Hvordan kan designet af reaktive strømkompensationssystemer hjælpe metallurgiske virksomheder med at bryde gennem flaskehalsen af strømforbruget pr. Ton stål?

Den metallurgiske industri er en typisk industri med høj energikræsident, og niveauet for elforbrug pr. Ton stål påvirker direkte produktionsomkostninger og markedskonkurrenceevne. I denne artikel vil Geyue Electric, fra det professionelle perspektiv af en producent af lavspændingsreaktivt effektkompensationsudstyr systematisk analysere de vigtigste påvirkende faktorer for elforbrug i metallurgiske virksomheder, dybt undersøge den iboende korrelationsmekanisme mellem reaktiv effektkompensationssystemdesign og elforbrug pr. Ton af stål, og foreslå en omfattende løsning på dynamisk kompensation og skader. Gennem empiriske undersøgelser af typiske belastninger såsom elektriske lysbueovne og rullende møller vil vi verificere, at det optimerede reaktive strømkompensationssystem effektivt kan reducere elforbruget pr. Ton stål med 3% til 8%, hvilket giver en pålidelig teknisk vej til energibesparelse og omkostningsreduktion i metallurgiske virksomheder.

Analyse af elektriske energiforbrugskarakteristika i den metallurgiske industri

Den metallurgiske produktionsproces dækker hele den industrielle kæde fra behandling af råmateriale til færdig produktrulling. Egenskaberne ved elforbrug i hvert link varierer markant. Den elektriske bueovn, som kerneudstyr i stålfremstillingsprocessen, har et fungerende kendetegn for periodisk påvirkningsbelastning. Den reaktive effektsvingning inden for en kort periode kan nå 2-3 gange den nominelle kapacitet. Denne intense udsving fører til spændingsflimmer og bølgeformforvrængning i elnettet, hvilket øger det yderligere tab af transformatorer og reducerer motors effektivitet.

Rullende maskinsystemet udviser typiske intermitterende belastningsegenskaber under behandlingen af stål billetter. Hyppige start-ups og stop forårsager betydelige udsving i effektfaktor inden for området 0,3 til 0,8. De målte data viser, at når effektfaktoren er lavere end 0,7, stiger det omfattende strømforbrug af den rullende produktionslinje med 12% til 15%. Derudover medfører det store antal variable frekvensdrevsenheder, der ofte findes i metallurgiske virksomheder, ikke kun høj processtyringsnøjagtighed, men indsprøjter også rigelige harmoniske strømme i elnettet. Disse ikke-fundative komponenter forværrer yderligere tab af kraftoverførsler.

Det kvantitative forhold mellem reaktiv strømkompensation og energiforbrug

Teori om kraftsystemer indikerer, at transmission af reaktiv effekt ikke kun optager kapaciteten til strømforsyningsudstyr, men også konverterer til faktisk energitab gennem den termiske virkning af strøm. I det 10 kV strømfordelingssystem i en metallurgisk virksomhed kan det årlige energitab på grund af hver 1 kvar af reaktiv strøm under transmission nå 800-1000 kWh. For en stålvirksomhed med en årlig output på en million tons, kan dette skjulte tab akkumulere til flere millioner kilowatt-timers elektricitet.

Den dynamiske reaktive effektkompensationsindretning kan stabilisere effektfaktoren over 0,95 ved realtidssporing af belastningsændringer og derved reducere tabet af transformatorer og linjer med 30% til 40%. Især under den elektriske bueovnssmeltningsproces, den hurtige responsSVG -enhedkan undertrykke spændingsvingninger inden for 3% og forhindre forsinkelsen i elektrodejustering forårsaget af spændingsfald. Denne funktion alene kan forkorte smeltningstiden for hver stålovn med 4 til 6 minutter og direkte reducere elforbruget pr. Ton stål med ca. 15 kWh.

De vigtigste teknologiske innovationer inden for systemdesign

På grund af særprægen af metallurgiske belastninger er moderne reaktive strømkompensationssystemer nødt til at bryde igennem begrænsningerne i traditionelle teknologier. Den dynamiske kompensationsindretning baseret på siliciumcarbidkraftkomponenter har allerede brudt gennem 5-millisekundbarrieren i responstid og kan netop følge millisekundstrømændringerne af elektriske lysbueovn. Anvendelsen af topologier på flere niveauer gør det muligt at udvides kompensationskapaciteten til flere titusinder af MVAR, der opfylder kravene i store workshops af stålfremstilling.

