Hiệu quả kinh tế khi lắp đặt hệ thống lọc sóng hài SVC

Phân tích, so sánh hiệu quả kinh tế sau khi lắp đặt hệ thống lọc sóng hài SVC cho các nhà máy thép, ximang

Hi u qu kinh t khi l p đ t h th ng l c sóng hài SVC

B- Gi i thi u h th ng SVC

H th ng SVC là h th ng có ch c n ng bù và l c sóng hài, kh c ph c hi n t ng dao đ ng đi n áp

do các nhà máy thép, ximang gây ra trong quá trình ho t đ ng c a nó Có nhi u ý ki n cho r ng đ th c

hi n bù và l c sóng hài ch c n s d ng h th ng đ n gi n là h th ng FC có c u t o chính là t đi n k t

h p v i kháng đi n v i chi phí đ u t r t nh Tuy v y, đây là quan đi m hoàn toàn sai l m do không

hi u k v nguyên lý ho t đ ng c a các nhà máy thép và nguyên lý ho t đ ng c a h th ng FC c ng nh

h th ng SVC

Nhà máy thép là m t ph t i l n và luôn thay đ i trong th i gian ng n tu thu c vào quá trình n u

ch y kim lo i Do đó l ng công su t ph n kháng c n cung c p cho nhà máy c ng thay đ i nhanh trong

th i gian ng n S thay đ i công su t ph n kháng quá nhanh d n đ n các h th ng bù thông th ng ho c

h th ng FC s không k p ph n ng d n đ n hi n t ng bù quá (bù m t l ng công su t ph n kháng quá

l n so v i yêu c u) đi u này d n đ n hi n t ng quá đi n áp làm cháy các thi t b H th ng SVC v i

c u t o g m 2 b ph n chính là h th ng TCR và h th ng FC v i th i gian ph n ng d i 10ms do v y hoàn toàn ph n ng k p v i s thay đ i c a ph t i

- H th ng FC bao g m t đi n và kháng đi n, có ch c n ng bù công su t ph n kháng và l c sóng hài sinh ra b i lò h quang và b TCR

- H th ng TCR bao g m kháng đi n cùng h th ng van thysistor và b đi u khi n, có ch c n ng tiêu

A- L i nói đ u

V i ông ch c a nhà máy thép, vi c s d ng v n đ u t hi u qu là quan tâm chính Vì v y, b t kì

vi c đ u t nào v ngu n đi n luôn luôn ph i xem xét đánh giá v l i ích kinh t mà nó mang l i C ng

nh v y, v i vi c đ u t thi t b nâng cao ch t l ng đi n n ng SVC, m i quan tâm chính c a các nhà

đ u t là hi u qu kinh t mang l i khi quy t đ nh đ u t l p đ t h th ng SVC cho nhà máy c a mình Sau đây chúng tôi s phân tích c th v hi u qu c a vi c l p đ t h th ng SVC đ i v i ngành đi n

c ng nh đ i v i chính các nhà máy thép

Đ i d i n c a P O N O V O t i V i t N a m

L ê M n h H o à – 0 9 3 6 9 8 8 2 1 2 m a i l : m a n h h o a 2 0 9 @ g m a i l c o m

W e b s i t e : w w w p o n o v o c o m c n

Page 2

th công su t ph n kháng (khi h th ng FC bù th a) ho c cung c p công su t ph n kháng khi h

th ng FC bù thi u đ đ m b o l ng công su t ph n kháng cung c p đúng v i yêu c u c a ph t i

C- L i ích c a vi c l p đ t h th ng SVC

1- L i ích c a bên cung c p đi n và các khách hàng khác

Nâng cao h s công su t

H th ng SVC cung c p công su t ph n kháng làm t ng h s công su t cos i u này giúp t ng kh n ng truy n t i đi n trên h th ng đ ng dây t i đi n Do đó gi m th i gian làm vi c n ng n c a các nhà máy phát đi n

L c sóng hài Sóng hài là m t d ng nhi u không mong mu n sinh ra b i các ph t i phi tuy n nh lò

đi n h quang, các b đi u ch nh….Nó nh h ng x u đ n các thi t b đi n khác c ng nh

s truy n tín hi u thông tin liên l c trên đ ng dây Sóng hài gây phát nóng các thi t b đi n làm h ng cách đi n d n đ n gây cháy các thi t b nh cháy máy bi n áp 110kV (v i máy

bi n áp 110kV có giá hàng tri u USD) H th ng SVC s l c toàn b sóng hài gây ra b i các nhà máy thép giúp b o v các thi t b đi n trong tr m bi n áp

Kh c ph c nh p nháy đi n áp

S thay đ i công su t ph n kháng li n t c cùng v i s thay đ i c a chi u dài dòng h quang trên đi n c c trong quá trình ho t đ ng c a lò đi nlà nguyên nhanh chính gây ra hi n

t ng nh p nháy đi n áp Nh p nháy đi n áp c ng nh s không n đ nh c a đi n áp là nguyên nhân chính d n đ n các thi t b b o v đóng c t li n t c gây nh h ng đ n vi c v n hành l i đi n c ng nh nh h ng đ n các h tiêu th đi n khác Nó làm gi m tu i th c a thi t b đi n H th ng SVC v i th i gian ph n ng d i 10ms s đáp ng k p th i s thay

