Anwendung von aktiven Filtern in der Biopharmaindustrie

Zusammenfassung:Mit dem weit verbreiteten Einsatz elektronischer Geräte nehmen nichtlineare Belastungen zu, was dazu führt, dass die harmonische Verschmutzung in den Stromnetzen von Unternehmen immer schwerer wird.Aufgrund der negativen Auswirkungen von HarmonikaDie Qualität des Stroms verschlechtert sich, die zusätzlichen Verluste steigen, die Zuverlässigkeit des Stromnetzes sinkt.so dass der normale Betrieb der Energieversorgungs- und Verbrauchsausrüstung des Unternehmens beeinträchtigt wird, und sogar Geräte beschädigt werden, um elektrische Störungen zu verursachen.Dieses Papier analysiert die Funktionen und Wirkungen von aktiven Filtergeräten in Biopharmazeutischen Sicherheits-Stromversorgungssystemen.

Schlüsselworts:Harmonik, Leistungsqualität, aktiver Filter

1.Einleitung

Heutzutage werden in den pharmazeutischen Betrieben verschiedene Leistungselektronikgeräte weit verbreitet, von denen die Geräte zum Ausgleichen einen großen Anteil ausmachten.Gleichstromversorgung für den Wechselrichter und den Gleichstrom-ChopperDer Thyristor-Phasen-gesteuerte Gerüstkreis oder der Dioden-Gerüstkreis ist die ernsthafte harmonische Quelle.Obwohl die Kapazität der elektrischen Ausrüstung gering ist, die Zahl ist riesig, wobei die meisten Schaltnetzteile enthalten sind.mit einer Breite von mehr als 20 mm,, so daß die harmonische Verschmutzung der Stromversorgung immer deutlicher wird.so dass viele abnormale Phänomene und Störungen im Stromversorgungssystem und in der elektrischen Ausrüstung des Unternehmens auftretenDie wirksame Verhütung von Harmoniken ist zu einem wichtigen Bestandteil des sicheren Betriebs des Betriebssystems geworden.Schnelle Berechnung und Extraktion des Inhalts jeder Harmonik durch die CPU, und sendet Anweisungen aus, um die Leistungseinrichtung dazu zu bringen, den Kompensationsstrom von gleicher Amplitude und entgegengesetzter Richtung zum harmonischen Strom zu erzeugen,und spritzt es in das Stromnetz, um den harmonischen Strom im System auszugleichen..

2.Hauptmerkmale der StromqualitätinBiopharmazeutikaIchIndustrie

• Die Biopharma-Industrie hat eine Cluster-Entwicklung.die eine Verbindung mit verschiedenen Verbindungen erfordert, so dass die Steuerung der Stromqualität besonders wichtig ist.

2.2 Die Hauptbelastungen sind Pumpen und Motoren, die durch Frequenzwandler angetrieben werden.die eine separate Konfiguration von APF für die harmonische Steuerung erfordert.

3.Harmonische Quellen in der biofarmazeutischen Stromversorgung und -verteilung

Mit der schnellen Entwicklung der pharmazeutischen Industrie wurden viele fortschrittliche Geräte benötigt.und viele sind mit Frequenzwandlern ausgestattetDie hohe Anzahl der Anwendungen von Frequenzwandlern erhöht den Harmoniegehalt des Stromverteilersystems erheblich.

Derzeit verwenden die meisten Frequenzwandler 6-Puls-Rektifizierung, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, so dass die Harmoniken hauptsächlich die 5., 7. und 11. sind.in Pharmaunternehmen gibt es in der Regel Laboratorien und automatische Produktionslinien mit einer großen Anzahl von Präzisionsgeräten, die in vielen Fällen sowohl Erzeuger als auch Opfer von Harmoniken sind.Harmonik wird auch die intelligenten Steuerungen und PLC-Systeme in automatisierten Produktionslinien beeinflussen, um den Ausfall der automatischen SteuerungsausrüstungDaher haben die harmonischen Probleme der pharmazeutischen Unternehmen weitreichende Auswirkungen und schwere Schäden, die dringend bewältigt werden müssen.

3.1 Forschungsstationen und Laboratorien

In Laboren benötigt eine große Anzahl an empfindlichen Geräten eine saubere Netzumgebung, um den normalen Betrieb des Systems zu gewährleisten, wie z. B. Hightech-Instrumente,Präzisionsgeräte und Messgeräte, Schaltnetzteile, Gleichrichter-Wechselrichter, UPS/EPS usw., die ebenfalls größere harmonische Quellen sind.Laboratorien und andere Orte, an denen eine große Anzahl von Schaltnetzversorgungslasten vorhanden sind, werden erhebliche 3rd-Der dritte Harmonikstrom wird auf die neutrale Linie ausgewirkt.