Samarbejdsdesignet af harmonisk kontrol og reaktiv effektkompensation er af stor betydning. I rullende værkstedet vedtages et hybridsystem af APF og SVG, som ikke kun kan filtrere den 5. og 7. harmonik genereret af frekvenskonverteren, men også dynamisk kompensere for den grundlæggende reaktive effekt. Tilfælde af en speciel stålvirksomheds transformation viser, at denne integrerede løsning har øget effektfaktoren for den rullende produktionslinje fra 0,68 til 0,97, reduceret elforbruget pr. Ton stål med 6,3%og opnået en årlig ydelsesbesparende fordel på over 8 millioner yuan.

Ingeniørimplementering og verifikation af energieffektivitet

Den vellykkede energibesparende transformation begynder med præcis diagnose af energiforbrug. Ved kontinuerligt at indsamle belastningskurver for hver proces gennem overvågningssystemet for strømkvalitet, etableres en korrelationsmodel mellem tonnage stålelektricitetsforbrug og effektfaktor. Dataanalyse afslører, at i den kontinuerlige støbningsproces, for hver 0,1 stigning i effektfaktor, kan det kombinerede elforbrug af ventilatorer og pumper reduceres med 2,1% til 2,8%.

Layoutstrategien for kompensationsenheden påvirker direkte den energibesparende effekt. I det elektriske bueovnsværksted blev et hierarkisk design af "lokal kompensation på den sekundære side af transformeren + centraliseret kompensation på 10 kV -busbaren" vedtaget. Dette undertrykker ikke kun spændingsflimmer, men reducerer også reaktiv effektcirkulation. Praksisdataene for en bestemt stålmølle viser, at denne distribuerede arkitektur reducerer strømforbruget pr. Ton stål med 1,2 procentpoint sammenlignet med det traditionelle skema. Indførelsen af det intelligente kontrolsystem optimerer yderligere skiftesekvensen af kondensatorer, forudsiger smeltecyklussen gennem maskinlæringsalgoritmer og muliggør den tidlige justering af kompensationsstrategien.

Fremtidige teknologiske udviklingsretninger

Med omdannelsen af metallurgiske processer mod grønning og intelligens står reaktiv strømkompensationsteknologi over for nye udviklingsmuligheder. Anvendelsen af digital tvillingteknologi giver mulighed for simulering af energiforbrugskarakteristika under forskellige produktionsbetingelser i et virtuelt miljø, hvilket giver videnskabeligt grundlag for at optimere parametrene for kompensationssystemet. Kombinationen af 5G-kommunikations- og kantcomputing vil muliggøre samarbejdsbesparende kontrol på tværs af processer og opbygge et energi på fuldt fabriksniveau.

Gennembrudet i brede bandgap -halvledermaterialer forventes at reducere tabet af dynamiske kompensationsenheder yderligere med 40% - 50%. Kondensatorerne lavet af nye dielektriske materialer kan have en levetid på over 15 år, hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostningerne markant. Disse teknologiske fremskridt vil fortsat drive faldet i tonnage stålkraftforbrug i den metallurgiske industri, hvilket hjælper med at nå målene om kulstoftop og kulstofneutralitet.

Optimeringsdesignet af reaktivt strømkompensationssystem er en effektiv måde for metallurgiske virksomheder at bryde igennem flaskehalsen for elforbrug pr. Ton stål. Ved at vedtage dynamiske kompensationsordninger, der matcher egenskaberne ved produktionsprocesser, kan metallurgiske virksomheder ikke kun forbedre kvaliteten af elektrisk energi, men også trykke på dybere energibesparende potentiale. Geyue Electric antyder varmt, at metallurgiske virksomheder inkorporerer det reaktive strømkompensationssystem i den samlede energieffektivitetsplanlægning i nye konstruktions- eller renoveringsprojekter. De bør vælge udstyrsleverandører med erfaring i den metallurgiske industri og etablere et elektrisk energikvalitetsstyringssystem, der dækker hele produktionsprocessen, hvilket lægger et solidt fundament for at skabe grønne stålvirksomheder. Hvis din metallurgiske virksomhed har brug forinfo@gyele.com.cn, den vigtigste elektriske ingeniør for vores virksomhed vil imødekomme dine behov så hurtigt som muligt.