Application des filtres actifs dans l'industrie biopharmaceutique

Résumé:Avec l'utilisation généralisée des appareils électroniques, les charges non linéaires augmentent, ce qui entraîne une pollution harmonique de plus en plus grave dans les réseaux électriques des entreprises.En raison des effets néfastes des harmoniques, la qualité de l'électricité se détériore, les pertes supplémentaires augmentent, la fiabilité du réseau électrique diminue,de sorte que le fonctionnement normal des équipements d'alimentation et de consommation de l'entreprise soit affecté, et même l'équipement est endommagé pour provoquer des pannes électriques.Ce document analyse les fonctions et les effets des dispositifs de filtrage actifs dans les systèmes d'alimentation en énergie de sécurité biopharmaceutique.

Le mot clés:harmonieuse, qualité de la puissance, filtre actif

1.Introduction au projet

Aujourd'hui, une variété de dispositifs électroniques de puissance sont largement utilisés dans les entreprises pharmaceutiques, où les dispositifs rectificateurs représentaient une grande proportion.Énergie à courant continu requise par l'onduleur et le chopper CCLe circuit de redressement à phase contrôlée par thyristor ou le circuit de redressement à diodes est la source harmonique sérieuse.Bien que la capacité individuelle de l'équipement électrique soit faible, le nombre est énorme, dont la plupart contiennent des sources d'alimentation de commutation.avec les harmoniques générées par les lampes fluorescentes, de sorte que la pollution harmonique de l'alimentation électrique devient de plus en plus importante.de sorte que de nombreux phénomènes et défauts anormaux se produisent dans le système électrique et l'équipement électrique de l'entreprise.La prévention efficace des harmoniques est devenue un élément important du fonctionnement sûr du système d'alimentation de l'entreprise.calculer et extraire rapidement le contenu de chaque harmonique par CPU, et envoie des instructions pour que le dispositif d'alimentation produise le courant de compensation d'une amplitude égale et d'une direction opposée au courant harmonique,et l'injecte dans le réseau électrique afin de compenser le courant harmonique dans le système.

2.Principales caractéristiques de la qualité de l'énergiedansBiopharmaceutiqueJel'industrie

• L'industrie biopharmaceutique a un développement en grappes. Le développement en grappes industrielles est la tendance inévitable à l'avenir.qui nécessite une connexion avec divers liensUne fois que l'équipement ou le système électrique tombe en panne, cela entraîne une diminution linéaire des avantages économiques.

2.2 Les charges principales sont des pompes et des moteurs entraînés par des convertisseurs de fréquences; la source d'harmonie principale est le convertisseur de fréquences à forte teneur en harmoniques;qui nécessite une configuration distincte de l'APF pour la gestion harmonique.

3.Sources harmoniques dans les systèmes d'alimentation et de distribution biopharmaceutiques

Avec le développement rapide de l'industrie pharmaceutique, de nombreux équipements avancés sont devenus nécessaires à l'industrie pharmaceutique.et beaucoup sont équipés de convertisseurs de fréquenceLe grand nombre d'applications des convertisseurs de fréquence augmentent considérablement le contenu harmonique du système de distribution d'énergie.

À l'heure actuelle, la plupart des convertisseurs de fréquence utilisent la rectification à 6 impulsions pour convertir le courant alternatif en courant continu, de sorte que les harmoniques sont principalement les 5e, 7e et 11e.il existe généralement des laboratoires et des lignes de production automatiques dans les entreprises pharmaceutiques avec une grande quantité d'appareils de précision, qui sont dans de nombreux cas à la fois générateurs et victimes d'harmoniques, qui affecteront le fonctionnement normal de l'équipement en laboratoire, faisant perdre les expériences en cours;Les harmoniques affecteront également les contrôleurs intelligents et les systèmes PLC dans les lignes de production automatisées pour faire la défaillance de l'équipement de commande automatiquePar conséquent, les problèmes d'harmonie des entreprises pharmaceutiques ont des répercussions de grande envergure et des dommages graves, qui doivent être gérés de toute urgence.

3.1 Stations de recherche et laboratoires

Dans les laboratoires, un grand nombre d'équipements sensibles ont besoin d'un environnement de réseau propre pour assurer le fonctionnement normal du système, tels que des instruments de haute technologie,instruments de précision et équipements de mesure, les sources d'alimentation de commutation, les onduleurs rectificateurs, les UPS / EPS, etc., qui sont également de plus grandes sources harmoniques.Les laboratoires et autres endroits où il y a un grand nombre de commutation des charges d'alimentation produira un important 3rd, 5e et 7e harmoniques, où nous devrions accorder une attention particulière à l'effet du 3e courant harmonique sur la ligne neutre.

