Potentzia-guneetan oinarriko inbertsoreen erdatsiketa

1 Ondareko Inbertsoreen Egoera Oinarrizkoa eta Funtsezko Lanerako Mekanismoa

1.1 Moduluak

• Rectifikatzaile Modulua: Modulu hau sarrera bateko ondareko intentsitatea (AC) birintentsitatea (DC) bihurtzen du. Rectifikazio atalak thyristor, diod edo beste potentzia semikonduktorekin osatuta dago ACtik DCraino bihurtzeko. Gainera, kontrol unitate baten bidez, tensiorik zehaztun bat eta potentziaren kompentsazioa tarte baten barruan lortu daiteke.

• DC Iragazki Modulua: DC birintentsitatea filtratzeko zirkuitu baten bidez prozesatzen da, tensio aldaketak leunduz, DC bus tensio osoa sortuz. Tensio hau geroago inbertsore moduluarentzat energia babesa ematen du, eta output tensioaren estabilitasuna eta erantzun dinamikoaren garrantzi handia du.

• Inbertsore Modulua: Iragazkitako DC birintentsitatea inbertsore moduluaren bidez, IGBT edo PWM teknologia bezalako potentzia semikonduktorren bidez, AC intentsitatea bihurtzen da. PWM signalaren duty cycle eta aldatze maiztasuna doitzaraztean, inbertsoreak output AC intentsitatearen amplitud eta maiztasuna zehazki kontrol dezake, motore, aire-giletasun eta pumpe batzuen beharretara egokituta. Teknologia hau inbertsoreari hasieratze bizkorra, abiadura kontrol eginagaitasuna, erabilera optimizatua eta energia ahorrerako funtzioak eskaintzen dizkie.

1.2 Funtsezko Lanerako Mekanismoa

Ondareko inbertsoreak kaskadatutako maila anitzeko topologia erabiltzen dute, output forma sinusoidal hurbildua sortuz. Zuzenean ondareko AC intantsitatea ematen dute motorrekin. Konfigurazio hau iragazki gehigarri edo potentzia igotzeko transformatorrak beharrezko ez ditu, eta harmonikoen edukia txikia da. Motorren abiadura $n$ ekuazio honi jarraitzen dio:

Non: $P$ motorearen poloko pare kopurua den; $f$ motorearen lanerako maiztasuna den; $s$ deslizamendu arrazoia den. Deslizamendu arrazoia arrunt askotan txikiagoa da (0–0.05 artean), beraz, motorearen supply frequency $f$ aldatzean bere abiadura erreala $n$ alda daiteke. Motorearen deslizamendu arrazoia $s$ karga intentsitatearekin korrelazio positiboa du—karga altuagoa, deslizamendu arrazoia handiagoa, motorearen abiadura erreala gutxiago izango da.

1.3 Teknologiako Hautapenen Aldagai Nagusiak

• Tentsio Batdintza: "High-High" edo "High-Low-High" esquematik aukeratu behar dira motorearen tentsio osoaren arabera. 1,000 kW baino handiagoa duten motorrentzat "High-High" esquema gomendatzen da. 500 kW baino txikiagoa duten motorrentzat "High-Low-High" esquema aukeratu daiteke.

• Harmonikoen Kontsumoak: Harmonikoak ondareko inbertsoreen input eta output terminalen bidez eratzen dira. Beren eragina murrizteko, multiplex teknika edo iragazki gehigarri erabili daitezke. Irigazkiak konfiguratuz, harmonikoen distorsioa 5% baino gutxiago kontrolatu daiteke, harmonikoen kontsumo efektiboki murriztuta.

• Ingelesez Adaptabilgarritasuna: Ondareko inbertsoreak aireko edo urko saihestu sistema behar ditu kontrol-kaxa barneko tenperatura 40°C baino txikiagoa mantentzeko. Inbertsore inguruko dehumidifier eta aire-kondizio sistemetan instalatuta daude. Aire-kondizio gabeko tokietan, diseinuan osagaien tenperatura-markak hartu behar dira kontuan, eta saihestu sistema baten aire-bihurketa kapazitatea handitzea garantizatu daiteke.

