Tło
Obecnie firmy produkujące chipy rozwijają się szybko przy wsparciu polityk krajowych. Ich produkcja wymaga jednak precyzyjnej kontroli energii i wiąże się z szerokim wykorzystaniem obciążeń nieliniowych, takich jak regulatory i przetwornice częstotliwości. Chociaż urządzenia te poprawiają wydajność produkcji, powodują poważne problemy z jakością energii w sieci elektroenergetycznej, takie jak harmoniczne, migotanie napięcia, anomalie mocy biernej i przetężenie linii neutralnej, zagrażając bezpieczeństwu sprzętu i stabilności produkcji. Dlatego konieczne jest zapewnienie zarządzania zgodnie z kilkoma normami krajowymi, w tym z „Jakością energii-Harmonicznymi w publicznych sieciach elektroenergetycznych” (GB/T14549-93).
Problemy z jakością energii
Poważne przekroczenia harmoniczne
Transformator o mocy 1600 kVA w fabryce w Wuxi wykazywał całkowity współczynnik odkształceń napięcia wynoszący 5,6% i współczynnik zniekształceń prądu wynoszący 52,3%, podczas gdy transformator o mocy 2000 KVA wykazał odkształcenie napięcia wynoszące 3,9% i odkształcenie prądu wynoszące 29,7%, co w obu przypadkach przekraczało normy krajowe. Wystąpiły-harmoniczne wyższego rzędu powyżej 21. rzędu, zakłócające sygnały sterujące i detekcyjne oraz powodujące poważne zniekształcenia kształtu fali prądu.
Problemy z mocą bierną i linią neutralną
Czysta kompensacja kondensatora łatwo prowadzi do skrócenia żywotności kondensatora, rezonansu systemu i wzmocnienia harmonicznych. Część mocy biernej jest zwracana pojemnościowo, powodując wzrost napięcia. Występuje również-nierównowaga prądu trójfazowego: prąd fazowy N-fazowy transformatora 1600 kVA wynosi 25 A, a napięcie wynosi 0,33 V, podczas gdy prąd fazowy N-fazowy transformatora 2000 kVA wynosi 15,2 A, a napięcie 0,17 V. Ponadto napięcie fazowe wzrasta ze względu na problemy z jakością energii.
Rozwiązania
Łagodzenie harmonicznych
Redukcję harmonicznych na miejscu- osiąga się za pomocą filtrów mocy czynnej serii APF. Jeden zestaw „APF/100/0.4 + APF/60/0.4” jest używany dla transformatora 1600 kVA, a dwa zestawy APF/100/0.4 są używane dla transformatora 2000 kVA, filtrując harmoniczne w czasie rzeczywistym.
Modernizacja kompensacji mocy biernej
Pasywna kompensacja reaktancji pojemnościowej została zastąpiona aktywną kompensacją generatora statycznego SVG, co pozwala uniknąć zagrożeń związanych z pojemnościową mocą bierną, wzmocnieniem harmonicznych i ryzykiem rezonansu, a w szczególności rozwiązuje problemy harmoniczne w rozproszonym sprzęcie nieliniowym o dużej-mocy.
Analiza korzyści
Sprzęt i bezpieczeństwo
Współczynnik filtrowania harmonicznych przekracza 97%, zgodnie z GB/T24337-2009; zmniejsza straty ciepła sprzętu, obniża straty żelaza i miedzi w transformatorze, wydłuża żywotność sprzętu o ponad 30%, zmniejsza roczne koszty konserwacji o 20% i zmniejsza ryzyko, takie jak pożar kabli i zadziałanie przełączników.
Efektywność energetyczna i produkcja
Współczynnik mocy poprawił się do ponad 0,95, stopień oszczędności energii 5%-10%, co zmniejsza koszty energii elektrycznej i straty w sieci; stabilność napięcia, poprawa efektywności energetycznej i wydajności produkcji, zwiększenie dokładności precyzyjnego sprzętu i zmniejszenie współczynnika złomowania wiórów.
System i środowisko
Zapobiega sprzężeniu zwrotnemu i rezonansowi mocy biernej, poprawia wykorzystanie transformatora i skutecznie zwiększa wydajność; ogranicza zakłócenia w systemach komunikacji i automatyki, zapewnia bezpieczeństwo sieci, a jednocześnie oszczędza energię i chroni środowisko.