3.2 lignes de production automatiques

La fermentation est une partie importante de la production d'API, qui est réalisée par le fermentateur.il existe différentes exigences en matière de contrôle du fermentateurPour les situations de lourdes charges, de consommation d'énergie élevée, de long cycle de fermentation,Au cours des dernières années, les entreprises de production de fermentation ont également adopté diverses méthodes pour effectuer la rénovation des équipements.Le contrôle de fréquence peut à la fois répondre aux exigences du processus de production et réduire la consommation.La pollution de l'énergie par les équipements d'automatisation s'aggrave également.L'interférence correspondante avec le système de commande automatique est également de plus en plus forte.Les exigences en matière de filtrage et de purification de l'alimentation électrique pour obtenir une alimentation électrique relativement stable et verte sont également de plus en plus élevées.

4.Pcas racial

Prenons par exemple un projet de gestion de la qualité de l'énergie biopharmaceutique dans la province du Shandong, selon les commentaires de la personne responsable de l'usine,le phénomène de trébuchement se produit fréquemment dans le bâtiment de bureaux complet de l'usine, et le réacteur dans l'armoire du condensateur de l'atelier de production semble être brûlé et le câble N-wire est surchauffé.La raison principale est supposée être le fait qu'il y a beaucoup de charges de climatisation à onduleur, équipement informatique et de communication, éclairage LED, pompes et autres dans le bâtiment de bureaux complet et l'atelier de production,qui généreront des harmoniques et affecteront l'ensemble du système d'alimentation et de distributionIl est maintenant nécessaire de mesurer les salles de distribution du bâtiment de bureaux et de l'atelier de production,et de donner la solution appropriée en fonction des données de qualité de la puissance correspondantes.

4.1 Données de mesure harmoniques dans la salle de distribution du bâtiment de bureaux complet

4.2 Données de mesure des harmoniques dans la salle de distribution de l'atelier de production

D'après les deux ensembles de données de mesure ci-dessus, il peut être conclu que les harmoniques du bâtiment de bureaux complet sont principalement de 5e et 7e rang et que le taux de distorsion actuel est de 22%.Les 5ème et 7ème harmoniques peuvent être gérées de manière centralisée dans la salle de distribution pour éliminer l'impact harmonique sur l'ensemble du système d'alimentation et de distribution, transformateurs, armoires à condensateurs et autres équipements électriques, afin d'assurer la production normale de biofarmaceutiques.Les harmoniques de l' atelier de production sont plus sérieuses., lorsque les 3e et 5e harmoniques ont dépassé la norme nationale GB/T14549-1993 "harmoniques dans les réseaux publics d'alimentation" de valeur de courant harmonique du système de 0,38 KV.Les cabinets de condensation sont connectés en série avec une réactivité de 7%Les 3e et 5e harmoniques s'écoulent dans l'armoire du condensateur et le courant harmonique est superposé au courant fondamental du condensateur.ce qui rend le courant de fonctionnement du condensateur devenir plus grand et la température augmente, entraînant une surchauffe et réduisant la durée de vie du condensateur ou provoquant des dommages au condensateur.

Pour résoudre ces problèmes, on peut utiliser les dispositifs de filtrage actifs, qui adoptent la méthode de commande entièrement numérique DSP+FPGA et sont connectés en parallèle dans le système.Ils peuvent compenser complètement les 2e à 51e harmoniques ou compenser des harmoniques spécifiques, éliminer les harmoniques dans le système pour éviter les dommages à la ligne N, et protéger les circuits contre l'incendie.

1.Conclusion

Avec l'introduction et l'approfondissement des procédés de production modernes, des équipements de puissance et d'autres moyens scientifiques avancés, un grand nombre d'équipements électroniques de puissance non linéaires émerge,qui améliore la qualité des produits biopharmaceutiques, mais a également une incidence grave sur la qualité de l'électricité du système d'alimentation et de distribution de l'ensemble de l'installation, en particulier des laboratoires de recherche scientifique,où les charges sont diverses et la génération et les changements harmoniques ont une grande hasardité et complexitéEn étudiant la qualité de l'énergie du système d'approvisionnement et de distribution dans les bâtiments biopharmaceutiques et en proposant une solution raisonnable en conjonction avec la plateforme système,la qualité de l'alimentation électrique dans les produits biopharmaceutiques peut être améliorée ainsi que le fonctionnement sûr et économique du réseau et la consommation d'énergie peut être réduite.

Les références:

[1] Manuel de conception et d'application des microréseaux d'entreprise Acrel. Version 2022.05