Το εργοστάσιο χάλυβα της Ολλανδίας χρησιμοποιεί ενεργά φίλτρα για τη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης και τη μείωση της περιβαλλοντικής ρύπανσης

Η ολλανδική κυβέρνηση έχει δεσμευτεί να προωθήσει τη βιώσιμη ανάπτυξη και την ενεργειακή απόδοση, ενθαρρύνοντας τις επιχειρήσεις να λάβουν μέτρα για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και της ρύπανσης του περιβάλλοντος. Ως επιχείρηση υψηλής κατανάλωσης ενέργειας, εάν το εργοστάσιο χάλυβα δεν χρησιμοποιεί ενεργά φίλτρα για να αυξήσει την απώλεια ισχύος, τη μείωση του συντελεστή ισχύος και άλλα προβλήματα, ενδέχεται να μην συνάδει με τους στόχους της ενεργειακής πολιτικής της Ολλανδίας. Για παράδειγμα, η ολλανδική κυβέρνηση έχει εφαρμόσει ένα σχέδιο δράσης για την ενεργειακή απόδοση για την παρακολούθηση και την αξιολόγηση της ενεργειακής απόδοσης των επιχειρήσεων. Εάν το εργοστάσιο χάλυβα είναι αναποτελεσματικό στη χρήση ενέργειας λόγω προβλημάτων αρμονικής και αέργου ισχύος, μπορεί να βρίσκεται υπό ορισμένες πιέσεις σε επίπεδο πολιτικής, όπως περιορισμός στην υποβολή αιτήσεων για κρατικές επιδοτήσεις και προτιμησιακές πολιτικές ή να απαιτείται να αναπτύξει σχέδια βελτίωσης και να εφαρμόσει τους.

Ένα ολλανδικό εργοστάσιο χάλυβα διαθέτει μεγάλο αριθμό εξοπλισμού μη γραμμικού φορτίου, όπως φούρνο ηλεκτρικού τόξου, ελασματουργείο και ούτω καθεξής. Όταν ο κλίβανος ηλεκτρικού τόξου λιώνει πρώτες ύλες όπως σκραπ χάλυβα, θα υπάρχει ένα τόξο μεταξύ του ηλεκτροδίου και του φορτίου. Η αντίσταση του τόξου είναι μη γραμμική, γεγονός που κάνει τον κλίβανο τόξου να παράγει πολύ αρμονικό ρεύμα στη διαδικασία εργασίας. Αυτά τα αρμονικά ρεύματα θα εγχυθούν στο δίκτυο, με αποτέλεσμα την παραμόρφωση της τάσης του δικτύου. Κατά τη διαδικασία εκκίνησης, πέδησης και ρύθμισης ταχύτητας, ο κινητήρας του ελασματουργείου παράγει επίσης αρμονικές λόγω της τεχνολογίας ρύθμισης ταχύτητας μετατροπής συχνότητας. Για παράδειγμα, όταν ο κινητήρας του ελασματουργείου επιταχύνεται και επιβραδύνεται συχνά, η ταχεία ενέργεια μεταγωγής των ηλεκτρονικών ισχύος στον μετατροπέα (όπως IGBT κ.λπ.) θα παράγει αρμονικές υψηλής τάξης. Η παραμόρφωση της τάσης του δικτύου μπορεί να έχει αρνητικές επιπτώσεις σε άλλο ηλεκτρικό εξοπλισμό στο εργοστάσιο χάλυβα. Από τη μία πλευρά, οι αρμονικές θα προκαλέσουν πρόσθετες απώλειες στον κινητήρα, με αποτέλεσμα την αυξημένη θέρμανση του κινητήρα, μειώνοντας την απόδοση και τη διάρκεια ζωής του κινητήρα. Για ορισμένους ηλεκτρικούς εξοπλισμούς ακριβείας ελέγχου, όπως PLC (προγραμματιζόμενος λογικός ελεγκτής) και αισθητήρες σε αυτοματοποιημένα συστήματα ελέγχου, οι αρμονικές μπορεί να επηρεάσουν την κανονική τους εργασία, με αποτέλεσμα παραμόρφωση σήματος, μειωμένη ακρίβεια ελέγχου και ακόμη και αστοχία του εξοπλισμού. Για παράδειγμα, οι αρμονικές μπορεί να εκτιμήσουν εσφαλμένα το ψηφιακό σήμα του PLC, επηρεάζοντας τον έλεγχο της διαδικασίας της παραγωγής χάλυβα. Από την άλλη πλευρά, οι αρμονικές θα επηρεάσουν επίσης την ακρίβεια της μέτρησης ενέργειας, έτσι ώστε η λογιστική απόκλιση των λογαριασμών ηλεκτρικής ενέργειας της χαλυβουργίας, έτσι ώστε να επιλέγουν το ARK σε έναν αριθμό ενεργών προμηθευτών φίλτρων, το ενεργό φίλτρο μπορεί να ανιχνεύσει αρμονικό ρεύμα στο ηλεκτρικό δίκτυο σε πραγματικό χρόνο . Μέσω του αλγόριθμου εσωτερικού ελέγχου, μπορεί να δημιουργήσει γρήγορα το ρεύμα αντιστάθμισης ίσο με το αρμονικό ρεύμα και αντίθετα από την κατεύθυνση και να ακυρώσει το αρμονικό ρεύμα. Για παράδειγμα, το ενεργό φίλτρο μπορεί να ανιχνεύσει με ακρίβεια τις αρμονικές 3, 5, 7 και άλλες υψηλής τάξης αρμονικές που παράγονται από τον κλίβανο ηλεκτρικού τόξου και να δημιουργήσει το αντίστοιχο ρεύμα αντιστάθμισης μέσα σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου, καθαρίζοντας αποτελεσματικά το ηλεκτρικό δίκτυο, μειώνοντας το αρμονικό περιεχόμενο του ηλεκτρικού δικτύου στο εύρος που επιτρέπεται από τα εθνικά πρότυπα, μειώνοντας έτσι τη ζημιά των αρμονικών στον ηλεκτρικό εξοπλισμό. Μετά την εκκίνηση του θαλάμου ενεργού αρμονικού φίλτρου, το αρμονικό περιεχόμενο της πλευράς του συστήματος μειώνεται σημαντικά, δείχνοντας ένα προφανές αποτέλεσμα μετριασμού. Επιπλέον, ο θόρυβος του μετασχηματιστή μειώνεται επίσης σημαντικά. Επιπλέον, σύμφωνα με τα σχόλια από τον υπεύθυνο ηλεκτρισμού, όλοι οι πυκνωτές λειτουργούσαν κανονικά και δεν αναφέρθηκαν ζημιές.