電気炉システム

安定電源供給と高精度な制御により、
製鋼プロセスの脱炭素化を支援します。

カーボンニュートラルを目指す
サステナブル社会への第一歩
~電気炉
TMEICは、電気炉用の
「主回路電源設備」
「制御装置」「エンジニアリング」を提供します。

※当コンテンツの電気炉とは「製鋼用アーク炉」を示します

高炉に比べCO2排出量を大幅に抑制することのできる電気炉。
TMEICは、この電気炉電源システムに豊富なエンジニアリング技術と最先端の技術で貢献しています。

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TMEICが選ばれる理由

  • CO2削減
  • コスト削減
  • システム
    エンジニア
    リング
  • フリッカ
    抑制装置
  • 電極昇降
    制御装置

- フリッカ抑制装置(SVCS) -

高いフリッカ抑制性能を持ち、省エネ性が高く、運用コスト低減が可能です。

電気炉電流の変動と電源系統リアクタンスに応じて、電源側に無効電力変動が発生し、電源系統電圧が変動、照明ちらつき(電圧フリッカ)が発生します。フリッカ抑制装置(SVCS)を設置することにより、電気炉電流の変動をSVCS電流で相殺し、電圧フリッカを低減させます。

  • SVCSなし
  • SVCSあり SVCSあり

- IEGT自励式SVCS更新 -

交流アーク炉ユーザにおける既設GTO自励式SVCS/サイリスタ他励式SVCからIEGT自励式SVCSへ更新した場合の改善例

  • 電圧フリッカ改善率70%を達成 電圧フリッカ改善率70%を達成
  • 電気料金やCO2排出量を低減 電気料金やCO2排出量を低減

- PLCソフトの
制御方式改善 -

PLCソフトの制御方式改善による効果事例 PLCソフトの制御方式改善による効果事例 PLCソフトの制御方式改善による効果事例
※PLC(Programmable Logic Controller)
  • 炉用変圧器
  • 炉用真空遮断器(VCB)

- 真空バルブ式
負荷時タップ切換器 -

真空バルブ式 負荷時タップ切換器 真空バルブ式 負荷時タップ切換器

- 長寿命遮断器 -

長寿命遮断器
  • シミュレー
    ション技術
  • 予知・予防
    保全技術

電気炉電源システムは一般的な受変電設備と違い、負荷変動に起因して発生するフリッカ、三相不平衡、高調波、力率低下といった電源品質課題を考慮した電気品の仕様選定や運用の複雑な検討が必要です。
また、操業方法で負荷変動の様相は変わり一様に評価できない為、手計算での検討による精度には限界があります。
TMEICは、このような課題を電力系統解析によるシミュレーション技術で解決します。

- フリッカ抑制装置
(自励式SVCS)における
シミュレーション技術 -

電気炉系統の電圧・電流を測定し、複雑な構成のフリッカ抑制装置を含む電力系統解析を行います。
フリッカ抑制装置出力を精度よく確認し最適な容量選定が可能となり、初期投資コスト低減が実現できます。

- フリッカ抑制装置(自励式SVCS)におけるシミュレーション技術 - - フリッカ抑制装置(自励式SVCS)におけるシミュレーション技術 - - フリッカ抑制装置(自励式SVCS)におけるシミュレーション技術 -

TMEICは豊富な現地実測データを基に、電源システムの制御改善等の技術開発に取り組んできました。

予知・予防保全技術
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電気炉の概要

炉内で鉄スクラップと黒鉛電極の間にアーク放電を発生させ、その熱で鉄スクラップを溶解して製鋼します。
電気炉のCO2排出量は高炉に比べてその約1/4であり、脱炭素時代に注目される製鉄プロセスです。

アーク炉のCO2発生量は高炉の約25%程度

電気炉電源システム

電気炉電源システムは三相交流の特別高圧から低電圧・大電流へ変換して安定供給する為の電源装置、それらの監視・制御装置によって構成されるシステムです。

  • 電気炉には直流式と交流式があります。電気品の機器構成が異なり、電源事情によって適用する炉の種類が変わります。
  • 遮断器は高頻度での電源開閉(1日当り数十~百数十回規模)を実施します。
  • 変圧器は広い範囲の電圧タップ(幅)を持ち、高頻度にタップ切換を実施します。
  • 電極昇降制御装置は黒鉛電極を昇降させ、電力投入を制御します。
  • 電気炉負荷特有の電源品質課題(電圧フリッカ、高調波、三相不平衡、受電点力率低下など)が発生します。

TMEICは、これら特徴を考慮、課題解決し最適な仕様での電気システムをお客様に提供します。

  • 交流電気炉
    電源システム
  • 直流電気炉
    電源システム
交流電気炉電源システム 主幹制御装置及びHMI
直流電気炉電源システム 主幹制御装置及びHMI
監視制御システムの構成例
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電気炉用電気品 納入実績

TMEICは昭和初めの電気炉の国内導入当初から現在まで長きに渡り、電気炉用電気品・電源システムを提供してきました。この中で培ったノウハウを活用し、多くのニーズに対応します。

国内納入実績 No.1
電気炉用電気品 納入実績

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