Stromqualitätslösungen für grünen Stahl von YT Electric

Während Industrien auf der ganzen Welt eine Dekarbonisierung anstreben, durchläuft der Stahlsektor einen erheblichen Wandel. Der Übergang von der traditionellen, auf fossilen Brennstoffen basierenden Stahlproduktion hin zu nachhaltigeren, elektrifizierten Methoden – allgemein bekannt als „Green Steel“-Produktion – hat das Potenzial, den CO2-Fußabdruck dieser wichtigen Industrie erheblich zu reduzieren. Mit dieser Transformation gehen jedoch eine Reihe einzigartiger Herausforderungen in Bezug auf die Stromqualität einher, die wirksame Lösungen erfordern.

Die Revolution des grünen Stahls: Antrieb für die Zukunft

Der Kern der Green Steel-Initiative besteht darin, herkömmliche Hochöfen und Koksöfen durch Elektrolichtbogenöfen (EAFs) zu ersetzen, die elektrische Energie nutzen, um Stahlschrott zu schmelzen und neuen Stahl zu produzieren. Obwohl die Elektrifizierung ein entscheidender Schritt zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen ist, bringt sie mehrere Probleme mit der Stromqualität mit sich, die die Netzstabilität beeinträchtigen und die Leistung empfindlicher Geräte beeinträchtigen können. Diese Herausforderungen sind in erster Linie auf den hohen Leistungsbedarf, unregelmäßige Lastprofile und durch EAFs erzeugte Oberschwingungen zurückzuführen.

Herausforderungen bei der Stromqualität beim Betrieb von Elektrolichtbogenöfen (EAF)

Elektrolichtbogenöfen sind dafür bekannt, dass sie aufgrund der für ihren Betrieb typischen Lichtbögen mit hoher Intensität erhebliche Störungen im Stromversorgungssystem verursachen können. Diese Störungen führen häufig zu Problemen mit der Stromqualität, darunter:

1. Niedriger Leistungsfaktor: Der Leistungsfaktor (PF) in EAFs ist tendenziell niedrig und liegt zwischen 0,15 und 0,85, was auf eine ineffiziente Nutzung der elektrischen Energie hinweist. Ein schlechter Leistungsfaktor führt zu höheren Verlusten, Spannungsabfällen und erhöhten Emissionen, was sich sowohl auf die Umwelt als auch auf das Stromsystem auswirkt.
2. Harmonische: EAFs erzeugen Harmonische, insbesondere die 2., 3., 5. und 7. Harmonische, die zu Überhitzung, Vibrationen und hörbarem Rauschen führen können. Diese Oberschwingungen verkürzen die Lebensdauer von Geräten, verringern die Effizienz und gefährden die Integrität der Energieinfrastruktur.
3. Flimmern: Spannungsschwankungen, die durch unterschiedliche Lastströme in EAFs verursacht werden, führen zu sichtbarem Lichtflimmern. Dies stört nicht nur den Betrieb, sondern kann auch zu einer Belastung der Augen führen und die Gesamtqualität der Arbeitsumgebung beeinträchtigen.

Wie SVG und AHF von YT Electric Probleme mit der Stromqualität angehen

Um diese Herausforderungen bei der Stromqualität zu mildern, bietet YT Electric zwei Schlüssellösungen an: den Static Var Generator (SVG) und den Active Harmonic Filter (AHF). Diese Produkte spielen eine entscheidende Rolle dabei, sicherzustellen, dass die Produktion von grünem Stahl effizient und nachhaltig bleibt, indem sie sowohl die Blindleistungskompensation als auch die Reduzierung von Oberschwingungen berücksichtigen.

Statischer Variablengenerator (SVG)

Das SVGist eine dynamische Kompensationslösung, die eine Echtzeitkompensation der Blindleistung im System ermöglicht. Es funktioniert, indem es je nach Bedarf Blindleistung einspeist oder absorbiert, wodurch der Leistungsfaktor verbessert und die Spannung stabilisiert wird. Im Zusammenhang mit EAFs können SVGs Flimmern und Spannungsschwankungen, die durch die für Elektrolichtbogenöfen typischen unregelmäßigen Lastprofile verursacht werden, erheblich reduzieren. Durch die Aufrechterhaltung einer stabilen Stromversorgung tragen SVGs zu einer verbesserten Systemzuverlässigkeit und -effizienz bei und verringern das Risiko von Produktionsausfällen.

