Metallurgiya sanoati uchun reaktiv quvvat kompensatsiyasi va garmonik nazorat qilish uskunalari

Metallurgiya sanoati uchun reaktiv quvvat kompensatsiyasi va garmonik nazorat qilish uskunalari

Sanoat tizimining asosiy ustuni sifatida metallurgiya sanoati metall eritish va qayta ishlashning asosiy missiyasini o'z zimmasiga oladi. Zamonaviy sanoatda metallarga bo'lgan talabning ortishi bilan metallurgiya korxonalari o'z ko'lamini kengaytirishni davom ettirdilar, ishlab chiqarish uskunalarining quvvati va avtomatlashtirish darajasi ham doimiy ravishda takomillashtirildi. Biroq, - reaktiv quvvat yo‘qolishi ortidan energiya sifati muammolari tobora ortib bormoqda va garmonik ifloslanish metallurgiya korxonalarining samarali, xavfsiz va energiyani tejovchi ishlab chiqarishini cheklovchi “ko‘rinmas to‘siqlarga” aylandi. Shu sababli, samarali reaktiv quvvat kompensatsiyasi va garmonik nazoratni amalga oshirish metallurgiya sanoatining yuqori-sifatli rivojlanishi uchun majburiy vazifaga aylandi.

I. Metallurgiya sanoatida quvvat sifatining asosiy og'riqli nuqtalari

Oddiy sanoat stsenariylaridan farqli o'laroq, metallurgiya korxonalarining energiya iste'moli xususiyatlari ularning energiya sifati muammolarining murakkabligi va jiddiyligiga olib keladi, ular asosan uchta asosiy jihatda aks etadi:

● Birinchidan, og'ir va murakkab quvvat yuklari. Metallurgiya korxonalarining asosiy ishlab chiqarish uskunalari asosan yuqori quvvatli induktiv yuklardan iborat boʻlib, ular katta sigʻim, kuchli yuk taʼsiri, tez ishga tushirish va tormozlash-va uzluksiz ishlashga ega. Prokat tegirmonlarining yuqori-tezlikda ishlashidan tortib, elektr ark pechlarining yuqori-haroratli eritishigacha bo‘lgan har bir ishlab chiqarish bo‘linmasi elektr tarmog‘ining barqarorligiga o‘ta yuqori talablarni qo‘yadi.

● Ikkinchidan, chiziqli bo'lmagan{0}}yuklarning yuqori ulushi. Avtomatlashtirish texnologiyasini ommalashtirish bilan metallurgiya ustaxonalari doimiy elektr motorlari, konvertorlar tomonidan boshqariladigan AC motorlar, o'zgaruvchan chastotali tezlikni tartibga solish moslamalari, transformatorlar va reaktorlar kabi quvvatli elektron uskunalarni keng qo'llaydi. Ishlash vaqtida ushbu uskunalar elektr tarmog'i oqimining sinusoidal to'lqin shaklini buzadi va harmonikaning asosiy manbai bo'ladi.

● Uchinchidan, kuchli quvvat sifati ifloslanishi. Prokat tegirmonlari va elektr yoy pechlari kabi asosiy uskunalarning ishlashi to'g'ridan-to'g'ri elektr tarmog'ida kuchlanishning o'zgarishi va miltillashiga olib keladi, bu esa uch fazali nomutanosiblik, kam quvvat omili, tarmoq yo'qotilishi va boshqa muammolarni keltirib chiqaradi. Haddan tashqari harmonik tarkib hatto energiya tizimining xavfsiz va barqaror ishlashiga ta'sir qilmaydigan, balki elektr jihozlarining ishlash samaradorligini va xizmat muddatini qisqartiradigan, ishlab chiqarish xavfsizligi uchun yashirin xavflarni keltirib chiqaradigan "harmonik jamoat xavflarini" ham shakllantirdi.

