کیس کارخانه سیمان

اطلاعات اولیه کاربران
یک کارخانه سیمان بتن های مختلف ساختمانی را تولید می کند.این شرکت دارای 3 خط تولید می باشد.منبع تغذیه سوئیچینگ از موتورهای محرک اینورتر، ترانسفورماتورهای 2000KVA2، 630KVA استفاده می کند و هر ترانسفورماتور مجهز به کابینت جبران خازن در سمت فشار پایین است.نمودار سیستم منبع تغذیه به شرح زیر است:

داده های عملیاتی واقعی
توان خروجی سافت استارتر برای ترانسفورماتور 2000KVA 1720KVA، ضریب توان متوسط ​​PF=0.83، جریان کاری 2500A، توان ترانسفورماتور 530KVA630KVA، ضریب توان متوسط ​​PF=0.87 و جریان کاری 770A می باشد.کابینت جبران توان راکتیو در زیر هر ترانسفورماتور اغلب دارای قطع برق، نشتی روغن خازن و اطلاعات صفحه کنترل پنل است که اجازه عملیات غیرعادی را نمی دهد.بنابراین ضریب توان جامع فقط 0.84 است و جریمه توان راکتیو حدود 20000 در ژانویه است.و موتورهای خط تولید و سافت استارترها گاهی اوقات می توانند در ساخت اختلال ایجاد کنند.

تجزیه و تحلیل وضعیت سیستم قدرت
بار اصلی بالاست مبدل 6 عدد بالاست تک پالس می باشد.تجهیزات بالاست مقدار زیادی جریان پالس در کار تبدیل AC به DC تولید می کند.این یک منبع جریان پالس معمولی است و به شبکه برق ورودی می شود.جریان های هارمونیک باعث ایجاد ولتاژ کاری جریان پالسی به امپدانس مشخصه شبکه برق می شود و در نتیجه ولتاژ و جریان کاری فریم را از دست می دهد، کیفیت و ایمنی عملکرد منابع تغذیه سوئیچینگ را به خطر می اندازد، تلفات خط و انحراف ولتاژ کاری را افزایش می دهد و اثرات منفی بر روی آن ایجاد می کند. خود شبکه برق و نیروگاه ها تاثیر می گذارند.
رابط کامپیوتر کنترل کننده برنامه (PLC) به اعوجاج هارمونیک ولتاژ کاری منبع تغذیه سوئیچینگ حساس است.به طور کلی تصریح شده است که مجموع تلفات قاب ولتاژ کاری جریان پالس (THD) کمتر از 5٪ است و ولتاژ کاری جریان پالس فردی اگر نرخ فریم بیش از حد بالا باشد، خطای عملکرد سیستم کنترل ممکن است منجر به وقفه شود. تولید یا عملیات، که منجر به یک حادثه بزرگ مسئولیت تولید می شود.
هنگامی که بانک خازن جبران توان راکتیو به بهره برداری می رسد، به دلیل اینکه امپدانس مشخصه جریان پالس بانک خازن کوچک است، مقدار زیادی جریان پالس وارد ترکیب خازن می شود و مقدار جریان به سرعت گسترش می یابد و به طور جدی عمر مفید آن را تحت تاثیر قرار می دهد. .از سوی دیگر، زمانی که خازن جریان پالس بانک خازن معادل القاگر جریان پالس معادل نرم افزار سیستم باشد، افزایش جریان هارمونیک (10-2 برابر) باعث گرم شدن خازن و تخریب آن می شود و جریان پالس باعث تغییر فرکانس توان خروجی می شود.شکل موج سینوسی خارج از چارچوب است و در نتیجه یک موج تیز به شکل دندانه اره ایجاد می شود و باعث تخلیه جزئی مواد لایه عایق می شود و در نتیجه شکنندگی مواد لایه عایق را تسریع می کند و باعث آسیب به خازن می شود.بنابراین، کابینت جبران توان راکتیو خازن را نمی توان برای جبران توان اینورتر استفاده کرد و باید یک فیلتر با عملکرد سرکوب جریان پالس برای جبران توان راکتیو ولتاژ پایین انتخاب شود.

طرح تصفیه جبران توان راکتیو فیلتر کنید
اهداف حکومت داری
طراحی تجهیزات جبران فیلتر الزامات سرکوب هارمونیک و مدیریت سرکوب توان راکتیو را برآورده می کند.
در حالت عملکرد سیستم 0.4KV، پس از راه اندازی تجهیزات جبران فیلتر، جریان پالس سرکوب می شود و میانگین ضریب توان ماهانه حدود 0.92 است.
تشدید هارمونیک مرتبه بالا، اضافه ولتاژ تشدید و جریان اضافه ناشی از اتصال به مدار شاخه جبران فیلتر ایجاد نمی شود.
طراحی از استانداردها پیروی می کند
کیفیت توان هارمونیک های شبکه عمومی GB/T14519-1993
کیفیت برق نوسانات ولتاژ و سوسو زدن GB12326-2000
شرایط فنی عمومی دستگاه جبران توان راکتیو ولتاژ پایین GB/T 15576-1995
دستگاه جبران توان راکتیو ولتاژ پایین JB/T 7115-1993
شرایط فنی جبران توان راکتیو JB/T9663-1999 "کنترل کننده جبران خودکار توان راکتیو ولتاژ پایین" از مقدار حد مجاز جریان هارمونیک با ولتاژ پایین و تجهیزات الکترونیکی GB/T17625.7-1998
اصطلاحات الکتروتکنیکی خازن های قدرت GB/T 2900.16-1996
خازن شنت ولتاژ پایین GB/T 3983.1-1989
راکتور GB10229-88
راکتور IEC 289-88
شرایط فنی سفارش کنترل کننده جبران توان راکتیو ولتاژ پایین DL/T597-1996
درجه حفاظت محفظه الکتریکی ولتاژ پایین GB5013.1-1997
تابلو برق کامل و تجهیزات کنترل ولتاژ پایین GB7251.1-1997

