Penerapan Filter Aktif dalam Industri Biofarmasi

Robin Wong Telp:+8618860990280 E-mail:Robin.Wong@email.acrel.cn Jiangsu Acrel Electrical MFG Co.Ltd

Abstrak: Dengan meluasnya penggunaan perangkat elektronik, beban non-linier semakin meningkat, yang mengakibatkan polusi harmonik di jaringan listrik perusahaan menjadi semakin serius. Akibat dampak buruk harmonik, kualitas listrik menurun, rugi-rugi tambahan meningkat, keandalan jaringan listrik menurun, sehingga pengoperasian normal peralatan pasokan dan konsumsi listrik perusahaan terpengaruh, dan bahkan peralatan rusak yang menyebabkannya. kesalahan listrik. Berdasarkan persyaratan dan situasi keselamatan listrik saat ini, makalah ini menganalisis fungsi dan efek perangkat filter aktif dalam sistem pasokan listrik keselamatan biofarmasi.

Kata kunci : harmonik, kualitas daya, filter aktif

1. Perkenalan

Saat ini, berbagai perangkat elektronika daya banyak digunakan di perusahaan farmasi, dimana perangkat penyearah menyumbang sebagian besar. Catu daya arus searah yang dibutuhkan oleh inverter dan pemotong DC, dll., terutama berasal dari rangkaian penyearah. Rangkaian penyearah yang dikontrol fase thyristor atau rangkaian penyearah dioda adalah sumber harmonik yang serius. Meskipun kapasitas tunggal peralatan listrik kecil, namun jumlahnya sangat besar, sebagian besar berisi catu daya switching. Berbagai jenis catu daya switching dan konverter frekuensi semakin banyak digunakan, seiring dengan harmonik yang dihasilkan oleh lampu neon, sehingga polusi harmonik pada catu daya menjadi semakin menonjol. Harmonisa jaringan membuat bentuk gelombang tegangan dan arus terdistorsi, sehingga banyak fenomena abnormal dan gangguan yang terjadi pada sistem tenaga dan peralatan kelistrikan perusahaan. Pencegahan harmonisa yang efektif telah menjadi bagian penting dari pengoperasian sistem tenaga listrik perusahaan yang aman. Filter aktif mengumpulkan arus harmonik melalui CT, dengan cepat menghitung dan mengekstraksi konten setiap harmonik oleh CPU, dan mengirimkan instruksi untuk membuat perangkat daya menghasilkan arus kompensasi dengan amplitudo yang sama dan arah yang berlawanan dengan arus harmonik, dan menyuntikkannya. ke jaringan listrik sehingga dapat mengimbangi arus harmonik dalam sistem.

2. Fitur utama kualitas daya dalam industri biofarmasi

2.1 Industri biofarmasi mempunyai pengembangan klaster. Perkembangan klaster industri merupakan tren yang tidak bisa dihindari di masa depan. Biofarmasi merupakan kombinasi proses yang memerlukan koneksi dengan berbagai tautan, sehingga tata kelola kualitas daya menjadi sangat penting. Sekali peralatan atau sistem tenaga listrik mengalami kegagalan, hal ini menyebabkan penurunan manfaat ekonomi secara linier.

2.2 Beban utama adalah pompa dan motor yang digerakkan oleh konverter frekuensi. Sumber harmonik utama adalah konverter frekuensi dengan kandungan harmonik yang besar, yang memerlukan konfigurasi APF terpisah untuk manajemen harmonik.

3. Sumber harmonik dalam sistem pasokan dan distribusi tenaga biofarmasi

Dengan pesatnya perkembangan industri farmasi, banyak peralatan canggih yang dibutuhkan oleh industri farmasi. Terdapat banyak pompa dan motor, dan banyak yang dilengkapi dengan konverter frekuensi. Banyaknya penerapan konverter frekuensi membuat kandungan harmonik sistem distribusi tenaga listrik meningkat pesat.

Saat ini, sebagian besar konverter frekuensi menggunakan penyearah 6 pulsa untuk mengubah arus AC menjadi arus DC, sehingga harmonik utamanya adalah yang ke-5, ke-7, dan ke-11. Pada saat yang sama, biasanya terdapat laboratorium dan jalur produksi otomatis di perusahaan farmasi dengan sejumlah besar perangkat presisi, yang dalam banyak kasus merupakan generator dan korban harmonik. Harmonisa akan mempengaruhi kerja normal peralatan di laboratorium, sehingga percobaan yang sedang berlangsung menjadi hilang; harmonik juga akan mempengaruhi pengontrol cerdas dan sistem PLC di jalur produksi otomatis sehingga menyebabkan kegagalan peralatan kontrol otomatis. Oleh karena itu, permasalahan keharmonisan perusahaan farmasi mempunyai dampak luas dan kerugian serius yang perlu segera ditangani.

3.1 Stasiun penelitian dan laboratorium

Di laboratorium, sejumlah besar peralatan sensitif memerlukan lingkungan jaringan yang bersih untuk memastikan pengoperasian normal sistem, seperti instrumen berteknologi tinggi, instrumen presisi dan peralatan pengukuran, catu daya switching, inverter penyearah, UPS / EPS, dll., yang juga merupakan sumber harmonik yang lebih besar. Laboratorium dan tempat lain dimana terdapat banyak beban switching power supply akan menghasilkan harmonik ke-3, ke-5 dan ke-7 yang signifikan, dimana kita harus memberikan perhatian khusus terhadap pengaruh arus harmonik ke-3 pada saluran netral.