● Shuning uchun metallurgiya energiya taqsimlash tizimlarida reaktiv quvvat kompensatsiyasi va garmonik nazorat qilish muammolarini hal qilish nafaqat energiya sifatini ta'minlash va energiya tizimining xavfsiz ishlashini ta'minlashning kaliti, balki energiya sarfini kamaytirish, ishlab chiqarish samaradorligini oshirish va korxonalar uchun xavfsizlik xavflarini minimallashtirishning muhim chorasidir.

II. Metallurgiya sanoatidagi odatiy yuklar: garmonika va reaktiv quvvatning asosiy manbalari

Metallurgiya ishlab chiqarishining turli bo'g'inlarida yuk ko'rsatkichlari juda farq qiladi va ular keltirib chiqaradigan energiya sifati muammolari o'ziga xos yo'nalishlarga ega. Ular orasida uchta eng ko'p vakillik yuklari harmonika va reaktiv quvvatning asosiy hissasi hisoblanadi:

Oddiy yuk	Asosiy xususiyatlar	Garmonik avlod	Reaktiv quvvat o'zgarishi	Elektr tarmog'iga ta'siri
Elektr ark pechi	Chiziqli bo'lmagan va o'tkinchi yoy qarshiligi-; assimetrik uch{1}}fazali yoy	Katta miqdordagi yuqori tartibli harmonika{0}}(asosiy toʻlqinning 30% gacha)	Jiddiy tebranish	Eng jiddiy (kuchlanish titrashi, uch fazali nomutanosiblik, salbiy-ketma-ketlik oqimi)
Qayta tozalash pechi	Barqaror ish holati; erish davri yo'q	Ba'zi harmonikalar (elektr kamon pechidan kamroq)	Nisbatan barqaror	O'rtacha (elektr ta'minoti sifati va uskunaning ishlash muddatiga ta'sir qiladi)
O'rta chastotali pech	Yuqori samaradorlik; kichik yuk o'zgarishi; rektifikatsiya va inversiya jarayoni	Ko'p sonli harmonikalar (rektifikatsiya va inversiya natijasida hosil bo'ladi)	Kam tebranish; yuqori quvvat omili	O'rtacha (elektr tarmog'ini ifloslantiradi, atrofdagi uskunalarga ta'sir qiladi)

 

1. Elektr yoyli pech: Metallurgiya eritish uchun asosiy uskuna sifatida, u ham energiya sifati ifloslanishining asosiy manbai hisoblanadi. Yoy qarshiligining -chiziqli boʻlmaganligi va vaqtinchalik oʻzgarishi koʻp sonli yuqori tartibli harmonikalarni hosil qiladi. Shu bilan birga, o'zgaruvchan tok elektr kamon pechlarining ishlashi paytidagi assimetrik uch fazali yoy salbiy-ketma-ketlik tokini hosil qiladi, bu esa elektr tarmog'ining uch fazali nomutanosibligiga va elektr tarmog'iga eng jiddiy ta'sir ko'rsatadigan aniq kuchlanish miltillashiga olib keladi. Amaliy qo'llash holatlariga ko'ra, elektr kamon pechining ishlashi paytida garmonik tarkib asosiy to'lqinning 30% dan ko'prog'iga yetishi mumkin, bu esa elektr tarmog'ining normal ishlashiga jiddiy xalaqit beradi.

2. Qayta tozalash pechi: Elektr boshq pechlari bilan solishtirganda, qayta ishlash pechlarining ishlash holati erish davrisiz barqarorroq va faol va reaktiv quvvatdagi o'zgarishlar nisbatan barqaror. Elektr tarmog'iga ta'siri elektr kamon pechlariga qaraganda kamroq bo'lsa-da, u hali ham ma'lum harmoniklarni va reaktiv quvvatni yo'qotishni keltirib chiqaradi. Uzoq{2}}muddatli foydalanishda u elektr ta'minoti sifati va uskunaning xizmat muddatiga ham ta'sir qiladi, buni e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydi.

