กรณีเตาความถี่กลางโรงงานวาล์ว

ข้อมูลเบื้องต้นของผู้ใช้
บริษัทหล่อวาล์วประตูแห่งหนึ่งผลิตผลิตภัณฑ์วาล์วเป็นหลักอุปกรณ์สายการผลิตของบริษัทประกอบด้วยเตาเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางขนาด 1 ตัน ซึ่งใช้ระบบจ่ายไฟหม้อแปลงไฟฟ้าระดับมืออาชีพทางเทคนิค 2000 kVA (10KV/0.75 kVA) และติดตั้งตู้ชดเชยตัวเก็บประจุ 2 ตู้ที่มีปริมาตร 600 kVA เตาเหนี่ยวนำความถี่กลางขนาด 1 ตัน ระบบจ่ายไฟหม้อแปลงมืออาชีพทางเทคนิค 800 kVA (10KV/0.4 kVA) ตู้ชดเชยตัวเก็บประจุที่มีปริมาตร 300 kVAแผนภาพระบบจ่ายไฟมีดังนี้:

กำลังที่ชัดเจนของเตาเหนี่ยวนำความถี่กลางที่ติดตั้งหม้อแปลงขนาด 2000KVA คือ 700KVA-2100KVA พลังงานที่ใช้งานคือ P=280KW-1930KW โหลดปฏิกิริยาคือ Q=687KAR-830KAR ตัวประกอบกำลังคือ PF=0.4-0.92 และ กระแสไฟในการทำงานⅰ = 538 A-1660 A กำลังไฟฟ้าที่ชัดเจนของเตาเหนี่ยวนำความถี่กลางที่ติดตั้งหม้อแปลงขนาด 800KVA คือ 200KVA-836KVAกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานคือ P=60KW-750KW โหลดปฏิกิริยาคือ Q=190KAR-360KAR ตัวประกอบกำลังคือ PF=0.3-0.9 และกระแสไฟฟ้าทำงาน i=288 A-1200 A. เนื่องจากไม่สามารถใส่ตู้ชดเชยตัวเก็บประจุได้ ในการทำงาน (การชดเชยอัตโนมัติล้มเหลว เมื่อตัวเก็บประจุถูกใช้งานด้วยตนเอง เสียงของตัวเก็บประจุผิดปกติ เบรกเกอร์ตัดการทำงาน ตัวเก็บประจุถูกบรรจุ น้ำมันรั่ว แตก และไม่สามารถใช้งานได้) พลังงานที่ครอบคลุมรายเดือน ปัจจัยคือ PF=0.78 และปรับอัตราดอกเบี้ยจำนองรายเดือนเป็นมากกว่า 32,000 หยวน

การวิเคราะห์สถานการณ์ระบบไฟฟ้า
โหลดหลักของแหล่งจ่ายไฟแบบเรียงกระแสสำหรับเตาเหนี่ยวนำความถี่ปานกลางคือบัลลาสต์พัลส์เดี่ยวหกตัวอุปกรณ์วงจรเรียงกระแสจะสร้างฮาร์โมนิคจำนวนมากเมื่อแปลงกระแสไฟ AC เป็น DC ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดฮาร์โมนิคทั่วไปกระแสไฟฟ้าฮาร์มอนิกที่ป้อนเข้าไปในโครงข่ายไฟฟ้าจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานฮาร์มอนิกบนความต้านทานเฉพาะของโครงข่ายไฟฟ้า ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าในโครงข่ายไฟฟ้าสูญเสียเฟรม ซึ่งเป็นอันตรายต่อคุณภาพและความปลอดภัยในการทำงานของระบบจ่ายไฟ ซึ่งเพิ่มขึ้น การสูญเสียสายและการเบี่ยงเบนแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน และก่อให้เกิดความเสียหายต่อโครงข่ายไฟฟ้าและการประมวลผล อุปกรณ์ไฟฟ้าของโรงงานจะก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงเมื่อธนาคารตัวเก็บประจุชดเชยพลังงานรีแอกทีฟถูกนำไปใช้งาน เนื่องจากความต้านทานลักษณะฮาร์มอนิกของธนาคารตัวเก็บประจุมีขนาดเล็ก ฮาร์โมนิกจำนวนมากจะถูกนำเข้าสู่ธนาคารตัวเก็บประจุ และกระแสความจุเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่งผลร้ายแรงต่ออายุการใช้งานในทางกลับกัน เมื่อรีแอกแตนซ์ฮาร์มอนิกคาปาซิทีฟของธนาคารตัวเก็บประจุเท่ากับรีแอกแตนซ์อุปนัยฮาร์มอนิกที่เทียบเท่าของระบบและเกิดเรโซแนนซ์แบบอนุกรม กระแสไฟฟ้าฮาร์มอนิกจะถูกขยายใหญ่ขึ้นอย่างมาก (2-10 เท่า) ส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและความเสียหายต่อ ตัวเก็บประจุนอกจากนี้ ฮาร์โมนิกส์จะทำให้คลื่น DC ไซน์ซอยด์เปลี่ยนแปลง ส่งผลให้เกิดคลื่นยอดฟันเลื่อย ซึ่งทำให้เกิดการคายประจุบางส่วนในวัสดุฉนวนได้ง่ายการคายประจุบางส่วนในระยะยาวยังช่วยเร่งการเสื่อมสภาพของวัสดุฉนวนและทำให้ตัวเก็บประจุเสียหายได้ง่ายดังนั้นจึงไม่สามารถใช้ตู้ชดเชยพลังงานรีแอกทีฟของตัวเก็บประจุเพื่อชดเชยเตาเหนี่ยวนำความถี่กลางได้ และควรเลือกอุปกรณ์ชดเชยพลังงานรีแอกทีฟของตัวกรองที่มีฟังก์ชันปราบปรามกระแสพัลส์

แผนการบำบัดการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ
เป้าหมายการกำกับดูแล
อุปกรณ์ชดเชยตัวกรองได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบสำหรับการปราบปรามฮาร์โมนิกและพลังงานรีแอกทีฟ
ในโหมดการทำงานของระบบ 0.75KV และ 0.4KV หลังจากที่อุปกรณ์ชดเชยตัวกรองออกจากโรงงาน ฮาร์โมนิคลำดับสูงจะถูกระงับที่ค่ากำลังไฟฟ้าเฉลี่ยต่อเดือนที่ 0.95 หรือมากกว่า
อินพุตของลูปการชดเชยตัวกรองจะไม่ทำให้เกิดเรโซแนนซ์กระแสพัลส์หรือแรงดันไฟเกินและกระแสเกินเรโซแนนซ์

การออกแบบเป็นไปตามมาตรฐาน
คุณภาพไฟฟ้า ฮาร์โมนิคกริดสาธารณะ GB/T14519-1993
คุณภาพไฟฟ้า ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าและการสั่นไหว GB12326-2000
เงื่อนไขทางเทคนิคทั่วไปของอุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาแรงดันต่ำ GB/T 15576-1995
อุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาแรงดันต่ำ JB/T 7115-1993
เงื่อนไขทางเทคนิคการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาJB/T9663-1999 “ตัวควบคุมการชดเชยอัตโนมัติกำลังรีแอกทีฟแรงดันต่ำ” ค่าขีดจำกัดกระแสฮาร์มอนิกของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์แรงดันต่ำGB/ที 17625.7-1998
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 บริษัทของเราได้ออกแบบชุดตัวกรองการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาของเตาเหนี่ยวนำความถี่กลางโดยละเอียดพิจารณาโหลดแฟคเตอร์กำลังไฟฟ้าและการลดฮาร์มอนิกอย่างถี่ถ้วน และติดตั้งชุดตัวกรองการชดเชยกำลังรีแอกทีฟแรงดันต่ำที่ด้านแรงดันไฟฟ้าด้านล่างของหม้อแปลง 0.75KV และ 0.4KV ของบริษัทเพื่อระงับฮาร์โมนิค ชดเชยกำลังรีแอกทีฟ และปรับปรุงตัวประกอบกำลังในระหว่างการทำงานของเตาความถี่กลาง อุปกรณ์วงจรเรียงกระแสจะสร้างฮาร์โมนิค 6K+1 และใช้ซีรีย์ฟูริเยร์เพื่อสลายและแปลงกระแสเพื่อสร้างฮาร์โมนิค 5 ตัวที่ 250HZ และ 7 ฮาร์โมนิกที่สูงกว่า 350HZดังนั้นในการออกแบบการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาของตัวกรองเตาเหนี่ยวนำความถี่กลาง ความถี่ของ 250HZ, 350HZ และรอบ ๆ จะต้องได้รับการออกแบบเพื่อให้แน่ใจว่าลูปการชดเชยตัวกรองสามารถระงับกระแสพัลส์ได้อย่างสมเหตุสมผลในขณะที่ชดเชยโหลดปฏิกิริยาและปรับปรุงตัวประกอบกำลัง

