Как конструкция систем компенсации реактивной мощности может помочь металлургическим предприятиям прорваться через узкое место потребления энергии на тонну стали?

Металлургическая промышленность является типичной высококанальной отраслью, а уровень потребления электроэнергии на тонну стали напрямую влияет на производственные затраты и конкурентоспособность рынка. В этой статье Geyue Electric, с профессиональной точки зрения производителя низковольтного оборудования для компенсации реактивной мощности, будет систематически анализировать ключевые влиятельные факторы потребления электроэнергии на металлургических предприятиях, глубоко изучают внутренний механизм корреляции между проектированием системы компенсации реактивной мощности и воздействием электроэнергии на тонну стали, а также предложением комплексной компенсации и контроля. Благодаря эмпирическим исследованиям типичных нагрузок, таких как электрические дуговые печи и прокатывающие мельницы, мы убедитесь, что оптимизированная система компенсации реактивной мощности может эффективно снизить потребление электроэнергии на тонну стали на 3% до 8%, обеспечивая надежный технический путь для сохранения энергии и снижения затрат на металлургических предприятиях.

Анализ характеристик потребления электрической энергии в металлургической промышленности

Металлургический производственный процесс охватывает всю промышленную цепь от обработки сырья до запуска готовой продукции. Характеристики потребления электроэнергии в каждой ссылке значительно различаются. Электрическая дуговая печь, как основное оборудование в процессе изготовления стали, имеет рабочую характеристику периодической ударной нагрузки. Реактивное колебание мощности в течение короткого периода может достигать в 2-3 раза превышающей номинальную емкость. Это интенсивное колебание приводит к мерцанию напряжения и искажению формы волны в энергосистемах, тем самым увеличивая дополнительную потерю трансформаторов и снижает эффективность двигателей.

Система катящиеся машины демонстрирует типичные характеристики прерывистой нагрузки при обработке стальных заготовков. Частые стартапы и остановки вызывают значительные колебания коэффициента мощности в диапазоне от 0,3 до 0,8. Измеренные данные показывают, что когда коэффициент мощности ниже 0,7, комплексное потребление мощности линии производства катания увеличивается на 12-15%. Кроме того, большое количество приводных устройств с переменной частотой, обычно встречающимися на металлургических предприятиях, не только обеспечивает высокую точность управления процессом, но и вводят обильные гармонические токи в силовую сетку. Эти нефундаментальные компоненты еще больше усугубляют потерю передачи мощности.

Количественная взаимосвязь между компенсацией реактивной власти и потреблением энергии

Теория энергетических систем указывает на то, что передача реактивной мощности не только занимает способность снаряжения питания, но также преобразуется в фактическую потерю энергии посредством теплового эффекта тока. В системе распределения электроэнергии в 10 кВ металлургического предприятия годовая потеря энергии из-за каждого 1 кварта реактивного тока во время передачи может достигать 800-1000 кВтч. Для стального предприятия с годовым выходом в один миллион тонн эта скрытая потеря может накапливаться до нескольких миллионов киловатт-часов электроэнергии.

Динамическое устройство компенсации реактивной мощности может стабилизировать коэффициент мощности при более чем 0,95 путем отслеживания изменений нагрузки в реальном времени, тем самым уменьшая потери трансформаторов и линий на 30-40%. Особенно во время процесса выплавки печи электрической дуги, быстрый ответУстройство SVGможет подавлять колебания напряжения в пределах 3% и предотвратить отставание в регулировке электрода, вызванных падениями напряжения. Одна только эта функция может сократить время плавки каждой стальной печи на 4-6 минут и напрямую уменьшить потребление электроэнергии на тонну стали примерно на 15 кВтч.

Ключевые технологические инновации в проектировании системы

Из -за особенности металлургических нагрузок современные системы компенсации реактивной мощности необходимы для преодоления ограничений традиционных технологий. Динамическое компенсационное устройство, основанное на компонентах карбида кремния карбида, уже прервало 5-миллисекундную барьер во время отклика и может точно следовать за изменением мощности на уровне миллисекунды электрических дуговых печей. Применение многоуровневых топологий позволяет модульно расширять компенсационную способность до нескольких десятков MVAR, отвечающих требованиям крупных стальных семинаров.

