TSF装置在密炼机电能质量治理领域及应用.pdfVIP

第六届电能质曩高峰论坛典型案例集 TSF装置在密炼机电能质量治理领域的应用 口厂州高澜节能技术股份有限公司 杨晴付磊蔡周宝 摘要：本文通过对某橡胶厂的密炼机运行时的电能质量监控，了解其存在的问题及对供电系统所 造成的影响和所带来的附加经济损失，通过结合分析密炼机的生产工艺和电能质量数据， 最终提出采用晶闸管动态投切无功补偿兼滤波装置(简称“TSF装置”)对密炼机的电能 质量进行治理，取得显著的治理效果和良好的经济效益，为该厂的节能增效提供了助力。 关键词：密炼机功率因数TSF装置六脉波整流 1概述 密炼机主要用于橡胶的塑炼和混炼，由于其具有混炼容量大、生产效率高、易于进行自动化操纵等优点， 是橡胶厂重要的生产设备，同时也是橡胶厂中耗电大户。某橡胶厂的密炼机的传动电机由2台1250kW直流电机 组成，直流电机由1台4000kVA、10／0．66kV的变压器通过2个六脉波整流装置专门为其提供电源。目前由于密 炼机的月平均功率因数仅为0．60左右，不满足《供电营业规则中“100kVA以及上高压供电的用户功率因数 为0．90以上”的规定，同时按照《功率因数调整电费办法，该橡胶厂每月要多交27％的电费，其金额高达5万 余元。， 同时虽然密炼机采用了2个六脉波整流模块进行整流供电，但是由于其变压器是双绕组变压器，无法构成 12脉波整流电路，故按照六脉波整流电路分析，0．66kV系统中将会含有大量以5次、7次为主的谐波电流，为进 一步详尽了解该橡胶厂密炼机所存在电能质量问题，掌握对密炼机电能节能改造的第一手资料，笔者采用电能 质量分析仪在变压器0．66kV侧对密炼机整个生产过程中的电能质量进行了监测，其供电系统图和监测点如图1 所示。 1250kW1250kW 直流电机直流电机 图1密炼机供电系统 第六届电能质量高峰论坛典型案例集 2电能质量分析 通过对密炼机的现场生产状况观察7解，I作^员发现该橡胶r的密炼机的I作周期大约为3rain，密炼机 在一个I作周期内，其负荷电流变化曲线如图2所i。 目2密炼nI镕月Ⅻ自自#自m§“∞镕 从图2可知，密炼机在工作时，其负荷电流由700A￡右t升到3000A∞时间大概在ss内．目时从电流高 值T降到800A左右的时间tb仅为10s，故密炼机I作时由于蠢压器低压侧的电流变化大变化月期短，使变压 器受到很大的；十击，影响变压器的使用寿命。 同时电能质量*析倥＆测到密炼机I作时．变E器0．66kV系统侧的电能质量数据H别如目3、目4、目5所io 目5镕炼nz镕目M自066kV*《自t自i 通过*析电能质量*析仪所取得数据可知，密炼机在其整个I作周期内，其功率目数均在06ⅨT，且§ 统中谐波电流畸变率THn高达377％，谐波电流主要以5扶谐波电流*主．其THD．含￡为359％，占整个谐波电 流的952％。 综±所进，该檬胶厂密炼机I作时，存在以T的I作特性和电能质量问翘负荷电流变化大、变化周期 短、系统功率因数低、系统谐波电流含量太。 3解决方案 31装置的选取 由于密炼机I作时，负荷的电流变化大目变化月期短，如果采用普通接触器投切补偿装i对该密炼机 进行补偿将很难跟±负荷的变化，u功率目数满足090的要求。这是目为普通的接触器投切补偿装t投切时 间除7有接触器分合闸的时间外证要考虑补偿装置中的电容器的放电时间，R有将电容器的残余电容降至 定的数值后．才允许将补偿装置再次接^到系统中，吾则系统电压与电容器残余电压叠加后，电容器两端的 电＆将会超过自容*所允许∞安全电Ⅱ导致电窖器的损坏．目时如果接触B频繁的投切，在接触器的触头产 生的大量热量和拉Ⅱ现象．可导致接触器的触头粘连在一起，使接触器失去分断补偿装i的能力。故从补偿 效果和补偿装i的安全角度出发，I作^员选取晶闸管授切^功补偿兼滤波装i(以T简称“TSF装置。) 对密炼机的电能盾量进行浩理。 TSF装i由控制器实时罘集三相电路的电压、电流瞬时值，计算出系统所需的补偿容量月，通过晶闸管动 态投切补偿游波支路，满足系统的t功需求。同时由于晶闸管采用电压过翠触发，在投切过程中￡冲击、i；自 流，目“连续频繁投切滤