งานออกแบบ
ค่าตัวประกอบกำลังที่ครอบคลุมของเตาเหนี่ยวนำความถี่กลางขนาด 2 ตันที่จับคู่กับหม้อแปลงขนาด 2,000 kVA ได้รับการชดเชยจาก 0.78 เป็นประมาณ 0.95อุปกรณ์ชดเชยตัวกรองจะต้องมีความจุ 820 kVA และแปลงเป็น 6 กลุ่มความจุโดยอัตโนมัติ ซึ่งแต่ละกลุ่มจะตรงกับขดลวดที่ด้านแรงดันไฟฟ้าด้านล่างของหม้อแปลงเพื่อการชดเชยความสามารถในการปรับการจำแนกเกรดคือ 60KVAR ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานต่างๆ ของเตาเหนี่ยวนำความถี่กลางค่าตัวประกอบกำลังที่ครอบคลุมของเตาเหนี่ยวนำความถี่กลาง 1 ตันที่จับคู่กับหม้อแปลงขนาด 800 kVA ได้รับการชดเชยจาก 0.78 เป็นประมาณ 0.95อุปกรณ์ชดเชยตัวกรองจะต้องติดตั้งความจุ 360 kVA ซึ่งสามารถแปลงเป็นความจุ 6 กลุ่มได้โดยอัตโนมัติ และความสามารถในการปรับอย่างช้าๆ คือ 50 kVA ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการพลังงานต่างๆ ของเตาเหนี่ยวนำความถี่กลางการออกแบบประเภทนี้รับประกันอย่างเต็มที่ว่าตัวประกอบกำลังที่ปรับแล้วจะสูงกว่า 0.95

การวิเคราะห์ผลกระทบหลังการติดตั้งการชดเชยตัวกรอง
เมื่อต้นเดือนมิถุนายน 2010 ได้มีการติดตั้งและใช้งานอุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาของตัวกรองเตาความถี่กลางอุปกรณ์จะติดตามการเปลี่ยนแปลงโหลดของเตาเหนี่ยวนำความถี่กลางโดยอัตโนมัติ โดยจะชดเชยโหลดปฏิกิริยาโดยเฉพาะ และปรับปรุงตัวประกอบกำลังรายละเอียดดังต่อไปนี้:

หลังจากที่เปิดอุปกรณ์ชดเชยตัวกรองแล้ว เส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงตัวประกอบกำลังจะอยู่ที่ประมาณ 0.97 (ตัวประกอบกำลังเมื่ออุปกรณ์ชดเชยตัวกรองถูกตัดออกคือประมาณ 0.8)

การดำเนินการโหลด
กระแสไฟฟ้าของหม้อแปลง 2000KVA ลดลงจาก 1530A เป็น 1210A ลดลง 21%กระแสไฟฟ้าของหม้อแปลงขนาด 800KVA ลดลงจาก 1140A เป็น 920A ลดลง 19.3% ซึ่งเท่ากับการลดลงของหม้อแปลงไฟฟ้า 20% นั่นคือ 560KVA และความเสียหายของพลังงานเอาต์พุตหลังจากการชดเชยลดลง 21%-ความเสียหายของหม้อแปลงลดลง WT=?Pd1S2) 2**[1-(1-1/cos2)2]=24{(0.78?2800)/280}20.415(kwh)การสูญเสียหม้อแปลงคือ 24 หยวน และการสูญเสียรายเดือนคือ 15KW=150dต้นทุนออมรายเดือนคือ 1580d=230d*30d(2307){0.782800}20d

สถานการณ์ตัวประกอบกำลัง
ในเดือนนี้ ค่าตัวประกอบกำลังไฟฟ้าแบบครอบคลุมของบริษัทเพิ่มขึ้นจาก 0.78 เป็น 0.97 อัตราการตอบสนองและค่าสาธารณูปโภครายเดือนถูกปรับเป็น 0 และค่าปรับเปลี่ยนเป็น 4,680 หยวนตั้งแต่นั้นมา Power Factor รายเดือนยังคงอยู่ที่ 0.97-0.98 และรางวัลรายเดือนอยู่ระหว่าง 3,000-5,000 หยวน
โดยทั่วไปผลิตภัณฑ์นี้มีความสามารถที่ยอดเยี่ยมในการระงับกระแสพัลส์และชดเชยพลังงานปฏิกิริยา แก้ปัญหาระยะยาวของบริษัทในเรื่องอัตราดอกเบี้ยและค่าปรับค่าสาธารณูปโภค ปรับปรุงกำลังการผลิตของหม้อแปลง และนำผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจที่ชัดเจนมาสู่บริษัท ฟื้นตัวแล้ว การลงทุนของลูกค้าในเวลาน้อยกว่าหนึ่งปีดังนั้นการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาของเตาความถี่กลางที่ผลิตโดยบริษัทจึงเป็นที่น่าพอใจมากและจะดึงดูดลูกค้าจำนวนมากในอนาคต