Zaman: 25 Aralık 2023 |Kaynak: Acrel
Özet: Elektronik cihazların kullanımının yaygınlaşmasıyla birlikte doğrusal olmayan yükler artmakta, bu da kurumsal güç şebekelerindeki harmonik kirliliğin giderek daha ciddi hale gelmesine neden olmaktadır.Harmoniklerin olumsuz etkilerinden dolayı elektriğin kalitesi bozuluyor, ek kayıplar artıyor, elektrik şebekesinin güvenilirliği azalıyor, böylece kurumsal güç kaynağı ve tüketim ekipmanlarının normal çalışması etkileniyor ve hatta ekipman zarar görecek şekilde hasar görüyor. elektrik arızaları.Elektrik güvenliğinin gereksinimlerine ve mevcut durumlarına dayanarak, bu makale biyofarmasötik güvenlik güç kaynağı sistemlerindeki aktif filtre cihazlarının fonksiyonlarını ve etkilerini analiz etmektedir.
Anahtar Kelimeler: harmonik, güç kalitesi, aktif filtre
1. Giriş
Günümüzde, doğrultucu cihazların büyük bir kısmını oluşturduğu ilaç işletmelerinde çeşitli güç elektroniği cihazları yaygın olarak kullanılmaktadır.İnvertör ve DC kıyıcı vb. tarafından ihtiyaç duyulan doğru akım güç kaynağı esas olarak doğrultucu devresinden sağlanır.Tristör faz kontrollü doğrultucu devresi veya diyotlu doğrultucu devresi ciddi harmonik kaynağıdır.Elektrikli ekipmanların tek başına kapasitesi küçük olmasına rağmen sayı çok büyüktür ve bunların çoğunda anahtarlamalı güç kaynakları bulunur.Floresan lambaların ürettiği harmoniklerle birlikte çeşitli anahtarlamalı güç kaynakları ve frekans dönüştürücüler giderek daha fazla kullanılmakta, böylece güç kaynağının harmonik kirliliği giderek daha belirgin hale gelmektedir.Şebeke harmonikleri voltajı ve akım dalga biçimini bozar, böylece şirketin güç sisteminde ve elektrikli ekipmanında birçok anormal olay ve arıza meydana gelir.Harmoniklerin etkili bir şekilde önlenmesi, kurumsal güç sisteminin güvenli çalışmasının önemli bir parçası haline gelmiştir.Aktif filtre, CT aracılığıyla harmonik akımı toplar, CPU tarafından her bir harmoniğin içeriğini hızlı bir şekilde hesaplayıp çıkarır ve güç cihazının harmonik akıma eşit genlikte ve zıt yönde dengeleme akımı üretmesini sağlamak için talimatlar gönderir ve bunu enjekte eder. Sistemdeki harmonik akımı dengelemek için güç şebekesine.
2. Biyofarmasötik endüstrisinde güç kalitesinin temel özellikleri
2.1 Biyofarmasötik endüstrisi kümelenme gelişimine sahiptir.Endüstriyel kümelenme gelişimi gelecekte kaçınılmaz bir eğilimdir.Biyofarmasötikler, çeşitli bağlantılarla bağlantıya ihtiyaç duyan süreçlerin bir birleşimidir, dolayısıyla güç kalitesinin yönetimi özellikle önemlidir.Ekipman veya güç sistemi arızalandığında ekonomik faydalarda doğrusal bir düşüşe yol açar.
2.2 Ana yükler, frekans dönüştürücülerle çalıştırılan pompalar ve motorlardır.Ana harmonik kaynağı, harmonik yönetimi için ayrı bir APF konfigürasyonu gerektiren, geniş bir harmonik içeriğine sahip frekans dönüştürücüdür.
3. Biyofarmasötik güç kaynağı ve dağıtım sistemindeki harmonik kaynaklar
İlaç sektörünün hızla gelişmesiyle birlikte ilaç sektörünün ihtiyaç duyduğu birçok gelişmiş ekipman ortaya çıktı.Çok sayıda pompa ve motor bulunmaktadır ve birçoğu frekans dönüştürücülerle donatılmıştır.Frekans dönüştürücülerin çok sayıdaki uygulamaları, güç dağıtım sisteminin harmonik içeriğinin büyük ölçüde artmasına neden olur.
