Generador VAR estático (SVG) de 31.5kV/100Mvar para Planta Siderúrgica CMC de Elma Company en Polonia
Requerimientos del cliente
El horno de arco eléctrico (EAF) es un tipo de horno que aprovecha el calor generado por un arco eléctrico para fundir metales. Las características de su carga operativa son no lineales y muy variables en el tiempo, esto genera diferentes problemas en la calidad de la energía del sistema. Entre estos problemas se incluyen fluctuaciones y parpadeos en el voltaje de la red, un componente de secuencia negativa, armónicos elevados y un bajo factor de potencia en la red eléctrica.
La planta siderúrgica CMC de Elma Company en Polonia cuenta con un EAF de 31.5 kV/105 MVA con una estructura de carga superior. Anteriormente, utilizaba un condensador fijo para compensar la potencia reactiva en las instalaciones, pero los problemas como un factor de potencia reducido y parpadeos de voltaje excesivos eran continuos, afectando la calidad de la energía.
Solución ofrecida por RXPE
En base al análisis de datos y la validación de los indicadores técnicos, se utiliza un dispositivo SVG con conexión en delta de 31.5 kV/100 Mvar, combinado con un equipo de compensación fija FC, puede abordar de manera integral la compensación de potencia reactiva, la corrección de armónicos, el desequilibrio de voltaje y las fluctuaciones en el voltaje de la red asociadas al proceso de fundición del horno de arco eléctrico. Además, este sistema permite reducir problemas de calidad ocasionados por energía deficiente, como el parpadeo de voltaje.
El dispositivo SVG de 31.5 kV/100 Mvar utilizado en este proyecto está diseñado con una estructura modular en contenedores exteriores. El sistema tiene incorporado seis contenedores de potencia y un contenedor enfocado al control y la refrigeración por agua. El banco de válvulas de potencia utiliza un sistema de enfriamiento agua-agua optimizado, que garantiza una óptima disipación de calor, proporcionando condiciones seguras y estables para el funcionamiento continuo del equipo.
Eliminación del parpadeo y corrección del factor de potencia
Eliminación de parpadeo
Figura 1 PST de 31.5 kV, sin STATCOM
Figura 2 PST de 31.5 kV, con STATCOM en funcionamiento
El nivel máximo de voltaje en la red eléctrica PST disminuyó aproximadamente a 5.0, mientras que el valor de PLT se redujo a cerca de 3.12. En la línea de barras de 220 kV, el valor PLT (con una probabilidad del 95 %) se ha optimizado a un nivel aproximado de 0.649.
Criterios de rendimiento
Antes de poner en funcionamiento el SVG
Después de poner en funcionamiento el SVG
Tasa de supresión
31.5kV PST (valor máximo)
19.0
5.0
3.8
31.5kV PLT (valor máximo)
10.9
3.12
3.49
220kV PLT (valor de probabilidad del 95%)
2.064
0.649
3.18
Corrección del factor de potencia
Figura 3 potencia activa, potencia reactiva y FP
SVG no funciona
Figura 4 Potencia activa, potencia reactiva y FP
SVG en funcionamiento
Ventajas para el cliente
El sistema SVG de refrigeración por agua, en configuración de contenedor y con una capacidad de 31.5 kV/100 Mvar, brindado por RXPE, resolvió de forma eficaz los diferentes problemas de calidad de energía asociados a la producción con hornos de arco eléctrico (EAF) en CMC Zawiercie, una planta siderúrgica en Polonia.
El valor de PLT en el punto de conexión común (PCC) de 220 kV disminuyó de 2.064 a 0.649 durante las operaciones de producción, cumpliendo de forma integral con el requisito técnico establecido en el acuerdo, que exige que el valor de PLT (con una probabilidad del 95 %) no exceda 0.8. Mientras que la relación de supresión del parpadeo alcanzó 3.18, sin tener en cuenta las condiciones de parpadeo de la red eléctrica.
El factor de potencia en el punto PCC de 220 kV se mantuvo por encima de 0.95 (tanφ < 0.3), cumpliendo con el requisito técnico establecido en el acuerdo, que establece un límite de tanφ < 0.4.
Después de poner en funcionamiento del sistema SVG, los niveles de armónicos y el desequilibrio de voltaje en el punto PCC de 220 kV cumplen completamente con los estándares establecidos en el acuerdo técnico.
