最新の産業用電力システムでは, 可変周波数ドライブの普及 (VFDS), インバータ装置, 非線形負荷により、生産効率とエネルギー節約が大幅に向上しました。. しかし, これらの技術はまた、配電システムに深刻な高調波歪みを引き起こします。.
化学処理などの産業, 冶金, 採掘, および炭化カルシウムの生産は、高出力電気機器とインバーター制御システムに大きく依存しています。. 適切な高調波制御が行われていない場合, 過剰な高調波は変圧器の安全性を脅かす可能性があります, 電力システムを不安定にする, エネルギー損失が増加する, 機器の寿命を縮めます.
CoEpower の上級電気エンジニアとして, 新疆中台化学盛雄炭化カルシウム工場で実施された高調波緩和プロジェクトの成功例を紹介します。. このケーススタディでは、CoEpower のインテリジェントなアクティブ高調波フィルタがどのように機能するかを示します。 (AHF) テクノロジーにより、全高調波歪みが約 35% 以下へ 6%, 電力品質と動作安定性が大幅に向上.
プロジェクトの背景
新疆中台化学盛雄カルシウムカーバイド工場プロジェクトには、ポンプの調整とプロセス制御に使用される複数の周波数コンバーターと組み合わせた多数の高出力ウォーターポンプシステムが含まれています.
インバーター技術により運用の柔軟性とエネルギー効率が向上します, 周波数変換器の大量使用により、工場の 0.4kV 低電圧配電システム全体に深刻な高調波汚染が発生しました。.
過剰な高調波電流はいくつかの大きな問題を引き起こしました:
- 深刻な電流波形歪み
- 変圧器過熱のリスク
- システム損失の増加
- 電気効率の低下
- 機器の故障の可能性
- 電気の安全性に関する懸念
- 配電ネットワークの不安定性
長期にわたる安全で信頼性の高い運用を確保するために, プラントは専門的な高調波補償ソリューションを緊急に必要としていました.
電気システムの概要
このプロジェクトは、フェーズ II 水道・ガスセクションの 0.4kV 低圧配電システムに焦点を当てました。.
インストール情報
設置場所: フェーズ II 水道・ガスセクション I & II 配電キャビネット
設置設備: WK-400-APF44L/R インテリジェント アクティブハーモニックフィルター
ユニット数: 2 セット
総設置容量: 400a
APF システムは低電圧配電盤に直接設置され、下流の非線形負荷に対する集中高調波補償を提供します。.
補償前の高調波問題
アクティブ高調波フィルターが作動する前, 電気システム全体で深刻な高調波歪みが観察されました.
代表的な高調波特性
測定された電流波形は、古典的な双頭波形パターンを表示しました。, これは、周波数コンバータによって生成される主要な 5 次高調波歪みの典型的な兆候です。.
特定された主な高調波次数には次のものがあります。:
- 5次高調波
- 7次高調波
- 11次高調波
- 13次高調波
これらの高調波は、整流回路と非線形負荷を使用する産業用インバータ システムで一般的です。.
トランス #1 高調波補償結果
CoEpower アクティブ高調波フィルター システムがアクティブになった後, 電気的性能が劇的に向上しました.
電流波形の改善
歪んだ電流波形は補償後にほぼ正弦波の形状に戻りました.
高調波電流の除去により:
- 皮相電流が減少
- システム効率の向上
- 変圧器の負荷条件が改善されました
三相 RMS 電流値が約 800A から約 780A に減少.
THDi低減性能
補償前
THDi ≈ 35%
補償後
THDi ≈ 5.9%
これは全体的な電力品質の大幅な改善を意味します。.
高調波電流の低減
主要次次数に対する補償性能が非常に優れていた.
5第 3 高調波電流
248.2Aから6.5Aに減少
7第 3 高調波電流
77.6Aから3.1Aに減少
11第 3 高調波電流
58.3Aから6.9Aに減少
APF システムは、システム歪みの原因となる主要な低次高調波を抑制することに成功しました。.
トランス #2 高調波補償結果
CoEpower インテリジェント アクティブ高調波フィルター システムの試運転後, 電気的状況は大幅に改善されました.
電流波形の復元
APF システムは歪んだ電流波形を効果的にフィルタリングしました。, 正弦波状態に戻す.
高調波電流が除去されたため:
- 皮相電流が減少
- 変圧器の動作条件が改善されました
- 電気損失が減少しました
RMS電流値は約1100Aから約1000Aに減少しました。.
THDi削減結果
補償前
THDi ≈ 33%
補償後
THDi ≈ 6%
電力品質の改善はプロジェクトの要件を完全に満たしました.
高調波抑制性能
5第 3 高調波電流
308.7Aから45.4Aに削減
7第 3 高調波電流
93.5Aから15Aに減少
11次および13次高調波電流も大幅に減少しました.
これらの結果は、CoEpower のインテリジェント高調波補償テクノロジーの有効性を明確に示しています。.
プロジェクトの概要
CoEpowerインテリジェントアクティブ高調波補償装置の設置後, 新疆中台化学盛雄炭化カルシウム工場の0.4kV低圧配電システムにおける高調波歪み問題が大幅に改善された.
プロジェクトが達成されました:
- THDi を約から削減 35% 以下へ 6%
- 5位の大幅抑制, 7th, 11th, と13次高調波
- 変圧器の動作条件の改善
- 皮相電流の減少
- 電気システムの安全性の強化
- 電力システムの安定性の向上
このプロジェクトの運用が成功したことで、重工業用途における CoEpower アクティブ高調波フィルター ソリューションの有効性と信頼性がさらに実証されました。.
結論
産業施設ではインバータ駆動機器や自動化システムの導入が進む, 高調波歪みは電力品質の課題としてますます重要になっています.
新疆中台化学盛雄カルシウムカーバイド工場でのこの成功事例は、CoEpowerインテリジェントアクティブ高調波フィルターがどのようにして深刻な高調波問題を効果的に解決し、産業用電気システムの長期信頼性を向上させることができるかを浮き彫りにしています。.
高調波歪みを低減することで、 35% 以下へ 6%, このプロジェクトにより変圧器の安全性が大幅に向上しました, 最適化された電力品質, 動作安定性の向上.
施設で高調波歪みが発生している場合, 過剰なTHDi, または非線形負荷によって引き起こされる電力品質の問題, CoEpower は、アプリケーションに合わせてカスタマイズされた高調波解析と高度な高調波緩和ソリューションを提供できます.
産業用高調波補償システムについて詳しくはこちら, CoEpower公式ウェブサイトにアクセスしてください: https://www.coepowers.com/
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