Solución de Transformador de Horno para Supresión de Armónicos

​Análisis del Problema​
Los hornos eléctricos modernos (especialmente los hornos de arco, los hornos de frecuencia media y los hornos de inducción de frecuencia de red) generan corrientes armónicas de orden superior que se inyectan en la red durante su operación debido a sus características de carga no lineal (por ejemplo, fluctuaciones violentas de los arcos eléctricos, procesos de rectificación/inversión). Estos armónicos causan:

1. ​Contaminación de la Red: Ondas de tensión de la red distorsionadas (THD aumentado), afectando la operación normal de otros equipos sensibles en la misma red.
2. ​Daño al Equipo: Sobrecalentamiento, vibraciones intensificadas, envejecimiento acelerado del aislamiento e incluso fallos de transformadores, cables, capacitores de compensación, etc.
3. ​Aumento de las Pérdidas de Potencia: Pérdidas térmicas adicionales debido a las corrientes armónicas que fluyen a través de la impedancia de la red.
4. ​Reducción del Factor de Potencia: A pesar de la instalación de capacitores de compensación, los armónicos pueden hacer que los dispositivos de compensación de potencia reactiva sean ineficaces o amplifiquen resonancias.
5. ​Errores de Medición: Precisión comprometida en los instrumentos de medición y monitoreo de energía.

​Núcleo de la Solución: Transformador de Horno con Supresión Armónica​
Para abordar estos desafíos, ROCKWILL ofrece una solución avanzada de transformador de horno con supresión armónica. Esta solución mitiga eficazmente los armónicos en la fuente, asegurando una operación segura, estable y eficiente de los sistemas de horno y la red.

​Tecnologías y Medidas Clave​

1. ​Filtro Armónico de Alta Eficiencia Integrado:
   • El núcleo de esta solución integra un filtro armónico optimizado que se dirige a los armónicos característicos (por ejemplo, 5º, 7º, 11º, 13º) generados por las cargas de los hornos.
   • El filtro compacto y ahorrador de espacio se integra directamente en el transformador para facilitar su instalación.
   • Utilizando la resonancia LC, proporciona una ruta de baja impedancia para absorber y filtrar armónicos específicos cerca de la fuente, reduciendo significativamente las corrientes armónicas inyectadas a la red (la reducción de THD cumple con GB/T 14549, IEEE 519, etc.).
2. ​Diseño Optimizado del Transformador:
   • Circuito Magnético de Bajo Armónico: Láminas de acero silicio de alta permeabilidad y estructuras de núcleo optimizadas minimizan la tendencia a la saturación del núcleo y los armónicos autogenerados.
   • Enrollado de Bajo Armónico: Técnicas de enrollado avanzadas (por ejemplo, enrollado de lámina) y materiales reducen las pérdidas por corriente de Foucault, flujo de fuga, pérdidas de cobre y armónicos adicionales.
   • Aislamiento Mejorado y Enfriamiento: Aislamiento reforzado y sistemas de enfriamiento optimizados (por ejemplo, enfriamiento forzado de aceite y aire) garantizan la confiabilidad a largo plazo y una vida útil extendida bajo estrés térmico inducido por armónicos.
   • Resistencia Mejorada a Cortocircuitos: Mayor resistencia a condiciones de operación anormales causadas por armónicos.
3. ​Optimización Coordinada y Monitoreo Inteligente (Opcional)​:
   • Sincronización con sistemas de control de hornos o filtros activos de potencia externos (APF) y generadores de var estático (SVG) para una gestión integral de la calidad de la energía.
   • Sistemas de monitoreo inteligente opcionales rastrean parámetros clave (armónicos, temperatura, tasa de carga) en tiempo real para mantenimiento predictivo y supervisión remota.

​Ventajas​
• ​Mitigación Eficaz de Armónicos: Filtra los armónicos característicos clave en la fuente, reduciendo significativamente el THD de la red y protegiendo la red/equipos.
• ​Mitigación a Nivel de Fuente: Aborda directamente los armónicos en el transformador, asegurando una supresión completa.
• ​Mejora de la Calidad de la Energía: Estabiliza las ondas de tensión para una operación confiable de los hornos y equipos sensibles.
• ​Aumento de la Vida Útil del Equipo: Evita el sobrecalentamiento y daños causados por armónicos en transformadores, cables y capacitores, reduciendo los costos de mantenimiento.
• ​Compensación Reactiva Optimizada: Minimiza la interferencia de los armónicos con los dispositivos de compensación, mejora la corrección del factor de potencia y reduce las pérdidas en la línea.
• ​Cumplimiento de Normas: Asegura que los armónicos cumplan con GB/T 14549, IEEE 519 y otras normas globales de calidad de la energía.
• ​Compacto y Confiable: Diseño integrado que ahorra espacio y simplifica la arquitectura del sistema.
• ​Eficiencia del Sistema Mejorada: Reduce las pérdidas relacionadas con armónicos y aumenta la eficiencia energética general.

​Escenarios de Aplicación​
Ideal para aplicaciones con alta intensidad de armónicos que requieren alta calidad de energía:
• Hornos de arco eléctrico para la producción de acero
• Hornos de fusión de frecuencia media/frecuencia de red
• Hornos de arco sumergido
• Sistemas de alimentación para otras cargas de horno no lineales de gran escala