플라스틱 파이프 공장 사례

사용자 기본정보
플라스틱 제품 회사는 주로 PE 급수관, 금속 벨로우즈 배수관 등을 생산합니다. 이 회사는 4개의 생산 라인을 보유하고 있으며, 구동력의 일부는 DC 브러시리스 모터와 DC 가변 주파수 구동 모터를 사용하며, 각 변압기에는 400KVA 4세트가 있습니다. 하부 압력 측 용량 보상 상자가 장착되어 있습니다.전원 공급 시스템 다이어그램은 다음과 같습니다.

실제 운영 데이터
400KVA 변압기의 DC 모터, 인버터의 고전력은 360KW, 평균 역률은 PF=0.7, 작동 전류는 780A, 각 변압기 아래의 잘못된 보상 상자가 자주 트립되고 커패시터가 팽창하고 누출되며 컨트롤러는 이상 현상 등을 제어할 수 없습니다. 현상, 종합 요율은 0.8에 불과하고, 무효 벌금은 월 15,000 정도입니다.또한, 생산 라인의 모터와 소프트스타터가 손상되어 생산에 영향을 미치는 경우도 있습니다.

전력계통 상황분석
DC 브러시리스 모터 및 인버터 정류기 전원 공급 장치의 주요 부하는 6개의 단일 펄스 정류기 전원 공급 장치입니다.정류기 장비 작동 중에 AC는 DC로 변환되어 많은 수의 펄스 전류원을 형성하고 전력망에 고조파 전류를 도입하여 전력망에 영향을 미칠 수 있습니다.특성임피던스는 펄스전류의 동작전압을 발생시켜 동작전압과 전류의 틀을 벗어나게 하여 스위칭 전원공급장치의 품질과 동작안전을 위협하고 선로손실과 동작전압편차를 증가시키며, 전력망과 발전소 자체의 전기 장비에 부정적인 영향을 미칩니다.
프로그램 컨트롤러 컴퓨터 인터페이스(PLC)는 스위칭 전원 공급 장치의 작동 전압의 고조파 왜곡에 민감합니다.일반적으로 총 펄스 전류 작동 전압 프레임 손실(THD)은 5% 미만이고 개별 펄스 전류 작동 전압이 프레임 속도가 너무 높으면 제어 시스템의 작동 오류로 인해 중단될 수 있다고 규정되어 있습니다. 생산 또는 운영으로 인해 대규모 생산 책임 사고가 발생합니다.
무효전력 보상 커패시터 뱅크를 가동하면 커패시터 뱅크의 펄스전류 특성 임피던스가 작기 때문에 커패시터 구성에 많은 양의 펄스전류가 유입되어 전류량이 급격하게 팽창하여 수명에 심각한 영향을 미치게 된다. .반면, 커패시터 뱅크의 펄스 전류 커패시터가 시스템 소프트웨어의 등가 펄스 전류 인덕터와 동일할 경우 고조파 전류(2~10배)의 증가로 인해 커패시터가 과열되어 파손될 수 있으며, 펄스 전류로 인해 출력 전력의 주파수가 변경됩니다.정현파 파형은 프레임을 벗어났기 때문에 톱니 모양의 날카로운 파동이 발생하고 절연층 재료의 부분 방전이 발생하여 절연층 재료의 취약성이 가속화되고 커패시터가 손상될 수 있습니다.따라서 DC 브러시리스 모터 및 인버터 전력 보상에는 커패시터 무효 전력 보상 캐비닛을 사용할 수 없으며, 저전압 무효 전력 보상에는 펄스 전류 억제 기능이 있는 필터를 선택해야 합니다.

필터 무효전력 보상처리 방안
거버넌스 목표
필터 보상 장비의 설계는 고조파 억제 및 무효 전력 억제 관리 요구 사항을 충족합니다.
0.4KV 시스템 작동 모드에서 필터 보상 장비가 작동된 후 펄스 전류가 억제되고 월 평균 역률은 약 0.92입니다.
필터 보상 분기 회로 연결로 인한 고차 고조파 공진, 공진 과전압, 과전류가 발생하지 않습니다.

