กรณีโรงรีด (รีดร้อน)

ข้อมูลเบื้องต้นของผู้ใช้
บริษัทรีดเหล็กแห่งหนึ่งส่วนใหญ่ผลิตเหล็กกลมรีดร้อนที่มีสเปค 16 มม.~φ150มม.ส่วนกำลังของสายการผลิตของบริษัทขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์กระแสตรงและติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าขนาด 3150KVA สองตัวแผนภาพระบบจ่ายไฟมีดังนี้:

ข้อมูลการดำเนินงานจริง
Power Factor เฉลี่ยของมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน 3150KVA DC คือ PF = 0.75 กระแสไฟทำงานคือ 2650A กระแสพัลส์หลักคือ 5 ครั้ง 7 ครั้ง และอัตราส่วนการแปลงปัจจุบันคือ 19.5%

การวิเคราะห์ระบบไฟฟ้า
โหลดหลักของบัลลาสต์มอเตอร์ไร้แปรงถ่านกระแสตรงคือบัลลาสต์พัลส์เดี่ยว 6 ตัวอุปกรณ์บัลลาสต์สร้างกระแสพัลส์จำนวนมากในการทำงานแบบ AC, AC และ DCเป็นแหล่งกระแสพัลส์ทั่วไปเมื่อนำเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า กระแสฮาร์มอนิก แรงดันไฟฟ้าทำงานของกระแสพัลส์เกิดจากอิมพีแดนซ์ลักษณะของเครือข่ายไฟฟ้า ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าทำงานอยู่นอกกรอบ ซึ่งเป็นอันตรายต่อคุณภาพและความปลอดภัยในการทำงาน ของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง เพิ่มการสูญเสียของสายและการเบี่ยงเบนแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน และส่งผลเสียต่อเครือข่ายพลังงานและอุปกรณ์ไฟฟ้าเอง

กรองแผนการบำบัดการชดเชยพลังงานปฏิกิริยา
เป้าหมายการกำกับดูแล
การออกแบบอุปกรณ์ชดเชยตัวกรองเป็นไปตามข้อกำหนดของการปราบปรามฮาร์มอนิกและการจัดการการปราบปรามพลังงานปฏิกิริยา
ภายใต้โหมดการทำงานของระบบ 0.4KV หลังจากที่อุปกรณ์ชดเชยตัวกรองถูกใช้งาน กระแสพัลส์จะถูกระงับ และตัวประกอบกำลังเฉลี่ยรายเดือนจะอยู่ที่ประมาณ 0.92
จะไม่เกิดฮาร์มอนิกเรโซแนนซ์ลำดับสูง แรงดันเรโซแนนซ์เกิน และกระแสเกินที่เกิดจากการเชื่อมต่อกับวงจรย่อยการชดเชยตัวกรอง

การออกแบบเป็นไปตามมาตรฐาน
คุณภาพไฟฟ้า ฮาร์โมนิคกริดสาธารณะ GB/T14519-1993
คุณภาพไฟฟ้า ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าและการสั่นไหว GB12326-2000
เงื่อนไขทางเทคนิคทั่วไปของอุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาแรงดันต่ำ GB/T 15576-1995
อุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาแรงดันต่ำ JB/T 7115-1993
เงื่อนไขทางเทคนิคการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟ JB/T9663-1999 “ตัวควบคุมการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟแรงดันต่ำอัตโนมัติ” ค่าขีดจำกัดกระแสฮาร์มอนิกลำดับสูงจากอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงดันต่ำและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ GB/T17625.7-1998
เงื่อนไขทางเทคนิคไฟฟ้า ตัวเก็บประจุไฟ GB/T 2900.16-1996
ตัวเก็บประจุแบ่งแรงดันต่ำ GB/T 3983.1-1989
เครื่องปฏิกรณ์ GB10229-88
เครื่องปฏิกรณ์ IEC 289-88
เงื่อนไขทางเทคนิคของตัวควบคุมการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟแรงดันต่ำ DL/T597-1996
เกรดการป้องกันตู้ไฟฟ้าแรงดันต่ำ GB5013.1-1997
สวิตช์เกียร์และอุปกรณ์ควบคุมแรงดันต่ำที่สมบูรณ์ GB7251.1-1997

แนวคิดการออกแบบ
ตามสถานการณ์เฉพาะของบริษัท แผนสำหรับการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟของตัวกรองมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน DC ได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงตัวประกอบกำลังโหลดและการปราบปรามกระแสพัลส์ และชุดของการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาแรงดันต่ำของตัวกรองได้รับการติดตั้งที่ด้านล่าง 0.4kV ด้านแรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงไฟฟ้า เพื่อลดกระแสพัลส์ และชดเชยโหลดปฏิกิริยา และปรับปรุงตัวประกอบกำลังบัลลาสต์สร้างกระแสพัลส์ 6K-1 ในกระบวนการของมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน และใช้กระแสแบบเรียงซ้อนเพื่อละลายกระแส และกระแสที่ละลายจะอยู่ที่ประมาณ 5250Hz และ 7350Hzดังนั้น การชดเชยกำลังรีแอกทีฟของตัวกรองจะต้องได้รับการออกแบบสำหรับ 250Hz, 350Hz และความถี่อื่นๆ เพื่อให้แน่ใจว่าวงจรการชดเชยตัวกรองสามารถกรองกำลังเอาต์พุตกระแสพัลส์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับปรุงตัวประกอบกำลัง และทำให้กระแสพัลส์ของระบบเป็นไปตาม GB/T3 .

