Applicazione dei filtri attivi nell'industria biofarmaceutica

Riassunto:Con l'uso diffuso di dispositivi elettronici, i carichi non lineari sono in aumento, il che ha come risultato che l'inquinamento armonico nelle reti elettriche delle imprese sta diventando sempre più grave.A causa degli effetti negativi degli armonici, la qualità dell'elettricità si sta deteriorando, le perdite aggiuntive aumentano, l'affidabilità della rete elettrica diminuisce,in modo da compromettere il normale funzionamento delle apparecchiature di alimentazione e consumo dell'impresa;, e persino le apparecchiature sono danneggiate per causare guasti elettrici.Questo documento analizza le funzioni e gli effetti dei dispositivi filtri attivi nei sistemi di alimentazione di sicurezza biofarmaceutica.

Parola chiaves:armonica, qualità della potenza, filtro attivo

1.Introduzione

Attualmente, nelle imprese farmaceutiche sono ampiamente utilizzati vari dispositivi elettronici di potenza, in cui i dispositivi rettificatori rappresentano una grande percentuale.Fornitore di corrente continua richiesto dall'inverter e dall'elicottero CCIl circuito di raddrizzatore a controllo di fase tiristorico o il circuito di raddrizzatore a diodi sono le fonti armoniche più importanti.Anche se la capacità singola delle apparecchiature elettriche è piccola, il numero è enorme, la maggior parte dei quali contiene alimentatori di commutazione.di una lunghezza di 20 mm o più, ma non superiore a 50 mm, in modo che l'inquinamento armonico dell'alimentazione elettrica sta diventando sempre più evidente.In questo modo si verificano molti fenomeni e guasti anormali nel sistema di alimentazione e nelle apparecchiature elettriche dell'azienda.- la prevenzione efficace delle armoniche è diventata una parte importante del funzionamento sicuro del sistema di alimentazione dell'impresa.calcolo e estrazione rapidi del contenuto di ogni armonico da parte della CPU, e invia istruzioni per far sì che il dispositivo di alimentazione produca la corrente di compensazione di ampiezza uguale e direzione opposta alla corrente armonica,e lo inietta nella rete elettrica in modo da compensare la corrente armonica nel sistema.

2.Caratteristiche chiave della qualità dell'energiainBiofarmaciIIndustria

• L'industria biofarmaceutica ha uno sviluppo clusterizzato. Lo sviluppo di cluster industriali è la tendenza inevitabile nel futuro.che ha bisogno di connessione con vari collegamenti, quindi la governance della qualità dell'energia è particolarmente importante. Una volta che l'apparecchiatura o il sistema di alimentazione falliscono, ciò porta a una riduzione lineare dei benefici economici.

2.2 I carichi principali sono pompe e motori azionati da convertitori di frequenza; la fonte armonica principale è il convertitore di frequenza con un elevato contenuto di armonici;che richiede una configurazione separata dell'APF per la gestione armonica.

3.Fonti armoniche nel sistema di alimentazione e distribuzione dell'energia biofarmaceutica

Con il rapido sviluppo dell'industria farmaceutica, l'industria farmaceutica ha avuto bisogno di molte attrezzature avanzate.e molti sono dotati di convertitori di frequenzaIl gran numero di applicazioni dei convertitori di frequenza aumenta notevolmente il contenuto armonico del sistema di distribuzione dell'energia.

Attualmente, la maggior parte dei convertitori di frequenza utilizza la rettificazione a 6 impulsi per convertire la corrente alternata in corrente continua, quindi le armoniche sono principalmente la 5a, 7a e 11a.sono generalmente presenti laboratori e linee di produzione automatiche nelle imprese farmaceutiche con una grande quantità di dispositivi di precisione, che in molti casi sono sia generatori che vittime di armoniche, che influenzano il normale funzionamento dell'apparecchiatura in laboratorio, facendo perdere gli esperimenti in corso;Le armoniche influenzeranno anche i controllori intelligenti e i sistemi PLC nelle linee di produzione automatizzate per rendere il guasto dell'attrezzatura di controllo automaticoPertanto, i problemi armonici delle imprese farmaceutiche hanno un impatto di vasta portata e gravi danni, che devono essere gestiti con urgenza.

3.1 Stazioni e laboratori di ricerca

In laboratorio, un gran numero di apparecchiature sensibili ha bisogno di un ambiente di rete pulito per garantire il normale funzionamento del sistema, come gli strumenti ad alta tecnologia,strumenti di precisione e attrezzature di misura, alimentatori di commutazione, inverter raddrizzatori, UPS/EPS, ecc., che sono anch'essi fonti armoniche più grandi.Laboratori e altri luoghi in cui vi sono un gran numero di carichi di alimentazione di commutazione produrranno significativi, quinta e settima armonica, dove dobbiamo prestare particolare attenzione all'effetto della corrente armonica 3 sulla linea neutrale.

