Решение за трансформатор с подавяне на хармоники
Анализ на проблемата
Съвременните електрически пещи (особено дъговите пещи, пещи със средна честота и пещи с променлива честота) генерират значителни токове с висок ред хармоники, които се инжектират в мрежата по време на работа поради техните нелинейни характеристики на натоварване (например, бурни колебания на електрическата дъга, процеси на правоъгълно/обратно преобразуване). Тези хармоники причиняват:
- Загрязнение на мрежата: деформирани вълнови форми на напрежението в мрежата (увеличена THD), влияещи върху нормалната работа на друго чувствително оборудване в същата мрежа.
- Повреди на оборудването: прекомерно затопляне, засилена вибрация, ускорено стареене на изолацията и дори отказ на трансформатори, кабели, компенсиращи кондензатори и т.н.
- Увеличена загуба на мощност: допълнителни термични загуби от хармоничните токове, протичащи през импеданса на мрежата.
- Намален фактор на мощност: въпреки инсталираните компенсиращи кондензатори, хармониките може да направят реактивните устройства за компенсация неефективни или да усилият резонанса.
- Грешки в измерванията: намалена точност при измерване и мониторинг на енергийните прибори.
Основа на решението: Трансформатор за подтискване на хармоники
За справяне с тези предизвикателства, ROCKWILL предлага напредналото решение с трансформатор за подтискване на хармоники. То ефективно намалява хармониките в източника, осигурявайки безопасна, стабилна и ефективна работа на системите за пещи и мрежата.
Основни технологии и мерки
- Вграден високоэффективен филтър за хармоники:
• Основата на това решение включва оптимално проектиран филтър за хармоники, насочен към характерните хармоники (например 5-ти, 7-ми, 11-ви, 13-ти), генерираните от натоварването на пещите.
• Компактният, спестяващ пространство филтър е интегриран директно в трансформатора за лесна инсталация.
• Използвайки LC резонанс, той предоставя път с ниско импеданс, за да абсорбира и филтрира специфични хармоники близо до източника, значително намалявайки хармоничните токове, инжектирани в мрежата (THD редукцията съответства на GB/T 14549, IEEE 519 и др.). - Оптимизиран дизайн на трансформатора:
• Магнитен път с ниски хармоники: високопермебилни силиконови желязни плочки и оптимизирани ядрени структури минимизират склонността към насищане на ядрото и самогенерираните хармоники.
• Обмотка с ниски хармоники: напреднали техники за обмотка (например фолиеви обмотки) и материали намаляват губите от вихреви токове, утечки на магнитна индукция, медни губи и допълнителни хармоники.
• Подобрена изолация и охлаждане: усилена изолация и оптимизирани системи за охлаждане (например принудително масло-въздушно охлаждане) осигуряват дългосрочна надеждност и удължаване на срока на служба при термично напрежение, причинено от хармоники.
• Подобрена устойчивост при краткосрочно замыкание: повишена устойчивост към аномални условия на работа, причинени от хармоники. - Координирана оптимизация и интелигентен мониторинг (по желание):
• Синхронизация с системи за управление на пещите или външни активни филтри за мощност (APF) и статични генератори на реактивна мощност (SVG) за цялостно управление на качеството на мощността.
• Опционални интелигентни системи за мониторинг следят ключови параметри (хармоники, температура, степен на натоварване) в реално време за предиктивно поддръжка и дистанционно наблюдение.
Преимущества
• Ефективно подтискване на хармониките: филтрира основните характерни хармоники в източника, значително намалявайки THD в мрежата и защитавайки мрежата/оборудването.
• Подтискване на ниво източник: пряко се справя с хармониките в трансформатора, осигурявайки пълно подтискване.
• Подобрено качество на мощността: стабилизира вълновите форми на напрежението за надеждна работа на пещите и чувствителното оборудване.
• Удължен срок на служба на оборудването: предотвратява прекомерното затопляне и повреди на трансформатори, кабели и кондензатори, намалявайки разходите за поддръжка.
• Оптимизирана реактивна компенсация: минимизира интерференцията на хармониките с компенсиращите устройства, подобрява корекцията на фактора на мощност и намалява загубите по линията.
• Съответствие на стандарти: гарантира, че хармониките съответстват на GB/T 14549, IEEE 519 и други световни стандарти за качеството на мощността.
• Компактен и надежден: интегриран дизайна спестява пространство и опростява системната архитектура.
• Подобрена ефективност на системата: намалява губите, свързани с хармониките, и увеличава общата енергийна ефективност.
Приложими сценарии
Идеален за приложения с високи хармоники, изискващи високо качество на мощност:
• Електрически дъгови пещи за производство на стомана
• Пещи със средна честота/променлива честота за топене
• Погрунтови дъгови пещи
• Системи за доставка на мощност за други големи нелинейни натоварвания на пещи
