उच्च-वोल्टेज इनवर्टरको पावर प्लान्टमा पुनर्संयोजन

1 उच्च वोल्टेज इनवर्टरको मूल संरचना र कार्यप्रणाली

1.1 मॉड्यूल गठन

• रेक्टिफायर मॉड्यूल: यो मॉड्यूल इनपुट उच्च वोल्टेज एसी पावरलाई डीसी पावरमा परिवर्तन गर्छ। रेक्टिफिकेशन खण्डमुखी थायरिस्टरहरू, डायोडहरू, वा अन्य पावर सेमिकंडक्टर डिभाइसहरू द्वारा एसी बाट डीसीमा परिवर्तन गरिने हुन्छ। यसको लागि एक नियन्त्रण युनिट प्रयोग गरिँदा निश्चित रेंजमा वोल्टेज नियमन र पावर कम्पनसेशन प्राप्त गर्न सकिन्छ।

• डीसी फिल्टर मॉड्यूल: रेक्टिफाइड डीसी पावरलाई फिल्टरिङ चरित्र द्वारा प्रक्रिया गरिन्छ जसले वोल्टेज दोधिको लागि नियमित बनाउँछ, जसले स्थिर डीसी बस वोल्टेज बनाउँछ। यो वोल्टेज अगाडी आउने इनवर्टर चरित्रको लागि ऊर्जा समर्थन प्रदान गर्छ र यसले आउटपुट वोल्टेजको स्थिरता र डायनेमिक प्रतिक्रिया क्षमतामा एक महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।

• इनवर्टर मॉड्यूल: फिल्टरिङ गरिएको डीसी पावरलाई IGBTs र पल्स विस्तार मोडुलेशन (PWM) तकनीक द्वारा इनवर्टर मॉड्यूलमा फेरि एसी पावरमा परिवर्तन गरिन्छ। PWM सिग्नलको ड्यूटी साइकल र स्विचिङ फ्रिक्वेन्सी फेरबदल गर्दा, इनवर्टरले आउटपुट एसी पावरको एम्प्लिट्यूड र फ्रिक्वेन्सीलाई निश्चित रूपमा नियन्त्रण गर्न सक्छ, जसले मोटर, फान, र पंप जस्ता विभिन्न लोडहरूको आवश्यकता पूरा गर्छ। यो तकनीकले इनवर्टरलाई सॉफ्ट स्टार्ट, अनावरण स्पीड नियन्त्रण, अनुकूलित कार्य शर्तहरू, र ऊर्जा बचाउ जस्ता कार्यहरू प्रदान गर्न सक्षम बनाउँछ।

1.2 कार्यप्रणाली

उच्च वोल्टेज इनवर्टरहरू एक घनिष्ठ रूपमा साइन वेवलाई लगाउने एक बहुस्तरीय टोपोलोजी प्रयोग गर्छन्। यी लगाउने यो उच्च वोल्टेज एसी पावरले मोटरहरूलाई चलाउन सक्छ। यस संरचनाले अतिरिक्त फिल्टर वा उच्च वोल्टेज ट्रान्सफार्मरको आवश्यकता लाई हटाउँछ र यसले निम्न हार्मोनिक सामग्रीको लाभ दिन्छ। मोटरको गति $n$ निम्न समीकरणलाई पूरा गर्छ:

यत्र: $P$ मोटरको पोल जोडाहरूको संख्या हो; $f$ मोटरको कार्य फ्रिक्वेन्सी हो; $s$ स्लिप अनुपात हो। चूँकि स्लिप अनुपात आमतौरले छोटो छ (सामान्यतया 0-0.05 रेन्जमा), मोटरको आपूर्ति फ्रिक्वेन्सी $f$ फेरबदल गर्दा यसको वास्तविक गति $n$ नियन्त्रण गर्न सकिन्छ। मोटरको स्लिप अनुपात $s$ लोड तीव्रतासँग सकारात्मक रूपमा सम्बन्धित छ—लोड बढ्दा, स्लिप अनुपात बढ्छ, जसले मोटरको वास्तविक गति घटाउँछ।