3.2 Linee di produzione automatiche

La fermentazione è una parte importante della produzione di API, che viene prodotta dal fermentatore.ci sono diversi requisiti per il controllo del fermentatorePer le situazioni con carichi pesanti, consumi di energia elevati, lunghi cicli di fermentazione,negli ultimi anni le imprese di produzione di fermentazione hanno anche adottato una varietà di metodi per effettuare il rinnovamento delle attrezzatureIl controllo della frequenza può soddisfare le esigenze del processo produttivo e ridurre i consumi.Anche l'inquinamento energetico da parte delle attrezzature di automazione sta peggiorandoLe interferenze con il sistema di controllo automatico sono sempre più forti.Le esigenze di filtraggio e depurazione dell'alimentazione per ottenere un'alimentazione relativamente stabile e verde sono sempre più elevate.

4.Pcaso razionale

Prendiamo ad esempio un progetto di gestione della qualità della potenza biofarmaceutica nella provincia dello Shandong, secondo i commenti del responsabile dell'impianto,fenomeno frequente di inciampo nel complesso dell'edificio degli uffici dell'impianto, e il reattore nella cabina dei condensatori dell'officina di produzione sembra essere bruciato e il cavo N-wire è surriscaldato.La ragione principale dovrebbe essere il fatto che ci sono molti carichi di condizionatori inverter, apparecchiature informatiche e di comunicazione, illuminazione a LED, pompe e altri nell'edificio complessivo per uffici e nel laboratorio di produzione,che genererà armoniche e interesserà l'intero sistema di alimentazione e distribuzioneOra è necessario misurare le sale di distribuzione dell'edificio complessivo di uffici e del laboratorio di produzione.e di fornire la soluzione appropriata in base ai dati di qualità della potenza corrispondenti.

4.1 Dati di misurazione armonica nella sala distribuzione dell'edificio per uffici complessivo

4.2 Dati di misurazione armonica nella sala di distribuzione dell'officina di produzione

Dalle due serie di dati di misurazioni precedenti si può concludere che le armoniche dell'edificio complessivo di uffici sono principalmente di livello 5 e 7 e il tasso di distorsione attuale è fino al 22%.Le armonie 5 e 7 possono essere gestite centralmente nella sala di distribuzione per eliminare l'impatto armonico sull'intero sistema di alimentazione e distribuzione, trasformatori, condensatori e altre apparecchiature elettriche, in modo da garantire la normale produzione di biofarmaci.Le armoniche della sala distribuzione del laboratorio di produzione sono più serie, in cui le armoniche 3 e 5 hanno superato la norma nazionale GB/T14549-1993 "armoniche in rete di alimentazione pubblica" per il valore di corrente armonica del sistema a 0,38 KV.Gli armadi dei condensatori in loco sono collegati in serie con una reattività del 7%La terza e la quinta armonicità fluiscono nell'armadio del condensatore e la corrente armonico si sovrappone alla corrente fondamentale del condensatore.che rende la corrente di funzionamento del condensatore diventare più grande e la temperatura aumenta, che porta a un surriscaldamento e riduce la durata di servizio del condensatore o provoca un danno al condensatore.

Per risolvere questi problemi si possono utilizzare i dispositivi di filtraggio attivo, che adottano il metodo di controllo completamente digitale DSP+FPGA e sono collegati in parallelo nel sistema.Possono compensare completamente le armonie da 2 a 51 o compensare armonie specifiche, eliminare le armoniche nel sistema per evitare danni alla linea N e proteggere i circuiti dall'incendio.

1.Conclusioni

Con l'introduzione e l'approfondimento dei moderni processi di produzione, delle apparecchiature di potenza e di altri mezzi scientifici avanzati, emerge un gran numero di apparecchiature elettroniche di potenza non lineari,che migliora la qualità dei biofarmaci, ma ha anche gravi ripercussioni sulla qualità dell'energia del sistema di alimentazione e distribuzione dell'intero impianto, in particolare dei laboratori di ricerca scientifica,dove i carichi sono diversi e la generazione e i cambiamenti armonici hanno una grande casualità e complessità. studiando la qualità dell'energia del sistema di approvvigionamento e distribuzione negli edifici biofarmacici e proponendo una soluzione ragionevole in combinazione con la piattaforma di sistema,la qualità dell'approvvigionamento energetico nei biofarmaci può essere migliorata, nonché il funzionamento sicuro ed economico della rete e il consumo di energia può essere ridotto.

Referenze:

[1] Acrel Enterprise Microgrid Design and Application Manual. Versione 2022.05