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DVR產品在化工化纖行業(yè)的應用
編輯：本站原創(chuàng) 發(fā)布日期：2021-01-30
項目背景
某沿?；せw企業(yè)是集產品科研、設計、開發(fā)、生產、銷售和服務于一體的國內紡絲、織造重點生產企業(yè)。該企業(yè)從德國歐瑞康BARMAG（巴瑪格）引進了若干差別化紡絲牽伸卷繞生產線。目前年產上萬噸滌綸工業(yè)絲。
因該企業(yè)處于沿海地帶且所在地為山區(qū)，夏季臺風與雷雨天氣頻發(fā)，雷擊或者大風侵襲會頻繁導致供電網絡出現暫降（我們稱為電壓暫降事件）。
電壓暫降事件輕則影響生產設備的穩(wěn)定運行狀態(tài)，導致成品在粗細、強度、韌性等性能不一致而出現不合格產品，重則使設備宕機導致整個生產車間停線，需再次開機給加熱爐預熱以及給生產車間創(chuàng)造恒溫恒濕條件。無論哪種故障， 都會造成少則幾千元多則數十萬元的經濟損失。
針對電壓暫降事件對該企業(yè)生產作業(yè)的影響等歷史經驗數據統(tǒng)計，對其恒溫恒濕控制系統(tǒng)、車間控制系統(tǒng)以及循環(huán)散熱控制系統(tǒng)接入我司DVR設備，以保證出現電壓暫降事件時上述設備能夠穩(wěn)定運行。
01現場情況
根據廠家設備供電連續(xù)性要求，將需進行電壓暫降治理的負荷匯總如表一：
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區(qū)域
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設備名稱
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運行電流
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數量
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生產車間
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1#加熱爐恒溫控制器
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150A
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1
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2#加熱爐恒溫控制器
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150A
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1
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A-F線循環(huán)散熱控制系統(tǒng)
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103A
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1
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A-C線循環(huán)散熱控制系統(tǒng)
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15A
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1
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A-C線主控柜
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15A
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1
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D線主控柜
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15A
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1
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合計
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總電流
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448A
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實際需求：450A-500A
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表一
02 DVR配置及安裝
現場350KVA DVR設備配置情況如表二：
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設備明細
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設備名稱及規(guī)格型號
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DVR動態(tài)電壓恢復器（HNPQDR350-4C1）
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功率柜數量
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1臺
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超級電容柜數量
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1臺
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額定容量
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350KVA
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額定輸出線電壓
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400VAC
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正常運行時效率
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>99%
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額定補償時間
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1S
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現場需求補償線電壓問題
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<360VAC(-10%)或>440VAC(+10%)
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接線方式
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三相四線
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表二
我司DVR設備占地面積小且安裝靈活?？蛻衄F場前期配電工程已經完工，在配電柜處無空間安裝DVR設備，但在配電柜與墻壁之間有約1.5米寬的過道空間，滿足我司功率柜與電容柜的安裝要求。安裝位置如圖一：
圖一
我司功率柜與超容柜采用模組化設計，拆卸、安裝簡易?？蛻衄F場配電房處于最里側，且生產線已處于連續(xù)運行作業(yè)轉態(tài)，其過道狹隘無法通過電動叉車，只能人工搬運。此外，進入配電房需跨越臺階，我司工作人員將功率柜與超容柜拆卸成模組依次搬入配電房后再重新組裝，解決了現場無法搬運等難題。
圖二：安裝現場
03 DVR現場運行
DVR機柜現場運行圖如圖三：
圖三
設備帶載參數明細圖如表三：
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設備帶載運行明細
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A(AB)
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B(BC)
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C(CA)
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相電壓（V）
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220.1
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219.6
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220.1
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相電流(A)
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333.0
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368.4
|
349.8
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頻率(Hz)
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50.02
|
50.02
|
50.02
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|
線電壓(V)
|
381.2
|
380.3
|
381.2
|
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視在功率(KVA)
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73.3
|
80.9
|
77.0
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|
有功功率(KW)
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69.3
|
77.0
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72.8
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無功功率（KVAR）
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23.8
|
24.8
|
25.0
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負載百分比（%）
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62.9
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69.7
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67.1
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峰值比
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1.4
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1.4
|
1.4
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表三
現場模擬電壓暫降時補償后的穩(wěn)態(tài)三相輸出電壓電流波形如圖四：
圖四
現場模擬電壓暫降恢復時退出補償切換時刻的輸出電壓波形如圖五：
圖五
現場模擬A相電網電壓暫降時補償時刻的輸出電壓以及電流波形如圖六：
圖六
04 臺風雷雨考驗及效果
2020年8月4日前后客戶所在區(qū)域遭遇臺風“黑格比” 侵襲，臺風及雷電導致客戶的供電電網發(fā)生了數十次電壓暫降事件。發(fā)生電壓暫降時間無法預測且電壓暫降深度均不相同。電壓暫降時，我司DVR設備運行正常，所接設備均無掉電或運行異常。
現場多次出現相鄰兩次電壓暫降時間間隔小于2S的情況，極端惡劣的環(huán)境下，我司DVR設備在第一次電壓暫降電網恢復正常后迅速補足儲能單元能量，保證第二次電壓暫降時DVR設備仍能正常供電。
現場記錄了部分電壓暫降事件：
圖七：深度為-32%的電壓暫降事件，持續(xù)時間131ms
圖八：1.7S內，連續(xù)發(fā)生兩次深度不同的電壓暫降事件
圖九：1.6S內，連續(xù)發(fā)生兩次深度不同的電壓暫降事件
客戶評價
現場DVR設備各項性能指標均滿足要求，運行穩(wěn)定、維護簡單，超容柜集開關柜于一體，操作方便。
相鄰兩次電壓暫降事件最小時間間隔小于2S，超出客戶預期。
現場在7~10月使用期間發(fā)生電壓暫降事件高達18次。在8月4號臺風期間，生產線在途物料共計數十余噸，因DVR設備補償電壓及時，為客戶挽回經濟損失數十萬元。
DVR產品特點
相對比與UPS，DVR設備主要有以下幾個優(yōu)點：效率高、系統(tǒng)利用率高、維護成本低。
以客戶現場350KVA DVR設備為例，其與UPS的部分對比如表四：
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項目
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UPS
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(DVR)
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自身損耗
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>5%
|
<1%
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運行成本
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高
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低
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發(fā)熱量
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大
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小
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年耗電量
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16萬度
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3萬度
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每年因損耗額外支出的電費（0.5元/度）
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8萬元
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1.5萬元
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檢修成本
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10年電池更換（3次），20萬元
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10年不需要更換電池
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表四
利用率高：在運行期間，DVR設備可以一直處于滿載運行狀態(tài)，UPS設備為了保證設備穩(wěn)定性及可靠性，運行期間負載率一般不超過60%。維護成本低：DVR設備儲能單元采用的是超級電容方案，其循環(huán)充放電次數高達百萬次，在DVR設備的整個生命周期中都無需替換。DVR設備的穩(wěn)定性以及抗腐蝕能力強，無需維護、放電測試以及檢修，能省去后期昂貴的維護與檢修成本。