3. O'rta chastotali pech: Rektifikatsiya va inversiya orqali 50 Gts quvvat-chastotali o‘zgaruvchan tokni oraliq chastotali quvvatga (300 Gts dan yuqori) aylantiruvchi yuqori-samaradorlik va energiyani-tejaydigan eritish uskunasi. U kichik yuk o'zgarishi, yuqori samaradorlik, past reaktiv quvvat o'zgarishi va yuqori quvvat omiliga ega. Biroq, rektifikatsiya va inversiya aloqalari ko'p sonli harmonikalarni hosil qiladi. Agar o'z vaqtida nazorat qilinmasa, u elektr tarmog'i muhitini ifloslantiradi va atrofdagi uskunalarning normal ishlashiga ta'sir qiladi. Masalan, mashinani qayta ishlash zavodining oraliq chastotali pechi bir vaqtlar haddan tashqari harmoniklar tufayli elektr jihozlarining samaradorligini pasayishiga va energiya sarfini oshirishga olib keldi.

III. Metallurgiya elektr ta'minoti tizimlarida garmonika va reaktiv quvvatning xavfi

Metallurgiya kabi yuqori-energiya-iste'mol qiluvchi va quvvatga{2}}bog'liq bo'lgan tarmoqlar uchun garmonik va reaktiv quvvatdan kelib chiqadigan xavflar tizimli bo'lib, nafaqat uskunalar va elektr tarmoqlariga, balki ishlab chiqarish samaradorligi va korxonalar xavfsizligiga ham bevosita ta'sir qiladi:

 

● Elektr tarmog'i nuqtai nazaridan reaktiv quvvat yo'qolishi elektr uzatish samaradorligini pasaytiradi, chiziq va transformator yo'qotishlarini oshiradi va elektr tarmog'ining beqaror kuchlanishiga olib keladi. Haddan tashqari harmonikalar kuchlanish to'lqin shaklini buzadi, uch fazali nomutanosiblikni keltirib chiqaradi va hatto kondansatkichlar bilan rezonanslashadi, bu esa kondansatör portlashi kabi xavfsizlik avariyalarini keltirib chiqaradi. Misol uchun, bir vaqtlar po'lat korxonasi neytral liniyada 3-harmonikaning superpozitsiyasi tufayli neytral chiziqning yonib ketishiga duch keldi, natijada zavodning to'liq quvvati uzilib qoldi va 10 million yuandan ortiq to'g'ridan-to'g'ri iqtisodiy yo'qotishga olib keldi.

● Uskunalar nuqtai nazaridan, harmonikalar elektr jihozlarining izolyatsiyasining qarishini tezlashtiradi, transformatorlar va motorlar kabi asosiy uskunalarning ishlash muddatini qisqartiradi va uskunaning ishdan chiqishi va texnik xizmat ko'rsatish xarajatlarini oshiradi. Transformator yadrosi harmonik girdab oqimi tufayli qo'shimcha yo'qotishlarni keltirib chiqaradi, harorat normal qiymatdan 1,5 barobar ko'tariladi; vosita stator sariqlarining mis yo'qotilishi terining ta'siri tufayli oshib, samaradorlikni 5% -10% ga kamaytiradi. Shu bilan birga, harmonikalar PLC boshqaruv tizimlariga aralashib, ishlab chiqarish ma'lumotlarining sakrashiga olib keladi, mahsulot sifati barqarorligiga ta'sir qiladi va rad etish tezligini oshiradi.

● Korxonaning xarajati nuqtai nazaridan, past quvvat omili energiya bo'limlaridan quvvat omilini sozlash jarimalariga olib keladi va harmonik ifloslanish energiya sarfini oshiradi va ishlab chiqarish samaradorligini pasaytiradi, uzoq muddatda korxonalarga katta iqtisodiy yo'qotishlarni keltirib chiqaradi. Shu sababli, harmonik va reaktiv quvvatni nazorat qilish nafaqat xarajatlarni kamaytirish va samaradorlikni oshirish talabi, balki metallurgiya korxonalarini xavfsiz ishlab chiqarish uchun asosiy chiziqdir.

