Kunststoffrohr-Fabrikgehäuse

Grundlegende Informationen der Benutzer
Das Unternehmen für Kunststoffprodukte produziert hauptsächlich PE-Wasserversorgungsrohre, Metallbalg-Abflussrohre usw. Das Unternehmen verfügt über vier Produktionslinien. Ein Teil der Antriebskraft verwendet bürstenlose Gleichstrommotoren und Gleichstrommotoren mit variabler Frequenz. Es gibt vier Sätze mit jeweils 400 kVA Transformator untere Druckseite Ausgestattet mit Kapazitätsausgleichsbox.Das Diagramm des Stromversorgungssystems sieht wie folgt aus:

Tatsächliche Betriebsdaten
Der Gleichstrommotor des 400-kVA-Transformators, die hohe Leistung des Wechselrichters beträgt 360 kW, der durchschnittliche Leistungsfaktor beträgt PF = 0,7, der Arbeitsstrom beträgt 780 A, die ungültige Kompensationsbox unter jedem Transformator löst häufig aus, der Kondensator dehnt sich aus und leckt usw Der Controller kann die Anomalie usw. nicht kontrollieren. Phänomene, die Gesamtrate beträgt nur 0,8 und die Invaliditätsstrafe beträgt etwa 15.000 pro Monat.Darüber hinaus werden manchmal die Motoren und Sanftanlasser in der Produktionslinie beschädigt, was sich auf die Produktion auswirkt.

Analyse der Situation des Energiesystems
Die Hauptlast der Stromversorgung des bürstenlosen Gleichstrommotors und des Wechselrichter-Gleichrichters ist die Stromversorgung mit 6 Einzelpulsgleichrichtern.Während des Betriebs von Gleichrichtergeräten kann Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt werden, wodurch eine große Anzahl von Impulsstromquellen entsteht, die harmonische Ströme in das Stromnetz einbringen und das Stromnetz beeinflussen.Die charakteristische Impedanz verursacht die Arbeitsspannung des Impulsstroms, was dazu führt, dass die Arbeitsspannung und der Arbeitsstrom außerhalb des Rahmens liegen, was die Qualität und Betriebssicherheit des Schaltnetzteils gefährdet, den Leitungsverlust und die Abweichung der Arbeitsspannung erhöht und dazu führt negative Auswirkungen auf das Stromnetz und die elektrische Ausrüstung des Kraftwerks selbst.
Die Programmsteuerungs-Computerschnittstelle (SPS) reagiert empfindlich auf die harmonische Verzerrung der Arbeitsspannung des Schaltnetzteils.Im Allgemeinen wird festgelegt, dass der Gesamtverlust der Arbeitsspannung des Impulsstroms (THD) weniger als 5 % beträgt und die Arbeitsspannung des einzelnen Impulsstroms zu hoch ist. Wenn die Bildrate zu hoch ist, kann ein Betriebsfehler des Steuerungssystems zu einer Unterbrechung führen Produktion oder Betrieb, was zu einem großen Produktionshaftpflichtunfall führte.
Wenn die Blindleistungskompensations-Kondensatorbank in Betrieb genommen wird, wird aufgrund der geringen Impulsstrom-Impedanz der Kondensatorbank eine große Menge Impulsstrom in die Kondensatorzusammensetzung eingeleitet, und die Strommenge dehnt sich schnell aus, was ihre Lebensdauer ernsthaft beeinträchtigt .Wenn andererseits der Impulsstromkondensator der Kondensatorbank dem äquivalenten Impulsstrominduktor der Systemsoftware entspricht, führt der Anstieg des Oberschwingungsstroms (2- bis 10-fach) dazu, dass der Kondensator überhitzt und zerstört wird Der Impulsstrom führt dazu, dass sich die Frequenz der Ausgangsleistung ändert.Die Sinuswellenform liegt außerhalb des Rahmens, was zu einer sägezahnförmigen scharfen Welle führt und eine Teilentladung des Isolierschichtmaterials verursacht, wodurch die Versprödung des Isolierschichtmaterials beschleunigt wird und Schäden am Kondensator verursacht werden.Daher kann der Kondensator-Blindleistungskompensationsschrank nicht für die Leistungskompensation von bürstenlosen Gleichstrommotoren und Wechselrichtern verwendet werden, und für die Blindleistungskompensation bei niedriger Spannung sollte ein Filter mit Impulsstromunterdrückungsfunktion ausgewählt werden.

Behandlungsplan zur Filterung der Blindleistungskompensation
Governance-Ziele
Das Design der Filterkompensationsausrüstung erfüllt die Anforderungen der Oberwellenunterdrückung und des Blindleistungsunterdrückungsmanagements.
Im 0,4-KV-Systembetriebsmodus wird nach Inbetriebnahme der Filterkompensationsausrüstung der Impulsstrom unterdrückt und der monatliche durchschnittliche Leistungsfaktor beträgt etwa 0,92.
Harmonische Resonanz höherer Ordnung, Resonanzüberspannung und Überstrom, die durch den Anschluss an den Filterkompensationszweigkreis verursacht werden, treten nicht auf.