1.3 तकनीकी चयनका मुख्य कारकहरू

• वोल्टेज मिलान: मोटरको निर्धारित वोल्टेज आधारमा "हाइ-हाइ" वा "हाइ-लो-हाइ" जस्ता उपयुक्त मिलान योजनाहरू चयन गर्नुहोस्। 1,000 kW भन्दा बढी पावरको मोटरहरूका लागि "हाइ-हाइ" योजना सिफारिस गरिन्छ। 500 kW भन्दा कम पावरको मोटरहरूका लागि "हाइ-लो-हाइ" योजना प्राथमिकता दिन सकिन्छ।

• हार्मोनिक न्यूनीकरण: उच्च वोल्टेज इनवर्टरहरूको इनपुट र आउटपुट टर्मिनलहरूमा हार्मोनिकहरू आसानी उत्पन्न हुन्छन्। यी प्रभावलाई घटाउन बहुलक तकनीकहरू वा अतिरिक्त फिल्टरहरू प्रयोग गरिन सकिन्छ। फिल्टरहरूलाई यथायोग्य रूपमा रचना गर्दा, हार्मोनिक विकृति 5% भन्दा न्यून राखिन सकिन्छ, जसले प्रभावी हार्मोनिक न्यूनीकरण प्रदान गर्छ।

• पर्यावरणीय अनुकूलता: उच्च वोल्टेज इनवर्टरहरूको लागि हवा-कुलिङ वा पानी-कुलिङ प्रणाली आवश्यक छ जसले नियन्त्रण केबिनको आन्तरिक तापक्रम 40°C भन्दा न्यून राख्न सक्छ। इनवर्टर स्थानहरूमा आमतौरले डिह्युमिडिफायर र हवाको सिस्टम लगाइन्छ। विशेष क्षेत्रहरूमा जहाँ हवाको सिस्टम छैन, डिझाइनको समयमा घटकहरूको तापक्रम रेटिंग लिनुपर्छ, र कुलिङ सिस्टमको वेन्टिलेशन क्षमता बढाउनुपर्छ जसले स्थिर कार्यक्रिया सुनिश्चित गर्छ।

2 उच्च वोल्टेज इनवर्टरहरूको उपयोग उदाहरण: विद्युत संयन्त्रहरूमा

एक विद्युत संयन्त्रको विद्युत प्रणालीमा टर्बाइन जनरेटर, बायलर, पानी उपचार, कोयला वहन, र डिसल्फरिजेशन सिस्टम जस्ता उपकरणहरू समावेश छन्। टर्बाइन खण्डले फीडवाटर पंपहरू र सर्क्युलेटिङ वाटर पंपहरूलाई ऊर्जा प्रदान गर्छ, बायलर खण्डले फोर्स्ड ड्राफ्ट फानहरू (प्राथमिक फानहरू), द्वितीयक फानहरू, र इनडक्टिड ड्राफ्ट फानहरू प्रदान गर्छ, र कोयला वहन खण्डले बेल्ट कन्वेयरहरू चलाउँछ। लोड परिवर्तनको आधारमा यी उपकरणहरूको विचरणीय गति नियन्त्रण गर्दा, उच्च वोल्टेज इनवर्टरहरूको प्रयोगले ऊर्जा खपत घटाउन, सहायक ऊर्जा खपत घटाउन, र संचालन अर्थतन्त्रिकता सुधार गर्न सकिन्छ।

मोरोवाली, इन्डोनेशियामा, सुमात्रा द्वीपमा अवस्थित एक निकेल-आयरन उत्पादन परियोजनाले 2019 देखि 2023 सम्म 135 MW जनरेटर युनिटहरू लगानी गरेको थियो। आन्तरिक कार्यक्रियालाई अतिरिक्त सुधार गर्न र उत्पादन खर्च घटाउन, 2023 देखि 2024 सम्म युनिटहरू 1, 2, 3, 4, र 7 को कंडेनसेट पंपहरू र युनिटहरू 2 र 5 को फीडवाटर पंपहरूमा उच्च वोल्टेज इनवर्टरहरू लगाउने तकनीकी रिट्रोफिट लागानी गरियो।

2.1 उपकरणको स्थिति

यो परियोजनाले 25 उत्पादन लाइनहरूसँग एक पायरोमेटलर्जिक निकेल-आयरन प्रक्रिया प्रयोग गर्छ, जसमा आठ डोंगफाङ इलेक्ट्रिक DG440/13.8-II1 सर्क्युलेटिङ फ्लुइडाइज्ड बेड बायलरहरू र आठ 135 MW इन्टरमिडिएट रीहिट कंडेनसिङ स्टीम टर्बाइन जनरेटर सेटहरू लगानी गरिएका छन्। प्रत्येक युनिटमा दुई फिक्स्ड-फ्रिक्वेन्सी कंडेनसेट पंपहरू, दुई हाइड्रोलिक कप्लर-नियन्त्रित पंपहरू, र छह हाइड्रोलिक कप्लर-नियन्त्रित फानहरू लगानी गरिएका छन्।

