시간: 2023년 12월 25일 |출처: 아크렐
개요: 전자 장치의 광범위한 사용으로 인해 비선형 부하가 증가하고 있으며 이로 인해 기업 전력망의 고조파 오염이 점점 더 심각해지고 있습니다.고조파의 악영향으로 인해 전기 품질이 저하되고 추가 손실이 증가하며 전력망의 신뢰성이 저하되어 기업의 전력 공급 및 소비 장비의 정상적인 작동에 영향을 미치고 심지어 장비가 손상되어 전기적 결함.본 논문에서는 전기안전에 대한 요구사항과 현황을 바탕으로 바이오의약품 안전 전원공급시스템에서 능동필터장치의 기능과 효과를 분석한다.
키워드: 고조파, 전력 품질, 능동 필터
1. 소개
오늘날 정류 장치가 큰 비율을 차지하는 제약 기업에는 다양한 전력 전자 장치가 널리 적용됩니다.인버터, DC 초퍼 등에 필요한 직류 전원은 주로 정류기 회로에서 공급됩니다.사이리스터 위상 제어 정류기 회로 또는 다이오드 정류기 회로는 심각한 고조파 소스입니다.전기 장비의 단일 용량은 작지만 그 수는 방대하며 대부분 스위칭 전원 공급 장치를 포함합니다.다양한 유형의 스위칭 전원 공급 장치 및 주파수 변환기가 형광등에서 생성된 고조파와 함께 점점 더 많이 사용되므로 전원 공급 장치의 고조파 오염이 점점 더 두드러지고 있습니다.계통 고조파는 전압, 전류 파형을 왜곡시켜 기업의 전력계통 및 전기설비에 많은 이상현상 및 고장을 발생시킵니다.고조파에 대한 효과적인 예방은 기업 전력 시스템의 안전한 작동에 있어 중요한 부분이 되었습니다.능동 필터는 CT를 통해 고조파 전류를 수집하여 CPU에서 각 고조파의 함량을 신속하게 계산 및 추출하고, 전력 장치에 고조파 전류와 진폭이 동일하고 반대 방향의 보상 전류를 생성하도록 지시하여 주입합니다. 시스템의 고조파 전류를 상쇄하기 위해 전력망에 연결됩니다.
2. 바이오의약품 산업의 전력품질 주요 특징
2.1 바이오의약품 산업은 클러스터 발전을 이루고 있습니다.산업클러스터 발전은 앞으로 피할 수 없는 추세이다.바이오의약품은 다양한 링크와의 연결이 필요한 프로세스의 조합이므로 전력 품질에 대한 거버넌스가 특히 중요합니다.장비나 전력 시스템에 오류가 발생하면 경제적 이익이 선형적으로 감소합니다.
2.2 주요 부하는 주파수 변환기로 구동되는 펌프와 모터입니다.주요 고조파 소스는 고조파 함량이 높은 주파수 변환기이며, 고조파 관리를 위해 별도의 APF 구성이 필요합니다.
3. 바이오의약품 전원 공급 및 배전 시스템의 고조파 소스
제약 산업의 급속한 발전으로 인해 제약 산업에는 많은 첨단 장비가 필요하게 되었습니다.다수의 펌프 및 모터 부하가 존재하며, 이들 중 상당수에는 주파수 변환기가 장착되어 있습니다.주파수 변환기를 많이 적용하면 배전 시스템의 고조파 함량이 크게 증가합니다.
현재 대부분의 주파수 변환기는 AC 전류를 DC 전류로 변환하기 위해 6펄스 정류를 사용하므로 고조파는 주로 5차, 7차, 11차입니다.동시에 제약회사에는 일반적으로 대량의 정밀 장치를 갖춘 실험실과 자동 생산 라인이 있는데, 이는 많은 경우 고조파의 발생기이자 피해자입니다.고조파는 실험실 장비의 정상적인 작동에 영향을 미쳐 진행 중인 실험을 잃게 만듭니다.고조파는 또한 자동화 생산 라인의 지능형 컨트롤러 및 PLC 시스템에 영향을 미쳐 자동 제어 장비 고장을 유발합니다.따라서 제약기업의 조화적 문제는 광범위한 영향과 심각한 피해를 가져오며, 이에 대한 관리가 시급히 필요합니다.
3.1 연구기관 및 실험실
실험실에서는 첨단 장비, 정밀 장비 및 측정 장비, 스위칭 전원 공급 장치, 정류기 인버터, UPS/EPS 등과 같은 시스템의 정상적인 작동을 보장하기 위해 다수의 민감한 장비에 깨끗한 그리드 환경이 필요합니다. 이는 또한 더 큰 고조파 소스입니다.스위칭 전원 공급 장치 부하가 많은 실험실 및 기타 장소에서는 상당한 3차, 5차, 7차 고조파가 생성되므로 중성선에 대한 3차 고조파 전류의 영향에 특별한 주의를 기울여야 합니다.
