Kuinka reaktiivisten tehonkorvausjärjestelmien suunnittelu voi auttaa metallurgisia yrityksiä murtamaan virrankulutuksen pullonkaulan terästä tonnia?

Metallurginen teollisuus on tyypillinen korkean energiaa kuluttava teollisuus, ja sähkönkulutuksen taso terästä tonnia kohden vaikuttaa suoraan tuotantokustannuksiin ja markkinoiden kilpailukykyyn. Tässä artikkelissa Geyue Electric, matalan jännitteisten reaktiivisten tehonkorvauslaitteiden valmistajan ammatillisesta näkökulmasta, analysoi systemaattisesti metallurgisten yritysten sähkönkulutuksen avaintekijöitä, tutkitaan syvästi sisäistä korrelaatiomekanismia reaktiivisen tehokompensointijärjestelmän suunnittelun ja sähkön kulutuksen välisenä tonnilla terästä ja ehdottaa kattavan ratkaisun, joka perustuu dynaamiseen kompensointiin. Tyypillisten kuormitusten, kuten sähkökaariuunien ja valssausmyllien empiiristen tutkimusten avulla, tarkistamme, että optimoitu reaktiivisen tehonkorvausjärjestelmä voi vähentää tehokkaasti sähkön kulutusta terästä tonnia 3–8%, mikä tarjoaa luotettavan teknisen polun energiansäästölle ja kustannusten vähentämiselle metallurgisten yritysten.

Metallurgisen teollisuuden sähköenergiankulutusominaisuuksien analyysi

Metallurginen tuotantoprosessi kattaa koko teollisuusketjun raaka -aineiden käsittelystä lopputuotteen liikkumiseen. Sähkönkulutuksen ominaisuudet kussakin linkissä vaihtelevat merkittävästi. Sähkökaariuunilla, koska teräsvalmistusprosessin ydinlaitteita on toimiva ominaisuus jaksolliselle iskukuormitukselle. Reaktiivisen tehon vaihtelu lyhyen ajan kuluessa voi saavuttaa 2-3-kertaisen kapasiteetin. Tämä voimakas heilahtelu johtaa jännitteen välkkymiseen ja aaltomuodon vääristymiseen sähköverkkoon, lisäämällä siten muuntajien ylimääräistä menetystä ja vähentämällä moottorien tehokkuutta.

Valssauskonejärjestelmässä on tyypillisiä ajoittaisia kuormitusominaisuuksia teräslahjojen käsittelyn aikana. Usein aloittavat yritykset ja pysäkit aiheuttavat merkittäviä tehokertoimen vaihtelua välillä 0,3-0,8. Mitatut tiedot osoittavat, että kun tehokerroin on pienempi kuin 0,7, liikkuvan tuotantolinjan kattava virrankulutus kasvaa 12–15%. Lisäksi metallurgisissa yrityksissä yleisesti löydettyjen muuttuvien taajuuslaitteiden suuri määrä ei vain tuo korkean prosessin hallinnan tarkkuutta, vaan myös injektoi runsaasti harmonisia virtauksia sähköverkkoon. Nämä ei-fundamenttiset komponentit pahentavat edelleen tehonsiirtohäviötä.

Reaktiivisen tehon kompensointin ja energiankulutuksen välinen kvantitatiivinen suhde

Tehojärjestelmien teoria osoittaa, että reaktiivisen tehon siirto ei vain vie virtalähdelaitteiden kapasiteettia, vaan myös muuntaa todellisen energian menetyksen virran lämpövaikutuksen kautta. Metallurgisen yrityksen 10 kV: n tehonjakelujärjestelmässä jokaisesta reaktiivisen virran 1KVarista johtuva vuotuinen energiahäviö siirtymisen aikana voi saavuttaa 800-1000 kWh. Teräsyritykselle, jonka vuosituotanto on miljoona tonnia, tämä piilotettu tappio voi kertyä useisiin miljooniin kilowattitunneihin sähköä.

Dynaaminen reaktiivisen tehon kompensointilaite voi vakauttaa tehokertoimen yli 0,95: n seuraamalla kuormitusmuutosten reaaliaikaisia seuraamalla, vähentäen siten muuntajien ja linjojen menetyksiä 30–40%. Varsinkin sähkökaariuunin sulatusprosessin aikana nopea vastausSVG -laiteVoi tukahduttaa jännitteenvaihtelut 3%: n sisällä ja estää jännitepisarojen aiheuttaman elektrodin säädön viiveen. Pelkästään tämä ominaisuus voi lyhentää kunkin teräsuunin sulattamisaikaa 4–6 minuuttia ja vähentää suoraan sähkönkulutusta terästä tonnia noin 15 kWh.

Tärkeimmät teknologiset innovaatiot järjestelmän suunnittelussa

Metallurgisten kuormitusten erityisyyden vuoksi nykyaikaisten reaktiivisten tehonkorvausjärjestelmien on murtanut perinteisten tekniikoiden rajoitukset. Piiharbidikomponentteihin perustuva dynaaminen kompensointilaite on jo murtunut 5 millisekunnin esteen läpi vasteaikaan ja voi seurata tarkasti sähkökaariuunien millisekunnin tason tehonmuutoksia. Monitasoisten topologioiden soveltaminen mahdollistaa korvauskapasiteetin laajentamisen modulaarisesti useisiin kymmeniin MVAR: iin, mikä täyttää suurten teräsvalmistuspajojen vaatimukset.