IV. Maqsadli yechimlar: Metallurgiya sanoati uchun energiya sifatini optimal nazorat qilish

Metallurgiya sanoatining quvvat sifatining og'riqli nuqtalariga qaratilgan va odatiy yuklarning xususiyatlari bilan birlashtirilgan sanoat amaliyotlari Statik Var Generator (SVG) va Faol Quvvat Filtrni (APF) muvofiqlashtirilgan nazorati "reaktiv quvvat kompensatsiyasi + quvvat sifati muammolarini to'liq hal qilish" ikkita maqsadlarga erishish mumkin bo'lgan eng samarali va barqaror yechim ekanligini isbotladi.

 

Boshqarish uskunalari	Asosiy funktsiya	Javob tezligi	Asosiy afzallik	Ilova effekti
SVG	Dinamik reaktiv quvvat kompensatsiyasi	5ms dan kam yoki unga teng	Ortiq-kompensatsiya/kam-kompensatsiya olinmaydi; tarmoq kuchlanishini barqarorlashtirish	Quvvat koeffitsienti 0,95 dan katta yoki unga teng; kuchlanish miltillashi samarali boshqariladi
APF	Dinamik harmonik filtrlash	10ms dan kam yoki unga teng	Aniq filtrlash (2-50-harmoniklar); rezonans yo'q	Joriy buzilish darajasi 3,45% dan kam yoki teng; milliy standartlarga javob beradi

 

1. Statik Var Generator (SVG): Reaktiv quvvatni dinamik ravishda kompensatsiyalash va tarmoq kuchlanishini barqarorlashtirish

An'anaviy reaktiv quvvat kompensatsiyasi usullari (masalan, tiristorli kondensatorlar, tiristorlar bilan boshqariladigan reaktorlar va boshqalar) sekin javob berish tezligi va oson -kompensatsiya yoki -kompensatsiyaning katta yuk ta'siri va metallurgiya uskunasining reaktiv quvvatining tez o'zgarishi xususiyatlariga moslasha olmaydigan muammolarga ega. Aksincha, SVG real vaqtdagi dinamik kompensatsiya ustunligi tufayli metallurgiya sanoatida reaktiv quvvat kompensatsiyasi uchun afzal qilingan uskunaga aylandi.

SVG real vaqtda elektr tarmog'idagi reaktiv oqimni aniqlay oladi va reaktiv yukga teng kattalikdagi va teskari fazali kompensatsiya tokini tezda chiqaradi, doimiy sozlanishi reaktiv quvvat kompensatsiyasini amalga oshiradi, ortiqcha va past kompensatsiyani butunlay yo'q qiladi, elektr tarmog'idagi kuchlanishni samarali barqarorlashtiradi va kuchlanishni bostiradi. Misol uchun, zanglamaydigan po'latdan yasalgan kompaniyaning prokat tegirmonini yangilash loyihasida an'anaviy MCR kompensatsiya moslamalarini SVG bilan almashtirish javob tezligini 200 ms dan 5 ms gacha oshirdi, quvvat koeffitsientini 0,85 dan 0,95 ga oshirdi, kuchlanishning miltillashini samarali boshqardi va yorug'lik miltillashi va tegirmon chiqishi kabi muammolarni to'liq hal qildi. Bundan tashqari, yuqori{8}}sifatli SVG mahsulotlari tizim quvvat koeffitsientini 0,98 dan ortiq barqaror kompensatsiya qilishi, transformatorlar va kabellarning sig‘imini samarali ravishda bo‘shatishi va korxona quvvatini kengaytirish uchun zarur bo‘lgan kapital qo‘yilmalarni bilvosita tejab qolishi mumkin.