đ i c a ph t i giúp đi n áp trên thanh cái chính luôn c đ nh

2- Hi u qu c a vi c l p đ t h th ng SVC v i nhà máy thép

Nâng cao h s công su t c a nhà máy Các nhà máy thép th ng có h s cos th p d i 0.7 do v y bên đi n l c luôn yêu c u nhà máy ph i nâng h s cos trên 0.9 nêu không s b ph t ti n cos H th ng SVC cung

c p công su t ph n kháng giúp nâng cao h s công su t cos c a nhà máy, luôn đ m b o trên 0.9

T ng kh n ng truy n t i công su t có ích

T đ th ta th y, n u s d ng h th ng SVC công su t có ích s đ c t ng lên đáng k (kho ng 15%) Dao đ ng đi n áp gi m xu ng khi không t i ch còn 5-6% (khi không có SVC là 11%)

Gi m th i gian n u ch y kim lo i

V i cùng m t nhà máy, khi s d ng h th ng SVC công su t tác d ng s t ng lên mà không ph i thay th b t kì thi t b nào đi u này đã đem l i l i ích kinh t cho nhà máy Không nh ng v y, vi c công su t có ích đ c t ng c ng giúp cho th i gian n u ch y kim

lo i đ c gi m xu ng gi ng nh bi u đ bên d i

Đ i d i n c a P O N O V O t i V i t N a m

L ê M n h H o à – 0 9 3 6 9 8 8 2 1 2 m a i l : m a n h h o a 2 0 9 @ g m a i l c o m

W e b s i t e : w w w p o n o v o c o m c n

Page 4

S thay đ i tích c c th i gian n u ch y kim lo i có th đ c tính toán d dàng nh sau:

Tm: Th i gian n u ch y kim lo i (phút) Wliq: Kh i l ng thép l ng (t n)

scr: H s s n l ng, thép l ng / s t ph li u E: N ng l ng tiêu th (kWh/t n)

Srated: Công su t đ nh m c c a máy bi n áp lò đi n (MVA) ut: H s s d ng công su t (Pth c t / Pđ nh m c)

V i s đ trên công su t có ích khi không có h th ng SVC là 59MW, khi có h th ng SVC

là 73MW t đó ta d dàng tính toán đ c th i gian n u ch y kim lo i nh sau:

1 = 135 0.9 ×

465 × 60 × 10

59 × 0.85 = 83.4 ú

2 = 135 0.9 ×

465 × 60 × 10

73 × 0.85 = 67.4 ú

V y theo k t qu này, th i gian n u ch y kim lo i đã gi m kho ng 16 phút

V i nhà máy không có h th ng SVC, th i gian n u thép trong m t chu trình là 145 phút Khi l p đ t h th ng SVC, công su t có ích t ng lên 73MW giúp gi m th i gian n u thép trong 1 chu trình ch còn 129 phút (gi m 16 phút) do v y trong 1 ngày có th s s n xu t

đ c nhi u m thép h n Theo tính toán s thép s n xu t thêm trong m t n m t ng đ ng

v i 50 000 t n thép nh vào vi c gi m th i gian n u ch y c a t ng m

Ti t ki m đi n c c, gi m s hao mòn đi n c c

Nh vào vi c gi m th i gian n u ch y kim lo i, s tiêu th đi n c c c a lò h quang c ng

đ c gi m V i các lò h quang s d ng đi n c c gi ng nhau và cùng công su t, khi l p thêm h th ng SVC thì s hao mòn đi n c c gi m t 15% đ n 20% t ng đ ng v i 0.5kg/t n thép

Ti t ki m n ng l ng

V i vi c th i gian n u ch y kim lo i trong t ng chu kì gi m, cùng s n đ nh khi ho t

đ ng c a lò h quang T n hao trên lò h quang c ng nh các thi t b khác (qu t đi n, h

Ti t ki m g ch ch u l a

Lò h quang ho t đ ng n đinh, th i gian n u ch y kim lo i gi m s giúp ti t ki m v t

li u ch u l a Theo tính toán kho ng 0.8 đ n 1 kg cho 1 t n thép

3- T ng k t:

T nh ng phân tích trên, chúng tôi đ a ra k t lu n v hi u qu khi s d ng h th ng SVC cho các nhà máy thép nh sau:

th ng SVC

Có h th ng SVC

T ng n ng su t s n xu t

- Th i gian n u ch y kim lo i trong 1 chu kì

- S m thép đ c n u trong m t ngày (v i nhà máy thép có lò 135 t n)

- Công su t c a nhà máy trong 1 n m (325 ngày)

- 145 phút

- 10 m

- 435 000 t n

- 129 phút

- 11 m

- 485 000 t n Khi s d ng h th ng SVC, m i n m nhà máy s t o ra thêm 50,000 t n thép V i giá thành 40

usd/t n, nhà máy s t ng doanh thu thêm 2,000,000 usd/n m

Ti t ki m đi n c c

T ng l ng đi n c c ti t ki m trong 1 n m là 242,500kg V i giá thành c a đi n c c h quang là

L ng đi n n ng ti t ki m 1 n m t ng đ ng v i 9,700MWh V i giá đi n là 0.03usd/kWh, s ti n ti t

V y t ng h p s ti n nhà máy ti t ki m đ c khi s d ng h th ng SVC trong 1 n m là 3,140,000 usd/n m Trong khi đó, t ng v n đ u t cho h th ng SVC là 4,000,000 usd (trong 15 tháng) thì sau

1 n m nhà máy s hoàn toàn thu h i v n đ u t và có lãi trong các n m ti p theo Bên c nh đó h

th ng SVC s giúp nhà máy ho t đ ng n đ nh, không gây nh h ng đ n đ n v đi n l c và các h tiêu th đi n khác