استفاده از فیلترهای فعال در صنعت بیوفارماسیوتیک

خلاصه:با استفاده گسترده از دستگاه های الکترونیکی، بارهای غیرخطی در حال افزایش است، که منجر به آلودگی هارمونیک در شبکه های برق شرکت می شود.به خاطر اثرات مضر هارمونيک هاکیفیت برق در حال وخامت است، تلفات اضافی در حال افزایش است، قابلیت اطمینان شبکه برق در حال کاهش است.به گونه ای که عملکرد عادی تجهیزات تامین برق و مصرف شرکت تحت تاثیر قرار گیرد.بر اساس الزامات و شرایط فعلی ایمنی برق،این مقاله عملکردها و اثرات دستگاه های فیلتر فعال را در سیستم های تامین برق ایمنی بیوفارماسیوتیک تجزیه و تحلیل می کند..

کلمه کلیدیs:هارمونیک، کیفیت قدرت، فیلتر فعال

1.مقدمه

امروزه، انواع دستگاه های الکترونیکی قدرت در شرکت های داروسازی به طور گسترده ای استفاده می شود، که در آن دستگاه های اصلاح کننده سهم زیادی را تشکیل می دهند.منبع برق جریان ثابت مورد نیاز اینورتر و کپسول DC، و غیره ، عمدتا از مدار تنظیم کننده است. مدار تنظیم کننده فاز کنترل شده تایریستور یا مدار تنظیم کننده دیود منبع هارمونیک جدی است.اگرچه ظرفیت واحد تجهیزات الکتریکی کوچک است، تعداد آنها بسیار زیاد است، که بیشتر آنها حاوی منابع برق سوئیچینگ هستند. انواع مختلف منابع برق سوئیچینگ و تبدیل کننده های فرکانس به طور فزاینده ای استفاده می شوند.همراه با هارمونیک های تولید شده توسط لامپ های فلورسنت، به طوری که آلودگی هارمونیک منبع برق در حال تبدیل شدن به طور فزاینده ای برجسته است. هارمونیک شبکه باعث می شود که ولتاژ، شکل موج جریان،بنابراین بسیاری از پدیده های غیرطبیعی و نقص در سیستم برق و تجهیزات الکتریکی شرکت رخ می دهد. جلوگیری موثر از هارمونیک ها به بخش مهمی از عملکرد ایمن سیستم برق شرکت تبدیل شده است. فیلتر فعال جریان هارمونیک را از طریق CT جمع آوری می کند.به سرعت محاسبه و استخراج محتوای هر هارمونیک توسط CPU، و دستورات ارسال می کند تا دستگاه قدرت را برای تولید جریان جبران مساوی با دامنه و جهت مخالف جریان هارمونیک،و آن را به شبکه برق تزریق می کند تا جریان هارمونیک در سیستم را جبران کند..

2.ویژگی های اصلی کیفیت برقدرداروسازی زیستیiصنعت

• صنعت بیوفارماسیوتیک دارای توسعه خوشه ای است. توسعه خوشه صنعتی روند اجتناب ناپذیر در آینده است. بیوفارماسیوتیک ها ترکیبی از فرآیندهایی هستند که به طور کلی در حال توسعه هستند.که نیاز به اتصال با لینک های مختلف دارد.، بنابراین مدیریت کیفیت برق به ویژه مهم است. هنگامی که تجهیزات یا سیستم برق خراب می شود، منجر به کاهش خطی در مزایای اقتصادی می شود.

2.2 بار های اصلی پمپ ها و موتورها هستند که توسط تبدیل کننده های فرکانس هدایت می شوند. منبع اصلی هارمونیک تبدیل کننده های فرکانس با محتوای زیادی هارمونیک است.که نیاز به پیکربندی جداگانه از APF برای مدیریت هارمونیک دارد.