3.2 Automatische Produktionslinien

Die Fermentation ist ein wichtiger Bestandteil der Herstellung von API, die vom Fermentator hergestellt wird.es bestehen unterschiedliche Anforderungen an die Steuerung des FermentersFür Situationen mit hohen Belastungen, hohem Stromverbrauch, langem Gärzyklus,In den vergangenen Jahren haben die Fermentationsbetriebe auch verschiedene Methoden zur Erneuerung der Ausrüstung angewandt.Die Frequenzsteuerung kann sowohl den Anforderungen des Produktionsprozesses gerecht werden als auch den Verbrauch reduzieren.Auch die Energieverschmutzung durch Automatisierungsgeräte wird immer schlimmer.Die entsprechende Störung des automatischen Steuerungssystems wird immer stärker.Auch die Anforderungen an die Filterung und Reinigung der Stromversorgung, um eine relativ stabile und umweltfreundliche Stromversorgung zu erhalten, werden immer höher..

4.PRationales Verfahren

Ein Beispiel dafür ist ein Projekt zur Qualitätssicherung der biofarmazeutischen Energieversorgung in der Provinz Shandong.häufige Störungen im gesamten Bürogebäude der Anlage, und der Reaktor im Kondensatorschrank der Produktionswerkstatt scheint verbrannt zu sein und das N-Drahtkabel ist überhitzt.Der Hauptgrund wird voraussichtlich die Tatsache, dass es viele Belastungen der Wechselrichter-Klimaanlage, Computer- und Kommunikationsgeräte, LED-Beleuchtung, Pumpen und andere in dem umfassenden Bürogebäude und der Produktionswerkstatt,die Harmoniken erzeugen und das gesamte Stromversorgungs- und Verteilungssystem beeinflussen- jetzt müssen die Verteilräume des umfassenden Bürogebäudes und der Produktionswerkstatt gemessen werden,und die geeignete Lösung gemäß den entsprechenden Daten zur Leistungsqualität zu geben.

4.1 Harmonische Messdaten im Verteilraum des umfassenden Bürogebäudes

4.2 Harmonische Messdaten im Verteilraum der Produktionswerkstatt

Aus den obigen beiden Messdaten kann geschlossen werden, dass die Harmoniken des umfassenden Bürogebäudes hauptsächlich 5 und 7 sind und die aktuelle Verzerrungsrate bis zu 22% beträgt.Die 5. und 7. Harmonik kann im Verteilraum zentral gesteuert werden, um die harmonische Auswirkung auf das gesamte Stromversorgungs- und Verteilsystem zu vermeiden, Transformatoren, Kondensatorschränke und andere Elektroausrüstungen, um die normale Produktion von Biopharmazeutika zu gewährleisten.Die Harmonik des Produktionswerkstattverteilraums ist ernster., wenn die 3. und 5. Harmonik den nationalen GB/T14549-1993 "Harmonik im öffentlichen Stromversorgungsnetz" 0,38KV System harmonischen Stromwertstandard überschritten haben.Vor-Ort-Kondensatorschränke sind in Serie mit 7% Reaktanz verbundenDie dritte und fünfte Harmonik fließen in den Kondensatorschrank, und der harmonische Strom wird auf den Grundstrom des Kondensators überlagert.Das macht den Betriebsstrom des Kondensators größer und die Temperatur steigt, die zu einer Überhitzung führt und die Lebensdauer des Kondensators verkürzt oder den Kondensator beschädigt.

Zur Lösung dieser Probleme können die aktiven Filtergeräte eingesetzt werden, die die volldigitale Steuerungsmethode DSP+FPGA anwenden und parallel im System angeschlossen sind.Sie können die 2. bis 51. Harmonik vollständig kompensieren oder spezifische Harmoniken kompensieren., um Schäden an der N-Leitung zu vermeiden und die Schaltkreise vor Feuer zu schützen.

1.Schlussfolgerung

Mit der Einführung und Vertiefung moderner Produktionsprozesse, Leistungsausrüstung und anderer fortschrittlicher wissenschaftlicher Mittel entsteht eine große Anzahl nichtlinearer Leistungselektronikgeräte,die die Qualität von Biopharmazeutika verbessert, hat aber gleichzeitig erhebliche Auswirkungen auf die Stromqualität des Stromversorgungs- und -verteilersystems der gesamten Anlage, insbesondere der wissenschaftlichen Forschungslabore,wo die Belastungen vielfältig sind und die harmonische Erzeugung und Veränderungen eine große Zufälligkeit und Komplexität aufweisenDurch die Untersuchung der Stromqualität des Versorgungs- und Verteilersystems in Biopharma-Gebäuden und die Vorlage einer angemessenen Lösung in Verbindung mit der SystemplattformDie Qualität der Stromversorgung in Biopharmazeutika kann verbessert sowie der sichere und wirtschaftliche Betrieb des Netzes und der Energieverbrauch reduziert werden..

Referenzen:

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