مفهوم طراحی
با توجه به وضعیت خاص شرکت، ضریب توان و سرکوب جریان پالس در جبران فیلتر منبع تغذیه اینورتر در نظر گرفته می شود و تجهیزات جبران خرابی فیلتر در سمت ولتاژ پایین 0.4 کیلو ولت ترانسفورماتور تنظیم می شود که می تواند سرکوب کند. جریان پالس و بهبود ضریب توان را جبران می کند.
در مبدل، بالاست جریان های پالس پیشرفته 6K-1 را مطابق جریان سری فوریه تولید می کند و سپس 5 جریان پالس پیشرفته، هر کدام در حدود 250 هرتز و 7350 هرتز تولید می کند.بنابراین، هنگام طراحی جبران توان راکتیو برای کوره های القایی فرکانس میانی، لازم است فرکانس هایی در حدود 250 هرتز و 350 هرتز طراحی شود تا اطمینان حاصل شود که شاخه جبران کننده فیلتر می تواند به طور موثر جریان های پالس را سرکوب کند، بارهای راکتیو را همزمان جبران کند و ضریب توان را بهبود بخشد.

تکلیف طراحی
ضریب توان جامع خط برق اینورتر جفتی ترانسفورماتور AC 2000 کیلوولت از 0.8 تا 0.95 جبران می شود.تجهیزات جبران کننده فیلتر باید به حجم 760 کیلو ولت مجهز شده و به طور خودکار به 8 مجموعه حجم تبدیل شود و یک مجموعه با جبران سیم پیچ در سمت ولتاژ پایین ترانسفورماتور همکاری می کند.حجم کار تنظیم کلاس 45KVAR است که می تواند نیازهای مختلف برق خط تولید را برآورده کند.ضریب توان جامع خط مبدل جفتی ترانسفورماتور 630 کیلوولت جبران شده است و محدوده جبران از 0.8 تا 0.95 است.تجهیزات جبران فیلتر باید مجهز به ولتاژ 310 کیلوولت باشد که به طور خودکار به چهار مجموعه حجم تبدیل می شود و یک مجموعه برای جبران با مقاومت سیم پیچ در سمت ولتاژ پایین ترانسفورماتور همکاری می کند.حجم کار تنظیم کلاس 26KVAR است که می تواند نیازهای مختلف برق خط تولید را برآورده کند.طراحی طرح به طور کامل تضمین می کند که ضریب توان بیش از 0.95 باشد.

تجزیه و تحلیل اثر پس از نصب فیلتر جبران
در تیرماه 1389 دستگاه جبران توان راکتیو فیلتر کننده اینورتر نصب و به بهره برداری رسید.این دستگاه به طور خودکار تغییر بار اینورتر را ردیابی می کند، هارمونیک های مرتبه بالا را در زمان واقعی سرکوب می کند، توان راکتیو را جبران می کند و ضریب توان را بهبود می بخشد.جزئیات به شرح زیر

پس از استفاده از دستگاه جبران کننده فیلتر، منحنی تغییر ضریب توان پس از استفاده از دستگاه جبران کننده فیلتر حدود 0.97 است (قسمت برجسته در هنگام برداشتن دستگاه جبران کننده فیلتر حدود 0.8 است)

عملیات بارگذاری
جریان استفاده شده توسط ترانسفورماتورهای 2000KVA از 2500A به 2120A کاهش می یابد که کاهش 15٪ است.جریان استفاده شده توسط ترانسفورماتورهای 630KVA از 770A به 620A کاهش می یابد که افت 19٪ است.پس از جبران، تلفات قدرت کاهش ارزش WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=50×{(0.85×4500)/4500}2×0.4≈34(kwh) در فرمول Pd تلفات اتصال کوتاه ترانسفورماتور است که 50 کیلووات است و صرفه جویی سالانه در هزینه برق 34*20*30*10*0.7=142800 یوان (بر اساس 20 ساعت کار در روز، 30 روز در ماه) است. 10 ماه در سال، 0.7 یوان در هر کیلووات ساعت).

وضعیت فاکتور قدرت
شاخص کلی مهندسی قدرت این شرکت از 0.8 به 0.95 افزایش یافته است و شاخص ماهانه مهندسی قدرت در 0.96-0.98 باقی مانده است و از بیش از 20000 یوان در ماه به بیش از 6000-10000 یوان در ماه رسیده است.
جبران توان راکتیو ولتاژ پایین فیلتر تبدیل فرکانس قابلیت سرکوب جریان پالس و جبران بار راکتیو، حل مشکل جریمه توان راکتیو، افزایش ظرفیت خروجی ترانسفورماتور، کاهش تلفات جبران توان اکتیو را دارد. افزایش خروجی، و به ارمغان آوردن منافع برای شرکت منافع اقتصادی آشکار تولید شده است، و سرمایه گذاری پروژه مشتری کمتر از کسب یک سال سرمایه گذاری پروژه است.بنابراین شرکت از جبران توان راکتیو فیلتر اینورتر بسیار رضایت دارد و در آینده مشتریانی را معرفی خواهد کرد.