Установки УКРМ и фильтры гармоник в силовых сетях предприятий металлообработки

Анонс: Металлообработка и основные энергоемкие, электроемкие производства. Особенности энергопотребления и нагрузки энергоемких предприятий металлообработки. Установки УКРМ и фильтры гармоник в силовых сетях предприятий металлообработки.

Металлообработка – очень емкое обозначение технологических производств изменения формы и свойств металлов, сплавов и только в черной металлургии охватывает процессы от подготовки агломерата и окатышей (см. более детально в этом материале) и литейного производства до обработки металлов давлением на прокатных станах, резанием, фрезерованием, штамповкой, сваркой и пр. в цехах и на предприятиях изготовления металлоконструкций.

Наиболее энергоемкими заводами, комплексами металлообработки остаются литейные производства, прокатные станы, однако значительной электроемкостью продукции отличаются и цеха, предприятия обработки готового проката и изготовления металлоконструкций, что обусловлено низкими коэффициентами мощности и использования оборудования станочного парка.

Особенности энергопотребления и нагрузки энергоемких предприятий металлообработки.

Силовые сети комплексов подготовки агломерата и окатышей, литейных заводов, прокатных станов питаются от понизительных подстанций напряжением 35-330 кВ по схеме с глубоким вводом или с главной понизительной подстанцией, подающей на распределительные пункты электроэнергию напряжением 6-10 кВ (более подробно о схемах присоединения силовых сетей промышленных объектов в этом материале).

Вся нагрузка предприятий металлообработки делится по категориям с нормированным временем ввода резерва - 1,5-2 секунды для 1-й категории (доменные печи, конвертеры, машины непрерывного литья заготовок, дутьевые вентиляторы и пр.), десятки минут для 2-й категории (прокатные станы, электрические мостовые краны, печи вспомогательных производств и т.д.), 1,5-2 секунды для особой категории с переключением питания на генератор или агрегат бесперебойного питания с аккумуляторными батареями и инвертором (системы аварийного освещения, аспирации, водоотведения, пожарной безопасности и пр.) и без норм времени для 3-й категории – вспомогательных цехов механической обработки, складские помещения, ж/д депо и пр.

Основной объем реактивной энергии в силовых сетях металлообрабатывающих производств потребляется:

• электроприводами постоянного и переменного тока с использованием магнитных контролеров, с тиристорным преобразователем-инвертором и двигателем постоянного тока, с тиристорным преобразователем частоты или тиристорным регулятором напряжения и асинхронными двигателями.
  Это электроприводы металлургических кранов, агломерационных машин скиповых подъемников или конвейеров непрерывной подачи материалов доменных печей, поворота конвертера и перемещения фурмы, кристаллизаторов, тянущих клетей, тянуще-правильных агрегатов машин непрерывного литья заготовок, миксеров, сталевозов, шлаковозов, клетей и оборудования прокатных станов и пр.
• печами – плавильными и термическими для подогрева (жидкого металла, заготовок для металлообработки давлением), закалки, отжига, отпуска.
  Нагрузку формируют дуговые печи – вакуумные и плазменно-дуговые, в том числе электронно-лучевые плавильные установки и плазматроны с ШИМ преобразователями-инверторами тока, печи электрошлакового переплава с тиристорными преобразователями частоты, индукционные печи-установки с питанием через понижающий трансформатор, от полупроводниковых преобразователей частоты, от генераторов-инверторов, электромагнитных генераторов индукторного типа, синхронных, ламповых генераторов и т.д.
• системами обеспечения производственно-технологических процессов, безопасности и деятельности сотрудников – водоснабжения, водоочистки, освещения, аспирации, вентиляции, кондиционирования, отопления, пожаротушения, где задействованы электроприводы переменного или постоянного тока, а также системами обработки информации и автоматизации контроля и управления, чувствительные к искажениям параметров качества электроэнергии.
  Помимо больших объемов потребления реактивной мощности силовые сети производств металлообработки характеризуются значительными гармоническими возмущениями, генерируемыми в основном многоимпульсными ШИМ преобразователями приводов, печей, силовыми трансформаторами подстанций и оборудования, а также (в меньших объемах, но большего спектра гармоник) системами освещения, центрами обработки данных, оборудованием автоматизации контроля и управления производственно-технологическими процессами.

Важно: Компания «МИРКОН» напоминает менеджментам цехов, предприятий, заводов, комплексов металлообработки, что:

• с августа 2018 года любой Абонент – Потребитель электроэнергии обязан обеспечить надлежащее техническое состояние и функциональность оборудования, регулирующего реактивную мощность (пункт «в» п.14 раздела II «Правил недискриминационного доступа...», внесенный Постановлением Правительства РФ N 937 от 13.08.2018);
• с декабря 2018 года любой Абонент – Потребитель электроэнергии обязан обеспечить на границе балансовой принадлежности с поставщиком или электросетевой компанией показатели качества электроэнергии и соотношения потребления активной и реактивной мощности, соответствующие обязательным требованиям ТУ на подключение (пункт «е» п.14 раздела II «Правил недискриминационного доступа...», внесенный Постановлением Правительства РФ N 1622 от 21.12.2018);
• с 18 января 2020 года обязательно техническое освидетельствование оборудования сетей напряжения 1 кВ и выше, в том числе статических компенсаторов, конденсаторных установок и конденсаторов (пункт 4 раздела II «Правил проведения технического освидетельствования оборудования, зданий и сооружений объектов электроэнергетики», формализованных Приказом Минэнерго России № 465 от 14.05.2019).

Установки УКРМ и фильтры гармоник в силовых сетях предприятий металлообработки.

Для эффективного решения проблем перетоков реактивной мощности и локализации источников гармонических искажений с целью стабилизации, повышения качества электроэнергии в силовых сетях металлообработки компания «МИРКОН» предлагает:

• полный энергетический аудит объекта с дифференциацией «узких» мест по потреблению реактивной энергии и генерации гармонических возмущений с применением мониторинга, и анализа максимально полного пакета параметров качества электроэнергии (см. более подробно здесь).
  Такой подход позволит определить оптимальный и экономически выгодный способ компенсации реактивной мощности, места интеграции установок УКРМ и активных фильтров гармоник;
• интеграцию установок повышения коэффициента мощности среднего и низкого напряжения – релейных УКРМ, быстродействующих УКРМТ с тиристорными ключами, фильтровых УКРМФ и УКРМТФ в сегментах сети с гармоническими искажениями для защиты конденсаторов и батарей от токов гармоник большой амплитуды;
• установку активных фильтров гармоник максимально близко к источнику гармонических возмущений, что позволяет снизить мощность полупроводников в управлении и, соответственно, цену фильтра;
• установку гибридных УКРМ, УКРМТ, УКРМФ, УКРМТФ – более дешевых, чем полностью автоматические аналоги по мощности благодаря использованию одной нерегулируемой ступени для нивелирования фоновой потребности в реактивной энергии;
• интеграцию и настройку гибридных активно-пассивных фильтров гармоник – финансово доступных благодаря дополнительному включению в сборку пассивного колебательного контура, настраиваемого на демпфирование интенсивных гармоник низких порядков.

Возврат к списку