Table of Contents
Giới thiệu
Cơ sở sản xuất lớn tiêu thụ một lượng lớn năng lượng điện, và chi phí của năng lượng đó trực tiếp gắn liền với chất lượng điện. Khi các dòng điện và các dòng điện phản ứng chảy qua mạng lưới phân phối, chúng tạo ra các tổn thất khác trong việc biến đổi, cáp và chuyển đổi. Những thiệt hại này không chỉ gắn liền với hóa đơn điện mà còn làm ngắn hơn và gây ra thời gian bị bỏ hoang.
Quá trình sáng tạo
Cơ sở vật chất là một nhà cung cấp máy móc tự động lớn sản xuất các thành phần động cơ, các khối động cơ và nhà ở truyền tải. sàn nhà thực vật trải dài hơn 500.000 feet vuông và chứa một lượng lớn các vật liệu điện: hơn 200 CNC làm gia công trung tâm, 80 trạm điện tử, hệ thống băng tải, đường kính sơn, và máy in nặng. mỗi loại tải này sẽ thu hút dòng điện từ trong hệ thống phân phối điện của nhà máy.
Phân loại vấn đề, nhiều máy hoạt động ở yếu tố năng lượng thấp do sự gia tăng của máy thu hồi, ổ đĩa tần số biến số (VFD), và chuyển đổi nguồn cung cấp điện không điều chỉnh. Điều này dẫn đến nhu cầu điện phản ứng cao, phạt tiện ích và tăng nhiệt độ trong việc biến đổi và cáp cáp. Cơ sở này đã dựa vào ngân hàng lọc thụ động, nhưng những cái bị mất điều chỉnh như là hàng loạt thời gian thay đổi, thậm chí gây ra sự cộng hưởng từ điện áp.
Những thử thách
Một cuộc kiểm toán chất lượng điện chi tiết tiết tiết tiết tiết lộ một số vấn đề liên quan đến các vấn đề ảnh hưởng đến các hoạt động và chi phí:
- Ở điểm kết nối chung đạt 22%, cao hơn giới hạn 8% khuyến khích.
- Hình phạt năng lượng hoạt động:) yếu tố năng lượng trung bình của cây bay lượn khoảng 0.78, dẫn đến việc tăng giá trị từ công ty tiện ích.
- Thiết bị phát triển thất bại:) Các ngân hàng phụ trách sửa chữa hệ thống điện hiện có thất bại mỗi 6 đến 8 tháng.
- Áp lực tổng hợp:) Nhà cung cấp tiện ích gần đây đã thắt chặt các đòi hỏi tuân thủ dưới mã lưới địa phương, đe dọa ngắt kết nối nếu mức độ điều hòa không được đưa ra trong giới hạn đã xác định.
Hiểu các bộ lọc hoạt động
Bộ lọc điều hòa (AHF) là những thiết bị điện tử có khả năng tiêm một số điện tử vào mạng điện để hủy bỏ các dòng điện được vẽ ra bởi các vật chứa không tuyến tính. Không như bộ lọc bị động, được điều chỉnh theo tần số âm thanh riêng lẻ và có thể trở thành không hiệu quả khi điều kiện hệ thống thay đổi, bộ lọc hoạt động liên tục cảm nhận được dòng và tạo ra một dạng sóng đối ngược chính xác hiện thời. Phản ứng thời này cho phép chúng giảm thiểu nhiều độ tác động đồng thời, bù đắp điện phản ứng lại, và thậm chí cân bằng nếu được cấu hình như một điều kiện năng lượng hợp nhất.
Bộ lọc hoạt động hiện đại dùng khả năng cách ly lưỡng cực (IGBTs) được điều khiển bởi bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số. Chúng có thể chuyển đổi với tần số cao (thường là 10–20 kHz) để tạo ra một dòng điện tổng hợp lại, hủy bỏ hệ thống điều hòa đến thứ 50. Nhiều đơn vị cũng kết hợp một yếu tố [FLT: 0] hiệu chỉnh [FLT: 1) năng lượng [FL: 1), hấp thụ hay cung cấp năng lượng điện để duy trì hệ thống gần như cần thiết để duy trì hệ thống hợp nhất.
Những đặc điểm kỹ thuật khóa của các đơn vị đã chọn
- Báo cáo sửa lỗi: 300 A trên mỗi đơn vị ( Thao tác riêng cho dung lượng cao hơn)
- Khả năng hủy bỏ hợp âm: thứ hai đến thứ 50
- Thời gian ứng phó: ít hơn 100 G
- Sửa chữa yếu tố điện nhúng (0.9 bắt đầu đến 0.9 cacitiive)
- Giao tiếp Modbus TCP để hợp nhất với thực vật SCADA
Những bước tiến
Dự án được thực hiện trong bốn giai đoạn, bắt đầu với một đánh giá toàn diện và kết thúc với ủy ban và huấn luyện tổng hợp.
Giai đoạn 1: Phân tích chất lượng điện chi tiết
Một chiến dịch đo lường dài một tuần sử dụng 3 phần của chất lượng điện phân tích được thực hiện tại 15 điểm then chốt trong hệ thống phân phối dữ liệu thu thập bao gồm điện áp và sóng hiện tại, yếu tố năng lượng, và sự kiện điện áp. hồ sơ tải được liên quan đến lịch trình sản xuất để xác định các vùng gây xúc phạm nhất.
