تطبيق المرشحات النشطة في صناعة الأدوية الحيوية

ملخص:مع انتشار الأجهزة الإلكترونية، تزداد الأحمال غير الخطية، مما يؤدي إلى أن التلوث الهارموني في شبكات الكهرباء في المؤسسات يصبح أكثر خطورة.بسبب الآثار السلبية للاتصالات الهارمونية، تتدهور نوعية الكهرباء، وتزداد الخسائر الإضافية، وتقلص موثوقية شبكة الكهرباء،بحيث تتأثر التشغيل الطبيعي لمعدات إمدادات الطاقة واستهلاك الشركة، وحتى المعدات تتلف لتسبب أخطاء كهربائية.تحلل هذه الورقة وظائف وتأثيرات أجهزة المرشح النشط في أنظمة إمدادات الطاقة الآمنة للأدوية الحيوية.

كلمة رئيسيةs:الارتباط، جودة الطاقة، المرشح النشط

1.مقدمة

في الوقت الحاضر ، يتم تطبيق مجموعة متنوعة من الأجهزة الإلكترونية القوية على نطاق واسع في مؤسسات الأدوية ، حيث تمثل أجهزة التصحيح نسبة كبيرة.إمدادات الطاقة ذات التيار المستمر المطلوبة من قبل عاكس الكهرباء وقطار التيار المباشر، وما إلى ذلك ، يأتي أساسا من دائرة المُستقيم. دائرة المُستقيم المُتحكم بها بالدورة أو دائرة المُستقيم بالديود هي المصدر الهارموني الخطير.على الرغم من أن السعة الفردية للمعدات الكهربائية صغيرة، والعدد هائل، معظمها يحتوي على مصادر الطاقة التبديلية.جنبا إلى جنب مع الهارمونيات التي تنتجها المصابيح الفلوريسنتية، بحيث أن التلوث الهارموني من مصدر الطاقة يصبح أكثر وضوحا أكثر فأكثر.بحيث تحدث العديد من الظواهر غير الطبيعية والأخطاء في نظام الطاقة والمعدات الكهربائية للشركةأصبح الوقاية الفعالة من الهرمونيات جزءًا مهمًا من التشغيل الآمن لنظام الطاقة في المؤسسة. يجمع المرشح النشط التيار الهرموني من خلال CT ،حساب واستخراج محتويات كل هارمونيك بسرعة بواسطة وحدة المعالجة المركزية، ويرسل تعليمات لجعل جهاز الطاقة لإنتاج التيار التعويضي من نطاق متساوي واتجاه عكس التيار الهارموني،و يضخها في شبكة الكهرباء لتعويض التيار الهارموني في النظام.

2.الخصائص الرئيسية لجودة الطاقةفيالأدوية الحيويةأناالصناعة

• صناعة الأدوية الحيوية لديها تطوير العنقودية. تطوير العنقودية الصناعية هو الاتجاه الحتمي في المستقبل. الأدوية الحيوية هي مزيج من العمليات،الذي يحتاج إلى اتصال مع مختلف الروابط، لذا فإن إدارة جودة الطاقة مهمة بشكل خاص. بمجرد فشل المعدات أو نظام الطاقة ، يؤدي ذلك إلى انخفاض خطي في الفوائد الاقتصادية.

2.2 الحمل الرئيسي هو المضخات والمحركات التي يتم تشغيلها بواسطة محولات التردد. المصدر الهارموني الرئيسي هو محول التردد ذو محتوى هارموني كبير.والتي تتطلب تكوين منفصل لـ APF لإدارة الارتباط.

3.المصادر الهرمونية في نظام توفير الطاقة وتوزيع الأدوية الحيوية

مع التطور السريع لصناعة الأدوية، أصبحت العديد من المعدات المتقدمة مطلوبة من قبل صناعة الأدوية.والعديد منها مجهزة بمحولات ترددعدد كبير من تطبيقات محولات التردد يجعل محتوى الهارمونات في نظام توزيع الطاقة يزيد بشكل كبير.

في الوقت الحاضر، معظم محولات التردد تستخدم تصحيح 6 نبضات لتحويل التيار المتردد إلى التيار المتردد، لذلك الهارمونيات هي أساسا 5، 7 و 11.هناك عادة مختبرات وخطوط إنتاج آلية في المؤسسات الصيدلانية مع كمية كبيرة من الأجهزة الدقيقة، والتي في كثير من الحالات هي في نفس الوقت مولدات والضحايا من الهرمونيات. الهرمونيات سوف تؤثر على العمل الطبيعي للمعدات في المختبر، مما يجعل التجارب الجارية ضائعة.الارتباطات سوف تؤثر أيضا على أجهزة التحكم الذكية وأنظمة PLC في خطوط الإنتاج الآلية لجعل فشل معدات التحكم الآليولذلك، فإن المشاكل المتناغمة للشركات الصيدلانية لها تأثيرات بعيدة المدى والأضرار الخطيرة، والتي تحتاج إلى إدارة عاجلة.

3.1 محطات ومختبرات البحث

في المختبرات، يحتاج عدد كبير من المعدات الحساسة إلى بيئة صافية للشبكة لضمان التشغيل الطبيعي للنظام، مثل أجهزة التكنولوجيا العالية،أدوات الدقة ومعدات القياس، مصادر الطاقة التبديلية، محولات المباشرة، UPS / EPS، وما إلى ذلك، والتي هي أيضا مصادر هارمونية أكبر.المختبرات وغيرها من الأماكن التي يوجد فيها عدد كبير من تحميلات إمدادات الطاقة، 5th و 7th harmonics، حيث يجب أن نولي اهتماما خاصا لتأثير 3rd harmonic التيار على الخط المحايد.

