Caso de UPS na indústria siderúrgica: o sistema de 1,5 MW fornece disponibilidade de 99% para a Zhongtian Steel

Ⅰ. Visão geral do projeto

Como a principal base de produção do Zhongtian Iron and Steel Group, a Zhongtian Iron and Steel Group (Nantong) Co. (doravante denominada "Zhongtian Nantong") está localizada em Haimen Port New Area, Tongzhou Bay, cidade de Nantong, província de Jiangsu. Com um investimento total de aproximadamente 100 bilhões de yuans e uma capacidade de produção planejada de 13 milhões de toneladas/ano, é a primeira siderúrgica "5G+Industrial Internet" totalmente conectada na província de Jiangsu e uma fábrica verde de nível nacional.
A empresa possui instalações avançadas, como o primeiro sistema de locomotiva elétrica pura AI+5G do mundo e o sistema inteligente de fabricação de aço. Em 2024, sua receita ultrapassou 95 bilhões de yuans, classificando-a entre as Fortune China 500 lista.

Com atualizações inteligentes, a Zhongtian Nantong enfrenta:

Dependência de equipamentos de alta precisão: A fonte de alimentação contínua de 24 horas é necessária para conversores de frequência de máquinas de fundição contínua, sistemas inteligentes de controle de linha de laminação, etc. Flutuações de tensão >±1% causarão o desligamento do equipamento.
Desafios ambientais extremos: A temperatura na área do alto-forno atinge mais de 60°C e a concentração de poeira excede 10mg/m³. Os sistemas UPS tradicionais são propensos à proteção contra superaquecimento devido à dissipação insuficiente de calor.
Flexibilidade de expansão: A rápida iteração da linha de produção exige que o UPS ofereça suporte à expansão dinâmica, que as soluções tradicionais de capacidade fixa não conseguem atender.

Interferência harmônica: Os conversores de frequência do laminador fazem com que a THDi (Distorção harmônica total da corrente) chegue a 9%, afetando a precisão do controle do PLC.
Sobrecarga instantânea: A corrente de partida dos motores basculantes do conversor chega a 11 vezes o valor nominal, tornando os sistemas UPS convencionais propensos ao desligamento por sobrecarga.

Implementação descentralizada: Os sistemas UPS independentes resultam em um tempo de resposta a falhas de mais de 3 horas.
Envelhecimento da bateria: As baterias de chumbo-ácido têm um ciclo de vida de apenas 3.000 vezes, com um custo de substituição anual superior a 5 milhões de yuans.

Operação ineficiente: Os sistemas UPS tradicionais têm uma eficiência de 82%, levando a custos anuais de eletricidade superiores a 150 milhões de yuans.
Pressão para redução da emissão de carbono: Ela precisa atingir a meta de pico de carbono do setor siderúrgico durante o "14º Plano Quinquenal" da província de Jiangsu (redução de 18% nas emissões de carbono por tonelada de aço).

Módulo	Especificações e funções
Tecnologia on-line pura de dupla conversão	Entrada fator de potência >0,99, THDi <3%, taxa de distorção da forma de onda de saída <2%
Controle paralelo inteligente	Suporta 8 unidades em paralelo, redundância N+1, balanceamento de carga dinâmico (precisão de ±0,5%)

Governança da qualidade de energia: Implante módulos de controle totalmente digitais DSP para compensar os harmônicos em tempo real, reduzindo o THDi para menos de 2%.
Expansão modular: Adote 6 unidades de UPS de 250kVA em paralelo, com uma capacidade total de 1,5MW e espaço de expansão reservado de 50%.
O&M inteligente: Conecte-se à plataforma de gerenciamento de energia da Zhongtian Iron and Steel para realizar o monitoramento remoto do estado de saúde da bateria (SOH).

Registro de tempo de inatividade zero: A disponibilidade do sistema atinge 99,999%, com interrupções anuais não planejadas <5 minutos.
Resposta a falhas: O sistema de autodiagnóstico reduz o tempo de resposta da manutenção em 80%, com MTTR (tempo médio de reparo) ≤20 minutos.

Governança harmônica: THDi reduzido de 9% para 2%, obtendo uma economia anual de 28 milhões de yuans nos custos de eletricidade.
Duração da bateria: Fosfato de lítio e ferro

BK-R11-15KVA-UPS on-line de alta frequência

Referências

Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC)Site oficial: www.iec.ch
Underwriters Laboratories (UL)Site oficial: www.ul.com
Comitê Europeu de Padronização (CEN)Site oficial: www.cen.eu
Administração de Padronização da China (SAC) Site oficial: www.sac.gov.cn
Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance (CNESA)Site oficial: www.cnESA.org
Site oficial da International Organization for Standardization (ISO): www.iso.org