Giai đoạn 2: Thiết kế và Lọc Bộ lọc
Dựa trên đánh giá, đội kỹ thuật xác định rằng cần phải có tổng hợp 1.200 A của dòng điện hòa âm. họ chọn 6 300 mô-đun lọc hoạt động, mỗi mô-đun có sẵn ở DC và những người hâm mộ làm mát thừa. 3 mô-đun được đặt tại bảng chuyển đổi số lượng thấp (2000 kVA) và 3 ô nhiễm còn lại được phân phối cho 2 tế bào sản xuất phụ
Giai đoạn 3: Cài đặt và Hợp nhất
Cài đặt diễn ra trong khi thực vật bị tắt theo lịch. Mỗi bộ lọc hoạt động được gắn trên một sàn dành riêng cạnh bộ công tắc đã có, với kết nối xe buýt bị chốt đến thanh xe buýt chính. Một vòng biến đổi hiện thời (CT) được cài đặt trên bộ điều khiển cho bộ nạp để cung cấp tín hiệu phản hồi. Các đơn vị điều khiển bộ lọc được gắn kết daisy-chained qua cáp quang và kết nối với hệ thống quản lý năng lượng của nhà máy với hệ thống giám sát từ xa.
Giai đoạn 4: Ủy ban và Điều chỉnh
Sau khi tăng cường năng lượng cho bộ lọc, kỹ sư ủy quyền đặt chế độ bù đắp hòa âm để nhắm mục tiêu vào các cuộc kiểm tra hàng ngày, thứ 5, 7, 11, và 13 cụ thể, trong khi để lại hệ thống miễn phí để hủy bỏ bất kỳ các lệnh khác đến thứ 50. yếu tố điện được đặt vào mục tiêu là 0.99.
Kết quả và lợi ích
Các phép đo sau chấn động, được thực hiện sau hai tuần định cư, cho thấy sự cải tiến đáng kể trên tất cả các số chủ đề:
- Việc giảm biến đổi chính (FLT: 1):) [FLT: 1], trong vòng kiểm soát IEE 519-14. Lệnh âm thanh cá nhân ), như dòng 5 (thường là 14%), giảm xuống còn 2%.
- bù lại điện hoạt động: Hệ số điện trung bình được cải thiện từ 0.78 đến 0.993, loại bỏ tất cả các hình phạt điện phản ứng. Tiện ích xác nhận nhà máy đã đạt được thiết bị ngắt điện cao nhất.
- Việc tiết kiệm và giảm thiểu thiệt hại:) đã đo ) [FLT:] [FLT:] sự mất mát trong các dây cáp chính giảm 18%. Sự mất mát lõi bộ máy giảm dần vì nội dung điều hòa thấp hơn, và tổng thể tiêu thụ năng lượng ) I [FLT:]]] sau khi kế toán cho bộ lọc hoạt động của chính bộ lọc rút ra dấu hiệu của mình.
- Sự kiện xác thực về định lượng:) lỗi ổ đĩa giảm xuống còn chưa đầy một tháng.
Ảnh hưởng tài chính và ROI
Tổng chi phí dự án là 185.000 đô la, bao gồm thiết bị, cài đặt, ủy thác và đào tạo.
- Hình phạt tiện ích tái sử dụng: ) 2.16.000 đô mỗi năm (tỉ lệ năng lượng chủ động bị loại bỏ)
- tiết kiệm lưu lượng:) (12.000 Mỹ kim mỗi năm) (phụ thuộc vào 6.5% mức tiêu dùng hàng năm là 0,10/kWh và 20 GWh)
- Bảo trì và giảm giờ: 95,000 USD mỗi năm (các phần thay thế, lao động, và mất sản xuất)
Tổng số tiền tiết kiệm hàng năm vượt quá 43.000 đô la, cho một khoảng thời gian trả lại đơn giản là khoảng 5.2 tháng.
Kết luận
Nghiên cứu này xác nhận rằng bộ lọc điều hòa hoạt động là một giải pháp hiệu quả để giảm thiểu mất điện trong cơ sở sản xuất lớn. Bằng cách đồng thời xác định sự bóp méo âm thanh, điện phản ứng, và yếu tố điện năng, những thiết bị này cung cấp cả lợi ích hoạt động lẫn tài chính. Các phần phụ tùng ô tô không chỉ cắt giảm chi phí điện năng và thiết bị cải thiện uy tín nhưng còn bảo vệ hệ thống điện trong tương lai chống lại các quy định chất lượng điện ngày càng chặt chẽ.
Đối với các kỹ sư công nghiệp và quản lý cơ sở phải đối mặt với những thách thức tương tự, một phương pháp có hệ thống - bắt đầu với một kiểm toán kỹ lưỡng, làm cho bộ lọc phân tích chính xác, và kết hợp chúng với các hệ thống giám sát hiện tại - là con đường chắc chắn nhất để thành công. bộ lọc hoạt động đại diện cho một công nghệ trưởng thành với một kỷ lục mạnh mẽ trong môi trường đòi hỏi, và sự trở lại về đầu tư có thể được đo đếm trong nhiều tháng, không phải năm.
Để đọc thêm về tiêu chuẩn chất lượng và kỹ thuật giảm thiểu âm học, hãy đề cập đến [FLT: 0] hướng dẫn lọc hoạt động và ) TT ) Thuyết phục [FLT:] thực hiện . Hơn nữa, [FL:4] Bộ lọc hoạt động .S. Bộ sản xuất năng lượng cao [FLT:] [FT:] nguồn năng lượng giá trị] cung cấp về chất lượng năng lượng chất lượng.