디자인은 표준을 따릅니다
전력 품질 공공 전력망 고조파 GB/T14519-1993
전원 품질 전압 변동 및 깜박임 GB12326-2000
저전압 무효 전력 보상 장치 GB/T 15576-1995의 일반 기술 조건
저전압 무효전력 보상장치 JB/T 7115-1993
무효 전력 보상 기술 조건 JB/T9663-1999 저전압 전력 및 전자 장비의 고차 고조파 전류 제한 값에서 "저전압 무효 전력 자동 보상 컨트롤러" GB/T17625.7-1998
전기 기술 용어 전력 커패시터 GB/T 2900.16-1996
저전압 션트 커패시터 GB/T 3983.1-1989
원자로 GB10229-88
반응기 IEC 289-88
저전압 무효전력 보상 컨트롤러 주문 기술 조건 DL/T597-1996
저전압 전기 인클로저 보호 등급 GB5013.1-1997
저전압 전체 개폐 장치 및 제어 장비 GB7251.1-1997

디자인 아이디어
회사의 특정 상황에 따라 당사는 상세한 DC 모터 및 소프트 스타터 무효 전력 보상 필터 세트를 설계했습니다.부하 역률 및 고조파 억제를 충분히 고려하여 당사 변압기 0.4KV 저압측에 저전압 무효전력 보상용 필터를 설치하여 고조파 억제, 무효전력 보상 및 역률 개선을 꾀합니다.DC 모터 및 인버터 작동 중에 정류 장치는 6K+1 이상의 고조파를 생성합니다.전류를 푸리에 급수로 분해, 변환하면 250HZ의 5배, 350HZ 이상에서는 7배의 고조파가 생성됩니다.따라서 중간주파 전기로 필터 무효전력 보상 설계에서는 필터 보상 분기가 무효전력을 보상하고 역률을 개선하면서 고조파를 효과적으로 억제할 수 있도록 250HZ, 350HZ 이상의 주파수를 설계해야 합니다.
디자인 과제
400KVA 변압기에 해당하는 DC 모터 및 주파수 변환기 생산 라인의 종합 전력은 0.7에서 0.95 이상으로 보상됩니다.필터 보상기는 380kvar의 용량으로 설정해야 하며, 이는 4개의 용량 그룹으로 나누어지며 각각 변압기의 저전압 측 굽힘을 보상하기 위해 자동으로 차단됩니다.분류된 조정 용량은 45kvar이며 생산 라인의 다양한 전력 요구 사항에 적응할 수 있으므로 조정된 전력이 0.9 이상임을 완전히 보장하도록 설계되었습니다.

필터 보상 설치 후 효과 분석
2010년 7월에는 DC 모터 및 주파수 변환기용 필터 무효전력 보상장치가 설치되어 가동되었습니다.이 장치는 DC 모터 및 주파수 변환기의 부하 변화를 자동으로 추적하고 고차 고조파를 실시간으로 억제하며 무효 전력을 보상하고 역률을 개선합니다.세부 사항은 다음과 같습니다.

필터 보상 장치 사용 후, 필터 보상 장치 사용 후의 역률 변화 곡선은 약 0.99 입니다. (필터 보상 장치를 제거하면 올라간 부분은 약 0.7 입니다.)

로드 작업
400KVA 변압기에 사용되는 전류는 770A에서 520A로 33% 감소했습니다.보상 후 전력 손실 감소 값은 WT=ΔPd*(S1/S2)2*τ*[1-(cosΦ1/cosΦ2)2]=5×{(0.7×400)400}2×0.4≒2.8( kw·h) 식에서 Pd는 변압기의 단락손실로 5KW이고, 연간 전기료 절감액은 2.8*20*30*10*0.7=11,700위안(1년 20시간 작업 기준)이다. 일, 월 30일, 연간 10개월, kwh당 전기료 0.7위안).

역률 상황
회사의 전체 권리 계수는 0.7에서 0.95로 증가했고, 월 권리 계수는 0.96~0.98로 유지되었으며, 벌금은 월 15,000위안에서 월 3,000~5,000위안으로 인상되었습니다.
BLDC 모터 및 소프트스타터 필터
무효 전력 보상 장치는 펄스 전류를 억제하고 무효 전력 부하를 보상하고, 무효 전력 페널티 문제를 해결하고, 변압기의 출력량을 늘리고, 유효 전력 소비를 줄이고, 출력을 증가시켜 명백한 경제적 이익을 가져오는 기능을 가지고 있습니다. 회사에 1년 전 고객 프로젝트 투자금을 반환했습니다.따라서 회사는 브러시리스 DC 모터 및 인버터 필터의 무효전력 보상에 매우 만족하고 있으며 향후 일부 고객에게 소개할 예정입니다.