Trường hợp ứng dụng UPS trong ngành thép: Hệ thống 1,5MW cung cấp độ sẵn sàng 99% cho Zhongtian Steel

Ⅰ. Tổng quan dự án

Là cơ sở sản xuất cốt lõi của Tập đoàn Sắt thép Trung Thiên, Công ty TNHH Tập đoàn Sắt thép Trung Thiên (Nam Thông) (sau đây gọi tắt là “Trung Thiên Nam Thông”) tọa lạc tại Khu cảng mới Hải Môn, vịnh Thông Châu, thành phố Nam Thông, tỉnh Giang Tô. Với tổng vốn đầu tư khoảng 100 tỷ nhân dân tệ và công suất dự kiến 13 triệu tấn/năm, đây là nhà máy thép đầu tiên tại tỉnh Giang Tô được kết nối hoàn toàn với “5G+Internet công nghiệp” và là nhà máy xanh cấp quốc gia.
Công ty sở hữu các cơ sở vật chất tiên tiến như hệ thống đầu máy xe lửa điện thuần túy AI+5G đầu tiên trên thế giới và hệ thống luyện thép thông minh. Năm 2024, doanh thu của công ty vượt quá 95 tỷ nhân dân tệ, xếp hạng là một trong những công ty hàng đầu thế giới. Top 500 Doanh nghiệp Trung Quốc danh sách.

Với những nâng cấp thông minh, Zhongtian Nantong phải đối mặt với:

Sự phụ thuộc vào thiết bị có độ chính xác cao: Cần cung cấp điện liên tục 24 giờ cho bộ biến tần máy đúc liên tục, hệ thống điều khiển dây chuyền cán thông minh, v.v. Biến động điện áp >±1% sẽ khiến thiết bị ngừng hoạt động.
Những thách thức môi trường cực đoan: The temperature in the blast furnace area reaches over 60°C, and the dust concentration exceeds 10mg/m³. Traditional UPS systems are prone to overheating protection due to insufficient heat dissipation.
Tính linh hoạt mở rộng: Việc lặp lại dây chuyền sản xuất nhanh chóng đòi hỏi UPS phải hỗ trợ mở rộng động, điều mà các giải pháp công suất cố định truyền thống không thể đáp ứng được.

Giao thoa sóng hài: Bộ biến tần máy cán khiến THDi (Độ méo hài tổng của dòng điện) đạt tới 9%, ảnh hưởng đến độ chính xác điều khiển PLC.
Quá tải tức thời:Dòng điện khởi động của động cơ nghiêng bộ chuyển đổi đạt tới 11 lần giá trị định mức, khiến các hệ thống UPS thông thường dễ bị quá tải và ngừng hoạt động.

Triển khai phi tập trung: Hệ thống UPS độc lập có thời gian phản hồi sự cố lên tới hơn 3 giờ.
Tuổi thọ pin:Pin axit chì có tuổi thọ chỉ 3.000 lần sạc, chi phí thay thế hàng năm vượt quá 5 triệu nhân dân tệ.

Hoạt động không hiệu quả:Hệ thống UPS truyền thống có hiệu suất 82%, dẫn đến chi phí điện hàng năm vượt quá 150 triệu nhân dân tệ.
Áp lực giảm phát thải carbon:Cần đạt được mục tiêu đạt mức phát thải carbon tối đa của ngành thép trong “Kế hoạch 5 năm lần thứ 14” của tỉnh Giang Tô (giảm 18% lượng khí thải carbon trên mỗi tấn thép).

Mô-đun	Thông số kỹ thuật và chức năng
Công nghệ trực tuyến thuần túy chuyển đổi kép	Đầu vào hệ số công suất >0,99, THDi <3%, tỷ lệ méo dạng sóng đầu ra <2%
Điều khiển song song thông minh	Hỗ trợ 8 đơn vị song song, dự phòng N+1, cân bằng tải động (độ chính xác ±0,5%)

Quản trị chất lượng điện năng: Triển khai các mô-đun điều khiển kỹ thuật số hoàn toàn DSP để bù sóng hài theo thời gian thực, giảm THDi xuống dưới 2%.
Mở rộng mô-đun: Sử dụng song song 6 bộ UPS 250kVA, tổng công suất 1,5MW và dự phòng 50% không gian mở rộng.
Vận hành và Bảo trì thông minh: Connect to Zhongtian Iron and Steel’s energy management platform to realize Giám sát từ xa of battery state of health (SOH).

Không có thời gian chết: Khả năng sẵn sàng của hệ thống đạt 99,999%, thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch hàng năm <5 phút.
Phản hồi lỗi:Hệ thống tự chẩn đoán rút ngắn thời gian phản hồi bảo trì tới 80%, với MTTR (Thời gian trung bình để sửa chữa) ≤20 phút.

Quản trị hài hòa:THDi giảm từ 9% xuống 2%, đạt mức tiết kiệm chi phí điện hàng năm là 28 triệu nhân dân tệ.
Tuổi thọ pin: Lithium sắt phosphate

BK-R11-15KVA-Bộ lưu điện trực tuyến tần số cao

Tài liệu tham khảo

Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC)Trang web chính thức: www.iec.ch
Underwriters Laboratories (UL)Trang web chính thức: www.ul.com
Ủy ban Tiêu chuẩn hóa Châu Âu (CEN)Trang web chính thức: www.cen.eu
Cục Quản lý Tiêu chuẩn hóa Trung Quốc (SAC)Trang web chính thức: www.sac.gov.cn
Liên minh Công nghệ Công nghiệp Lưu trữ Năng lượng Zhongguancun (CNESA)Trang web chính thức: www.cnESA.org
Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO)Trang web chính thức: www.iso.org