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化工行業(yè)
來源: | 作者:sxktdq | 發(fā)布時(shí)間: 2019-05-10 | 5113 次瀏覽 | 分享到:

案例一  有源濾波的改造

工況概述

JH企業(yè)新建項(xiàng)目系統(tǒng)額定電壓380V,所帶非線性負(fù)載為多臺變頻器,總裝機(jī)容量為300kVA,另配有無功補(bǔ)償裝置。

濾波裝置選型

我司根據(jù)變頻器負(fù)載的諧波理論發(fā)生量,并參考類似負(fù)載工況的測試數(shù)據(jù)(如下圖3),確定選用一套ZAPF150/380-A有源濾波裝置進(jìn)行諧波治理。

 

圖3:負(fù)載工況諧波電流頻譜圖

濾波效果

設(shè)備安裝后,經(jīng)現(xiàn)場測試,電流畸變率THDi高達(dá)34.7%,與預(yù)期值基本吻合。裝置投入運(yùn)行后,電流畸變率由34.7%下降到2.6%,如下表和圖4、圖5所示。

 

投入前諧波含量

投入后諧波含量

諧波次數(shù)

Ih/I1

Ih/I1

3

1.305%

0.478%

5

32.130%

0.674%

7

11.211%

0.679%

9

0.320%

0.297%

11

7.803%

0.710%

13

3.817%

0.521%

15

0.306%

0.052%

17

3.312%

0.464%

19

2.103%

0.639%

21

0.209%

0.263%

23

1.715%

0.409%

25

1.407%

0.489%

27

0.276%

0.170%

29

1.238%

0.397%

31

1.740%

0.243%

33

0.261%

0.324%

35

0.800%

0.279%

37

1.321%

0.815%

39

0.242%

0.240%

41

0.506%

0.120%

43

1.221%

0.337%

45

0.213%

0.347%

47

0.316%

0.765%

49

1.120%

0.573%

THDi

34.7%

2.613%

 


圖4: 投入前電流波形           圖5: 投入后電流波形


案例二 有源濾波改造案例

工況概述

LT企業(yè)的系統(tǒng)電壓為380V,其負(fù)載為70kW 6脈波相控整流型充電器,電流畸變率高達(dá)77.3%,如下圖6中橙色電流波形及圖7中L1。

濾波裝置選型

根據(jù)測試數(shù)據(jù)(參見圖6和圖7)計(jì)算,實(shí)際諧波電流約72A,選擇一套ZAPF-75/380-A有源濾波裝置,采用負(fù)載側(cè)安裝方式。

濾波效果

有源濾波裝置投運(yùn)后,網(wǎng)側(cè)電流得到了很好的改善,如下圖6和7。在圖6中,橙色曲線為補(bǔ)償前負(fù)載電流,淺綠色曲線為補(bǔ)償后注入系統(tǒng)的電流。圖7中,L1為補(bǔ)償前電流畸變率,L2為補(bǔ)償后電流畸變率。


         

  圖6: 補(bǔ)償前后電流波形                              圖7:補(bǔ)償前后電流畸變率


案例三   變頻器在制藥行業(yè)應(yīng)用
下面主要針對化工及制藥行業(yè)常見的攪拌器、離心機(jī)生產(chǎn)中的利與弊進(jìn)行分析。

1、攪拌器(發(fā)酵罐、攪拌罐)類負(fù)載
  攪拌器類負(fù)載也是制藥及化工車間最常見、比較多的負(fù)載,功率規(guī)格較多,從變頻器選型上選擇同等功率的恒轉(zhuǎn)矩變頻器。
2、離心機(jī)類負(fù)載
  離心機(jī)械屬于大慣量負(fù)載,速度變化較大,一般都要配制動(dòng)單元、制動(dòng)電阻,實(shí)現(xiàn)快速停車。工作周期是反復(fù)短時(shí)制,甚至是正反轉(zhuǎn)的控制。

變頻器在離心機(jī)的典型應(yīng)用

機(jī)器說明

 臥式螺旋過濾離心機(jī)是利用過濾原理分離懸浮液,對含有固相顆粒的懸浮液均可作固液分離或離心脫水,離心機(jī)可配備洗滌功能。



主要特點(diǎn)

臥式螺旋過濾離心機(jī)具有連續(xù)運(yùn)行、自動(dòng)卸料、固相脫水率高、結(jié)構(gòu)緊湊、分離效率高、操作維修方便、占地面積小等特點(diǎn),它能大大地降低物料熱干燥的成本,甚至可省去干燥程序。因此廣泛適用于化工、食品、化纖、制鹽、制堿等行業(yè)作懸浮液固液分離和脫水。

控制工藝要求及電氣控制方案

用PLC控制變頻器轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)矩控制方案,主要針對主機(jī)和副機(jī)的控制,主機(jī)和副機(jī)共直流母線如下圖:
1-主變頻器;2-主電機(jī);3-離心機(jī);4-差速器;5-副電機(jī);6-副變頻器;

離心機(jī)3由主電機(jī)2驅(qū)動(dòng),差速器小軸和副電機(jī)5同軸連接。主、副電機(jī)的轉(zhuǎn)速由變頻器1、6控制,二臺電機(jī)的直流母線并連,三相電源輸入主變頻器1。  

 
        在螺旋滯后時(shí),再生的能量送到副變頻器的直流母線上,由于主、副變頻器的直流母線并連,該能量就經(jīng)過主變頻器被主電機(jī)利用。

        當(dāng)多臺離心機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí),減少了制動(dòng)單元的重復(fù)配置,且中間直流母線的電壓恒定,電容并聯(lián)的儲(chǔ)能容量更大,減少對電網(wǎng)的影響引起的波動(dòng),多個(gè)變頻器所產(chǎn)生的不同次諧波干擾亦可以相互抵銷;此外,并聯(lián)冗余也可以增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的可靠性

離心機(jī)環(huán)境要求:

        離心機(jī)設(shè)備多運(yùn)行于潮濕、污染嚴(yán)重或腐蝕性,變頻器必須體現(xiàn)高穩(wěn)定性、高可靠性,且對控制元件進(jìn)行防腐加厚涂層處理,才能在惡劣環(huán)境中長期運(yùn)行。

變頻器產(chǎn)品需求及機(jī)會(huì):

 變頻器產(chǎn)品全系列支持共直流母線的應(yīng)用,順應(yīng)該行業(yè)中的高端需求;并且可以擴(kuò)展DP通訊卡,也使得該產(chǎn)品與離心機(jī)控制系統(tǒng)中常見的SIEMENS的PLC之間的控制模式選擇更加靈活。從而有更好的合作空間。

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