3.2 자동 생산 라인
발효는 발효조에서 만들어지는 API 생산의 중요한 부분입니다.제품 생산량의 지속적인 확장, 새로운 공정의 업데이트 및 새로운 품종의 증가로 인해 발효기 제어, 교반 빈도 및 기간 조정에 대한 요구 사항이 다양해졌습니다.부하가 크고 전력 소비가 크며 발효 주기가 긴 상황을 위해 최근 몇 년 동안 발효 생산 기업에서는 장비 개조를 수행하기 위해 다양한 방법을 취했습니다.주파수 제어는 생산 공정의 요구 사항을 충족하고 소비를 줄일 수 있습니다.그러나 자동화가 지속적으로 개선됨에 따라 자동화 장비에 의한 전력 오염도 점점 더 심해지고 있습니다.자동 제어 시스템에 대한 해당 간섭도 점점 더 강해지고 있습니다.상대적으로 안정적인 친환경 전원 공급 장치를 얻기 위한 전원 공급 장치 필터링 및 정화에 대한 요구 사항도 점점 더 높아지고 있습니다.
4. 실제 사례
산둥성의 바이오의약품 전력 품질 관리 프로젝트를 예로 들면, 공장 책임자의 피드백에 따르면 공장 종합 사무실 건물과 생산 콘덴서 캐비닛의 반응기에서 잦은 트립 현상이 발생합니다. 작업장은 불에 탄 것으로 보이며 N-와이어 케이블은 과열되었습니다.그 주된 이유는 종합사무실 및 생산작업장에 인버터 공조장치, 컴퓨터 및 통신장비, LED 조명, 펌프 등의 부하가 많아 고조파가 발생하여 전체 전력에 영향을 미치기 때문일 것으로 예상됩니다. 공급 및 유통 시스템.이제 종합 사무실 건물과 생산 작업장의 배전실을 측정하고 해당 전력 품질 데이터에 따라 적절한 솔루션을 제공해야 합니다.
4.1 종합청사 배전실 고조파 측정 데이터
| 종합청사 배전실 고조파 측정 데이터 | ||||||
| 현재의 | 현재 왜곡률 | 고조파 내용 | 3차 고조파 | 5차 고조파 | 7차 고조파 | |
| A | 346A | 22.3% | 77.16A | 29.4A | 58.9A | 35.9A |
| B | 323A | 20.8% | 67.18A | 16.4A | 55.7A | 29.4A |
| C | 320A | 22.6% | 72.32A | 21.7A | 57.1A | 35.2A |
4.2 생산 작업장 배전실의 고조파 측정 데이터
| 생산 작업장 배전실의 고조파 측정 데이터 | ||||||
| 현재의 | 현재 왜곡률 | 고조파 내용 | 3차 고조파 | 5차 고조파 | 7차 고조파 | |
| A | 152.71 | 88.03% | 134 | 78.1 | 52.85 | 32.54 |
| B | 130.14 | 81.9% | 106 | 63.56 | 42.39 | 27.81 |
| C | 155.84 | 83.54% | 130 | 78.56 | 51.99 | 30.52 |
| N | 220.74 | 223.1 | ||||
위의 두 가지 측정 데이터를 통해 종합 사무용 건물의 고조파는 주로 5차와 7차이며 전류 왜곡률은 최대 22%라는 결론을 내릴 수 있습니다.5차 및 7차 고조파를 배전실에서 중앙 관리하여 전체 전원 공급 및 배전 시스템, 변압기, 커패시터 캐비닛 및 기타 전기 장비에 대한 고조파 영향을 제거함으로써 바이오 의약품의 정상적인 생산을 보장할 수 있습니다.생산 작업장 유통실의 고조파는 더욱 심각합니다. 여기서 3차 및 5차 고조파는 국가 GB/T14549-1993 "공공 공급망의 고조파" 0.38KV 시스템 고조파 전류 값 표준을 초과했습니다.현장 커패시터 캐비닛은 7% 리액턴스로 직렬로 연결됩니다.3차 및 5차 고조파가 커패시터 캐비닛으로 유입되고 고조파 전류가 커패시터의 기본 전류에 중첩되어 커패시터의 작동 전류가 커지고 온도가 상승하여 과열로 이어지며 커패시터의 수명이 단축되거나 커패시터가 손상될 수 있습니다.
DSP+FPGA 완전 디지털 제어 방식을 채택하고 시스템에 병렬로 연결된 능동 필터 장치를 사용하여 이러한 문제를 해결할 수 있습니다.2차~51차 고조파를 완전히 보상하거나 특정 고조파를 보상하고, 시스템의 고조파를 제거하여 N 라인의 손상을 방지하고, 화재로부터 회로를 보호할 수 있습니다.
5. 결론
현대적인 생산 공정, 전력 장비 및 기타 첨단 과학 수단의 도입 및 심화로 인해 수많은 비선형 전력 전자 장비가 등장하여 바이오 의약품의 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 전원 공급 장치의 전력 품질에 심각한 영향을 미칩니다. 동시에 전체 플랜트의 배전 시스템, 특히 부하가 다양하고 고조파 생성 및 변화가 큰 무작위성과 복잡성을 갖는 과학 연구 실험실.바이오 의약품 건물의 공급 및 배전 시스템의 전력 품질을 연구하고 시스템 플랫폼과 연계한 합리적인 솔루션을 제안함으로써 바이오 의약품의 전력 공급 품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 그리드 및 에너지의 안전하고 경제적인 운영이 가능합니다. 소비를 줄일 수 있습니다.
참고자료:
[1] Acrel Enterprise Microgrid 설계 및 애플리케이션 매뉴얼.버전 2022.05
게시 시간: 2023년 12월 26일
