艾默生網(wǎng)絡(luò)能源鋼鐵制造業(yè)解決方案

鋼鐵企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí) 大型鋼鐵集團(tuán)紛紛新建技術(shù)含量高的冷軋、熱軋分廠，軋鋼廠大都采用進(jìn)口設(shè)備，自動(dòng)化程度相當(dāng)高，其中有大量PLC（可編程控制器）或DCS系統(tǒng)，需外配UPS，容量從3kVA到80kVA。 

　　UPS冗余方案選擇 在PLC或DCS系統(tǒng)中，為保證系統(tǒng)的可靠性和供電安全性，建議采用1+1并機(jī)冗余集中供電方案。這種方案中，兩臺(tái)UPS正常工作時(shí)，平均承擔(dān)系統(tǒng)總負(fù)載，各承擔(dān)50%，其工作可靠性是單機(jī)系統(tǒng)的5.5倍。例如一臺(tái)UPS單機(jī)的MTBF（平均無(wú)故障時(shí)間）為30萬(wàn)小時(shí)，則1+1系統(tǒng)中，其MTBF為165萬(wàn)小時(shí)，可靠性大大提高。 

　　電池的選擇 為保障系統(tǒng)的可靠性，電池的可靠性是關(guān)鍵指標(biāo)之一。艾默生推薦用戶(hù)采用UPS+電池的一體化設(shè)計(jì)方案，選用艾默生UPS專(zhuān)用電池UH系列，可以實(shí)現(xiàn)UPS和電池的最佳配合，充分延長(zhǎng)電池壽命，保障控制系統(tǒng)不間斷電力供應(yīng)。 

　　電池容量計(jì)算 通常電池后備時(shí)間為每臺(tái)UPS滿載工作30分鐘。兩臺(tái)1+1并聯(lián)UPS系統(tǒng)對(duì)于60kVA UPS來(lái)講，電池配置為每臺(tái)UPS 60只12V 100AH電池。 

　　轉(zhuǎn)爐氧槍系統(tǒng)的供電 

　　煉鋼廠轉(zhuǎn)爐應(yīng)急設(shè)備轉(zhuǎn)爐應(yīng)急提槍電機(jī)需要UPS供電。當(dāng)主供電回路停電時(shí)，煉鋼轉(zhuǎn)爐中的氧槍需迅速提升，鋼水外流，避免鋼水固化，造成轉(zhuǎn)爐報(bào)廢。因此，提槍電機(jī)必須配置UPS,以保證停電時(shí)正常工作，容量從40kVA到200kVA。 

　　以一臺(tái)75kW電機(jī)為例，假定電機(jī)容量功率為75kW，變頻器功率為150kW，用于75kW電機(jī)，市電為三相380V、50Hz，一路。供電要求在市電停電時(shí)，能保證對(duì)提槍電機(jī)提供可靠的電源。 

　　工作原理是，當(dāng)市電1正常時(shí)，供電路徑為市電→KM3→電機(jī)，市電→KM1→UPS電池充電；當(dāng)市電1停電時(shí)，供電路徑為市電→KM1→UPS→變頻器→電機(jī)。 

　　電機(jī)啟動(dòng)電流為6～7倍額定電流，持續(xù)時(shí)間輕載1～2分鐘，重載≤5分鐘。電機(jī)啟動(dòng)瞬間電流最大，然后隨著啟動(dòng)時(shí)間的增加而逐漸下降到額定值。 

   在電機(jī)前加裝變頻器，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟啟動(dòng)功能，將啟動(dòng)電流限制在兩倍以下。取啟動(dòng)電流系數(shù)為6.5，則75kW電機(jī)啟動(dòng)功率為75kW×6.5=487.5kW。加裝變頻器，取啟動(dòng)電流系數(shù)為2，則75kW電機(jī)啟動(dòng)功率為75kW×2=150kW。如果不加變頻器，150%額定負(fù)載時(shí)，可工作1分鐘。帶75kW電機(jī)，UPS所需的有功功率為487.5kW/150%=325kW，UPS標(biāo)稱(chēng)功率325/0.8=406.25kW，選取400kVA。如果加變頻器，UPS標(biāo)稱(chēng)功率：150/0.8=187.5kVA，選取200kVA UPS。 

　　推薦使用艾默生H12500/A UPS+變頻器方案，可大大節(jié)省投入，提高系統(tǒng)可靠性。UPS后備時(shí)間選取15分鐘。 

　　大型風(fēng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)供電 

　　大型高爐風(fēng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)高爐風(fēng)機(jī)負(fù)責(zé)供氧送風(fēng)，在煉鋼中起到重要作用，一旦中斷，將造成巨大損失，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成整個(gè)高爐報(bào)廢。風(fēng)機(jī)主功率一般為MW極，勵(lì)磁系統(tǒng)一般獨(dú)立供電，需配置120kVA到400kVA大功率雙機(jī)UPS系統(tǒng)。 

