Үлкен электр доғасы пеші болат зауытында FGI SVG қолдану жағдайы
Қолдану сценарийі және негізгі мәселелер
Үлкен арнайы болат балқыту базасының негізгі өндірістік жабдықтары - 80 тонналық айнымалы ток электр доғасы пеші. Болат сынықтарын балқыту кезінде пештің жұмыс тогы өте тұрақсыз. Ол кездейсоқ, жылдам және кең ауқымды ауытқуларды көрсетеді, бұл оны әдеттегі соққы типті сызықтық емес жүктемеге айналдырады. Бұл зауыттың 10 кВ тарату жүйесінде қуат сапасының күрделі мәселелерін тудырады:
Реактивті қуаттың қатты әсері : Электродтың қысқа тұйықталу және доғалық тұтану кезеңдерінде пеш бірден көп мөлшерде реактивті қуатты сіңіреді. Бұл тор қуатының коэффициентінің 0,5 және 0,9 аралығында күрт ауытқуына әкеледі, орташа қуат коэффициенті тек 0,78 құрайды.
Кернеудің айтарлықтай ауытқуы және жыпылықтауы : Реактивті токтың күрт өзгеруі шина кернеуінің жиі ауытқуын тудырады. Бұл шеберхана жарықтандыруының айтарлықтай «жыпылықтауына» әкеледі, бұл көрнекі тапсырмаларға айтарлықтай әсер етеді және тазарту пештері мен үздіксіз жұмыс істейтін дөңгелектер сияқты басқа дәлдіктегі жабдықтардың тұрақты жұмысына қауіп төндіреді.
Ауыр гармоникалық ластану : Доғалық пештің жүктемесі негізінен 2-ден 7-ге дейінгі ретті айтарлықтай гармоникалық токтар тудырады. Бұл гармоникалар трансформаторлар мен кабельдердің қызып кетуіне әкеліп соғады, бұл жабдық оқшаулағышының ескіруін жеделдетеді.
Бұл мәселелер тікелей жоғары деңгейге әкеледі қуат коэффициентін реттеу алымдарынан алынатын айыппұлдар. Сонымен қатар, кернеу тұрақсыздығынан туындаған өндірістің тоқтап қалуы және сапа ауытқулары кәсіпорын үшін айтарлықтай жасырын өндірістік шығындарды тудырады.
Шешім және енгізу
Тұрақты конденсаторлық банктер (FC) немесе тиристорлық ауыстырып қосқыш конденсаторлар (TSC) сияқты дәстүрлі шешімдер бұл мәселелерді шеше алмады. Олардың баяу жауап беру уақыты (секундпен) және үздіксіз реттеу мүмкін еместігі доғалық пештің миллисекунд деңгейіндегі өзгерістеріне ілесе алмады, тіпті резонанс тудыру қаупін тудырды. Болат балқыту зауыты сайып келгенде...FGI SVG шешім ретінде.
Толық басқарылатын IGBT қуат құрылғыларына негізделген SVG «реактивті ток генераторы» сияқты жұмыс істейді. Оның негізгі артықшылығы жүктеме тогын нақты уақыт режимінде анықтауда , бұл дәл динамикалық өтемақыны қамтамасыз етеді. Жоба зауыттың 10 кВ шинасына параллель FGI SVG құрылғылар жиынтығын орнатуды қамтыды. Іске асырудың негізгі ерекшеліктеріне мыналар кірді:
Жылдам бақылау : SVG басқару жүйесі доғалық пештің тогын нақты уақыт режимінде бақылайды. Оның динамикалық жауап беру жылдамдығы пештің жұмыс жағдайларының өзгеру жылдамдығынан әлдеқайда жылдам.
Қос функциялы басқару : Жүйенің реактивті сұранысын теңестіру үшін сыйымдылықты немесе индуктивті реактивті қуатты генерациялау кезінде оның белсенді қуат сүзгісі (БҚФ) функциясы бір уақытта көрсетілген ретті гармоникалық токтарды сүзеді.
Ақылды жұмыс : Құрылғы электр желісіне қойылатын сұранысқа негізделген реактивті қуатты өтеу және гармоникалық сүзу режимдері арасында автоматты түрде және біркелкі ауысады, бұл толықтай автоматты, тәулік бойы жұмыс істеуді қамтамасыз етеді.
Операциялық нәтижелер
FGI SVG іске қосылғаннан кейін, станцияның қуат сапасы түбегейлі жақсарды, бұл айтарлықтай нәтижелерге әкелді:
Қуат сапасының айтарлықтай жақсаруы : Орташа қуат коэффициенті 0,78-ден 0,98-ден астамға дейін тұрақты түрде өсті, бұл төмен қуат коэффициентінен туындайтын айыппұлдарды толығымен жойды. Шина кернеуінің ауытқу амплитудасы 70%-дан астамға төмендеді, ал жарықтың жыпылықтауы іс жүзінде жоғалып кетті. Бұл бүкіл өндіріс желісі үшін тұрақты және сенімді кернеу ортасын қамтамасыз етті. Негізгі гармоникалық токтардың мөлшері ұлттық стандарттарға сәйкес келді, ал трансформаторлар мен кабельдердегі қалыптан тыс қыздыру мәселелері шешілді.
Тікелей және елеулі экономикалық пайдасы : Зауыт қазір ай сайынғы қуат коэффициентін реттеу бойынша ондаған мың төлемдерден құтылады. Гармоникалардың төмендеуі және кернеудің тұрақтандырылуы трансформаторлар мен кабельдер сияқты тарату және тарату жабдықтарындағы шығындар мен температураның көтерілуін айтарлықтай төмендетеді, олардың қызмет ету мерзімін ұзартады және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады. Электрмен жабдықтаудың тұрақтылығының жақсаруы кернеу мәселелеріне байланысты өңдеу және үздіксіз құю өндіріс желілеріндегі жоспарланбаған тоқтауларды нөлге дейін азайтып, өнімнің шығуы мен сапасын қамтамасыз етті.
Қауіпсіз және сенімді жүйенің жұмысы : FGI SVG өзі өте төмен шығындармен (<0,8%) және жоғары тиімділікпен жұмыс істейді. Жабдық үздіксіз жұмыс істейді, бұл дәстүрлі конденсатор батареялары үшін жиі ауыстыру операцияларын қажет етпейді, осылайша коммутациялық құрылғылардың істен шығу қаупін азайтады.
FGI жоғары вольтты SVG электр доғасы пештері сияқты соққы типті, сызықты емес жүктемелерден туындаған қуат сапасы мәселелері үшін тамаша шешім болып табылады. Ол тек динамикалық реактивті қуатты тез өтеуді қамтамасыз етіп қана қоймай, кернеуді тұрақтандырып, қуат коэффициентін жақсартып қана қоймай, сонымен қатар гармоникаларды тиімді түрде басады, «бір құрылғымен бірнеше пайдаға» қол жеткізеді. Бұл инвестиция энергияны үнемдеу және төлемдерді азайту арқылы қысқа мерзімде өз құнын өтейді. Ең бастысы, ол кәсіпорынның электрмен жабдықтау жүйесінің ұзақ мерзімді қауіпсіздігін, тұрақтылығын және тиімділігін қамтамасыз етеді. Ол дәстүрлі өтемақы құрылғыларына қарағанда әлдеқайда асып түсетін кешенді құндылықты ұсына отырып, үздіксіз және автоматтандырылған өндіріс үшін берік энергетикалық негіз қалайды.
