ユーザーの基本情報
プラスチック製品会社は主にPE給水管、金属ベローズ排水管などを生産しています。同社は4つの生産ラインを持ち、駆動力の一部はDCブラシレスモーターとDC可変周波数駆動モーターを使用しており、4セットの400KVA、各変圧器があります。下圧側 容量補正ボックスを搭載。電源系統図は以下の通りです。
実稼働データ
400KVA 変圧器の DC モーター、インバーターの高出力は 360KW、平均力率は PF=0.7、動作電流は 780A、各変圧器の下にある無効な補償ボックスが頻繁にトリップし、コンデンサが膨張して漏れ、コントローラーが異常を制御できないなどの現象があり、総合率はわずか0.8で、無効な罰金は月額約15,000円です。さらに、生産ラインのモーターやソフトスターターが損傷し、生産に影響を与える場合もあります。
電力系統状況分析
DC ブラシレス モーターとインバーター整流電源の主な負荷は 6 つのシングル パルス整流電源です。整流装置の動作中に、AC が DC に変換され、多数のパルス電流源が形成され、電力網に高調波電流が導入され、電力網に影響を与える可能性があります。特性インピーダンスはパルス電流の動作電圧を引き起こし、その結果、動作電圧と電流がフレームから外れ、スイッチング電源の品質と動作の安全性が危険にさらされ、ライン損失と動作電圧偏差が増加し、電力網や発電所自体の電気機器に悪影響を及ぼします。
プログラム コントローラー コンピューター インターフェイス (PLC) は、スイッチング電源の動作電圧の高調波歪みに敏感です。一般に、総パルス電流動作電圧のフレーム損失 (THD) が 5% 未満であることが規定されており、個々のパルス電流動作電圧のフレームレートが高すぎると、制御システムの動作エラーにより動作が中断される可能性があります。生産または操業に重大な責任を負う事故が発生した場合。
無効電力補償コンデンサバンクが動作すると、コンデンサバンクのパルス電流特性インピーダンスが小さいため、大量のパルス電流がコンデンサ構成に導入され、電流量が急速に膨張し、寿命に重大な影響を与えます。 。一方、コンデンサバンクのパルス電流コンデンサがシステムソフトウェアの等価パルス電流インダクタと同等の場合、高調波電流の増加(2～10倍)によりコンデンサが過熱して破壊する可能性があります。パルス電流により出力電力の周波数が変化します。正弦波はフレームから外れて鋸歯状の鋭い波となり、絶縁層材料の部分放電を引き起こし、絶縁層材料の脆化を促進し、コンデンサの損傷を引き起こす可能性があります。したがって、DCブラシレスモータやインバータの電力補償にはコンデンサ無効電力補償筐体は使用できず、低圧無効電力補償にはパルス電流抑制機能付きフィルタを選定する必要があります。
フィルタ無効電力補償治療計画
ガバナンスの目標
フィルタ補償装置の設計は、高調波抑制および無効電力抑制管理の要件を満たします。
0.4KV系運転モードでは、フィルタ補償装置動作後はパルス電流が抑制され、月平均力率は0.92程度となっています。
フィルタ補償分岐回路接続による高次高調波共振、共振過電圧、過電流が発生しません。
標準に準拠した設計
電力品質 公共系統高調波 GB/T14519-1993
電源品質 電圧変動とフリッカ GB12326-2000
低圧無効電力補償装置の一般技術条件 GB/T 15576-1995
低圧無効電力補償装置 JB/T 7115-1993
無効電力補償技術条件 JB/T9663-1999 低圧電力および電子機器の高次高調波電流制限値より「低圧無効電力自動補償制御装置」 GB/T17625.7-1998
電気技術用語 電力コンデンサ GB/T 2900.16-1996
低電圧シャントコンデンサ GB/T 3983.1-1989
リアクター GB10229-88
リアクター IEC 289-88
低圧無効電力補償制御装置注文技術条件 DL/T597-1996
低電圧電気エンクロージャ保護グレード GB5013.1-1997
低圧完全開閉装置および制御装置 GB7251.1-1997
デザインのアイデア
会社の特定の状況に従って、当社は一連の詳細なDCモーターとソフトスターター無効電力補償フィルタースキームを設計しました。負荷力率と高調波抑制を十分に考慮し、当社変圧器の低圧無効電力補償用0.4KV下限電圧側にフィルタを設置し、高調波を抑制し、無効電力を補償し、力率を改善します。DC モーターとインバーターの動作中に、整流デバイスは 6K+1 の高調波を生成します。電流がフーリエ級数分解・変換されると、250HZの5倍、350HZ以上の高調波が7倍発生します。したがって、中間周波電気炉フィルタの無効電力補償の設計では、フィルタ補償ブランチが無効電力を補償し、力率を改善しながら高調波を効果的に抑制できることを保証するために、250HZ、350HZ以上の周波数を設計する必要があります。
デザインの割り当て
400KVA変圧器に対応するDCモーターと周波数変換器の生産ラインの総合電力は0.7から0.95以上に補正されます。フィルタ補償器は 380kvar の容量に設定する必要があり、4 つの容量グループに分割され、それぞれ変圧器の低圧側の曲がりを補償するために自動的に遮断されます。分類された調整容量は 45kvar で、生産ラインのさまざまな電力要件に適応できるため、調整された電力が 0.9 以上になるように設計されています。
フィルタ補正導入後の影響解析
2010年7月、直流電動機および周波数変換器用フィルタ無効電力補償装置を設置し、運用を開始しました。このデバイスは、DC モーターと周波数変換器の負荷変化を自動的に追跡し、リアルタイムで高次高調波を抑制し、無効電力を補償し、力率を改善します。詳細は次のとおりです。
フィルタ補償装置使用後の力率変化曲線は約0.99（フィルタ補償装置を外すと盛り上がった部分は約0.7）となります。
ロード操作
400KVA 変圧器で使用される電流は 770A から 520A に減少し、33% 減少しました。補償後の電力損失低減値は WT=△Pd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosφ1/cosφ2)2]=5×{(0.7×400)400}2×0.4≒2.8( kw・h) 式中、Pd は変圧器の短絡損失であり、5KW であり、年間の電気代節約額は 2.8*20*30*10*0.7=11,700 元（20 時間労働に基づく）となります。日、月 30 日、年間 10 ヶ月、kwh あたりの電力量 0.7 元）。
力率の状況
同社の全体的な権利係数は 0.7 から 0.95 に増加し、月間権利係数は 0.96 ～ 0.98 にとどまり、違約金は月額 15,000 元から月額 3,000 ～ 5,000 元に増加しました。
BLDCモーターとソフトスターターフィルター
無効電力補償装置は、パルス電流を抑制して無効電力負荷を補償し、無効電力ペナルティの問題を解決し、変圧器の出力容量を増加させ、有効電力消費を削減し、出力を増加させる機能を備えており、明らかな経済的メリットをもたらします。会社に報告し、1 年前の顧客プロジェクトへの投資を返還します。したがって、同社はブラシレス DC モーターとインバーター フィルターの無効電力補償に非常に満足しており、将来的にはいくつかの顧客を紹介する予定です。
投稿日時: 2023 年 4 月 14 日