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化工行业
来源: | 作者:sxktdq | 发布时间: 2019-05-10 | 206 次浏览 | 分享到:

案例一  有源滤波的改造

工况概述

JH企业新建项目系统额定电压380V,所带非线性负载为多台变频器,总装机容量为300kVA,另配有无功补偿装置。

滤波装置选型

我司根据变频器负载的谐波理论发生量,并参考类似负载工况的测试数据(如下图3),确定选用一套ZAPF150/380-A有源滤波装置进行谐波治理。

 

图3:负载工况谐波电流频谱图

滤波效果

设备安装后,经现场测试,电流畸变率THDi高达34.7%,与预期值基本吻合。装置投入运行后,电流畸变率由34.7%下降到2.6%,如下表和图4、图5所示。

 

投入前谐波含量

投入后谐波含量

谐波次数

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%

 


图4: 投入前电流波形           图5: 投入后电流波形


案例二 有源滤波改造案例

工况概述

LT企业的系统电压为380V,其负载为70kW 6脉波相控整流型充电器,电流畸变率高达77.3%,如下图6中橙色电流波形及图7中L1。

滤波装置选型

根据测试数据(参见图6和图7)计算,实际谐波电流约72A,选择一套ZAPF-75/380-A有源滤波装置,采用负载侧安装方式。

滤波效果

有源滤波装置投运后,网侧电流得到了很好的改善,如下图6和7。在图6中,橙色曲线为补偿前负载电流,浅绿色曲线为补偿后注入系统的电流。图7中,L1为补偿前电流畸变率,L2为补偿后电流畸变率。


         

  图6: 补偿前后电流波形                              图7:补偿前后电流畸变率


案例三   变频器在制药行业应用
下面主要针对化工及制药行业常见的搅拌器、离心机生产中的利与弊进行分析。

1、搅拌器(发酵罐、搅拌罐)类负载
  搅拌器类负载也是制药及化工车间最常见、比较多的负载,功率规格较多,从变频器选型上选择同等功率的恒转矩变频器。
2、离心机类负载
  离心机械属于大惯量负载,速度变化较大,一般都要配制动单元、制动电阻,实现快速停车。工作周期是反复短时制,甚至是正反转的控制。

变频器在离心机的典型应用

机器说明

 卧式螺旋过滤离心机是利用过滤原理分离悬浮液,对含有固相颗粒的悬浮液均可作固液分离或离心脱水,离心机可配备洗涤功能。



主要特点

卧式螺旋过滤离心机具有连续运行、自动卸料、固相脱水率高、结构紧凑、分离效率高、操作维修方便、占地面积小等特点,它能大大地降低物料热干燥的成本,甚至可省去干燥程序。因此广泛适用于化工、食品、化纤、制盐、制碱等行业作悬浮液固液分离和脱水。

控制工艺要求及电气控制方案

用PLC控制变频器转速的转矩控制方案,主要针对主机和副机的控制,主机和副机共直流母线如下图:
1-主变频器;2-主电机;3-离心机;4-差速器;5-副电机;6-副变频器;

离心机3由主电机2驱动,差速器小轴和副电机5同轴连接。主、副电机的转速由变频器1、6控制,二台电机的直流母线并连,三相电源输入主变频器1。  

 
        在螺旋滞后时,再生的能量送到副变频器的直流母线上,由于主、副变频器的直流母线并连,该能量就经过主变频器被主电机利用。

        当多台离心机并联运行时,减少了制动单元的重复配置,且中间直流母线的电压恒定,电容并联的储能容量更大,减少对电网的影响引起的波动,多个变频器所产生的不同次谐波干扰亦可以相互抵销;此外,并联冗余也可以增强整个系统的可靠性

离心机环境要求:

        离心机设备多运行于潮湿、污染严重或腐蚀性,变频器必须体现高稳定性、高可靠性,且对控制元件进行防腐加厚涂层处理,才能在恶劣环境中长期运行。

变频器产品需求及机会:

 变频器产品全系列支持共直流母线的应用,顺应该行业中的高端需求;并且可以扩展DP通讯卡,也使得该产品与离心机控制系统中常见的SIEMENS的PLC之间的控制模式选择更加灵活。从而有更好的合作空间。

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