　　UPS選擇單機(jī)或1+1并聯(lián)冗余系統(tǒng)。 

　　集團(tuán)公司信息中心 

　　鋼鐵企業(yè)信息中心基于集中管理、協(xié)同商務(wù)的理念，以管控一體化、三流同步暢通為特征，根據(jù)鋼鐵行業(yè)系統(tǒng)的典型需求，建立產(chǎn)品基礎(chǔ)數(shù)據(jù)描述，通過(guò)先進(jìn)的采購(gòu)、銷(xiāo)售、生產(chǎn)、質(zhì)量、設(shè)備、庫(kù)存和財(cái)務(wù)管理功能構(gòu)建核心企業(yè)的最佳業(yè)務(wù)流程，通過(guò)信息流協(xié)同各生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位和部門(mén)的商流、物流和資金流，合理配置企業(yè)資源，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)能力和市場(chǎng)應(yīng)變能力，改善企業(yè)對(duì)客戶(hù)的服務(wù)水平和質(zhì)量，提高客戶(hù)對(duì)企業(yè)的滿意度和忠誠(chéng)度。 

　　信息中心為集團(tuán)公司的神經(jīng)中樞，集中大量服務(wù)器、磁介質(zhì)、通訊路由設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備。信息中心機(jī)房機(jī)房面積在100～500m2左右，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架≤150個(gè)。 


   低壓配電系統(tǒng)　　

   艾默生提供的低壓配電系統(tǒng)，按照信息中心機(jī)房的需要和用戶(hù)的要求定制，量體裁衣，充分滿足用戶(hù)和實(shí)際設(shè)備的需要。 

　　所有開(kāi)關(guān)均采用ABB開(kāi)關(guān)，為信息中心提供高可靠、高品質(zhì)電力供應(yīng)；重要開(kāi)關(guān)都帶有干結(jié)點(diǎn)監(jiān)控輸出，實(shí)時(shí)監(jiān)控開(kāi)關(guān)通斷狀態(tài)；無(wú)功功率補(bǔ)償柜采用ABB原裝功率因數(shù)測(cè)量、控制器RVC，準(zhǔn)確測(cè)量與控制功率因數(shù)，提高電能利用率；可選液晶顯示單元TEMC，集顯示遙測(cè)、通訊于一體，廣泛應(yīng)用于中低壓電力系統(tǒng)，是構(gòu)成電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的首選產(chǎn)品；低壓配電系統(tǒng)尺寸通常為600(w)×600(d)×2000(h)，也可以按照電力室空間特別定制。 

　　UPS系統(tǒng)　　在信息中心機(jī)房中，服務(wù)器等數(shù)據(jù)設(shè)備通常總?cè)萘浚?00KVA。以負(fù)載400KVA為例，推薦使用艾默生Hipulse系列120KVA 12脈沖直接并機(jī)冗余方案。為保障信息中心機(jī)房的可靠性，電池的可靠性是關(guān)鍵指標(biāo)之一。艾默生推薦用戶(hù)采用UPS和電池的一體化設(shè)計(jì)方案，選用艾默生UPS專(zhuān)用電池UPStar系列，可以實(shí)現(xiàn)UPS和電池的最佳配合，充分延長(zhǎng)電池壽命，保障信息中心中心電力供應(yīng)。 

　　通常信息中心機(jī)房電池后備時(shí)間為每臺(tái)UPS滿載工作30分鐘。兩臺(tái)1+1并聯(lián)UPS系統(tǒng)對(duì)于120KVA UPS來(lái)講，電池配置為每臺(tái)UPS 96只12V80AH電池。 

　　空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)　　在一個(gè)信息中心機(jī)房中，數(shù)據(jù)設(shè)備室通常的面積小于200平米，在數(shù)據(jù)設(shè)備、機(jī)房的建筑熱量沒(méi)有確定下來(lái)之前，可以按照電子計(jì)算機(jī)機(jī)房通用的估計(jì)方法進(jìn)行機(jī)房空調(diào)制冷量的預(yù)估：500W～600W/m2，部分高容量機(jī)房達(dá)到800W/m2。 

　　例如數(shù)據(jù)室的面積為200m2，則所需的制冷量約為100kW。選用兩臺(tái)單機(jī)制冷量為58.4kW的CM+60空調(diào)，總制冷量為116.8kW，滿足要求。為保證設(shè)備的工作可靠性，增加一臺(tái)冗余機(jī)組，共3臺(tái)。當(dāng)機(jī)房設(shè)備、維護(hù)結(jié)構(gòu)確定后，對(duì)設(shè)備的發(fā)熱量、維護(hù)面積的熱量核算，調(diào)整空調(diào)的配置。 

　　電力室中主要的發(fā)熱量來(lái)自UPS、電源等設(shè)備，其熱容量較低，可以選擇兩臺(tái)單機(jī)制冷量為19.1kW的CM+20空調(diào)1+1冗余布置。 

　　動(dòng)力及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)　　被監(jiān)控設(shè)備主要包括動(dòng)力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備和機(jī)房環(huán)境。被監(jiān)控的設(shè)備類(lèi)別主要有：低壓設(shè)備，進(jìn)線交流電壓、電流、功率頻率計(jì)量功率因數(shù)，輸出交流電壓、電流，低壓配電屏上4個(gè)狀態(tài)信號(hào)（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求確定）；經(jīng)改造成智能油機(jī)發(fā)電機(jī)組，作為智能設(shè)備接入；智能空調(diào)設(shè)備（兩種）設(shè)備，作為智能設(shè)備接入；智能UPS設(shè)備兩臺(tái)，作為智能設(shè)備接入。