حل محول الأفران للاستشعار المتناغم
تحليل المشكلة
تنتج الأفران الكهربائية الحديثة (خاصة الأفران القوسية، وأفران التردد المتوسط، وأفران الإثارة بالتردد الرئيسي) تياراً متناسقاً عالي الدرجة يحقن في الشبكة أثناء التشغيل بسبب خصائص الحمل غير الخطي (مثل التقلبات العنيفة للقوس الكهربائي، وعمليات التقويم/العكس). تسبب هذه التوافقيات:
- تلوث الشبكة: تشوه موجات الجهد في الشبكة (زيادة THD)، مما يؤثر على التشغيل الطبيعي للمعدات الحساسة الأخرى على نفس الشبكة.
- تضرر المعدات: زيادة الحرارة، والاهتزاز المكثف، وتقدم عمر العزل، وحتى فشل المحولات، والأقطاب، ومكثفات التعويض، إلخ.
- زيادة خسارة الطاقة: خسائر حرارية إضافية من تدفق التيار المتناسق عبر مقاومة الشبكة.
- انخفاض معامل القدرة: رغم تركيب مكثفات التعويض، قد تجعل التوافقيات أجهزة تعويض الطاقة غير فعالة أو تزيد من الترنح.
- أخطاء في القياس: تقليل الدقة في أجهزة قياس واستشعار الطاقة.
جوهر الحل: محول الفرن للاستيعاب التوافقيات
لمعالجة هذه التحديات، توفر ROCKWILL حلًا متقدمًا لمحول الفرن للاستيعاب التوافقيات. يعمل هذا الحل بشكل فعال على تقليل التوافقيات من المصدر، مما يضمن تشغيل آمن ومستقر وكفوء لأنظمة الأفران والشبكة.
التقنيات الأساسية والإجراءات
- مرشح توافقي عالي الكفاءة مدمج:
• يتضمن جوهر هذا الحل مرشح توافقي مصمم بشكل مثالي يستهدف التوافقيات المميزة (مثل 5ᵗʰ، 7ᵗʰ، 11ᵗʰ، 13ᵗʰ) التي تنتجها أحمال الأفران.
• يتم دمج المرشح الصغير الحجم والموفّر للمساحة مباشرة في المحول لسهولة التركيب.
• باستخدام التوافق LC، يوفر مسارًا ذا مقاومة منخفضة لامتصاص وتصفية التوافقيات المحددة بالقرب من المصدر، مما يقلل بشكل كبير من تيار التوافقيات المحقون في الشبكة (تقليل THD يتوافق مع GB/T 14549، IEEE 519، إلخ). - تصميم محول مُحسّن:
• دارة مغناطيسية ذات توافقيات منخفضة: أوراق السيليكون ذات النفاذية العالية والبنى الأساسية المحسنة تقلل من ميل الدارة إلى التشبع الذاتي والتوليد الذاتي للتوافقيات.
• لفائف ذات توافقيات منخفضة: تقنيات لف متقدمة (مثل لف الأشرطة) والمواد تقلل من خسائر التيار الدوامي، والتسرب المغناطيسي، وخسائر النحاس، والتوافقيات الإضافية.
• عزل وبرودة محسّنين: العزل المقوى وأنظمة التبريد المحسنة (مثل التبريد القسري بالزيت والهواء) تضمن الثبات طويل الأمد وزيادة العمر الخدمة تحت الضغط الحراري الناجم عن التوافقيات.
• مقاومة قصيرة الدائرة محسنة: زيادة القدرة على تحمل ظروف التشغيل غير الطبيعية الناجمة عن التوافقيات. - تحسين التنسيق والرصد الذكي (اختياري):
• التزامن مع أنظمة التحكم في الأفران أو المرشحات الفعالة للطاقة الخارجية (APF) والمولدات الثابتة للطاقة الفعالة (SVG) لإدارة شاملة لجودة الطاقة.
• أنظمة الرصد الذكي الاختيارية تتتبع المعلمات الرئيسية (التوافقيات، درجة الحرارة، معدل الحمل) في الوقت الحقيقي للصيانة التنبؤية والإشراف عن بعد.
المزايا
• تقليل فعال للتوافقيات: يصفى التوافقيات المميزة من المصدر، مما يقلل بشكل كبير من THD في الشبكة ويحمي الشبكة والمعدات.
• تقليل عند المصدر: يعالج التوافقيات مباشرة في المحول، مما يضمن التقليل الشامل.
• تحسين جودة الطاقة: يثبت موجات الجهد لتشغيل موثوق للأفران والمعدات الحساسة.
• تمديد عمر المعدات: يمنع زيادة الحرارة والتلف الناجم عن التوافقيات في المحولات والأقطاب والمكثفات، مما يقلل من تكاليف الصيانة.
• تحسين التعويض السلبي: يقلل من التداخل التوافقي مع أجهزة التعويض، ويحسن تصحيح معامل القدرة، ويقلل من خسائر الخطوط.
• الامتثال للمعايير: يضمن أن التوافقيات تتوافق مع GB/T 14549، IEEE 519، وغيرها من معايير جودة الطاقة العالمية.
• صغير الحجم وموثوق: التصميم المتكامل يوفر المساحة ويimplify بسط بنية النظام.
• تحسين كفاءة النظام: يقلل من الخسائر المتعلقة بالتوافقيات ويحسن الكفاءة العامة للطاقة.
سيناريوهات التطبيق
مناسب لتطبيقات عالية التوافقيات تتطلب جودة طاقة عالية:
• أفران صهر الصلب القوسية
• أفران الانصهار بتواتر متوسط/رئيسي
• أفران القوس الغاطسة
• أنظمة التغذية الكهربائية لأحمال الأفران غير الخطية الكبيرة
