راه‌حل جبران توان راکتیو پویا برای ترانس‌های کوره الکتریکی

راه‌حل جبران توان واکنشی پویا برای ترانسفورماتورهای کوره الکتریکی​

کوره‌های الکتریکی (به ویژه کوره‌های قوس الکتریکی و کوره‌های زیرآبی) در طول فرآیند ذوب، خصوصیات بار شوکی قابل توجهی نشان می‌دهند که باعث نوسانات شدید ضریب توان (معمولاً بین ۰.۶ و ۰.۸) می‌شود. این امر منجر به نوسان ولتاژ شبکه، لرزاندن و آلودگی هارمونیک می‌شود و همچنین بازده تامین برق شبکه را کاهش می‌دهد.

برای مقابله با این چالش، این راه‌حل از دستگاه‌های جبران توان واکنشی پویای پرفرومت (مانند SVC/TSC یا SVG) استفاده می‌کند که با کنترل هماهنگ ترانسفورماتور کوره الکتریکی یکپارچه شده‌اند:

1. ​نظارت و پاسخ دینامیکی در زمان حقیقی: سنسورهای سرعت بالا پارامترهای سیستم (ضریب توان، ولتاژ، جریان و غیره) را به طور مداوم ثبت می‌کنند. با استفاده از الگوریتم‌های کنترل پیشرفته (مانند نظریه توان واکنشی لحظه‌ای)، تجزیه و تحلیل داده‌ها در ۱۰~۲۰ میلی‌ثانیه انجام می‌شود و دستورات جبران توان صادر می‌گردد.
2. ​تنظیم دقیق توان واکنشی: تغییر خودکار بانک‌های خازنه/ردکتور (حالت TSC/TCR) یا تنظیم سریع توان واکنشی با استفاده از IGBT (حالت SVG) به تغییرات بار پاسخ می‌دهد. این عمل باعث پایدارسازی ضریب توان بالای ۰.۹۲ و کاهش لرزاندن ولتاژ به حدود معیار IEEE 519 می‌شود.
3. ​بهینه‌سازی همکارانه کارایی: دستگاه جبران و ترانسفورماتور یک سیستم کنترل حلقه بسته تشکیل می‌دهند که باعث کاهش زیان‌های مس و آهن ترانسفورماتور، کمینه کردن جریان توان واکنشی در شبکه و کاهش زیان‌های خط ۶%~۱۵% می‌شود.

​ реализација вредности:

• افزایش پایداری شبکه: کاهش نوسانات ولتاژ و جلوگیری از قطع کار تجهیزات محیطی در طول عملیات کوره.
• 乖离电力质量标准: 满足严格的工业要求（THD ≤ 5%，闪烁Pst ≤ 1.0）。
• ​کاهش هزینه‌های عملیاتی: جلوگیری از جریمه‌های تعدیل ضریب توان برق و افزایش طول عمر ترانسفورماتور.
• ​توسعه‌پذیری سازگار: پشتیبانی از یکپارچه‌سازی با فیلترهای توان فعال (APF) برای مدیریت ترکیبی "توان واکنشی + هارمونیک".

​سناریوهای کاربردی معمول:
► کوره‌های قوس الکتریکی فولادسازی ► کوره‌های زیرآبی فروآلیاژ ► کوره‌های ذوب Si-Ca-Ba ► کوره‌های پخت الکترود کربن

​توضیح مزایای راه‌حل

1. ​فناوری هسته‌ای​
   استفاده از تراشه‌های کنترلی کاملاً دیجیتال (مانند معماری DSP+FPGA) برای پاسخ در سطح میلی‌ثانیه که بسیار بیشتر از سرعت جبران (ثانیه‌ای) تبدیل‌کننده‌های تماسی است. این امر به تغییرات بار ناگهانی مشخصه کوره‌های الکتریکی پاسخ می‌دهد.
2. ​بهینه‌سازی هزینه​
   طراحی شده برای شبکه‌های ولتاژ متوسط (۶~۳۵kV). پیکربندی‌های چند مرحله‌ای بانک خازنه Δ/Y متصل کاهش هزینه‌های ظرفیت واحد را فراهم می‌کند. هماهنگی با تغییرات تاپ ترانسفورماتور برای کاهش نیاز به ظرفیت دستگاه جبران، هزینه‌های سرمایه را بیش از ۳۰٪ کاهش می‌دهد.
3. ​ضمنیت قابلیت اطمینان​
   دارای الگوریتم‌های محافظت از هارمونیک داخلی (اجتناب خودکار از نقاط رزونانس ۵ام، ۷ام، ۱۱ام)، نظارت بر دما و محافظت سریع از قوس برق. این دستگاه به MTBF (میانگین زمان بین خرابی‌ها) ۱۰۰,۰۰۰ ساعت دست می‌یابد.