3.منابع هارمونیک در سیستم تامین و توزیع انرژی بیوفارماسیوتیک

با توسعه سریع صنعت داروسازی، بسیاری از تجهیزات پیشرفته مورد نیاز صنعت داروسازی قرار گرفت. تعداد زیادی از پمپ ها و موتورها وجود دارد.و بسیاری از آن ها مجهز به فرکانس کنورتر هستندتعداد زیادی از کاربردهای تبدیل کننده های فرکانس باعث می شود که محتوای هارمونیک سیستم توزیع برق به شدت افزایش یابد.

در حال حاضر، اکثر تبدیل کننده های فرکانس برای تبدیل جریان AC به جریان DC از اصلاح 6 پالس استفاده می کنند، بنابراین هارمونیک ها عمدتا 5، 7 و 11 هستند.معمولاً آزمایشگاه ها و خطوط تولیدی خودکار در شرکت های داروسازی با تعداد زیادی دستگاه دقیق وجود دارد.، که در بسیاری از موارد هم تولید کننده و هم قربانی هارمونیک هستند. هارمونیک ها بر کار عادی تجهیزات در آزمایشگاه تأثیر می گذارند و آزمایشات در حال انجام را از دست می دهند.هارمونیک همچنین بر کنترل کننده های هوشمند و سیستم های PLC در خطوط تولید خودکار تاثیر می گذارد تا شکست تجهیزات کنترل خودکار را ایجاد کند.بنابراین، مشکلات هماهنگی شرکت های داروسازی دارای تاثیرات گسترده و آسیب های جدی است که به سرعت باید مدیریت شود.

3.1 ایستگاه ها و آزمایشگاه های تحقیقاتی

در آزمایشگاه ها، تعداد زیادی از تجهیزات حساس نیاز به یک محیط شبکه پاک برای اطمینان از عملکرد عادی سیستم دارند، مانند ابزارهای فن آوری بالا،ابزار دقیق و تجهیزات اندازه گیری، منابع برق سوئیچ، اینورترهای راستگر، UPS / EPS و غیره که همچنین منابع هارمونیک بزرگتر هستند.آزمایشگاه ها و مکان های دیگر که در آن تعداد زیادی از شارژ های برق سوئیچ بار تولید قابل توجهی 3rd، هارمونی 5 و 7، جایی که باید توجه ویژه ای به تأثیر جریان هارمونی 3 بر خط خنثی داشته باشیم.

3.2 خطوط تولیدی اتوماتیک

تخمیر بخش مهمی از تولید API است که توسط تخمیر کننده ساخته می شود. با گسترش مداوم تولید محصول، به روزرسانی فرآیندهای جدید و افزایش گونه های جدید،الزامات کنترل تخمیر کننده متفاوت است.برای موقعیت هایی با بار سنگین، مصرف انرژی بالا، چرخه تخمیر طولانی،در سال های اخیر شرکت های تولید تخمیر نیز روش های مختلفی را برای انجام نوسازی تجهیزات اتخاذ کرده اند.کنترل فرکانس می تواند هم نیازهای فرآیند تولید را برآورده کند و هم مصرف را کاهش دهد.آلودگی برق توسط تجهیزات اتوماسیون نیز بدتر و بدتر می شود. تداخلات مربوطه با سیستم کنترل اتوماتیک نیز قوی تر و قوی تر می شود.الزامات بر روی فیلتر و تصفیه منبع برق برای به دست آوردن یک منبع برق نسبتا پایدار و سبز نیز بالاتر و بالاتر می شوند.