Design folgt Standards
Stromqualität Oberschwingungen im öffentlichen Netz GB/T14519-1993
Stromqualität Spannungsschwankungen und Flicker GB12326-2000
Allgemeine technische Bedingungen für Niederspannungs-Blindleistungskompensationsgeräte GB/T 15576-1995
Niederspannungs-Blindleistungskompensationsgerät JB/T 7115-1993
Technische Bedingungen für die Blindleistungskompensation JB/T9663-1999 „Automatischer Kompensationsregler für Blindleistung bei Niederspannung“ aus dem Oberschwingungsstromgrenzwert höherer Ordnung für Niederspannungsstrom und elektronische Geräte GB/T17625.7-1998
Elektrotechnische Begriffe Leistungskondensatoren GB/T 2900.16-1996
Niederspannungs-Shunt-Kondensator GB/T 3983.1-1989
Reaktor GB10229-88
Reaktor IEC 289-88
Technische Bedingungen für Niederspannungs-Blindleistungskompensationsregler DL/T597-1996
Schutzklasse für Niederspannungs-Elektrogehäuse GB5013.1-1997
Komplette Niederspannungs-Schalt- und Steuergeräte GB7251.1-1997

Designideen
Entsprechend der spezifischen Situation des Unternehmens hat unser Unternehmen eine Reihe detaillierter Filterschemata für die Blindleistungskompensation von Gleichstrommotoren und Softstartern entwickelt.Berücksichtigen Sie den Lastleistungsfaktor und die Unterdrückung von Oberschwingungen vollständig und installieren Sie Filter auf der 0,4-KV-Unterspannungsseite des Transformators des Unternehmens zur Blindleistungskompensation bei niedriger Spannung, um Oberschwingungen zu unterdrücken, Blindleistung zu kompensieren und den Leistungsfaktor zu verbessern.Während des Betriebs des Gleichstrommotors und des Wechselrichters erzeugt das Gleichrichtergerät 6K+1 höhere Harmonische.Nachdem der Strom durch Fourier-Reihen zerlegt und transformiert wurde, werden fünfmal 250 Hz und siebenmal höhere Harmonische über 350 Hz erzeugt.Daher ist es bei der Konstruktion der Blindleistungskompensation von Elektroofenfiltern mit Zwischenfrequenz erforderlich, Frequenzen von 250 Hz, 350 Hz und mehr zu entwerfen, um sicherzustellen, dass der Filterkompensationszweig Oberschwingungen wirksam unterdrücken und gleichzeitig die Blindleistung kompensieren und den Leistungsfaktor verbessern kann.
Designauftrag
Die Gesamtleistung der Produktionslinie für Gleichstrommotoren und Frequenzumrichter, die dem 400-kVA-Transformator entspricht, wird von 0,7 auf über 0,95 kompensiert.Der Filterkompensator muss auf eine Kapazität von 380 kvar eingestellt werden, die in 4 Kapazitätsgruppen unterteilt und automatisch abgeschaltet wird, um jeweils die Biegung der Niederspannungsseite des Transformators zu kompensieren.Die klassifizierte Anpassungskapazität beträgt 45 kvar und kann an verschiedene Leistungsanforderungen der Produktionslinie angepasst werden. Das Design stellt daher vollständig sicher, dass die angepasste Leistung über 0,9 liegt.

Wirkungsanalyse nach Einbau der Filterkompensation
Im Juli 2010 wurde die Filterblindleistungskompensationseinrichtung für Gleichstrommotoren und Frequenzumrichter installiert und in Betrieb genommen.Das Gerät verfolgt automatisch die Laständerungen von Gleichstrommotoren und Frequenzumrichtern, unterdrückt Oberschwingungen höherer Ordnung in Echtzeit, kompensiert Blindleistung und verbessert den Leistungsfaktor.Einzelheiten wie folgt:

Nach Inbetriebnahme des Filterkompensationsgeräts beträgt die Leistungsfaktoränderungskurve nach Inbetriebnahme des Filterkompensationsgeräts etwa 0,99 (der erhöhte Teil beträgt etwa 0,7, wenn das Filterkompensationsgerät entfernt wird).

Ladevorgang
Der vom 400-KVA-Transformator verbrauchte Strom wird von 770 A auf 520 A reduziert, was einem Rückgang um 33 % entspricht.Nach der Kompensation beträgt der Leistungsverlustreduzierungswert WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=5×{(0,7×400)400}2×0,4≈2,8( kw·h) In der Formel ist Pd der Kurzschlussverlust des Transformators, der 5 kW beträgt, und die jährliche Einsparung an Stromkosten beträgt 2,8*20*30*10*0,7=11.700 Yuan (basierend auf einer Arbeitsdauer von 20 Stunden a Tag, 30 Tage im Monat, 10 Monate im Jahr, pro kWh Strom 0,7 Yuan).

Leistungsfaktorsituation
Der Gesamtrechtefaktor des Unternehmens stieg von 0,7 auf 0,95, der monatliche Rechtefaktor blieb bei 0,96–0,98 und die Strafe stieg von 15.000 Yuan pro Monat auf 3.000–5.000 Yuan pro Monat.
Der BLDC-Motor und der Softstarterfilter
Das Blindleistungskompensationsgerät hat die Fähigkeit, den Impulsstrom zu unterdrücken und die Blindleistungslast zu kompensieren, das Problem der Blindleistungsnachteile zu lösen, das Ausgangsvolumen des Transformators zu erhöhen, den Wirkleistungsverbrauch zu reduzieren und die Leistung zu erhöhen, was offensichtliche wirtschaftliche Vorteile mit sich bringt an das Unternehmen und Rückzahlung von Kundenprojektinvestitionen vor einem Jahr.Daher ist das Unternehmen mit der Blindleistungskompensation von bürstenlosen Gleichstrommotoren und Wechselrichterfiltern sehr zufrieden und wird in Zukunft einige Kunden vorstellen.