การออกแบบระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาจะช่วยให้องค์กรโลหะวิทยาแตกผ่านคอขวดของการใช้พลังงานต่อเหล็กตันได้อย่างไร

อุตสาหกรรมโลหะวิทยาเป็นอุตสาหกรรมที่ใช้พลังงานสูงทั่วไปและระดับการใช้ไฟฟ้าต่อเหล็กต่อตันส่งผลโดยตรงต่อต้นทุนการผลิตและความสามารถในการแข่งขันของตลาด ในบทความนี้ Geyue Electric จากมุมมองระดับมืออาชีพของผู้ผลิตอุปกรณ์ชดเชยพลังงานปฏิกิริยาแรงดันต่ำจะวิเคราะห์ปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อการใช้ไฟฟ้าในองค์กรโลหะ ผ่านการศึกษาเชิงประจักษ์ของโหลดทั่วไปเช่นเตาเผาไฟฟ้าและโรงงานกลิ้งเราจะตรวจสอบว่าระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาที่เหมาะสมสามารถลดการใช้ไฟฟ้าต่อตันได้อย่างมีประสิทธิภาพต่อตันของเหล็ก 3% ถึง 8% ซึ่งเป็นเส้นทางทางเทคนิคที่เชื่อถือได้สำหรับการอนุรักษ์พลังงานและการลดต้นทุน

การวิเคราะห์ลักษณะการใช้พลังงานไฟฟ้าในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา

กระบวนการผลิตโลหะครอบคลุมห่วงโซ่อุตสาหกรรมทั้งหมดตั้งแต่การแปรรูปวัตถุดิบไปจนถึงการรีดผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ลักษณะของการใช้ไฟฟ้าในแต่ละลิงก์แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ เตาอาร์คไฟฟ้าซึ่งเป็นอุปกรณ์หลักในกระบวนการทำเหล็กมีลักษณะการทำงานของภาระแรงกระแทกเป็นระยะ ความผันผวนของพลังงานปฏิกิริยาภายในระยะเวลาสั้น ๆ สามารถเข้าถึงกำลังการผลิตที่ได้รับการจัดอันดับ 2-3 เท่า ความผันผวนที่รุนแรงนี้นำไปสู่การสั่นไหวของแรงดันไฟฟ้าและการบิดเบือนรูปคลื่นในกริดพลังงานซึ่งจะเป็นการเพิ่มการสูญเสียของหม้อแปลงเพิ่มเติมและลดประสิทธิภาพของมอเตอร์

ระบบเครื่องกลิ้งแสดงลักษณะการโหลดที่ไม่ต่อเนื่องทั่วไปในระหว่างการประมวลผลของเหล็กแท่งเหล็ก การเริ่มต้นและการหยุดบ่อยครั้งทำให้เกิดความผันผวนอย่างมีนัยสำคัญในปัจจัยพลังงานภายในช่วง 0.3 ถึง 0.8 ข้อมูลที่วัดได้แสดงให้เห็นว่าเมื่อปัจจัยพลังงานต่ำกว่า 0.7 การใช้พลังงานที่ครอบคลุมของสายการผลิตกลิ้งจะเพิ่มขึ้น 12% ถึง 15% นอกจากนี้อุปกรณ์ไดรฟ์ความถี่ตัวแปรจำนวนมากที่พบได้ทั่วไปในองค์กรโลหะวิทยาไม่เพียง แต่นำความแม่นยำในการควบคุมกระบวนการสูง แต่ยังฉีดกระแสฮาร์มอนิกที่อุดมสมบูรณ์เข้าไปในกริดพลังงาน ส่วนประกอบที่ไม่ใช่ภาระพื้นฐานเหล่านี้ทำให้การสูญเสียการส่งผ่านพลังงานทำให้รุนแรงยิ่งขึ้น

ความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างการชดเชยพลังงานปฏิกิริยาและการใช้พลังงาน

ทฤษฎีของระบบพลังงานบ่งชี้ว่าการส่งกำลังของพลังงานปฏิกิริยาไม่เพียง แต่ใช้กำลังการผลิตของอุปกรณ์จ่ายไฟ แต่ยังแปลงเป็นการสูญเสียพลังงานจริงผ่านผลกระทบความร้อนของกระแสไฟฟ้า ในระบบการกระจายพลังงาน 10kV ขององค์กรโลหะวิทยาการสูญเสียพลังงานประจำปีเนื่องจาก 1KVAR ของกระแสปฏิกิริยาในระหว่างการส่งสามารถถึง 800-1000 kWh สำหรับองค์กรเหล็กที่มีผลผลิตต่อปีหนึ่งล้านตันการสูญเสียที่ซ่อนอยู่นี้สามารถสะสมได้หลายล้านกิโลวัตต์ชั่วโมงของไฟฟ้า