Совместный дизайн контроля над гармоникой и компенсации реактивной власти имеет большое значение. В мастерской по ленте принята гибридная система APF и SVG, которая может не только отфильтровать 5 -й и 7 -й гармоник, генерируемые преобразователем частоты, но и динамически компенсировать фундаментальную реактивную мощность. Случай преобразования специального стального предприятия показывает, что это интегрированное решение увеличило коэффициент мощности линии прокатки с 0,68 до 0,97, снизило потребление электроэнергии на тонну стали на 6,3%и достиг годовой выгоды от экономии электроэнергии в размере более 8 миллионов юаней.

Инженерная реализация и проверка энергоэффективности

Успешная энергосберегающая трансформация начинается с точной диагностики потребления энергии. Непрерывно собирая кривые нагрузки каждого процесса через систему мониторинга качества электроэнергии, установлена модель корреляции между потреблением электроэнергии и коэффициентом электроэнергии. Анализ данных показывает, что в процессе непрерывного литья на каждые 0,1 увеличения фактора мощности комбинированное потребление электроэнергии вентиляторов и насосов может быть уменьшено на 2,1% до 2,8%.

Стратегия макета устройства компенсации напрямую влияет на энергосберегающий эффект. В семинаре по электрической дуги печи была принята иерархическая конструкция «местной компенсации на вторичной стороне централизованной компенсации трансформатора + на автобусе 10 кВ». Это не только подавляет мерцание напряжения, но и снижает циркуляцию реактивной мощности. Практические данные определенной сталелитейной мельницы показывают, что эта распределенная архитектура снижает энергопотребление на тонну стали на 1,2 процентных пункта по сравнению с традиционной схемой. Внедрение интеллектуальной системы управления дополнительно оптимизирует последовательность переключения конденсаторов, предсказывает цикл плавки через алгоритмы машинного обучения и обеспечивает раннюю корректировку стратегии компенсации.

Будущие направления технологического развития

Благодаря трансформации металлургических процессов в отношении озеленения и интеллекта, технология реактивной компенсации власти сталкивается с новыми возможностями развития. Применение цифровой технологии Twin позволяет моделировать характеристики энергопотребления в различных производственных условиях в виртуальной среде, обеспечивая научную основу для оптимизации параметров системы компенсации. Комбинация комбинации 5G Communication и Edge Computing позволит совместно энергосберегающему контролю в разных процессах и создавать полномочий энергетический интернет.

Ожидается, что прорыв в широкополосной полупроводниковой материалах еще больше снизит потерю динамических компенсационных устройств на 40% - 50%. Конденсаторы, сделанные из новых диэлектрических материалов, могут иметь срок службы более 15 лет, что значительно снижает затраты на техническое обслуживание. Эти технологические достижения будут продолжать стимулировать снижение энергопотребления тоннажа в металлургической промышленности, помогая достичь целей пика углерода и нейтральности углерода.

Конструкция оптимизации системы компенсации реактивной мощности является эффективным способом для металлургических предприятий прорваться через узкое место потребления электроэнергии на тонну стали. Приняв схемы динамической компенсации, которые соответствуют характеристикам производственных процессов, металлургические предприятия могут не только улучшить качество электрической энергии, но и использовать более глубокий потенциал энергосбережения. Geyue Electric тепло предполагает, что металлургические предприятия включают систему компенсации реактивной мощности в общее планирование энергоэффективности в новых проектах по строительству или реконструкции. Они должны выбрать поставщиков оборудования с опытом работы в металлургической промышленности и создать систему управления качеством электроэнергии, охватывающая весь производственный процесс, закладывая прочную основу для создания предприятий зеленой стали. Если вашему металлургическому предприятию необходимо улучшить качество электроэнергии электроэнергии, свяжитесь с Geyue Electricinfo@gyele.com.cnГлавный инженер -электрик нашей компании ответит на ваши потребности как можно скорее.