Hur kan utformningen av reaktiva kraftkompensationssystem hjälpa metallurgiska företag att bryta igenom flaskhalsen för kraftförbrukning per ton stål?

Den metallurgiska industrin är en typisk högenergikrävande industri, och nivån på elförbrukning per ton stål påverkar direkt produktionskostnaderna och marknadskonkurrenskraften. I den här artikeln kommer Geyue Electric, ur det professionella perspektivet av en tillverkare av lågspänningsreaktiv kraftkompensationsutrustning, systematiskt att analysera de viktigaste påverkande faktorerna för elförbrukning i metallurgiska företag, djupt utforska den intrinsiska korrelationsmekanismen mellan reaktiv effektkompensationssystemdesign och elförbrukning per ton av stål, och propera en omfattande lösning baserad på dynamisk mekanism mellan reaktiv effektkompensationssystemdesign och elförbrukning per ton av stål, och proposera en omfattande lösning baserad på dynamisk mekanism mellan reaktiv effektkompensationssystemdesign och elförbrukning per ton av stål, och proposera en omfattande lösning baserad på dynamisk kontroll av kontroll av reaktiv kompensationssystem. Genom empiriska studier av typiska belastningar som elektriska bågugnar och rullande fabriker kommer vi att verifiera att det optimerade reaktiva kraftkompensationssystemet effektivt kan minska elförbrukningen per ton stål med 3% till 8%, vilket ger en pålitlig teknisk väg för energibesparing och kostnadsminskning i metallurgiska företag.

Analys av elektriska energiförbrukningsegenskaper i den metallurgiska industrin

Den metallurgiska produktionsprocessen täcker hela industrikedjan från råmaterialbehandling till färdig produktrullning. Egenskaperna för elförbrukning i varje länk varierar avsevärt. Den elektriska bågens ugn, som kärnutrustning i ståltillverkningsprocessen, har ett fungerande kännetecken för periodisk slagbelastning. Den reaktiva effektfluktuationen inom en kort period kan nå 2-3 gånger den nominella kapaciteten. Denna intensiva fluktuation leder till spänningsflickor och vågformsförvrängning i kraftnätet, vilket ökar den ytterligare förlusten av transformatorer och minskar effektiviteten hos motorer.

Rolling Machine -systemet uppvisar typiska intermittenta belastningsegenskaper under bearbetning av stålbillets. Ofta startar och stopp orsakar betydande fluktuationer i effektfaktor inom intervallet 0,3 till 0,8. De uppmätta uppgifterna visar att när effektfaktorn är lägre än 0,7 ökar den omfattande effektförbrukningen för den rullande produktionslinjen med 12% till 15%. Dessutom har det stora antalet variabla frekvensdrivenheter som vanligtvis finns i metallurgiska företag inte bara hög processkontroll noggrannhet utan också injicerar rikliga harmoniska strömmar i kraftnätet. Dessa icke-finansiella komponenter förvärrar ytterligare förlusten av kraftöverföring.

Det kvantitativa förhållandet mellan reaktiv kraftkompensation och energiförbrukning

Teorin om kraftsystem indikerar att överföringen av reaktiv kraft inte bara upptar kapaciteten för strömförsörjningsutrustning, utan också omvandlas till faktiska energiförlust genom den termiska effekten av strömmen. I 10KV-kraftfördelningssystemet för ett metallurgiskt företag kan den årliga energiförlusten på grund av varje 1 kvar reaktiv ström under överföringen nå 800-1000 kWh. För ett stålföretag med en årlig produktion på en miljon ton kan denna dolda förlust ackumuleras till flera miljoner kilowattimmar el.

Den dynamiska reaktiva kraftkompensationsanordningen kan stabilisera effektfaktorn vid över 0,95 genom realtidspårning av belastningsändringar, vilket minskar förlusterna för transformatorer och linjer med 30% till 40%. Särskilt under den elektriska bågen ugnsmältningsprocessen, snabbresponsenSVG -enhetkan undertrycka spänningsfluktuationer inom 3% och förhindra fördröjningen i elektrodjustering orsakad av spänningsfall. Enbart denna funktion kan förkorta smälttiden för varje stålugn med 4 till 6 minuter och direkt minska elförbrukningen per ton stål med cirka 15 kWh.

Viktiga tekniska innovationer inom systemdesign

På grund av specialiteten i metallurgiska belastningar måste moderna reaktiva kraftkompensationssystem bryta igenom begränsningarna för traditionella tekniker. Den dynamiska kompensationsanordningen baserad på kiselkarbidkraftkomponenter har redan brutit igenom 5-millisekundbarriären i responstid och kan exakt följa millisekundsnivåförändringarna av elektriska bågsugnar. Tillämpningen av topologier på flera nivåer gör det möjligt att utöka kompensationsförmågan till flera tiotals MVAR, och uppfyller kraven i stora ståltillverkningsverkstäder.

