Solució de transformador de forn per a la supressió d'armònics
Anàlisi del problema
Les fornals elèctriques modernes (especialment les fornals d'arc, les de freqüència mitjana i les d'inducció de freqüència d'ona) generen corrents harmòniques d'ordre superior que s'injecten a la xarxa durant l'operació degut a les seves característiques de càrrega no lineal (per exemple, fluctuacions violentes de l'arc elèctric, processos de retificació/inversió). Aquests harmònics causen:
- Contaminació de la xarxa: Ondulacions distorsionades de la tensió de la xarxa (increment de THD), afectant el funcionament normal d'altres equips sensibles en la mateixa xarxa.
- Danys a l'equipament: Sobrecalentament, vibracions intensificades, envejeciment accelerat de l'aïllament i fins i tot fallida de transformadors, cables, condensadors de compensació, etc.
- Augment de la pèrdua d'energia: Pèrdues tèrmiques addicionals degudes a la circulació de corrents harmòniques a través de la impedància de la xarxa.
- Reducció del factor de potència: Malgrat la instal·lació de condensadors de compensació, els harmònics poden tornar inefectius els dispositius de compensació de potència reactiva o amplificar les resonàncies.
- Error de mesura: Precisió compromesa en els instruments de mesura i monitorització d'energia.
Nucli de la solució: Transformador de fornal de supressió d'harmònics
Per abordar aquests reptes, ROCKWILL ofereix una solució avançada de transformador de fornal de supressió d'harmònics. Mitiga eficientment els harmònics a la font, assegurant un funcionament segur, estable i eficient dels sistemes de fornals i de la xarxa.
Tecnologies i mesures clau
- Filtre d'harmònics d'alta eficiència integrat:
• El nucli d'aquesta solució integra un filtre d'harmònics òptimament dissenyat per atacar els harmònics característics (p. ex., 5º, 7º, 11º, 13º) generats per les càrregues de fornals.
• El filtre compacte i d'estalvi d'espai s'integra directament al transformador per facilitar la instal·lació.
• Utilitza la ressonància LC per proporcionar una via de baixa impedància per absorir i filtrar especificament els harmònics propers a la font, reduint significativament les corrents harmòniques injectades a la xarxa (la reducció de THD compleix amb GB/T 14549, IEEE 519, etc.). - Disseny de transformador optimitzat:
• Circuit magnètic de baixos harmònics: Fulls de silici de ferro d'alta permeabilitat i estructures de nucli optimitzades minimitzen la tendència a la saturació del nucli i els harmònics autogenerats.
• Bobinat de baixos harmònics: Tècniques de bobinat avançades (p. ex., bobinat de fusta) i materials reduïxen les pèrdues per corrents d'Eddy, el flux de fuga, les pèrdues de cobre i els harmònics addicionals.
• Aïllament i refredament millorats: Aïllament reforçat i sistemes de refredament optimitzats (p. ex., refredament a oli forçat) asseguren la fiabilitat a llarg termini i una vida útil estesa sota estrès tèrmic induït pels harmònics.
• Resistència a curtcircuits millorada: Resiliència millorada a les condicions d'operació anòmals causades pels harmònics. - Optimització coordinada i monitorització intel·ligent (opcional):
• Sincronització amb els sistemes de control de fornals o filtres de potència activa externs (APF) i generadors de var estàtics (SVG) per a una gestió integral de la qualitat de l'energia.
• Sistemes de monitorització intel·ligents opcions que segueixen paràmetres clau (harmònics, temperatura, taxa de càrrega) en temps real per a manteniment predictiu i supervisió remota.
Avantatges
• Mitigació eficient d'harmònics: Filtra els harmònics característics clau a la font, reduint significativament el THD de la xarxa i protegint la xarxa i l'equipament.
• Mitigació a nivell de font: Aborda directament els harmònics al transformador, assegurant una supressió exhaustiva.
• Millora de la qualitat de l'energia: Estabilitza les ondulacions de tensió per a un funcionament fiable dels fornals i dels equips sensibles.
• Vida útil estesa de l'equipament: Prevé el sobrecalentament i danys causats pels harmònics als transformadors, cables i condensadors, reduint els costos de manteniment.
• Compensació reactiva optimitzada: Minimitza la interferència harmònica amb els dispositius de compensació, millora la correcció del factor de potència i redueix les pèrdues de línia.
• Compliment de normes: Assegura que els harmònics compleixin les normes GB/T 14549, IEEE 519 i altres normes globals de qualitat de l'energia.
• Compacte i fiable: Disseny integrat que estalvia espai i simplifica l'arquitectura del sistema.
• Eficiència del sistema millorada: Redueix les pèrdues relacionades amb els harmònics i augmenta l'eficiència energètica global.
Escenaris d'aplicació
Ideal per a aplicacions amb alta intensitat d'harmònics que requereixen una alta qualitat d'energia:
• Fornals d'arc per fabricació d'acer
• Fornals de fusió d'inducció de freqüència mitjana/freqüència d'ona
• Fornals d'arc submergit
• Sistemes d'alimentació per altres càrregues de fornals no lineals de gran escala
