国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术
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| 普拉卡什他1示,S.L.2,Dr.S.Chatterji3 教授和负责人,部门电气工程乌特迪尔,维迪雅巴旺理工学院印度拉贾斯坦邦1 学系助理教授电气工程、NITTTR、昌迪加尔、印度2 教授和负责人,部门电气工程、NITTTR、昌迪加尔、印度3 |
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低阶谐波在印度是行业面临的主要问题。这会变得更糟,由于越来越多的滞后功率因数感应电动机和谐波产生非线性负载。乌特迪尔的调查期间,拉贾斯坦邦(印度)调查员发现电能质量糟糕的状况,在大量的大理石、软石和矿产行业和电能质量的一个大理石行业调查由于电源谐波含量。测量Arihant大理石行业之后,乌特迪尔,拉贾斯坦邦(印度),调查员发现5谐波内容超出了IEEE的限制。调查员然后在大力神设计谐波滤波器控制面板分公司。乌特迪尔,拉贾斯坦邦(印度),安装后的谐波滤波器Arihant大理石行业再次进行测量,发现5谐波含量低于IEEE的限制。调查员也计算kVA储蓄。
关键字 |
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| 减少谐波,被动谐波滤波器,大理石/软石材行业 | ||
介绍 |
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| 最高支付的电价是印度工业在世界上,供给和需求之间的差距扩大导致质量差和低数量的权力造成的生产损失,利润[2]。不幸的是,在印度,有非常少的意识低功率因数和谐波污染和可用的解决方案来减少它。“可怜的功率因数”作为唯一的参数被认为是衡量电力系统的效率在早期,因此,传统上,更多的重点是解决提高功率因数。的激励方案和实施处罚由电力维护PF董事会向PF改善吸引了用户的注意。但只有PF改善不竞争所带来的挑战的谐波注入供应。因此有大量需要节能电气系统如有需要改进系统电能质量等几种不同的福利减少峰值千瓦计费需求,增加系统容量,减少系统在电气系统损失,提高电力系统的电压水平和冷却器、更高效的汽车。 | ||
| 谐波:电力系统电能质量造成了一个伟大的关注和敏感,敏感的电子和计算机使用的不断增加设备和所有非线性负载。结果是一代的谐波。高水平的谐波失真可以创建压力和效用分配系统的合成问题,工厂的配电系统,以及植物设备。在电气工程谐波描述如下根据IEEE 1159 - 1995。[4] | ||
| 总谐波失真(THD)的测量谐波失真的有效价值 | ||
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| 地点:的总谐波失真(THD %的波形, | ||
| I1的大小是基本组件和 | ||
| I2, I3,有没有的大小2日3日4日谐波组件。 | ||
| 大理石和软石行业最大的电力消费者(大约60%)总工业用电的乌特迪尔,拉贾斯坦邦(印度)。大理石和软石行业已经非常贫穷的功率因数(0.4 0。8),他们被拉贾斯坦邦国家电力委员会处罚,随着权力的质量差。最近一些行业使用手动电容器银行没有有效和充分的。也是一个大理石和软石材行业使用非线性负载和各种电子负载进一步退化的电源的谐波发生的质量。这就是为什么减少谐波是必需的。 | ||
二世。节能技术 |
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| 在电力系统需要改进的地方导致节能/保存: | ||
| (我)功率因数管理 | ||
| (2)需求侧管理。 | ||
| (3)改善质量的权力(减少谐波)。 | ||
三世。减少谐波失真的方法 |
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| 解决谐波问题的方法之一是在电力系统中使用过滤器。安装一个过滤器连接非线性负载的电力系统将有助于减少谐波的效果。随着电力系统中非线性负载的增加,越来越多的过滤器是必需的。有两种类型的过滤器(i)被动过滤器(ii)活跃的过滤器。电感和电容[6][12]中常用的主动和被动过滤器减少谐波。为了保护使用的被动过滤器是电力系统通过限制进入电力系统的谐波电流提供一个低阻抗路径。被动过滤器由电阻、电感和电容。分销网络中使用的有源滤波器主要是消除/减少电压和闪烁的问题像下垂的,哪里有谐波电流和电压,等等。还有第三种类型的过滤器使用即混合滤波器。混合过滤器是由被动和主动的过滤器。[2] | ||
四、被动谐波滤波器的设计(公积金) |
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| 谐波滤波器基本上由一个电力电容器,优化反应器及其控制装置。它将与一个不调谐的基本功率因数改善电容器银行。为设计目的研究者收集了一些数据负载等细节,现有的功率因数,需要新的功率因数、总谐波失真,个别谐波等细节。从谐波分析器可以获得这些数据。 | ||
| 谐波滤波器设计 | ||
| 步骤一:研究者测量了电子数据Arihant大理石的帮助下能量计和谐波分析如下: | ||
| 一)能量计数据: | ||
| 从能量计测量的数据安装在Arihant大理石分公司。乌特迪尔。从表1的最大需求惠普= 57惠普,千瓦的最大需求= 53.15千瓦,最大负荷电流= 119.26。谐波滤波器的设计是在30%的负载(千瓦) | ||
| 在千瓦负荷= 53.15千瓦的30% = 16千瓦 | ||
| 最低的功率因数测量= 0.60滞后 | ||
| b)获得的数据在30%负载谐波分析仪: | ||