4.Pپرونده ی نژادپرستانه

به عنوان مثال یک پروژه مدیریت کیفیت انرژی بیوفارماسیوتیک در استان شان دونگ را به عنوان مثال در نظر بگیرید، بر اساس بازخورد از شخص مسئول کارخانه،در ساختمان اداری کلی کارخانه، پدیده ی مکرر تصادف رخ می دهد.، و راکتور در کابینت خازن کارگاه تولید به نظر می رسد سوخته و کابل N-wire بیش از حد گرم شده است.دلیل اصلی انتظار می رود این واقعیت است که وجود دارد بسیاری از بار های اینورتر تهویه مطبوع، تجهیزات کامپیوتری و ارتباطی، نوردهی LED، پمپ ها و موارد دیگر در ساختمان اداری جامع و کارگاه تولید،که هارمونیک تولید می کند و بر کل سیستم تامین و توزیع برق تاثیر می گذارد.حالا لازم است که اتاق های توزیع ساختمان اداری و کارگاه تولید را اندازه گیری کنیم.و راه حل مناسب را با توجه به داده های مربوط به کیفیت قدرت ارائه دهد..

4.1 داده های اندازه گیری هارمونیک در اتاق توزیع ساختمان اداری جامع

4.2 داده های اندازه گیری هارمونیک در اتاق توزیع کارگاه تولید

از دو مجموعه داده های اندازه گیری بالا می توان نتیجه گرفت که هارمونیک ساختمان اداری جامع عمدتا 5 و 7 است و نرخ تحریف فعلی تا 22٪ است.هارمونیک های 5 و 7 را می توان به صورت مرکزی در اتاق توزیع مدیریت کرد تا تأثیر هارمونیک بر کل سیستم تامین و توزیع برق از بین برود، ترانسفورماتورها، کابینت های خازن و سایر تجهیزات برق، به منظور اطمینان از تولید طبیعی محصولات بیوفارماسیوتیک.هارمونيک هاي اتاق توزیع کارگاه توليد جدي تر هستند، که در آن هارمونیک های سوم و پنجم از استاندارد ملی GB/T14549-1993 "هارمونیک در شبکه های تأمین عمومی" 0.38KV سیستم هارمونیک ارزش جریان فراتر رفته اند.کابینت های خازن در محل در سری با واکنش 7٪ متصل می شوندهارمونیک های سوم و پنجم وارد کابینت خازن می شوند و جریان هارمونیک روی جریان اصلی خازن قرار می گیرد.که باعث می شود جریان کار خازن بزرگتر شود و درجه حرارت افزایش یابد، منجر به گرم شدن بیش از حد و کاهش عمر سرویس خازن یا باعث آسیب به خازن می شود.

برای حل این مشکلات می توان از دستگاه های فیلتر فعال استفاده کرد، که روش کنترل کاملا دیجیتال DSP + FPGA را اتخاذ می کنند و به طور موازی در سیستم متصل می شوند.اونا ميتونن به طور کامل براي هارمونيک هاي 2 تا 51 تعويض کنن يا براي هارمونيک هاي خاص تعويض کنن، از بین بردن هارمونیک ها در سیستم برای جلوگیری از آسیب به خط N و محافظت از مدارها در برابر آتش.

1.نتیجه گیری

با معرفی و عمیق شدن فرآیندهای تولید مدرن، تجهیزات قدرت و سایر ابزارهای پیشرفته علمی، تعداد زیادی از تجهیزات الکترونیکی قدرت غیرخطی ظهور می کنند،که کیفیت داروهای زیستی را بهبود می بخشد، اما در عین حال بر کیفیت برق سیستم تامین و توزیع انرژی کل نیروگاه تاثیر می گذارد، به ویژه آزمایشگاه های تحقیقاتی علمی،که در آن بارها متنوع هستند و تولید هارمونیک و تغییرات یک تصادف و پیچیدگی بزرگ دارندبا مطالعه کیفیت برق سیستم تامین و توزیع در ساختمان های بیوفارماسیوتیک و پیشنهاد یک راه حل معقول در ارتباط با سیستم سیستم،کیفیت تامین برق در بیوفارماسیوتیک ها می تواند بهبود یابد و همچنین عملیات ایمن و اقتصادی شبکه و مصرف انرژی می تواند کاهش یابد.

مرجع:

[1] راهنمای طراحی و استفاده از میکرو شبکه های شرکت Acrel. نسخه 2022.05