Den samarbetsvilliga designen av harmonisk kontroll och reaktiv kraftkompensation är av stor betydelse. I den rullande verkstaden antas ett hybridsystem för APF och SVG, som inte bara kan filtrera bort den femte och 7: e harmonik som genereras av frekvensomvandlaren, utan också dynamiskt kompensera för den grundläggande reaktiva kraften. Fallet med ett speciellt stålföretag omvandling visar att denna integrerade lösning har ökat effektfaktorn för den rullande produktionslinjen från 0,68 till 0,97, minskat elförbrukningen per ton stål med 6,3%och uppnått en årlig elbesparande fördel på över 8 miljoner yuan.

Engineering Implementation and Energy Efficiency Verification

Den framgångsrika energibesparande omvandlingen börjar med exakt diagnos av energiförbrukning. Genom att kontinuerligt samla in lastkurvor för varje process genom kraftkvalitetsövervakningssystemet upprättas en korrelationsmodell mellan elförbrukning av tonnage stål och kraftfaktor. Dataanalys avslöjar att i den kontinuerliga gjutningsprocessen, för varje 0,1 ökning av effektfaktorn kan den kombinerade elförbrukningen för fläktar och pumpar minskas med 2,1% till 2,8%.

Kompensationsenhetens layoutstrategi påverkar direkt den energibesparande effekten. I Electric Arc Furnace Workshop antogs en hierarkisk utformning av "lokal kompensation på den sekundära sidan av Transformer + centraliserad kompensation på 10kV -samlingen". Detta undertrycker inte bara spänningsflimmer utan minskar också reaktiv effektcirkulation. Övningsdata för en viss stålverk visar att denna distribuerade arkitektur minskar strömförbrukningen per ton stål med 1,2 procentenheter jämfört med det traditionella schemat. Införandet av det intelligenta styrsystemet optimerar ytterligare omkopplingssekvensen för kondensatorer, förutsäger smältcykeln genom maskininlärningsalgoritmer och möjliggör en tidig justering av kompensationsstrategin.

Framtida tekniska utvecklingsanvisningar

Med omvandlingen av metallurgiska processer till grönning och intelligens står reaktiv kraftkompensationsteknologi inför nya utvecklingsmöjligheter. Tillämpningen av digital tvillingteknologi möjliggör simulering av energiförbrukningsegenskaper under olika produktionsförhållanden i en virtuell miljö, vilket ger vetenskaplig grund för att optimera parametrarna för kompensationssystemet. Kombinationen av 5G-kommunikation och kantberäkning möjliggör samarbetsvillig energibesparande kontroll över processer och bygger ett energiter på full factory-nivå.

Genombrottet i breda bandgap -halvledarmaterial förväntas ytterligare minska förlusten av dynamiska kompensationsanordningar med 40% - 50%. Kondensatorerna tillverkade av nya dielektriska material kan ha en livslängd på över 15 år, vilket avsevärt minskar underhållskostnaderna. Dessa tekniska framsteg kommer att fortsätta att driva minskningen av kraftförbrukning av tonnage stål i den metallurgiska industrin, vilket hjälper till att uppnå målen för koltopp och kolneutralitet.

Optimeringsdesignen för reaktivt kraftkompensationssystem är ett effektivt sätt för metallurgiska företag att bryta igenom flaskhalsen för elförbrukning per ton stål. Genom att anta dynamiska kompensationssystem som matchar egenskaperna hos produktionsprocesser kan metallurgiska företag inte bara förbättra kvaliteten på elektrisk energi utan också utnyttja en djupare energibesparande potential. Geyue Electric antyder varmt att metallurgiska företag innehåller det reaktiva kraftkompensationssystemet i den totala energieffektivitetsplaneringen i nybyggnations- eller renoveringsprojekt. De bör välja utrustningsleverantörer med erfarenhet inom den metallurgiska industrin och etablera ett elektriskt energikvalitetsstyrningssystem som täcker hela produktionsprocessen och lägger en solid grund för att skapa gröna stålföretag. Om ditt metallurgiska företag behöver förbättra kraftsystemets elektriska energikvalitet, vänligen kontakta Geyue Electric påinfo@gyele.com.cn, den viktigaste elektriska ingenjören för vårt företag kommer att svara på dina behov så snart som möjligt.