Caso da UPS de uma fábrica de aço: A tecnologia de conversão dupla da BKPOWER garante uma fiabilidade de energia de 99,999%| Shenzhen BKPOWER Co., Ltd.

Ⅰ. Visão geral do projeto

Antecedentes da empresa
- O Ningxia Iron & Steel Group (Ninggang Group) é o maior complexo siderúrgico moderno da Região Autónoma de Ningxia Hui, com uma capacidade anual de 2 milhões de toneladas. Possui equipamento essencial, incluindo máquinas de sinterização de correia de 230m²/260m², altos-fornos de 1350m³/1580m³, conversores de 60 toneladas, rodízios contínuos e linhas de laminagem, que servem os sectores da construção e do fabrico de maquinaria.
- Sendo uma empresa nacional de alta tecnologia certificada pelas normas ISO 9001 e ISO 14001, centra-se no fabrico inteligente e ecológico.
Requisitos de proteção de energia
- Equipamento crítico: Os sistemas de controlo PLC, os inversores de rodízio contínuo e os servidores de centros de dados requerem uma alimentação eléctrica 24 horas por dia, 7 dias por semana.
- Desafios ambientais: Alta temperatura (45 ℃ +) e condições de poeira em áreas de alto-forno propensas a falhas de superaquecimento em tradicionais UPS.
- Risco de sobrecarga instantânea: A corrente de arranque do motor basculante do conversor atinge 7-11 vezes o valor nominal, provocando paragens convencionais da UPS.

Qualidade e fiabilidade da energia
- A interferência harmónica dos inversores do laminador leva a uma THDi (Distorção Harmónica Total) de 8%, reduzindo a vida útil do equipamento.
- As quedas de tensão causadas pelo arranque do ventilador do alto-forno ameaçam a precisão do controlo do PLC.
Pontos problemáticos da gestão de O&M
- A implementação descentralizada de UPS em 32 pontos de fornecimento de energia em toda a fábrica resulta em tempos de resposta superiores a 2 horas.
- As baterias de chumbo-ácido (3.000 ciclos) implicam custos de substituição anuais superiores a 3 milhões de RMB.
Estrangulamentos da eficiência energética
- A UPS tradicional funciona com uma eficiência de 82%, com custos anuais de eletricidade superiores a 8 milhões de RMB.
- Necessidade de cumprir o objetivo do “14º Plano Quinquenal” da Ningxia de redução do consumo de energia de 15% por unidade de valor de produção para o pico de carbono.

Módulo	Especificações e funções
Tecnologia de dupla conversão em linha	Entrada fator de potência > 0,99, THDi < 3%, taxa de distorção da forma de onda de saída < 2%
Controlo paralelo inteligente	Suporta operação paralela de 4 unidades, redundância N+1, balanceamento dinâmico de carga (precisão de ±1%)

Estratégia de implementação
- Implementar módulos de controlo totalmente digitais DSP para compensar os harmónicos em tempo real, reduzindo o THDi para menos de 2%.
- Adotar 4×100kVA UPS em paralelo (400kVA total), reservando o espaço de expansão do 30%.
- Integrar com a plataforma de gestão de energia do Grupo Ninggang para monitorização remota do estado de saúde da bateria (SOH).

Fiabilidade de energia melhorada
- A disponibilidade do sistema atinge 99,999%, com tempo de inatividade anual não planeado < 5 minutos.
- O sistema de auto-diagnóstico reduz o tempo de resposta da manutenção em 70%, com MTTR (tempo médio de reparação) ≤ 30 minutos.
Otimização da eficiência energética
- A redução do THDi de 8% para 2% permite poupar anualmente 12 milhões de RMB em custos de eletricidade.
- As baterias de fosfato de ferro e lítio (10.000 ciclos) reduzem os custos de manutenção anual em 75%.