อุปกรณ์ชดเชยพลังงานแบบไดนามิกแบบไดนามิกสามารถรักษาเสถียรภาพของปัจจัยพลังงานที่สูงกว่า 0.95 โดยการติดตามการเปลี่ยนแปลงโหลดแบบเรียลไทม์ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียของหม้อแปลงและสายได้ 30% ถึง 40% โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างกระบวนการโรงถลุงเตาอาร์คอุปกรณ์ SVGสามารถยับยั้งความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าภายใน 3% และป้องกันความล่าช้าในการปรับอิเล็กโทรดที่เกิดจากการลดลงของแรงดันไฟฟ้า คุณลักษณะนี้เพียงอย่างเดียวสามารถลดเวลาการถลุงของเตาเหล็กแต่ละตัวได้ 4 ถึง 6 นาทีและลดการใช้ไฟฟ้าโดยตรงต่อตันของเหล็กประมาณ 15 กิโลวัตต์ชั่วโมง

นวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่สำคัญในการออกแบบระบบ

เนื่องจากความเฉพาะเจาะจงของการโหลดทางโลหะวิทยาระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาที่ทันสมัยจึงจำเป็นต้องฝ่าฟันข้อ จำกัด ของเทคโนโลยีดั้งเดิม อุปกรณ์ชดเชยแบบไดนามิกที่ใช้ส่วนประกอบพลังงานซิลิกอนคาร์ไบด์ได้ทำลายผ่านอุปสรรค 5 มิลลิวินาทีในเวลาตอบสนองและสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงพลังงานระดับมิลลิวินาทีของเตาอาร์คไฟฟ้าได้อย่างแม่นยำ การประยุกต์ใช้ทอพอโลยีหลายระดับช่วยให้ความสามารถในการชดเชยได้ขยายไปยัง MVAR หลายสิบหลายสิบครั้งซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดของการประชุมเชิงปฏิบัติการการทำเหล็กขนาดใหญ่

การออกแบบการทำงานร่วมกันของการควบคุมฮาร์มอนิกและการชดเชยพลังงานปฏิกิริยามีความสำคัญอย่างยิ่ง ในการประชุมเชิงปฏิบัติการกลิ้งจะมีการนำระบบไฮบริดของ APF และ SVG มาใช้ซึ่งไม่เพียง แต่สามารถกรองฮาร์โมนิกที่ 5 และ 7 ที่สร้างขึ้นโดยตัวแปลงความถี่ แต่ยังชดเชยพลังการตอบโต้พื้นฐาน กรณีของการเปลี่ยนแปลงขององค์กรเหล็กพิเศษแสดงให้เห็นว่าโซลูชันแบบบูรณาการนี้ได้เพิ่มปัจจัยพลังงานของสายการผลิตแบบกลิ้งจาก 0.68 เป็น 0.97 ลดการใช้ไฟฟ้าต่อตันของเหล็ก 6.3%และได้รับประโยชน์จากการประหยัดไฟฟ้าประจำปีมากกว่า 8 ล้านหยวน

การใช้งานด้านวิศวกรรมและการตรวจสอบประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

การเปลี่ยนแปลงการประหยัดพลังงานที่ประสบความสำเร็จเริ่มต้นด้วยการวินิจฉัยการใช้พลังงานที่แม่นยำ ด้วยการรวบรวมเส้นโค้งโหลดอย่างต่อเนื่องของแต่ละกระบวนการผ่านระบบตรวจสอบคุณภาพพลังงานแบบจำลองความสัมพันธ์ระหว่างการใช้ไฟฟ้าของเหล็กระเหยและปัจจัยพลังงานถูกสร้างขึ้น การวิเคราะห์ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าในกระบวนการคัดเลือกนักแสดงอย่างต่อเนื่องสำหรับการเพิ่มขึ้นของปัจจัยพลังงานทุก 0.1 การใช้ไฟฟ้ารวมของพัดลมและปั๊มสามารถลดลงได้ 2.1% เป็น 2.8%

