Penggunaan Penapis Aktif dalam Industri Biofarmaseutikal

Masa: 25 Disember 2023 |Sumber: Acrel

Abstrak: Dengan penggunaan meluas peranti elektronik, beban bukan linear semakin meningkat, yang mengakibatkan pencemaran harmonik dalam grid kuasa perusahaan menjadi semakin serius.Disebabkan oleh kesan buruk harmonik, kualiti elektrik semakin merosot, kerugian tambahan meningkat, kebolehpercayaan grid kuasa berkurangan, supaya operasi biasa bekalan kuasa perusahaan dan peralatan penggunaan terjejas, malah peralatan rosak untuk menyebabkan kerosakan elektrik.Berdasarkan keperluan dan situasi semasa keselamatan elektrik, kertas kerja ini menganalisis fungsi dan kesan peranti penapis aktif dalam sistem bekalan kuasa keselamatan biofarmaseutikal.

Kata kunci: harmonik, kualiti kuasa, penapis aktif

 

1. Pengenalan

Pada masa kini, pelbagai peranti elektronik kuasa digunakan secara meluas dalam perusahaan farmaseutikal, di mana peranti penerus menyumbang sebahagian besar.Bekalan kuasa arus terus yang diperlukan oleh penyongsang dan pencincang DC, dsb., adalah terutamanya daripada litar penerus.Litar penerus terkawal fasa thyristor atau litar penerus diod ialah sumber harmonik yang serius.Walaupun kapasiti tunggal peralatan elektrik adalah kecil, bilangannya adalah besar, kebanyakannya mengandungi bekalan kuasa pensuisan.Pelbagai jenis bekalan kuasa pensuisan dan penukar frekuensi digunakan lebih dan lebih, bersama-sama dengan harmonik yang dihasilkan oleh lampu pendarfluor, supaya pencemaran harmonik bekalan kuasa menjadi lebih dan lebih menonjol.Harmonik grid menjadikan voltan, bentuk gelombang semasa herot, sehingga banyak fenomena abnormal dan kerosakan berlaku dalam sistem kuasa dan peralatan elektrik syarikat.Pencegahan berkesan terhadap harmonik telah menjadi bahagian penting dalam operasi selamat sistem kuasa perusahaan.Penapis aktif mengumpul arus harmonik melalui CT, mengira dan mengekstrak kandungan setiap harmonik dengan pantas oleh CPU, dan menghantar arahan untuk membuat peranti kuasa menghasilkan arus pampasan amplitud yang sama dan arah bertentangan dengan arus harmonik, dan menyuntiknya ke dalam grid kuasa untuk mengimbangi arus harmonik dalam sistem.

2. Ciri utama kualiti kuasa dalam industri biofarmaseutikal

2.1 Industri biofarmaseutikal mempunyai pembangunan kelompok.Pembangunan kelompok industri adalah trend yang tidak dapat dielakkan pada masa hadapan.Biofarmaseutikal ialah gabungan proses, yang memerlukan sambungan dengan pelbagai pautan, jadi tadbir urus kualiti kuasa amat penting.Sebaik sahaja peralatan atau sistem kuasa gagal, ia membawa kepada penurunan linear dalam faedah ekonomi.

2.2 Beban utama ialah pam dan motor yang digerakkan oleh penukar frekuensi.Sumber harmonik utama ialah penukar frekuensi dengan kandungan harmonik yang besar, yang memerlukan konfigurasi APF yang berasingan untuk pengurusan harmonik.

 

3. Sumber harmonik dalam sistem bekalan dan pengagihan kuasa biofarmaseutikal

Dengan perkembangan pesat industri farmaseutikal, banyak peralatan canggih mula diperlukan oleh industri farmaseutikal.Terdapat sejumlah besar beban pam dan motor, dan kebanyakannya dilengkapi dengan penukar frekuensi.Sebilangan besar aplikasi penukar frekuensi menjadikan kandungan harmonik sistem pengagihan kuasa meningkat dengan ketara.

Pada masa ini, kebanyakan penukar frekuensi menggunakan pembetulan 6 nadi untuk menukar arus AC kepada arus DC, jadi harmonik adalah terutamanya yang ke-5, ke-7 dan ke-11.Pada masa yang sama, biasanya terdapat makmal dan barisan pengeluaran automatik di perusahaan farmaseutikal dengan sejumlah besar peranti ketepatan, yang dalam banyak kes adalah kedua-dua penjana dan mangsa harmonik.Harmonik akan menjejaskan kerja biasa peralatan di makmal, menjadikan percubaan yang sedang berjalan hilang;harmonik juga akan menjejaskan pengawal pintar dan sistem PLC dalam barisan pengeluaran automatik untuk membuat kegagalan peralatan kawalan automatik.Oleh itu, masalah harmonik perusahaan farmaseutikal mempunyai kesan yang meluas dan bahaya yang serius, yang perlu diuruskan dengan segera.

3.1 Stesen dan makmal penyelidikan

Di makmal, sejumlah besar peralatan sensitif memerlukan persekitaran grid yang bersih untuk memastikan operasi normal sistem, seperti instrumen berteknologi tinggi, instrumen ketepatan dan peralatan pengukur, bekalan kuasa pensuisan, penyongsang penerus, UPS / EPS, dll., yang juga merupakan sumber harmonik yang lebih besar.Makmal dan tempat lain di mana terdapat sejumlah besar beban bekalan kuasa pensuisan akan menghasilkan harmonik ke-3, ke-5 dan ke-7 yang ketara, di mana kita harus memberi perhatian khusus kepada kesan arus harmonik ke-3 pada garis neutral.