Şu anda frekans dönüştürücülerin çoğu, AC akımını DC akıma dönüştürmek için 6 darbeli doğrultma kullanıyor, dolayısıyla harmonikler esas olarak 5., 7. ve 11. harmoniklerdir.Aynı zamanda ilaç işletmelerinde genellikle hem jeneratör hem de harmonik kurbanı olan çok sayıda hassas cihazın bulunduğu laboratuvarlar ve otomatik üretim hatları bulunmaktadır.Harmonikler laboratuvardaki ekipmanın normal çalışmasını etkileyerek devam eden deneylerin kaybolmasına neden olacaktır;Harmonikler aynı zamanda otomatik üretim hatlarındaki akıllı kontrolörleri ve PLC sistemlerini de etkileyerek otomatik kontrol ekipmanlarının arızalanmasına neden olacaktır.Bu nedenle ilaç işletmelerinin harmonik sorunlarının geniş kapsamlı etkileri ve ciddi zararları vardır ve bunların acilen yönetilmesi gerekmektedir.
3.1 Araştırma istasyonları ve laboratuvarlar
Laboratuvarlarda, sistemin normal çalışmasını sağlamak için yüksek teknolojiye sahip aletler, hassas aletler ve ölçüm ekipmanları, anahtarlamalı güç kaynakları, doğrultucu invertörler, UPS/EPS vb. gibi çok sayıda hassas ekipmanın temiz bir şebeke ortamına ihtiyacı vardır. bunlar aynı zamanda daha büyük harmonik kaynaklardır.Çok sayıda anahtarlamalı güç kaynağı yükünün bulunduğu laboratuvarlar ve diğer yerler önemli ölçüde 3., 5. ve 7. harmonikler üretecektir, burada 3. harmonik akımın nötr hattaki etkisine özellikle dikkat etmeliyiz.
3.2 Otomatik üretim hatları
Fermantasyon, fermentör tarafından gerçekleştirilen API üretiminin önemli bir parçasıdır.Ürün çıktısının sürekli genişlemesi, yeni süreçlerin güncellenmesi ve yeni çeşitlerin artmasıyla birlikte, fermentörün kontrolü, karıştırma frekansı ve zaman periyodu ayarlamalarında farklı gereksinimler ortaya çıkmaktadır.Ağır yükler, büyük güç tüketimi, uzun fermantasyon döngüsü olan durumlar için, son yıllarda fermantasyon üretim işletmeleri ekipman yenilemesini gerçekleştirmek için çeşitli yöntemler de benimsemiştir.Frekans kontrolü hem üretim sürecinin gereksinimlerini karşılayabilir hem de tüketimi azaltabilir.Ancak otomasyonun sürekli gelişmesiyle birlikte otomasyon ekipmanlarından kaynaklanan güç kirliliği de giderek kötüleşiyor.Otomatik kontrol sistemine karşılık gelen müdahale de giderek güçleniyor.Nispeten istikrarlı ve yeşil bir güç kaynağı elde etmek için güç kaynağı filtreleme ve saflaştırma gereksinimleri de giderek artıyor.
4. Pratik durum
Örnek olarak Shandong Eyaletindeki bir biyofarmasötik güç kalitesi yönetimi projesini ele alalım; tesisten sorumlu kişiden alınan geri bildirimlere göre, tesisin kapsamlı ofis binasında ve üretimin kapasitör kabinindeki reaktörde sık sık açma olayı meydana geliyor atölye yanmış gibi görünüyor ve N-telli kablo aşırı ısınmış.Bunun temel nedeninin, kapsamlı ofis binası ve üretim atölyesinde harmonik üretecek ve tüm gücü etkileyecek çok sayıda invertör klima, bilgisayar ve iletişim ekipmanı, LED aydınlatma, pompa ve benzeri yükün bulunması olması bekleniyor. Tedarik ve dağıtım sistemi.Artık kapsamlı ofis binası ve üretim atölyesinin dağıtım odalarını ölçmek ve ilgili güç kalitesi verilerine göre uygun çözümü vermek gerekiyor.
