艾默生網絡能源鋼鐵制造業解決方案

鋼鐵企業產業升級 大型鋼鐵集團紛紛新建技術含量高的冷軋、熱軋分廠，軋鋼廠大都采用進口設備，自動化程度相當高，其中有大量PLC（可編程控制器）或DCS系統，需外配UPS，容量從3kVA到80kVA。 

　　UPS冗余方案選擇 在PLC或DCS系統中，為保證系統的可靠性和供電安全性，建議采用1+1并機冗余集中供電方案。這種方案中，兩臺UPS正常工作時，平均承擔系統總負載，各承擔50%，其工作可靠性是單機系統的5.5倍。例如一臺UPS單機的MTBF（平均無故障時間）為30萬小時，則1+1系統中，其MTBF為165萬小時，可靠性大大提高。 

　　電池的選擇 為保障系統的可靠性，電池的可靠性是關鍵指標之一。艾默生推薦用戶采用UPS+電池的一體化設計方案，選用艾默生UPS專用電池UH系列，可以實現UPS和電池的最佳配合，充分延長電池壽命，保障控制系統不間斷電力供應。 

　　電池容量計算 通常電池后備時間為每臺UPS滿載工作30分鐘。兩臺1+1并聯UPS系統對于60kVA UPS來講，電池配置為每臺UPS 60只12V 100AH電池。 

　　轉爐氧槍系統的供電 

　　煉鋼廠轉爐應急設備轉爐應急提槍電機需要UPS供電。當主供電回路停電時，煉鋼轉爐中的氧槍需迅速提升，鋼水外流，避免鋼水固化，造成轉爐報廢。因此，提槍電機必須配置UPS,以保證停電時正常工作，容量從40kVA到200kVA。 

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

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

　　電機啟動電流為6～7倍額定電流，持續時間輕載1～2分鐘，重載≤5分鐘。電機啟動瞬間電流最大，然后隨著啟動時間的增加而逐漸下降到額定值。 

   在電機前加裝變頻器，可實現電機軟啟動功能，將啟動電流限制在兩倍以下。取啟動電流系數為6.5，則75kW電機啟動功率為75kW×6.5=487.5kW。加裝變頻器，取啟動電流系數為2，則75kW電機啟動功率為75kW×2=150kW。如果不加變頻器，150%額定負載時，可工作1分鐘。帶75kW電機，UPS所需的有功功率為487.5kW/150%=325kW，UPS標稱功率325/0.8=406.25kW，選取400kVA。如果加變頻器，UPS標稱功率：150/0.8=187.5kVA，選取200kVA UPS。 

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

　　大型風機勵磁系統供電 

　　大型高爐風機勵磁系統高爐風機負責供氧送風，在煉鋼中起到重要作用，一旦中斷，將造成巨大損失，嚴重時會造成整個高爐報廢。風機主功率一般為MW極，勵磁系統一般獨立供電，需配置120kVA到400kVA大功率雙機UPS系統。 

　　UPS選擇單機或1+1并聯冗余系統。 

　　集團公司信息中心 

　　鋼鐵企業信息中心基于集中管理、協同商務的理念，以管控一體化、三流同步暢通為特征，根據鋼鐵行業系統的典型需求，建立產品基礎數據描述，通過先進的采購、銷售、生產、質量、設備、庫存和財務管理功能構建核心企業的最佳業務流程，通過信息流協同各生產經營單位和部門的商流、物流和資金流，合理配置企業資源，提高企業的核心競爭能力和市場應變能力，改善企業對客戶的服務水平和質量，提高客戶對企業的滿意度和忠誠度。 

　　信息中心為集團公司的神經中樞，集中大量服務器、磁介質、通訊路由設備、監控設備。信息中心機房機房面積在100～500m2左右，標準機架≤150個。 


   低壓配電系統　　

   艾默生提供的低壓配電系統，按照信息中心機房的需要和用戶的要求定制，量體裁衣，充分滿足用戶和實際設備的需要。 

　　所有開關均采用ABB開關，為信息中心提供高可靠、高品質電力供應；重要開關都帶有干結點監控輸出，實時監控開關通斷狀態；無功功率補償柜采用ABB原裝功率因數測量、控制器RVC，準確測量與控制功率因數，提高電能利用率；可選液晶顯示單元TEMC，集顯示遙測、通訊于一體，廣泛應用于中低壓電力系統，是構成電力監測系統的首選產品；低壓配電系統尺寸通常為600(w)×600(d)×2000(h)，也可以按照電力室空間特別定制。 

　　UPS系統　　在信息中心機房中，服務器等數據設備通常總容量＜400KVA。以負載400KVA為例，推薦使用艾默生Hipulse系列120KVA 12脈沖直接并機冗余方案。為保障信息中心機房的可靠性，電池的可靠性是關鍵指標之一。艾默生推薦用戶采用UPS和電池的一體化設計方案，選用艾默生UPS專用電池UPStar系列，可以實現UPS和電池的最佳配合，充分延長電池壽命，保障信息中心中心電力供應。 

　　通常信息中心機房電池后備時間為每臺UPS滿載工作30分鐘。兩臺1+1并聯UPS系統對于120KVA UPS來講，電池配置為每臺UPS 96只12V80AH電池。 

　　空氣調節系統　　在一個信息中心機房中，數據設備室通常的面積小于200平米，在數據設備、機房的建筑熱量沒有確定下來之前，可以按照電子計算機機房通用的估計方法進行機房空調制冷量的預估：500W～600W/m2，部分高容量機房達到800W/m2。 

　　例如數據室的面積為200m2，則所需的制冷量約為100kW。選用兩臺單機制冷量為58.4kW的CM+60空調，總制冷量為116.8kW，滿足要求。為保證設備的工作可靠性，增加一臺冗余機組，共3臺。當機房設備、維護結構確定后，對設備的發熱量、維護面積的熱量核算，調整空調的配置。 

　　電力室中主要的發熱量來自UPS、電源等設備，其熱容量較低，可以選擇兩臺單機制冷量為19.1kW的CM+20空調1+1冗余布置。 

　　動力及環境監控系統　　被監控設備主要包括動力設備、空調設備和機房環境。被監控的設備類別主要有：低壓設備，進線交流電壓、電流、功率頻率計量功率因數，輸出交流電壓、電流，低壓配電屏上4個狀態信號（根據現場需求確定）；經改造成智能油機發電機組，作為智能設備接入；智能空調設備（兩種）設備，作為智能設備接入；智能UPS設備兩臺，作為智能設備接入。