| 总谐波电流供电系统(THD = 5.6 | ||
| 5谐波电流= 8.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (3) | ||
| 在测量调查人员发现,只有五阶谐波谐波的限制之外,其他订单受到限制。 | ||
| 步骤b假设所需的功率因数是0.99,计算所需的总千乏提高功率因数在0.60到0.99之间波动。 | ||
| 千乏要求=千瓦(tanØ1-tanØ2)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (4) | ||
| 最低功率因数CosØ1 = 0.60 tanØ1 = 1.333 | ||
| 需要功率因数CosØ2 = 0.99 tanØ2 = 0.142 | ||
| 千乏要求= 16(1.333 - 0.142)= 20千乏。 | ||
| 因此20千乏电容器所需功率因数提高到0.99。可以看出,ITHD 5.6但最大谐波电流畸变,IEEE推荐的规格c - 519 - 1992 = 4.0。 | ||
| 20千乏计算方程(4)安装我们采用30%千乏对过滤责任和剩下的千乏功率因数校正。(经验法则)。 | ||
| 过滤器千乏= 30%的20个千乏= 6千乏。 | ||
| 步骤c滤波器的设计:调查人员决定设计被动分流谐波滤波器。三相无源滤波器由3反应堆和电容器,电容器连接在明星。调查人员计算反应堆和电容值在mH /阶段和μF /阶段和千乏价值。反应堆的设计,研究者计算共振的条件。调查员发现以来在谐波测量的内容,5日谐波水平超出了IEEE标准。因此计算的容抗5谐振频率(5×50 = 250 hz)共振。 | ||
| 感抗在50 hz XC50 = 1/2πfC = 1/2πx 50 C | ||
| 在250赫兹感抗XC250 = 1/2πfC = 1/2πx 250 x C | ||
| 使用以上两个关系 | ||
| XC250 = XC50 / 5 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (5) | ||
| 对于XC250,首先调查人员计算电容电抗在50 hz | ||
| XC50 = 1/2πfC - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (6) | ||
| 上面步骤1每阶段:电容的电容值的关系在μF /阶段是必需的,因此调查人员使用以下关系 | ||
| 千乏每阶段= (kV2 x 2πfc x三分) | ||
| C =千乏每个阶段/ (kV2 x 2πf x三分)- - - - - - - - - - - - (7) | ||
| 在每个阶段为三相/不=千乏千乏。= 6/3 = 2千乏的阶段 | ||
| kVph = kVline /√3 = 0.415/1.732 = 0.230 kV | ||
| 电容器C成为使用方程(7) | ||
| C = 2 / (0.2309) 2 x 2 x 3.14 x 50 x三分= 111.50μF / Ph值。 | ||
| 第二步在50 hz容抗:电容值在步骤1中,得到计算的容抗50赫兹频率使用方程(6) | ||
| XC50 = 1 / (2 x3.14x50 x 111.50 x 10 - 6) = 28.562Ω/ Ph值。 | ||
| 步骤3在250 hz容抗:因为只有五阶谐波超出了谐波的限制从而调查人员计算电容电抗在250赫兹(5 X 50 hz)使用方程(5) | ||
| XC250 = XC50 / 5 = 28.562/5 = 5.712Ω/ Ph值。 | ||
| 第四步计算电感器:在第五谐波共振我们应该, | ||
| XL250 = XC250 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (8) | ||
| XL250 = 5.712Ω/ Ph值。 | ||
| 调查人员计算的感抗50 hz关系后使用 | ||
| XL50 = XL250/5 = 5.712/5 = 1.142Ω/ Ph值。- - - - - - - - - - - - - - - - - (9) | ||
| 从方程(9)在50 hz,感抗计算电感的值从关系后将电感- 4步中得到的价值。 | ||
| XL50 = 2πf L | ||
| L = XL50/2π= 1.142/314 = 3.6 mh - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (10) | ||
| 计算电感的值后,调查人员计算电感的值千乏。 | ||
| 第五步千乏反应堆的评级:千乏的电感计算关系 | ||
| 千乏=六世x irm - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (11) | ||
| 六世=电压反应堆和由关系吗 | ||
| 六世= VL50 + VL250 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (12) | ||
| irm =合成均方根电流由于基本和第五次谐波和由以下关系 | ||
| irm = [I50)²+ (I250)²]½- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (13) | ||
| (一)VL50 =跨反应堆由于基本电流和电压降是由以下关系 | ||
| VL50 = IC50 x XL50 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (14) | ||