2 Ondareko Inbertsoreen Aplikazio Adibidea Elektrizitate Planteetan

Elektrizitate planta baten sistemak turbine generator, boiler, ur-tratamendu, kolontxoko transportua eta desulfurizazio sistemak barne ditu. Turbine sektorea ur-eskaintza pompe eta ur-zirkulazio pompeentzat enerhia ematen du, boiler sektorea aire-giletasun indartuak (lekuko giletasunak), bigarren giletasunak eta aire-giletasun irtenekoak ematen ditu, kolontxoko transportua belt conveyorak garatzen ditu. Kargaren aldaketari mugatuta, ondareko inbertsoreen bidez, gailu hauek abiadura aldakorra kontrolatuz, energia konsumoak murriztu, laguntza-energia murriztu eta ekonomia lanerako hobetu daiteke.

Indonesia Morowali-n kokatutako nikel-hierroko proiektu batean, Sumatra uhartean, 2019tik 2023ra bitartean 8 135 MW generatzaile unitate instalatu ziren. Barneko operazioak hobetzeko eta produzio kostuak murrizteko, 2023tik 2024ra bitartean Unitate 1, 2, 3, 4 eta 7-ren kondensazio pompeetarako eta Unitate 2 eta 5-en ur-eskaintza pompeetarako ondareko inbertsoreen instalazio teknikoa egin zen.

2.1 Gailu egoera

Proiektuak pirometalurgiko nikel-hierroko prozesu bat erabiltzen du, 25 produzio lerro ditu, Dongfang Electric DG440/13.8-II1 zirkulazio fluido bete boilder 8 eta 135 MW intermediako berrizko kondensazio turbine generator set 8 ditu. Unidad bakoitzak bi maiztasun finko duen kondensazio pompe, bi hidraulikoki kontrolatutako pompe eta sei hidraulikoki kontrolatutako aire-giletasun ditu.

Ur-eskaintza pompe eta aire-giletasunak 10%–20% backup kapasitatearekin diseinatu dira. Unitate 5 eta 6 insular moduan lanean daude, karga-tasa 70% inguru. Motorren abiadura karga errealekin bat etorri, eta regeneratiboki frenatutako energia feedback eginez, aire-giletasun, pompe eta beste gailu batzuen energia konsumo ordezkarria murriztu, sistemaren energia galerean murriztu daiteke.

2.2 Berrikuspen Eskema

Gailu hauek faktiko lanerako egoeran, 135 MW generatzaile seten ur-eskaintza pompe eta kondensazio pompeentzat ondareko inbertsoreen berrikuspena egin zen.

• Ur-Eskaintza Pompe Berrikuspena: "Automatic One-to-One" konfigurazioa hartu zen, zerrenda bakoitzeko ur-eskaintza pompe bakoitzak bere ondareko inbertsore bakarra duela, inklusive bidezka kaxa sistema fidagarritasuna lortzeko.

• Kondensazio Pompe Berrikuspena: "One-to-Two" konfigurazioa egin zen, bi kondensazio pompe bakoitzak ondareko inbertsore bakarra partekatzen duela, efizientzia eta kostu-efektibotasuna orekatuta.

Tokiko historiko maximo tenperatura tartea 23–32°C dela kontuan hartuta, osagaiak 40°C inguru-tenperaturatan lan egin dezakete. Gehiago, inbertsore kaxaren forzatutako ibilbide diseina 40°C gelaxka-tenperaturatan egokitua izan da, eraginezko hotza eraisteko, inbertsore gelaxka edo aire-kondizio sistema xehetasunik gabe.

2.3 Ekonomiako Bestealdia

Berrikuspen proiektu honek guztira 6 milioi RMB investitu zituen, 5 milioi RMB gailuetarako, 400,000 RMB eraikuntzarako, eta 600,000 RMB laguntza materialentzat bezeroak eskaintzen zituen. Kalkulatzen da, urtero 6.58 milioi RMBko energia-ahorroko balioa lortuko dela, beraz, investituak urte baten barruan itzultu daitezke, espero zen ekonomiako helburuak lortu dira.

3 Iraultza

Ondareko inbertsore teknologiaren garapena azkarrean, aplikazioak industri askotan zabaltzen dira. Elektrizitate planta sistemetan, ondareko inbertsore teknologiak aktiboki sustatu behar dira. Lehenetsi behar dira lan-ordu luzeak dituzten unitateak edo eguneratze urgente behar duten unitateak, neurri horiek balio ekonomiko eta estrategikoa handia dutelako.