Fondo
Actualmente, las empresas de fabricación de chips se están desarrollando rápidamente con el apoyo de políticas nacionales. Sin embargo, su producción requiere un control energético preciso e implica el uso extensivo de cargas no lineales, como reguladores y convertidores de frecuencia. Si bien estos dispositivos mejoran la eficiencia de la producción, traen graves problemas de calidad de la energía a la red eléctrica, como armónicos, fluctuaciones de voltaje, anomalías de la potencia reactiva y sobrecorriente de la línea neutra, lo que amenaza la seguridad de los equipos y la estabilidad de la producción. Por lo tanto, es necesario llevar a cabo la gobernanza de acuerdo con varios estándares nacionales, incluido "Calidad de la energía-Armónicos en redes eléctricas públicas" (GB/T14549-93).
Problemas de calidad de energía
Excesos armónicos severos
Un transformador de 1600 KVA en una fábrica en Wuxi exhibió una tasa de distorsión de voltaje total del 5,6% y una tasa de distorsión de corriente del 52,3%, mientras que un transformador de 2000 KVA mostró una distorsión de voltaje del 3,9% y una distorsión de corriente del 29,7%, ambos excediendo los estándares nacionales. Había armónicos de orden alto-por encima del orden 21, que interferían con las señales de control y detección y provocaban una grave distorsión de la forma de onda de la corriente.
Problemas con la línea neutra y la potencia reactiva
La compensación pura del condensador conduce fácilmente a una reducción de la vida útil del condensador, de la resonancia del sistema y de la amplificación armónica. Parte de la potencia reactiva se retroalimenta capacitivamente, lo que provoca aumentos de voltaje. También está presente un desequilibrio de corriente trifásico: la corriente de fase N-del transformador de 1600 KVA es de 25 A y el voltaje es de 0,33 V, mientras que la corriente de fase N- del transformador de 2000 KVA es de 15,2 A y el voltaje es de 0,17 V. Además, el voltaje de fase aumenta debido a problemas de calidad de la energía.
Soluciones
Mitigación armónica
La mitigación de armónicos-in situ se logra mediante filtros de potencia activos de la serie APF. Se utiliza un juego de "APF/100/0.4 + APF/60/0.4" para un transformador de 1600KVA y dos juegos de APF/100/0.4 para un transformador de 2000KVA, filtrando armónicos en tiempo real.
Modernización de compensación de potencia reactiva
La compensación pasiva de la reactancia capacitiva se reemplaza con una compensación activa del generador var estático SVG, lo que evita los peligros de la potencia reactiva capacitiva, la amplificación armónica y los riesgos de resonancia, y aborda específicamente los problemas armónicos de los equipos no lineales distribuidos de alta-potencia.
Análisis de beneficios
Equipo y seguridad
La tasa de filtrado de armónicos supera el 97%, conforme a GB/T24337-2009; reduce la pérdida de calor del equipo, reduce las pérdidas de hierro y cobre del transformador, extiende la vida útil del equipo en más del 30 %, reduce los costos de mantenimiento anual en un 20 % y reduce riesgos como incendios de cables y disparos de interruptores.
Eficiencia y Producción Energética
El factor de potencia mejoró a más de 0,95, la tasa de ahorro de energía fue del 5%-10%, lo que redujo los costos de electricidad y las pérdidas en la línea de la red; estabilidad del voltaje, mejora la eficiencia energética y la eficiencia de producción, aumenta la precisión de los equipos de alta precisión y reduce la tasa de desperdicio de virutas.
Sistema y entorno
Evita la retroalimentación y la resonancia de la potencia reactiva, mejora la utilización del transformador y aumenta efectivamente la capacidad; reduce las interferencias en los sistemas de comunicación y control automático, garantiza la seguridad de la red y, al mismo tiempo, ahorra energía y protege el medio ambiente.