4.1 Kapsamlı ofis binasının dağıtım odasındaki harmonik ölçüm verileri
| Kapsamlı ofis binasının dağıtım odasındaki harmonik ölçüm verileri | ||||||
| akım | akım bozulma oranı | harmonik içerik | 3. harmonik | 5. harmonik | 7. harmonik | |
| 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 Üretim atölyesinin dağıtım odasındaki harmonik ölçüm verileri
| Üretim atölyesinin dağıtım odasındaki harmonik ölçüm verileri | ||||||
| akım | akım bozulma oranı | harmonik içerik | 3. harmonik | 5. harmonik | 7. harmonik | |
| 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 | ||||
Yukarıdaki iki ölçüm verisinden, kapsamlı ofis binasının harmoniklerinin çoğunlukla 5. ve 7. olduğu ve mevcut bozulma oranının %22'ye kadar olduğu sonucuna varılabilir.Biyofarmasötiklerin normal üretimini sağlamak amacıyla tüm güç kaynağı ve dağıtım sistemi, transformatörler, kapasitör kabinleri ve diğer elektrik ekipmanları üzerindeki harmonik etkiyi ortadan kaldırmak için 5. ve 7. harmonikler dağıtım odasında merkezi olarak yönetilebilir.Üretim atölyesi dağıtım odasındaki harmonikler daha ciddidir; burada 3. ve 5. harmonikler ulusal GB/T14549-1993 "kamu besleme ağındaki harmonikler" 0,38KV sistem harmonik akım değeri standardını aşmıştır.Saha kapasitör kabinleri %7 reaktansla seri olarak bağlanır.3. ve 5. harmonikler kapasitör kabinine akar ve harmonik akım, kapasitörün temel akımı üzerine bindirilir, bu da kapasitörün çalışma akımının artmasına ve sıcaklığın yükselmesine neden olarak aşırı ısınmaya neden olur ve kapasitörün servis ömrünü azaltır veya kondansatörün zarar görmesine neden olur.
Bu sorunları çözmek için DSP+FPGA tamamen dijital kontrol yöntemini benimseyen ve sisteme paralel bağlanan aktif filtre cihazları kullanılabilir.2. ila 51. harmonikleri tam olarak kompanze edebilir veya belirli harmonikleri kompanse edebilir, sistemdeki harmonikleri ortadan kaldırarak N hattının zarar görmesini önleyebilir ve devreleri yangına karşı koruyabilirler.
5. Sonuç
Modern üretim süreçlerinin, güç ekipmanlarının ve diğer ileri bilimsel araçların tanıtılması ve derinleştirilmesiyle birlikte, biyofarmasötiklerin kalitesini artıran, aynı zamanda güç kaynağının güç kalitesi üzerinde ciddi bir etki yaratan çok sayıda doğrusal olmayan güç elektroniği ekipmanı ortaya çıkmaktadır. Tüm tesisin aynı anda dağıtım sistemi, özellikle yüklerin çeşitli olduğu ve harmonik oluşum ve değişikliklerin büyük bir rastgelelik ve karmaşıklığa sahip olduğu bilimsel araştırma laboratuvarları.Biyofarmasötik binalardaki tedarik ve dağıtım sisteminin güç kalitesinin incelenmesi ve sistem platformuyla birlikte makul bir çözüm önerilmesiyle, biyofarmasötiklerdeki güç kaynağının kalitesi, şebekenin ve enerjinin güvenli ve ekonomik çalışmasının yanı sıra geliştirilebilir. tüketimi azaltılabilir.
Referanslar:
[1] Acrel Enterprise Mikro Şebeke Tasarım ve Uygulama Kılavuzu.Sürüm 2022.05
Gönderim zamanı: 26 Aralık 2023