2. Faol quvvat filtri (APF): Harmoniklarni dinamik filtrlash va elektr tarmog'i muhitini tozalash

Metallurgiya sanoatida chastotali konvertorlar, rektifikatorlar va oraliq chastotali pechlar kabi uskunalar odatiy garmonik manbalardir. An'anaviy LC filtrlari aniq filtrlashga erisha olmaydi va elektr tarmog'i bilan rezonansga moyil. "Garmonik qotil" sifatida APF metallurgiya sanoatidagi harmonik ifloslanish muammolarini yo'naltirishi mumkin.

Uning ishlash printsipi APF ni harmonik{0}}hosil qiluvchi yuklarga parallel ravishda ulashdan iborat. Haqiqiy vaqtda yuk tomonidan hosil bo'lgan harmonik oqimni aniqlab, u harmonik oqimga teng kattalikdagi va qarama-qarshi fazali kompensatsiya tokini chiqarish uchun o'zini boshqaradi va shu bilan harmoniklarning tarqatish tarmog'iga ta'sirini bartaraf qiladi va 2-dan 50-gachasi harmonikalarni aniq filtrlashni amalga oshiradi. APFni eritish zavodida qabul qilgandan so'ng, taqsimlash transformatorining past kuchlanish tomonidagi umumiy harmonik oqimning buzilish tezligi sezilarli darajada kamaydi va 5 va 7-harmonikalar kabi asosiy harmonik tarkiblar standartdan oshib ketishdan milliy standartlarga javob beradigan darajada o'zgardi. Loyihaning yana bir ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, APF ishga tushirilgandan so'ng, tizimning joriy buzilish tezligi 25,56% dan 3,45% gacha kamayishi mumkin, bu esa elektr tarmog'ining barqarorligini har tomonlama yaxshilaydi.

Shuni ta'kidlash joizki, metallurgiya sanoatidagi metall chang va kislota tumanlari kabi og'ir ishlab chiqarish muhitlari uchun yuqori himoya darajasiga ega SVG va APF uskunalari ko'proq afzalliklarga ega bo'lib, murakkab muhitlarda uzoq-barqaror ishlash imkonini beradi va nazorat effektlarining barqarorligini ta'minlaydi.

Energiya sifatini nazorat qilish metallurgiya sanoatining yashil va samarali rivojlanishiga yordam beradi

Metallurgiya sanoatining yuqori-sifatli rivojlanishini barqaror, samarali va toza energiya ta'minotidan ajratib bo'lmaydi. Reaktiv quvvat kompensatsiyasi va harmonik nazorat nafaqat energiya sifati muammolarini hal qilishning kaliti, balki metallurgiya korxonalari uchun xarajatlarni kamaytirish, samaradorlikni oshirish, xavfsiz ishlab chiqarishni ta'minlash va yashil transformatsiyaga erishish uchun muhim yordamdir.

Quvvat elektron texnologiyasining uzluksiz yangilanishi bilan SVG va APF uskunalarining ishlashi doimiy ravishda optimallashtirildi va ular metallurgiya sanoatining ko'plab stsenariylarida - elektr ark pechlari va tozalash pechlarini garmonik nazorat qilishdan prokat tegirmonlarining reaktiv quvvat kompensatsiyasiga qadar etuk ravishda qo'llanildi, bu uskunalar metallurgiya quvvati iste'molini kamaytirish uchun kuchli quvvatni ta'minlaydi. muvaffaqiyatsizliklar va imtiyozlarni yaxshilash.

Kelajakda metallurgiya sanoati aql-zakovat va ko'kalamzorlashtirishga o'tishi bilan energiya sifatiga qo'yiladigan talablar yanada yaxshilanadi. Reaktiv quvvat kompensatsiyasi va garmonik nazorat texnologiyalari ham innovatsiyalarni davom ettiradi, metallurgiya sanoatining barqaror rivojlanishiga yangi turtki kiritadi va sanoatning "energiya tejash, samaradorlik va xavfsizlik" rivojlanish maqsadlariga erishishga yordam beradi.

Hozir bog'laning