• Hauptvorteile von SVG:
• Schnelle Reaktionszeit: SVGs reagieren in weniger als 5 ms, was sie ideal für die Bewältigung schneller Spannungsschwankungen und Flimmern in Echtzeit macht.
• Verbesserter Leistungsfaktor: Durch die Kompensation der Blindleistung tragen SVGs dazu bei, den Leistungsfaktor näher an Eins zu bringen und so die Gesamteffizienz des Energiesystems zu verbessern.
• Verbesserte Netzstabilität: SVGs tragen dazu bei, Spannungsinstabilitäten zu verhindern, die durch Lasten mit hoher Nachfrage verursacht werden, und stellen eine stabile und zuverlässige Stromversorgung für das Stahlwerk sicher.

Aktiver Harmonischer Filter (AHF)

Die AHFist darauf ausgelegt, durch nichtlineare Lasten wie EAFs erzeugte Oberschwingungen zu eliminieren oder deutlich zu reduzieren. Oberwellen können Erwärmung, Vibrationen und Lärm verursachen, die sich alle auf die Leistung und Langlebigkeit elektrischer Geräte auswirken. Durch das Herausfiltern dieser unerwünschten Frequenzen tragen AHFs dazu bei, die Ausrüstung vor Schäden zu schützen, die Systemeffizienz zu verbessern und die Lebensdauer kritischer Komponenten im Stahlproduktionsprozess zu verlängern.

• Hauptvorteile von AHF:
• Effektive Oberschwingungsminderung: AHFs eliminieren oder reduzieren Oberschwingungen, insbesondere die 2., 3., 5. und 7. Oberschwingung, und verbessern so die Qualität der an empfindliche Geräte gelieferten Energie.
• Verbesserter Geräteschutz: Durch die Reduzierung der harmonischen Verzerrung verringern AHFs das Risiko von Überhitzung und vorzeitigem Verschleiß an Motoren, Transformatoren und anderen kritischen Komponenten.
• Einhaltung von Standards: AHFs tragen dazu bei, die Einhaltung internationaler Stromqualitätsstandards sicherzustellen und kostspielige Bußgelder und Strafen zu vermeiden.

Warum die Stromqualität bei der Produktion von grünem Stahl wichtig ist

Bei der Aufrechterhaltung einer optimalen Stromqualität in der Green Steel-Produktion geht es nicht nur darum, Produktionsunterbrechungen zu verhindern; Sie ist für die Erreichung von Nachhaltigkeitszielen unerlässlich. Eine schlechte Stromqualität führt zu Ineffizienz, erhöhten Emissionen und höheren Betriebskosten, was allesamt die Umweltvorteile der Umstellung auf Elektrolichtbogenöfen zunichte macht. Durch Investitionen in fortschrittliche Stromqualitätslösungen wie SVG und AHF von YT Electric können Stahlproduzenten sicherstellen, dass ihr Übergang zur Elektrifizierung sowohl wirtschaftlich sinnvoll als auch umweltverträglich bleibt.

Darüber hinaus wird die Fähigkeit, diese Standards einzuhalten, immer wichtiger, da Regierungen und Regulierungsbehörden strengere Umwelt- und Stromqualitätsvorschriften einführen. Die Nichteinhaltung von Stromqualitätsstandards kann zu erheblichen Bußgeldern und einer Rufschädigung eines Unternehmens führen. Durch die Implementierung der hochmodernen Lösungen von YT Electric können Stahlproduzenten diese Risiken mindern und gleichzeitig ihr Engagement für Nachhaltigkeit verstärken.

Der Übergang zur Green Steel-Produktion stellt einen großen Schritt vorwärts bei der Reduzierung des CO2-Fußabdrucks der Stahlindustrie dar. Dieser Wandel bringt jedoch eine Reihe von Herausforderungen in Bezug auf die Stromqualität mit sich, die angegangen werden müssen, um die Stabilität und Effizienz des Stromnetzes sicherzustellen. Die Lösungen SVG und AHF von YT Electric bieten einen umfassenden Ansatz zur Bewältigung dieser Herausforderungen und stellen sicher, dass Stahlproduzenten eine hohe Produktionseffizienz aufrechterhalten und gleichzeitig strenge Umweltvorschriften einhalten können.

Durch die Bekämpfung von niedrigem Leistungsfaktor, Oberschwingungen und Flicker in Echtzeit hilft YT Electric Stahlproduzenten, eine nachhaltige Zukunft zu gestalten – eine, in der die Stromqualität sowohl betriebliche Exzellenz als auch Umweltverantwortung unterstützt.

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