3.2 Jalur produksi otomatis

Fermentasi merupakan bagian penting dari produksi API, yang dibuat oleh fermentor. Dengan perluasan produksi produk yang berkelanjutan, pembaruan proses baru, dan peningkatan varietas baru, terdapat persyaratan berbeda dalam pengendalian fermentor, frekuensi pengadukan, dan penyesuaian periode waktu. Untuk situasi dengan beban berat, konsumsi daya yang besar, siklus fermentasi yang panjang, dalam beberapa tahun terakhir perusahaan produksi fermentasi juga telah melakukan berbagai cara untuk melakukan renovasi peralatan. Kontrol frekuensi dapat memenuhi persyaratan proses produksi dan mengurangi konsumsi. Namun, dengan peningkatan otomasi yang berkelanjutan, polusi listrik yang disebabkan oleh peralatan otomasi juga menjadi semakin buruk. Gangguan yang terkait dengan sistem kontrol otomatis juga semakin kuat. Persyaratan penyaringan dan pemurnian catu daya untuk mendapatkan pasokan listrik yang relatif stabil dan ramah lingkungan juga semakin tinggi.

4. P kasus praktis

Ambil contoh proyek manajemen kualitas daya biofarmasi di Provinsi Shandong, menurut umpan balik dari penanggung jawab pabrik, sering terjadi fenomena tersandung di gedung perkantoran komprehensif pabrik, dan reaktor di kabinet kapasitor produksi. bengkel tampaknya terbakar dan kabel N-wire terlalu panas. Alasan utamanya diperkirakan karena banyaknya AC inverter, peralatan komputer dan komunikasi, lampu LED, pompa dan lain-lain di gedung perkantoran dan bengkel produksi yang komprehensif, yang akan menghasilkan harmonisa dan mempengaruhi keseluruhan daya. sistem penyediaan dan distribusi. Sekarang penting untuk mengukur ruang distribusi gedung perkantoran dan bengkel produksi yang komprehensif, dan memberikan solusi yang tepat berdasarkan data kualitas daya yang sesuai.

4.1 Data pengukuran harmonik di ruang distribusi gedung perkantoran komprehensif

4.2 Data pengukuran harmonik di ruang distribusi bengkel produksi

Dari dua kumpulan data pengukuran di atas, dapat disimpulkan bahwa harmonisa gedung perkantoran komprehensif sebagian besar berada pada urutan ke-5 dan ke-7, dan tingkat distorsi saat ini mencapai 22%. Harmonisa ke-5 dan ke-7 dapat dikelola secara terpusat di ruang distribusi untuk menghilangkan dampak harmonis pada seluruh sistem catu daya dan distribusi, trafo, lemari kapasitor, dan peralatan listrik lainnya, untuk menjamin produksi biofarmasi yang normal. Harmonik ruang distribusi bengkel produksi lebih serius, di mana harmonik ke-3 dan ke-5 telah melampaui standar nilai arus harmonik sistem 0,38KV "harmonik dalam jaringan pasokan publik" nasional GB/T14549-1993. Lemari kapasitor di tempat dihubungkan secara seri dengan reaktansi 7%. Harmonik ke-3 dan ke-5 mengalir ke dalam kabinet kapasitor, dan arus harmonik ditumpangkan pada arus fundamental kapasitor, yang membuat arus operasi kapasitor menjadi lebih besar dan suhu naik, menyebabkan panas berlebih dan mengurangi masa pakai kapasitor atau menyebabkan kapasitor rusak.

Perangkat filter aktif dapat digunakan untuk mengatasi masalah ini, yang mengadopsi metode kontrol serba digital DSP+FPGA dan dihubungkan secara paralel dalam sistem. Mereka dapat sepenuhnya mengkompensasi harmonik ke-2 hingga ke-51 atau mengkompensasi harmonik tertentu, menghilangkan harmonik dalam sistem untuk mencegah kerusakan pada saluran N, dan melindungi sirkuit dari kebakaran.

5. Kesimpulan

Dengan diperkenalkannya dan pendalaman proses produksi modern, peralatan listrik dan sarana ilmiah canggih lainnya, sejumlah besar peralatan elektronika daya nonlinier bermunculan, yang meningkatkan kualitas biofarmasi, namun juga membawa dampak yang parah pada kualitas daya dari pasokan listrik dan sistem distribusi seluruh pabrik pada saat yang sama, terutama laboratorium penelitian ilmiah, di mana bebannya beragam dan pembangkitan serta perubahan yang harmonis memiliki keacakan dan kompleksitas yang besar. Dengan mempelajari kualitas daya dari sistem pasokan dan distribusi di gedung biofarmasi dan mengusulkan solusi yang masuk akal sehubungan dengan platform sistem, kualitas pasokan listrik di biofarmasi dapat ditingkatkan serta pengoperasian jaringan dan energi yang aman dan ekonomis. konsumsi dapat dikurangi.

Referensi:

[1] Manual Desain dan Aplikasi Acrel Enterprise Microgrid. Versi 2022.05