3.2 خطوط الإنتاج الآلية

التخمير هو جزء مهم من إنتاج API، الذي يتم إجراؤه بواسطة المذيب. مع التوسع المستمر في إنتاج المنتج، وتحديث العمليات الجديدة وزيادة الأصناف الجديدة،هناك متطلبات مختلفة للسيطرة على المذيب، تعديلات تردد التحريك والفترة الزمنية.في السنوات الأخيرة، وقد اتخذت شركات إنتاج التخمير أيضا مجموعة متنوعة من الأساليب لتنفيذ تجديد المعداتيمكن أن يلبي التحكم في التردد متطلبات عملية الإنتاج ويقلل من الاستهلاك. ومع ذلك مع التحسين المستمر للأتمتة،تلوث الطاقة بواسطة معدات الأتمتة يزداد سوءاالتداخلات المقابلة مع نظام التحكم الآلي أصبحت أيضا أقوى وأقوىتتزايد متطلبات تصفية وتطهير مصدر الطاقة للحصول على مصدر طاقة ثابت نسبيا وخضراء.

4.(ب)قضية قومية

خذ كمثال مشروع إدارة جودة الطاقة الصيدلانية الحيوية في مقاطعة شاندونغ ، وفقًا لتعليقات الشخص المسؤول عن المصنع ،تحدث ظاهرة عثرة متكررة في مبنى المكاتب الشامل للمصنع، والفاعل في خزانة المكثفات من ورشة عمل الإنتاج يبدو أنه قد احترق والكابل N-الأسلاك هي سخانة.والسبب الرئيسي من المتوقع أن تكون حقيقة أن هناك الكثير من الأحمال من مكيفات الهواء عاكس، معدات الكمبيوتر والاتصالات، الإضاءة LED، مضخات وغيرها في مبنى المكاتب الشاملة وورشة الإنتاج،والتي ستولد هارمونيات وتؤثر على نظام إمدادات الطاقة وتوزيع الكهرباء بأكملهالآن من الضروري قياس غرف التوزيع في مبنى المكاتب والورشة الإنتاجية الشاملةوإعطاء الحل المناسب وفقا لبيانات جودة الطاقة المقابلة.

4.1 بيانات القياس الهارمونية في غرفة التوزيع في مبنى المكاتب الشامل

4.2 بيانات القياس الهارمونية في غرفة التوزيع في ورشة الإنتاج

من مجموعتين أعلاه من بيانات القياس، يمكن استنتاج أن الهرمونيات في مبنى المكاتب الشاملة هي في الغالب 5 و 7، ومعدل التشوه الحالي يصل إلى 22٪.يمكن إدارة التناغمات الخامسة والسابعة بشكل مركزي في غرفة التوزيع للقضاء على التأثير التناغمي على نظام إمدادات الطاقة وتوزيع الكهرباء بأكمله، المحولات، خزانات المكثفات، وغيرها من المعدات الكهربائية، لضمان الإنتاج الطبيعي للأدوية الحيوية.الارتباطات في غرفة توزيع ورشة العمل الإنتاجية أكثر خطورة، حيث تجاوزت الهرمونيات الثالثة والخامسة المعيار الوطني GB/T14549-1993 "الهرمونيات في شبكة التوريد العام" 0.38KV نظام قيمة التيار الهرموني.يتم توصيل خزائن مكثفات في الموقع في سلسلة مع 7٪ رد فعليتدفق الهارمونيات الثالثة والخامسة إلى خزانة المكثف، ويتم وضع التيار الهارموني على التيار الأساسي للمكثف،الذي يجعل التيار التشغيلي للمكثف تصبح أكبر والحرارة ترتفع، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة ويقلل من عمر الخدمة للمكثف أو يسبب تلف المكثف.

يمكن استخدام أجهزة المرشح النشط لحل هذه المشاكل ، والتي تتبنى طريقة التحكم الرقمية بالكامل DSP + FPGA ويتم توصيلها بالتوازي في النظام.يمكنهم تعويض التناغمات من الثانية إلى الخامسة والعشرين أو تعويض التناغمات المحددةإزالة الهارمونيات في النظام لمنع تلف خط N وحماية الدوائر ضد الحريق.

1.الاستنتاج

مع إدخال وتعميق عمليات الإنتاج الحديثة، ومعدات الطاقة وغيرها من الوسائل العلمية المتقدمة، يظهر عدد كبير من المعدات الإلكترونية غير الخطي،الذي يحسن جودة الأدوية الحيوية، ولكنه يؤثر أيضاً بشكل خطير على جودة الطاقة في نظام إمداد الطاقة وتوزيع الطاقة للمحطة بأكملها في نفس الوقت، وخاصة مختبرات البحوث العلمية،حيث تكون الحملات متنوعة وتولد التناغمات والتغييرات لها عشوائية كبيرة وتعقيدمن خلال دراسة جودة الطاقة في نظام التوريد والتوزيع في المباني الصيدلانية الحيوية واقتراح حل معقول جنبا إلى جنب مع منصة النظام ،يمكن تحسين نوعية إمدادات الطاقة في الأدوية الحيوية وكذلك التشغيل الآمن والاقتصادي للشبكة ويمكن تقليل استهلاك الطاقة.

المراجع:

[1] دليل تصميم وتطبيق Acrel Enterprise Microgrid. الإصدار 2022.05