Cas d’une station d’épuration

Informations de base des utilisateurs
Clé de traitement des eaux usées domestiques d'une entreprise de traitement des eaux usées, la partie alimentation à découpage de la ligne de traitement des eaux usées utilise des moteurs d'entraînement à fréquence variable CC, avec des transformateurs de 1 000 KVA2 et 630 KVA.Le schéma du système d'alimentation est le suivant :

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Données d'exploitation réelles
La puissance de sortie du démarreur progressif du transformateur 1000KVA est de 860KVA, le facteur de puissance moyen est PF=0,83, le courant de fonctionnement est de 1250A, le courant de fonctionnement est de 630KVA, le facteur de puissance est PF=0,87 et le courant de fonctionnement est de 770A.Le facteur de puissance total ne peut donc être que de 0,84.

Analyse de la situation du système électrique
La charge principale du ballast du convertisseur est constituée de 6 ballasts à impulsion unique.L'équipement de ballast produit une grande quantité de courant pulsé lors du travail de conversion du courant alternatif en courant continu.Il s'agit d'une source de courant pulsé typique et elle est introduite dans le réseau électrique.Les courants harmoniques provoquent une tension de fonctionnement pulsée sur l'impédance caractéristique du réseau électrique, ce qui entraîne une perte de tension et de 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 provoquant des effets négatifs sur le réseau électrique et les centrales électriques elles-mêmes Influence.
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, un filtre de compensation de puissance réactive basse tension avec une fonction de suppression de courant d'impulsion doit être utilisé pour supprimer le courant d'impulsion du système, 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 » à partir de la valeur limite de courant harmonique d'ordre élevé de l'équipement électrique et électronique basse tension 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 ensemble de plans de compensation de puissance réactive pour le filtre de puissance de l'onduleur qui prend pleinement en compte le facteur de puissance de charge et la suppression du courant d'impulsion est conçu, et un ensemble de filtres basse tension est installé sur la tension inférieure de 0,4 kV. côté du transformateur de l'entreprise Compensation de puissance réactive pour supprimer le courant d'impulsion, compenser la charge réactive et améliorer le facteur de puissance.
Le ballast génère un courant d'impulsion d'ordre 6K-1 pendant le fonctionnement du convertisseur et utilise la séquence de code feuille autour de 5 250 Hz et 7 350 Hz pour effectuer la conversion de dissolution.Par conséquent, la conception de compensation de puissance réactive du filtre du four à induction à fréquence intermédiaire doit prendre 250 Hz, 350 Hz et la conception de fréquence comme cible, afin de garantir que la branche de compensation du filtre peut supprimer efficacement la compensation de courant d'impulsion, et en même temps le temps supprime la charge réactive et améliore le facteur de puissance.

mission de conception
Le facteur de puissance global de la ligne de production de transformateurs 1 000 KVA est compensé de 0,8 à environ 0,95.L'équipement de compensation de filtre doit être installé avec un volume de 380 KVar, qui est divisé en quatre groupes, dont chacun est automatiquement fermé et déconnecté, compense la résistance d'enroulement du côté tension inférieure du transformateur et dispose d'un volume de réglage par étapes de 45KVAR, qui peut être intégré aux exigences de puissance de sortie de la ligne de production.Le facteur de puissance global est compensé de 0,8 à 0,95.L'équipement de compensation de filtre doit être installé avec un volume de 310 KVar, et quatre groupes sont automatiquement déconnectés pour compenser l'enroulement côté bas du transformateur, et le volume est ajusté à 26 KVAR pour répondre aux exigences de tension de fonctionnement de la ligne de production.

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Analyse des effets après l'installation de la compensation du filtre
En août 2010, le dispositif de compensation de puissance réactive du filtrage de l'onduleur a été installé et mis en service.L'appareil suit automatiquement le changement de charge de l'onduleur, supprime les harmoniques de rang élevé en temps réel, compense la puissance réactive et améliore le facteur de puissance.détails comme suit :

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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)

Opération de chargement
Le courant utilisé par le transformateur 1000KVA est réduit de 1250A à 1060A, soit une baisse de 15% ;le courant utilisé par un transformateur de 630KVA est réduit de 770A à 620A, soit une baisse de 19%.Après compensation, la valeur de réduction de perte de puissance 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 yuans (sur la base de 20 heures de travail par jour). jour, 30 jours par mois, 10 mois par an, 0,7 yuan par kWh).

Opération de chargement
Le courant utilisé par le transformateur 1000KVA est réduit de 1250A à 1060A, soit une baisse de 15% ;le courant utilisé par un transformateur de 630KVA est réduit de 770A à 620A, soit une baisse de 19%.Après compensation, la valeur de réduction de perte de puissance 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 yuans (sur la base de 20 heures de travail par jour). jour, 30 jours par mois, 10 mois par an, 0,7 yuan par kWh).


Heure de publication : 14 avril 2023