งานออกแบบ
ค่าตัวประกอบกำลังที่ครอบคลุมของหม้อแปลงขนาด 3150KVA ได้รับการชดเชยจาก 0.72 เป็นประมาณ 0.95อุปกรณ์ชดเชยตัวกรองต้องติดตั้งด้วยกำลังไฟ 2100KVar และแบ่งออกเป็นสวิตช์ควบคุม 6 กลุ่มเพื่อชดเชยการม้วนด้านแรงดันด้านล่างของหม้อแปลง และปรับระดับเสียงเป็น 95KVAR โดยคำนึงถึงความต้องการกำลังไฟขาออกของสายการผลิต

การวิเคราะห์ผลกระทบหลังการติดตั้งการชดเชยตัวกรอง
ในเดือนเมษายน 2554 มีการติดตั้งและใช้งานอุปกรณ์ชดเชยกำลังรีแอกทีฟของตัวกรองมอเตอร์กระแสตรงอุปกรณ์จะติดตามการเปลี่ยนแปลงโหลดของมอเตอร์กระแสตรงโดยอัตโนมัติ และกรองฮาร์โมนิคระดับสูงออกเพื่อชดเชยกำลังรีแอกทีฟและปรับปรุงตัวประกอบกำลังรายละเอียดดังต่อไปนี้:

แผนภาพการกระจายสเปกตรัมฮาร์มอนิก

โหลดรูปคลื่น

หลังจากใช้งานอุปกรณ์ชดเชยตัวกรองแล้ว เส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงตัวประกอบกำลังจะอยู่ที่ประมาณ 0.98 (ส่วนที่ยกขึ้นคือประมาณ 0.7 เมื่อถอดอุปกรณ์ชดเชยตัวกรองออก)

การดำเนินการโหลด
ตัวประกอบกำลังของหม้อแปลง 3150KVA สูงกว่า 0.95 ฮาร์มอนิกตัวที่ 5 ลดลงจาก 510A เป็น 102A ฮาร์มอนิกตัวที่ 7 ลดลงจาก 300A เป็น 60A และกระแสที่ใช้ลดลงจาก 2650A เป็น 2050A ลดลง 23%หลังจากการชดเชย ค่าการลดการสูญเสียพลังงานคือ WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=35×{(0.72×3150)/3150}2×0.66µ33 (kw h) ในสูตร Pd คือการสูญเสียไฟฟ้าลัดวงจรของหม้อแปลงซึ่งเท่ากับ 35KW และการประหยัดค่าไฟฟ้าต่อปีคือ 33*20*30*10*0.7*2=280,000 หยวน (ตามการทำงาน 20 ชั่วโมงต่อวัน 30 วันต่อเดือน และ 10 เดือนต่อปี ค่าไฟฟ้า 0.7 หยวนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง)เนื่องจากฮาร์มอนิกลดลง จึงช่วยประหยัดค่าไฟฟ้า: การสูญเสียหม้อแปลงที่เกิดจากกระแสฮาร์มอนิกส่วนใหญ่จะเพิ่มการสูญเสียแม่เหล็กไฟฟ้าและการสูญเสียทองแดงการสูญเสียแม่เหล็กไฟฟ้าสัมพันธ์กับกำลังที่สามของความถี่กระแสฮาร์มอนิกวิศวกรรม โดยทั่วไปจะใช้ 2%~5%สำหรับภาระในการแก้ไข 2% จะถูกนำไปใช้ นั่นคือ WS=4300*6000*0.7*0.03γ360,000 หยวน นั่นคือ การประหยัดค่าไฟฟ้าต่อปีคือ 28+36=64 (10,000 หยวน)

สถานการณ์ตัวประกอบกำลัง
ปัจจัยด้านสิทธิโดยรวมของบริษัทเพิ่มขึ้นจาก 0.72 เป็นประมาณ 0.95 ปัจจัยด้านสิทธิรายเดือนยังคงอยู่ที่ 0.96-0.98 และค่าตอบแทนรายเดือนอยู่ระหว่างมากกว่า 100,000 หยวนถึง 15,000 หยวน
การชดเชยพลังงานปฏิกิริยารีแอกทีฟแรงดันต่ำของตัวกรองมอเตอร์ DC มีความสามารถในการระงับกระแสพัลส์และชดเชยโหลดพลังงานปฏิกิริยา แก้ปัญหาการลงโทษพลังงานปฏิกิริยา เพิ่มความจุเอาต์พุตของหม้อแปลงไฟฟ้า ลดการสูญเสียการชดเชยพลังงานที่ใช้งานอยู่ เพิ่มเอาต์พุต และให้ บริษัท ได้สร้างผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่สำคัญและลูกค้าได้รับการลงทุนโครงการมาไม่ถึงหนึ่งปีดังนั้นบริษัทจึงพอใจกับการชดเชยพลังงานรีแอกทีฟของตัวกรองมอเตอร์ DC แบบไร้แปรงถ่าน และจะแนะนำลูกค้าบางรายในอนาคต