| IC50 =电容电流在50 Hz,按照计算表达式 | ||
| IC50 =千乏/ (1.732 x线电压)- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (15) | ||
| = 20 / (1.732 x 0.415) = 27.82安培 | ||
| 把的IC50值方程(15)和价值的XL50方程(9)方程(14) | ||
| VL50 = I50 x XL50 | ||
| = 27.82 * 1.142 = 31.77 v - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (16) | ||
| (b) VL250 =跨反应堆由于5谐波电流和电压降是通过关系 | ||
| VL250 = I250 x XL250 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (17) | ||
| I250 =当前在250赫兹和XL250感抗在250赫兹。把I250从方程(3)的价值和价值从250 XL的方程(8)方程(17) | ||
| VL250 = 8.0 * 5.712 = 45.696 v。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (18) | ||
| 把VL50从方程(16)的价值和价值的VL250方程(18)方程(12) | ||
| 六世= VL50 + VL250 | ||
| = 31.77 + 45.69 = 77.466 78 v - - - - - - - - - - - - - (19) | ||
| (c)均方根电流:计算结果的均方根电流由于基本和第五阶谐波,将当前的价值置于50赫兹方程(15)和价值250 hz = 8安培的电流从方程(3)方程(13) | ||
| irm =[(27.82)²+(8)²]½= 28.94安培。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - (20) | ||
| 千乏反应堆的评级:千乏评级的反应堆,将六世的值从方程(19)和值irm方程(20)在方程(11) | ||
| 千乏=六世irm = 78 x 28.96 | ||
| VAR / Ph = 2243.41。= 2.243千乏/ Ph - - - - - - - - - - - - - - - - - - (21) | ||
| 千乏评级的电容器。按最大需量的植物,调查员发现电容器的总价值是20千乏。20个千乏,6千乏被用于过滤和剩余用于P。F修正。因此6千乏用于3期。e 2千乏/阶段是用于谐波滤波器。电容器的额定电压计算如下。 | ||
| VC = VC50 + VC250 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (22) | ||
| VC50(阶段)=线电压/√3 | ||
| = 415/1.732 = 239.6 v - - - - - - - - - - - - (23) | ||
| VC250 = I250 x XC250 | ||
| = 8 X 5.712。从方程(3)和(步骤3) | ||
| = 45.696 v。- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - (24) | ||
| 总电压电容器VC = VC50 + VC250 | ||
| = 239.6 + 45.696(从方程(23)(24) | ||
| = 285.296 V (ph值电压)= 494.13(电压)= 500 V | ||
| 设计谐波滤波器后,谐波滤波器的制作已经完成在大力神面板之中。乌特迪尔(印度)。 | ||
诉谐波滤波器的安装和测量 |
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| 在供应系统谐波含量的测量使用谐波分析仪,调查员发现,只有五阶的谐波超出了限制谐波按照IEEE规范的c - 519 - 1992和限制是4%。减少5谐波内容,以上5阶谐波滤波器又安装和测量是由谐波分析仪。调查员和不使用过滤器列表所有低阶谐波值表4所示,在fig.I图形 | ||
| VI。谐波测量的结果 | ||
| 以下的观察是: | ||
| (1)输入电流从52到44 / Ph值降低 | ||
| (2)从50.51减少到43.18 kVA的需求 | ||
| (3)输入PF从0.79提高到0.85 | ||
| (4)5谐波水平官官正从7.1%减少到3.5% | ||
七世。结论 |
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| 从安装谐波滤波器Arihant大理石行业后的结论是: | ||
| (1)5谐波分量被发现3.5%。 | ||
| (2)线路电流和线路损失降低,加热电缆被避免。 | ||
| (3)谐波滤波器提高了电源电压波形 | ||
| (4)工厂的总体效率增加,植物的总体维护成本降低。 | ||
| (5)噪声、电磁干扰和射频识别植物的消除。 | ||
| (6)发电机和变压器加热问题被解决。 | ||
表乍一看 |
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数据乍一看 |
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引用 |
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