Aplicación de filtros activos en la industria biofarmacéutica

Resumen:Con el uso generalizado de dispositivos electrónicos, las cargas no lineales aumentan, lo que resulta en que la contaminación armónica en las redes eléctricas de las empresas se vuelve cada vez más grave.Debido a los efectos adversos de los armónicos, la calidad de la electricidad se está deteriorando, las pérdidas adicionales aumentan, la fiabilidad de la red eléctrica disminuye,de modo que el funcionamiento normal de los equipos de suministro y consumo de energía de la empresa se vea afectado, e incluso el equipo se daña para causar fallos eléctricos.Este documento analiza las funciones y efectos de los dispositivos de filtro activo en los sistemas de alimentación de seguridad biofarmacéutica.

Palabra claveel:armonica, calidad de potencia, filtro activo

1.Introducción

En la actualidad, una variedad de dispositivos electrónicos de potencia se utilizan ampliamente en las empresas farmacéuticas, donde los dispositivos rectificadores representan una gran proporción.Fuente de alimentación de corriente continua requerida por el inversor y el chopper de CCEl circuito del rectificador de fase controlado por tiristores o el circuito del rectificador de diodos es la fuente armónica seria.Aunque la capacidad individual de los equipos eléctricos es pequeña, el número es enorme, la mayoría de los cuales contienen fuentes de alimentación de conmutación.junto con los armónicos generados por las lámparas fluorescentes, por lo que la contaminación armónica de la fuente de alimentación se está volviendo cada vez más prominente.Así que muchos fenómenos y fallos anormales ocurren en el sistema de energía y el equipo eléctrico de la empresa.El filtro activo recoge la corriente armónica a través de la CT, y el filtro activo recoge la corriente armónica a través de la CT, y el filtro activo recoge la corriente armónica a través de la CT.Calcular y extraer rápidamente el contenido de cada armónico por la CPU, y envía instrucciones para hacer que el dispositivo de potencia produzca la corriente de compensación de igual amplitud y dirección opuesta a la corriente armónica,y lo inyecta en la red eléctrica para compensar la corriente armónica en el sistema.

2.Características clave de la calidad de la energíaEn elBiofarmacéutico- ¿ Qué?Industria

• La industria biofarmacéutica tiene un desarrollo de clústeres. El desarrollo de clústeres industriales es la tendencia inevitable en el futuro.que necesita conexión con varios enlacesLa gestión de la calidad de la energía es particularmente importante, ya que una vez que el equipo o el sistema de energía falla, esto conduce a una disminución lineal de los beneficios económicos.

2.2 Las cargas principales son bombas y motores accionados por convertidores de frecuencia. La fuente armónica principal es el convertidor de frecuencia con un alto contenido armónico,que requiere una configuración separada de APF para la gestión armónica.

3.Fuentes armónicas en el sistema de suministro y distribución de energía biofarmacéutica

Con el rápido desarrollo de la industria farmacéutica, la industria farmacéutica requirió muchos equipos avanzados.y muchos están equipados con convertidores de frecuenciaEl gran número de aplicaciones de los convertidores de frecuencia hacen que el contenido armónico del sistema de distribución de energía aumente considerablemente.

En la actualidad, la mayoría de los convertidores de frecuencia utilizan rectificación de 6 pulsos para convertir la corriente CA en corriente CC, por lo que los armónicos son principalmente el 5, 7 y 11.generalmente hay laboratorios y líneas de producción automáticas en las empresas farmacéuticas con una gran cantidad de dispositivos de precisiónEn muchos casos, los electrodos son generadores y víctimas de los armónicos, que afectan al funcionamiento normal del equipo en el laboratorio, haciendo que los experimentos en curso se pierdan.Los armónicos también afectarán a los controladores inteligentes y sistemas PLC en líneas de producción automatizadas para hacer que el equipo de control automático fallePor lo tanto, los problemas armónicos de las empresas farmacéuticas tienen repercusiones de largo alcance y graves daños, que deben ser gestionados con urgencia.

3.1 Estaciones y laboratorios de investigación

En los laboratorios, un gran número de equipos sensibles necesitan un entorno de red limpio para garantizar el funcionamiento normal del sistema, como los instrumentos de alta tecnología,Instrumentos y equipos de medición de precisión, fuentes de alimentación de conmutación, inversores rectificadores, UPS / EPS, etc., que también son fuentes armónicas más grandes.Los laboratorios y otros lugares donde hay un gran número de cargas de suministro de energía de conmutación producirá significativas 3rd, 5a y 7a armónicas, donde debemos prestar especial atención al efecto de la corriente de 3a armónica en la línea neutral.