3.2 Barisan pengeluaran automatik

Penapaian adalah bahagian penting dalam pengeluaran API, yang dibuat oleh penapai.Dengan pengembangan berterusan keluaran produk, pengemaskinian proses baharu dan peningkatan varieti baharu, terdapat keperluan berbeza bagi kawalan penapai, kekerapan kacau dan pelarasan tempoh masa.Untuk situasi dengan beban berat, penggunaan kuasa yang besar, kitaran penapaian yang panjang, dalam beberapa tahun kebelakangan ini perusahaan pengeluaran penapaian juga telah mengambil pelbagai kaedah untuk menjalankan pengubahsuaian peralatan.Kawalan kekerapan boleh memenuhi keperluan proses pengeluaran dan mengurangkan penggunaan.Walau bagaimanapun, dengan peningkatan berterusan automasi, pencemaran kuasa oleh peralatan automasi juga menjadi lebih teruk dan lebih teruk.Gangguan yang sepadan dengan sistem kawalan automatik juga semakin kuat dan lebih kuat.Keperluan pada penapisan dan penulenan bekalan kuasa untuk mendapatkan bekalan kuasa yang agak stabil dan hijau juga semakin tinggi.

 

4. Kes praktikal

Ambil projek pengurusan kualiti kuasa biofarmaseutikal di Wilayah Shandong sebagai contoh, mengikut maklum balas daripada orang yang bertanggungjawab ke atas loji, fenomena tersandung yang kerap berlaku di bangunan pejabat komprehensif loji, dan reaktor dalam kabinet kapasitor pengeluaran bengkel kelihatan terbakar dan kabel N-wayar terlalu panas.Sebab utama dijangka adalah hakikat bahawa terdapat banyak beban penyaman udara penyongsang, peralatan komputer dan komunikasi, lampu LED, pam dan lain-lain di bangunan pejabat yang komprehensif dan bengkel pengeluaran, yang akan menjana harmonik dan menjejaskan keseluruhan kuasa. sistem pembekalan dan pengedaran.Sekarang adalah perlu untuk mengukur bilik pengedaran bangunan pejabat yang komprehensif dan bengkel pengeluaran, dan untuk memberikan penyelesaian yang sesuai mengikut data kualiti kuasa yang sepadan.

4.1 Data ukuran harmonik di dalam bilik pengedaran bangunan pejabat komprehensif

Data pengukuran harmonik dalam bilik pengedaran bangunan pejabat yang komprehensif
	semasa	kadar herotan semasa	kandungan harmonik	harmonik ke-3	harmonik ke-5	harmonik ke-7
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 Data ukuran harmonik di dalam bilik pengedaran bengkel pengeluaran

Data ukuran harmonik di dalam bilik pengedaran bengkel pengeluaran
	semasa	kadar herotan semasa	kandungan harmonik	harmonik ke-3	harmonik ke-5	harmonik ke-7
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

 

Daripada dua set data pengukuran di atas, dapat disimpulkan bahawa harmonik bangunan pejabat komprehensif adalah terutamanya ke-5 dan ke-7 dan kadar herotan semasa adalah sehingga 22%.Harmonik ke-5 dan ke-7 boleh diuruskan secara berpusat di dalam bilik pengedaran untuk menghapuskan kesan harmonik pada keseluruhan bekalan kuasa dan sistem pengagihan, transformer, kabinet kapasitor, dan peralatan elektrik lain, untuk memastikan pengeluaran biofarmaseutikal yang normal.Harmonik bilik pengedaran bengkel pengeluaran adalah lebih serius, di mana harmonik ke-3 dan ke-5 telah melebihi piawaian nilai semasa harmonik sistem "harmonik dalam rangkaian bekalan awam" GB/T14549-1993 negara 0.38KV.Kabinet kapasitor di tapak disambung secara bersiri dengan reaktans 7%.Harmonik ke-3 dan ke-5 mengalir ke dalam kabinet kapasitor, dan arus harmonik ditindih pada arus asas kapasitor, yang menjadikan arus operasi kapasitor menjadi lebih besar dan suhu meningkat, membawa kepada terlalu panas dan mengurangkan hayat perkhidmatan kapasitor atau menyebabkan kapasitor rosak.

Peranti penapis aktif boleh digunakan untuk menyelesaikan masalah ini, yang menggunakan kaedah kawalan semua digital DSP+FPGA dan disambung secara selari dalam sistem.Mereka boleh mengimbangi sepenuhnya harmonik ke-2 hingga ke-51 atau mengimbangi harmonik tertentu, menghapuskan harmonik dalam sistem untuk mengelakkan kerosakan pada garisan N dan melindungi litar daripada kebakaran.

 

5. Kesimpulan

Dengan pengenalan dan pendalaman proses pengeluaran moden, peralatan kuasa dan cara saintifik termaju lain, sejumlah besar peralatan elektronik kuasa tak linear muncul, yang meningkatkan kualiti biofarmaseutikal, tetapi juga membawa kesan teruk ke atas kualiti kuasa bekalan kuasa dan sistem pengedaran seluruh loji pada masa yang sama, terutamanya makmal penyelidikan saintifik, di mana beban adalah pelbagai dan penjanaan harmonik dan perubahan mempunyai rawak dan kerumitan yang besar.Dengan mengkaji kualiti kuasa sistem bekalan dan pengagihan dalam bangunan biofarmaseutikal dan mencadangkan penyelesaian yang munasabah bersama dengan platform sistem, kualiti bekalan kuasa dalam biofarmaseutikal boleh dipertingkatkan serta operasi grid dan tenaga yang selamat dan ekonomik. penggunaan boleh dikurangkan.

Rujukan:

[1] Manual Reka Bentuk dan Aplikasi Microgrid Acrel Enterprise.Versi 2022.05