance de la fréquence du courant harmonique.Ingénierie Généralement, 2 % à 5 % sont pris.Pour la charge de rectification, 2 % sont pris, c'est-à-dire WS=4300*6000*0,7*0,03≈360 000 yuans, c'est-à-dire que l'économie annuelle des coûts d'électricité est de 28+36=64 (10 000 yuans).
situation du facteur de puissance
Le facteur de droits global de l'entreprise est passé de 0,72 à environ 0,95, le facteur de droits mensuel est resté entre 0,96 et 0,98 et la rémunération mensuelle a varié de plus de 100 000 yuans à 15 000 yuans.
La compensation de puissance réactive basse tension du filtre de moteur à courant continu a la capacité de supprimer le courant d'impulsion et de compenser la charge de puissance réactive, de résoudre le problème de la pénalité de puissance réactive, d'augmenter la capacité de sortie du transformateur, de réduire la perte de compensation de puissance active, d'augmenter la sortie, et donner L'entreprise a produit des avantages économiques importants et le client a acquis l'investissement du projet depuis moins d'un an.Par conséquent, l'entreprise est très satisfaite de la compensation de puissance réactive du filtre de moteur à courant continu sans balais et présentera certains clients à l'avenir.
Heure de publication : 14 avril 2023