फीडवाटर पंपहरू र फानहरू डुप्लिकेट डिजाइनमा बनाइएका छन्, जसले 10%–20% बैकअप क्षमता प्रदान गर्छ। युनिटहरू 5 र 6 द्वीप मोडमा काम गर्छन् र लोड दर लगभग 70% छ। वास्तविक लोड आवश्यकतामा मिलाउने गति अनुकूलन गर्दा र रिजेनरेटिभ ब्रेकिङ ऊर्जा ग्रिडमा प्रतिक्रिया दिने गर्दा, फानहरू, पंपहरू, र अन्य उपकरणहरूको अनावश्यक ऊर्जा खपत घटाउन सकिन्छ, जसले प्रणालीको ऊर्जा नष्टहरू अतिरिक्त घटाउँछ।

2.2 रिट्रोफिट योजना

वास्तविक उपकरणको कार्य स्थिति आधारमा, 135 MW जनरेटर सेटहरूको फीडवाटर र कंडेनसेट पंपहरूमा उच्च वोल्टेज इनवर्टर रिट्रोफिट लागानी गरियो।

• फीडवाटर पंप रिट्रोफिट: "ऑटोमेटिक वन-टु-वन" व्यवस्था अपनाइयो, जहाँ प्रत्येक फीडवाटर पंपको लागि एक विशिष्ट उच्च वोल्टेज इनवर्टर लगानी गरियो, जसमा बायपास केबिन समावेश छ जसले प्रणालीको विश्वसनीयता सुनिश्चित गर्छ।

• कंडेनसेट पंप रिट्रोफिट: "वन-टु-टु" व्यवस्था अपनाइयो, जहाँ दुई कंडेनसेट पंपहरू एक उच्च वोल्टेज इनवर्टरलाई साझा गर्छन्, जसले दक्षता र लागत बीच तुल्यता बनाउँछ।

स्थानीय ऐतिहासिक अधिकतम तापक्रम रेन्ज 23–32°C आधारमा, घटकहरू 40°C वातावरण तापक्रममा काम गर्ने लागि चयन गरिएका छन्। यसको अतिरिक्त, इनवर्टर केबिनको फोर्स्ड एक्सहाउस्ट डिझाइन 40°C कक्ष तापक्रम आधारमा समायोजन गरियो जसले प्रभावी ताप निकासी सुनिश्चित गर्छ, जसले विशेष इनवर्टर कक्ष वा हवाको सिस्टमको आवश्यकता लाई हटाउँछ।

2.3 आर्थिक लाभ मूल्यांकन

यस रिट्रोफिट परियोजनाको कुल निवेश लगभग 6 मिलियन RMB थियो, जसमा 5 मिलियन RMB उपकरण, 400,000 RMB निर्माण, र 600,000 RMB ग्राहकद्वारा प्रदान भएका सहायक सामग्री थियो। गणना दिनुहोस् यसले वार्षिक ऊर्जा बचाउ लाभ 6.58 मिलियन RMB प्रदान गर्छ, जसले निवेशलाई एक वर्ष भन्दा कम समयमा फिर्ता गर्न सकिन्छ, जसले अपेक्षित आर्थिक लक्ष्यहरू सफलतापूर्वक पूरा गर्छ।

3 निष्कर्ष

उच्च वोल्टेज इनवर्टर तकनीकको तेजीले विकास साथै यसको उपयोग विभिन्न उद्योगहरूमा तेजीले फैलिएको छ। विद्युत संयन्त्र उत्पादन प्रणालीहरूमा, उच्च वोल्टेज इनवर्टर तकनीकलाई सक्रिय रूपमा प्रोत्साहन दिनुपर्छ। लामो समयको कार्यकाल वा तत्काल अपग्रेड आवश्यक युनिटहरूको रिट्रोफिट गर्न प्राथमिकता दिनुपर्छ, किनभने यी उपायहरू अत्यधिक आर्थिक मूल्य र रणनीतिक महत्व दिन्छन्।