3.2 Líneas de producción automáticas

La fermentación es una parte importante de la producción de API, que es hecha por el fermentador.Hay diferentes requisitos para el control del fermentadorPara las situaciones de grandes cargas, gran consumo de energía, ciclo de fermentación largo,En los últimos años, las empresas de producción de fermentación también han adoptado una variedad de métodos para llevar a cabo la renovación de equipos.El control de frecuencia puede satisfacer los requisitos del proceso de producción y reducir el consumo.La contaminación energética por equipos de automatización también es cada vez peorLa interferencia correspondiente con el sistema de control automático también es cada vez más fuerte.Los requisitos sobre el filtro y la purificación de la fuente de alimentación para obtener una fuente de energía relativamente estable y ecológica también son cada vez más altos.

4.Pcaso racional

Tomemos un proyecto de gestión de la calidad de la energía biofarmacéutica en la provincia de Shandong como ejemplo, de acuerdo con los comentarios de la persona responsable de la planta,fenómeno frecuente de tropiezo ocurre en el edificio de oficinas integral de la planta, y el reactor en el gabinete de condensadores del taller de producción parece haberse quemado y el cable N-wire está sobrecalentado.La razón principal se espera que sea el hecho de que hay muchas cargas de aire acondicionado inversor, equipos informáticos y de comunicación, iluminación LED, bombas y otros en el edificio de oficinas y el taller de producción,que generará armónicos y afectará a todo el sistema de suministro y distribución de energíaAhora es necesario medir las salas de distribución del complejo edificio de oficinas y taller de producción,y dar la solución adecuada de acuerdo con los datos de calidad de potencia correspondientes.

4.1 Datos de medición armónica en la sala de distribución del edificio de oficinas integral

4.2 Datos de medición armónica en la sala de distribución del taller de producción

A partir de los dos conjuntos de datos de medición anteriores, se puede concluir que los armónicos del edificio de oficinas integrales son principalmente 5o y 7o y que la tasa de distorsión actual es de hasta el 22%.Los armónicos 5 y 7 se pueden gestionar centralmente en la sala de distribución para eliminar el impacto armónico en todo el sistema de suministro y distribución de energía, transformadores, gabinetes de condensadores y otros equipos eléctricos, a fin de garantizar la producción normal de biofarmacéuticos.Los armónicos de la sala de distribución del taller de producción son más serios, donde los armónicos 3 y 5 han superado el estándar nacional GB/T14549-1993 "armónicos en redes de suministro público" de valor de corriente armónica de sistema de 0,38 KV.Los gabinetes de condensadores en el sitio están conectados en serie con una reactividad del 7%Los 3o y 5o armónicos fluyen hacia el gabinete del condensador, y la corriente armónica se superpone a la corriente fundamental del condensador.lo que hace que la corriente de operación del condensador se vuelva más grande y la temperatura aumenta, lo que conduce a un sobrecalentamiento y reduce la vida útil del condensador o hace que el condensador se dañe.

Para resolver estos problemas se pueden utilizar los dispositivos de filtro activo, que adoptan el método de control totalmente digital DSP + FPGA y están conectados en paralelo en el sistema.Pueden compensar completamente los armónicos 2 a 51 o compensar armónicos específicos, eliminar los armónicos en el sistema para evitar daños a la línea N y proteger los circuitos contra el fuego.

1.Conclusión

Con la introducción y profundización de los procesos de producción modernos, los equipos de potencia y otros medios científicos avanzados, surge un gran número de equipos electrónicos de potencia no lineales,que mejora la calidad de los biofarmacéuticos, pero también afecta gravemente a la calidad de la energía del sistema de suministro y distribución de toda la planta al mismo tiempo, especialmente de los laboratorios de investigación científica,donde las cargas son diversas y la generación y los cambios armónicos tienen una gran aleatoriedad y complejidadAl estudiar la calidad de la energía del sistema de suministro y distribución en los edificios biofarmacéuticos y proponer una solución razonable junto con la plataforma del sistema,Se puede mejorar la calidad del suministro de energía en los biofarmacéuticos, así como el funcionamiento seguro y económico de la red y se puede reducir el consumo de energía.

Las referencias:

[1] Acrel Enterprise Microgrid Diseño y Manual de Aplicación. Versión 2022.05