Solution de transformateur de four à suppression d'harmoniques
Analyse du problème
Les fours électriques modernes (en particulier les fours à arc, les fours à fréquence moyenne et les fours à induction à fréquence industrielle) génèrent des courants harmoniques d'ordre élevé qui s'injectent dans le réseau lors de leur fonctionnement en raison de leurs caractéristiques de charge non linéaire (par exemple, fluctuations violentes des arcs électriques, processus de redressement/inversion). Ces harmoniques provoquent :
- Pollution du réseau : Déformation des formes d'onde de tension du réseau (augmentation du THD), affectant le fonctionnement normal des autres équipements sensibles sur le même réseau.
- Dommages aux équipements : Surchauffe, vibration accrue, vieillissement accéléré de l'isolation, et même défaillance des transformateurs, câbles, condensateurs de compensation, etc.
- Augmentation des pertes de puissance : Pertes thermiques supplémentaires dues au passage des courants harmoniques à travers l'impédance du réseau.
- Réduction du facteur de puissance : Malgré l'installation de condensateurs de compensation, les harmoniques peuvent rendre inefficaces les dispositifs de compensation de puissance réactive ou amplifier les résonances.
- Erreurs de mesure : Précision compromise des instruments de comptage et de surveillance de l'énergie.
Solution clé : Transformateur de four à suppression d'harmoniques
Pour répondre à ces défis, ROCKWILL propose une solution avancée de transformateur de four à suppression d'harmoniques. Elle atténue efficacement les harmoniques à la source, assurant un fonctionnement sûr, stable et efficace des systèmes de fours et du réseau.
Technologies et mesures clés
- Filtre harmonique haute efficacité intégré:
• Le cœur de cette solution intègre un filtre harmonique optimisé ciblant les harmoniques caractéristiques (par exemple, 5ᵉ, 7ᵉ, 11ᵉ, 13ᵉ) générées par les charges de fours.
• Le filtre compact et économisant de l'espace est intégré directement dans le transformateur pour une installation facile.
• En utilisant la résonance LC, il fournit un chemin d'impédance faible pour absorber et filtrer les harmoniques spécifiques près de la source, réduisant considérablement les courants harmoniques injectés dans le réseau (la réduction du THD est conforme aux normes GB/T 14549, IEEE 519, etc.). - Conception optimisée du transformateur:
• Circuit magnétique à faibles harmoniques : Des feuilles d'acier silicium à haute perméabilité et des structures de noyau optimisées minimisent la tendance à la saturation du noyau et les harmoniques auto-générés.
• Enroulement à faibles harmoniques : Des techniques d'enroulement avancées (par exemple, enroulement en feuille) et des matériaux réduisent les pertes par courants de Foucault, le flux de fuite, les pertes cuivre et les harmoniques supplémentaires.
• Isolation et refroidissement améliorés : Une isolation renforcée et des systèmes de refroidissement optimisés (par exemple, refroidissement forcé huile-air) assurent une fiabilité à long terme et une durée de service prolongée sous stress thermique induit par les harmoniques.
• Résistance améliorée aux courts-circuits : Une résilience accrue face aux conditions de fonctionnement anormales causées par les harmoniques. - Optimisation coordonnée et surveillance intelligente (optionnelle):
• Synchronisation avec les systèmes de contrôle des fours ou les filtres actifs de puissance (APF) et les générateurs statiques de puissance réactive (SVG) pour une gestion globale de la qualité de l'énergie.
• Les systèmes de surveillance intelligents optionnels suivent en temps réel les paramètres clés (harmoniques, température, taux de charge) pour la maintenance prédictive et la supervision à distance.
Avantages
• Atténuation efficace des harmoniques : Filtre les harmoniques caractéristiques clés à la source, réduisant considérablement le THD du réseau et protégeant le réseau et les équipements.
• Atténuation au niveau de la source : Traite directement les harmoniques au niveau du transformateur, assurant une suppression complète.
• Amélioration de la qualité de l'énergie : Stabilise les formes d'onde de tension pour un fonctionnement fiable des fours et des équipements sensibles.
• Allongement de la durée de vie des équipements : Prévient la surchauffe et les dommages dus aux harmoniques sur les transformateurs, les câbles et les condensateurs, réduisant les coûts de maintenance.
• Optimisation de la compensation réactive : Minimise l'interférence harmonique avec les dispositifs de compensation, améliore la correction du facteur de puissance et réduit les pertes de ligne.
• Conformité aux normes : Assure que les harmoniques répondent aux normes GB/T 14549, IEEE 519 et autres normes mondiales de qualité de l'énergie.
• Compact et fiable : La conception intégrée économise de l'espace et simplifie l'architecture du système.
• Amélioration de l'efficacité du système : Réduit les pertes liées aux harmoniques et augmente l'efficacité énergétique globale.
Scénarios d'application
Idéal pour les applications intensives en harmoniques nécessitant une haute qualité de l'énergie :
• Fours électriques à arc pour la production d'acier
• Fours de fusion à fréquence moyenne/fréquence industrielle
• Fours à arc submergé
• Systèmes d'alimentation pour d'autres charges de fours non linéaires à grande échelle