กลยุทธ์เลย์เอาต์ของอุปกรณ์ชดเชยส่งผลโดยตรงต่อเอฟเฟกต์การประหยัดพลังงาน ในการประชุมเชิงปฏิบัติการเตาอาร์คไฟฟ้าการออกแบบลำดับชั้นของ "การชดเชยท้องถิ่นทางด้านรองของหม้อแปลง + การชดเชยส่วนกลางใน 10kV busbar" ถูกนำมาใช้ สิ่งนี้ไม่เพียง แต่ยับยั้งการสั่นไหวของแรงดันไฟฟ้า แต่ยังช่วยลดการไหลเวียนของพลังงานปฏิกิริยา ข้อมูลการปฏิบัติของโรงงานเหล็กบางแห่งแสดงให้เห็นว่าสถาปัตยกรรมแบบกระจายนี้ช่วยลดการใช้พลังงานต่อตันของเหล็กได้ 1.2 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับโครงการดั้งเดิม การแนะนำของระบบควบคุมอัจฉริยะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสลับลำดับของตัวเก็บประจุได้ดีที่สุดทำนายวัฏจักรการหลอมรวมผ่านอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่องและช่วยให้สามารถปรับกลยุทธ์การชดเชยได้เร็ว

ทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยีในอนาคต

ด้วยการเปลี่ยนแปลงของกระบวนการโลหะที่มีต่อการเป็นสีเขียวและความฉลาดเทคโนโลยีการชดเชยพลังงานปฏิกิริยากำลังเผชิญกับโอกาสในการพัฒนาใหม่ การประยุกต์ใช้เทคโนโลยี Digital Twin ช่วยให้การจำลองลักษณะการใช้พลังงานภายใต้เงื่อนไขการผลิตที่แตกต่างกันในสภาพแวดล้อมเสมือนจริงซึ่งเป็นพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์ของระบบชดเชย การรวมกันของการสื่อสาร 5G และการคำนวณขอบจะช่วยให้การควบคุมการประหยัดพลังงานแบบร่วมมือกันข้ามกระบวนการและสร้างอินเทอร์เน็ตพลังงานระดับแฟชั่นเต็มรูปแบบ

การพัฒนาในวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ bandgap กว้างคาดว่าจะลดการสูญเสียอุปกรณ์ชดเชยแบบไดนามิก 40% - 50% ตัวเก็บประจุที่ทำจากวัสดุอิเล็กทริกใหม่สามารถมีอายุการใช้งานได้นานกว่า 15 ปีลดต้นทุนการบำรุงรักษาอย่างมีนัยสำคัญ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเหล่านี้จะยังคงผลักดันการลดลงของการใช้พลังงานเหล็กระเหยในอุตสาหกรรมโลหะเพื่อให้บรรลุเป้าหมายของคาร์บอนจุดสูงสุดและความเป็นกลางคาร์บอน

การออกแบบการปรับให้เหมาะสมของระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสำหรับผู้ประกอบการโลหะที่จะฝ่าคอขวดของการใช้ไฟฟ้าต่อเหล็กตัน ด้วยการใช้แผนการชดเชยแบบไดนามิกที่ตรงกับลักษณะของกระบวนการผลิตองค์กรทางโลหะวิทยาไม่เพียง แต่สามารถปรับปรุงคุณภาพของพลังงานไฟฟ้า แต่ยังแตะศักยภาพในการประหยัดพลังงานที่ลึกกว่า GEYUE Electric อย่างอบอุ่นแสดงให้เห็นว่าองค์กรทางโลหะวิทยาได้รวมระบบชดเชยพลังงานปฏิกิริยาเข้าสู่การวางแผนการใช้พลังงานโดยรวมในโครงการก่อสร้างหรือการปรับปรุงใหม่ พวกเขาควรเลือกซัพพลายเออร์อุปกรณ์ที่มีประสบการณ์ในอุตสาหกรรมโลหะและสร้างระบบการกำกับดูแลคุณภาพพลังงานไฟฟ้าที่ครอบคลุมกระบวนการผลิตทั้งหมดวางรากฐานที่มั่นคงสำหรับการสร้างองค์กรเหล็กสีเขียว หากองค์กรโลหะของคุณต้องการปรับปรุงคุณภาพพลังงานไฟฟ้าของระบบพลังงานโปรดติดต่อ Geyue Electric ที่info@gyele.com.cnหัวหน้าวิศวกรไฟฟ้าของ บริษัท ของเราจะตอบสนองต่อความต้องการของคุณโดยเร็วที่สุด