Harmonisen hallinnan ja reaktiivisen voimankorvauksen yhteistyöllä on suuri merkitys. Liikkuvapajassa hyväksytään APF: n ja SVG: n hybridijärjestelmä, joka ei voi vain suodattaa taajuusmuutoksen tuottamia viidennen ja 7. harmonikoita, vaan myös kompensoida dynaamisesti reaktiivisen perusvoiman. Erityisen teräsyrityksen muutoksen tapaus osoittaa, että tämä integroitu ratkaisu on lisännyt liikkuvan tuotantolinjan tehokerrointa 0,68: sta 0,97: een, vähentänyt sähkön kulutusta terästä tonnia 6,3%ja saavutti vuotuisen sähkönsäästöhyödyn yli 8 miljoonan yuanin.

Tekniikan toteutus ja energiatehokkuuden todentaminen

Menestyvä energiansäästömuutos alkaa tarkalla energiankulutusdiagnoosilla. Keräämällä jatkuvasti kunkin prosessin kuormituskäyrät tehonlaadunvalvontajärjestelmän kautta, korrelaatiomalli muodostuu vetovetoteräksen sähkönkulutuksen ja tehokertoimen välillä. Tietoanalyysi paljastaa, että jatkuvassa valuprosessissa jokaisesta 0,1: n lisäkerroin lisääntymisestä puhaltimien ja pumppujen yhdistettyä sähkönkulutusta voidaan vähentää 2,1% 2,8%: iin.

Kompensaatiolaitteen asettelustrategia vaikuttaa suoraan energiansäästövaikutukseen. Sähkökaaren uunin työpajassa hyväksyttiin hierarkkinen suunnittelu "muuntajan + keskitetyn kompensoinnin paikallisesta korvauksesta 10 kV: n buskbarissa". Tämä ei vain tukahduta jännitteen välkkymistä, vaan myös vähentää reaktiivisen tehon kiertoa. Tietyn terästehtaan käytännötiedot osoittavat, että tämä hajautettu arkkitehtuuri vähentää voimankulutusta terästä tonnia kohti 1,2 prosenttiyksikköä perinteiseen järjestelmään verrattuna. Älykäs ohjausjärjestelmän käyttöönotto optimoi edelleen kondensaattorien kytkentäsekvenssin, ennustaa sulatusjakson koneoppimisalgoritmien kautta ja mahdollistaa kompensointistrategian varhaisen säätämisen.

Tulevat teknologisen kehityksen ohjeet

Metallurgisten prosessien muuttamisen myötä viherryhmään ja älykkyyteen reaktiivisen voimankorvaustekniikka on edessään uusia kehitysmahdollisuuksia. Digitaalisen kaksoisteknologian soveltaminen mahdollistaa energiankulutusominaisuuksien simuloinnin erilaisissa tuotantoolosuhteissa virtuaaliympäristössä tarjoamalla tieteellistä perustaa kompensointijärjestelmän parametrien optimoimiseksi. 5G-viestinnän ja reunalaskennan yhdistelmä mahdollistaa prosessien välisen yhteistyöhön perustuvan energiansäästöhallinnan ja rakentaa täysimääräisen tason energia-Internet-internetin.

Läpimurron laajakaistan puolijohdemateriaalissa odotetaan vähentävän edelleen dynaamisten kompensointilaitteiden menetystä 40% - 50%. Uusista dielektrisistä materiaaleista valmistettujen kondensaattorien käyttöikä voi olla yli 15 vuotta, mikä vähentää merkittävästi ylläpitokustannuksia. Nämä teknologiset edistykset jatkavat metallurgisen teollisuuden vetovetoteräksen voimankulutuksen vähenemistä, mikä auttaa saavuttamaan hiilihuipun ja hiilen neutraalisuuden tavoitteet.

Reaktiivisen tehonkorvausjärjestelmän optimointisuunnittelu on tehokas tapa metallurgisille yrityksille murtautua sähkönkulutuksen pullonkaulaan terästä tonnia kohti. Hyväksymällä dynaamiset kompensointijärjestelmät, jotka vastaavat tuotantoprosessien ominaisuuksia, metallurgiset yritykset eivät voi vain parantaa sähköenergian laatua, vaan myös hyödyntää syvempiä energiansäästöpotentiaalia. Geyue Electric viittaa lämpimästi, että metallurgiset yritykset sisällyttävät reaktiivisen tehonkorvausjärjestelmän yleiseen energiatehokkuuden suunnitteluun uusissa rakennus- tai kunnostushankkeissa. Heidän tulisi valita laitteiden toimittajat, joilla on kokemusta metallurgisesta teollisuudesta, ja luoda sähköenergian laadunhallintajärjestelmä, joka kattaa koko tuotantoprosessin ja tarjoaa kiinteän perustan vihreiden teräsyritysten luomiselle. Jos metallurgisen yrityksen on parannettava sähköjärjestelmän sähköenergian laatua, ota yhteyttä Geyue Electriciin osoitteessainfo@gyele.com.cn, yrityksemme pääinsinööri vastaa tarpeisiisi mahdollisimman pian.