مورد آسیاب نورد (نورد گرم).

اطلاعات اولیه کاربران
یک شرکت نورد فولاد عمدتا فولاد گرد نورد گرم با مشخصات 16mm~φ150mm تولید می کند.قسمت برق خط تولید این شرکت توسط موتور DC و مجهز به دو ترانسفورماتور 3150KVA هدایت می شود.نمودار سیستم منبع تغذیه به شرح زیر است:

داده های عملیاتی واقعی
میانگین ضریب توان موتور براشلس DC 3150KVA PF=0.75، جریان کاری 2650A، جریان پالس اصلی 5 برابر، 7 برابر و ضریب تبدیل جریان 19.5 درصد است.

تجزیه و تحلیل سیستم قدرت
بار اصلی بالاست موتور براشلس DC 6 بالاست تک پالس می باشد.تجهیزات بالاست مقدار زیادی جریان پالس در عملیات AC، AC و DC تولید می کند.این یک منبع جریان پالس معمولی است.هنگامی که به شبکه برق وارد می شود، جریان هارمونیک ولتاژ کاری جریان پالس به امپدانس مشخصه شبکه قدرت وارد می شود و در نتیجه ولتاژ و جریان کار خارج از چارچوب است که کیفیت و ایمنی عملیات را به خطر می اندازد. منبع تغذیه سوئیچینگ، تلفات خط و انحراف ولتاژ کاری را افزایش می دهد و تأثیر منفی بر شبکه برق و خود تجهیزات الکتریکی می گذارد.

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" مقدار حد مجاز جریان هارمونیک مرتبه بالا از برق 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

ایده های طراحی
با توجه به شرایط خاص شرکت، طرحی برای جبران توان راکتیو فیلتر موتور بدون جاروبک DC با در نظر گرفتن ضریب توان بار و سرکوب جریان پالس طراحی شده است و مجموعه ای از فیلتر جبران توان راکتیو ولتاژ پایین در پایین 0.4 کیلو ولت نصب شده است. سمت ولتاژ ترانسفورماتور، برای سرکوب جریان پالس، و جبران بار راکتیو، و بهبود ضریب قدرت.بالاست جریان پالسی 6K-1 را در فرآیند موتور DC بدون جاروبک تولید می کند و از جریان آبشاری برای حل کردن جریان استفاده می کند و جریان حل شده حدود 5250 هرتز و 7350 هرتز است.بنابراین، جبران توان راکتیو فیلتر باید برای فرکانس‌های 250 هرتز، 350 هرتز و سایر فرکانس‌ها طراحی شود تا اطمینان حاصل شود که مدار جبران فیلتر می‌تواند به طور موثر توان خروجی جریان پالس را فیلتر کند، ضریب توان را بهبود بخشد و جریان پالس سیستم را مطابق با GB/T3 کند. .

تکلیف طراحی
ضریب توان جامع ترانسفورماتور 3150KVA از 0.72 تا حدود 0.95 جبران می شود.تجهیزات جبران فیلتر باید با 2100KVar نصب شود و به 6 گروه کلید کنترل تقسیم شود تا سیم پیچ سمت فشار پایین ترانسفورماتور را جبران کند و با در نظر گرفتن توان خروجی مورد نیاز خط تولید، حجم را به 95KVAR تنظیم کند.

تجزیه و تحلیل اثر پس از نصب فیلتر جبران
در فروردین 1390 دستگاه جبران توان راکتیو فیلتر موتور DC نصب و به بهره برداری رسید.این دستگاه به طور خودکار تغییرات بار موتور DC را ردیابی می کند و در واقع هارمونیک های مرتبه بالا را برای جبران توان راکتیو و بهبود ضریب توان فیلتر می کند.جزئیات به شرح زیر

نمودار توزیع طیف هارمونیک

شکل موج بارگذاری

پس از استفاده از دستگاه جبران کننده فیلتر، منحنی تغییر ضریب توان حدود 0.98 است (قسمت برجسته در هنگام برداشتن دستگاه جبران کننده فیلتر حدود 0.7 است)

عملیات بارگذاری
ضریب توان ترانسفورماتور 3150KVA بالای 0.95، هارمونیک پنجم از 510 آمپر به 102 آمپر، هارمونیک هفتم از 300 آمپر به 60 آمپر و جریان مصرفی از 2650 آمپر به 2050 آمپر کاهش می یابد که افت 23 درصدی را نشان می دهد.پس از جبران، مقدار کاهش تلفات توان WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=35×{(0.72×3150)/3150}2×0.66≈33 است. (kw h) در فرمول Pd تلفات اتصال کوتاه ترانسفورماتور است که 35 کیلووات است و صرفه جویی سالانه در هزینه برق 33*20*30*10*0.7*2=280000 یوان (بر اساس کارکرد 20) می باشد. ساعت در روز، 30 روز در ماه، و 10 ماه در سال، 0.7 یوان به ازای هر کیلووات ساعت برق؛به دلیل کاهش هارمونیک ها، در قبض برق صرفه جویی می شود: تلفات ترانسفورماتور ناشی از جریان هارمونیک عمدتاً برای افزایش تلفات فرومغناطیسی و تلفات مس است.تلفات فرومغناطیسی مربوط به توان سوم فرکانس جریان هارمونیک است.مهندسی به طور کلی، 2٪ ~ 5٪ گرفته می شود.برای بار اصلاح، 2٪ گرفته می شود، یعنی WS=4300*6000*0.7*0.03≈360000 یوان، یعنی صرفه جویی سالانه در هزینه های برق 28+36=64 (10000 یوان) است.

وضعیت فاکتور قدرت
ضریب حقوق کلی شرکت از 0.72 به حدود 0.95 افزایش یافته است، ضریب حقوق ماهانه در 0.96-0.98 باقی مانده است و دستمزد ماهانه از بیش از 100000 یوان تا 15000 یوان متغیر است.
فیلتر موتور DC جبران توان راکتیو ولتاژ پایین دارای قابلیت سرکوب جریان پالس و جبران بار توان راکتیو، حل مشکل جریمه توان راکتیو، افزایش ظرفیت خروجی ترانسفورماتور، کاهش تلفات جبران توان اکتیو، افزایش خروجی، و دادن این شرکت منافع اقتصادی قابل توجهی تولید کرده است و مشتری سرمایه گذاری پروژه را برای کمتر از یک سال به دست آورده است.بنابراین این شرکت از جبران توان راکتیو فیلتر موتور DC بدون جاروبک بسیار رضایت دارد و در آینده مشتریانی را معرفی خواهد کرد.