Dynamische Blindleistungskompensation für Elektroofen-Transformatoren

Dynamische Blindleistungskompensation für Elektroofen-Transformator​

Elektroöfen (insbesondere Lichtbogenöfen und Glimmlichtbogenöfen) zeigen während des Schmelzprozesses signifikante ​Schocklastcharakteristiken​, was zu ​starken Schwankungen des Leistungsfaktors (typischerweise zwischen 0,6 und 0,8)​ führt. Dies verursacht nicht nur Spannungsschwankungen, Flimmern und harmonische Verschmutzung im Netz, sondern erhöht auch die Leitungsverluste und verringert die Effizienz der Netzzufuhr.

Um diese Herausforderung zu bewältigen, setzt diese Lösung ​hochleistungsfähige dynamische Blindleistungskompensationsgeräte (wie SVC/TSC oder SVG)​ ein, die mit der koordinierten Steuerung des Elektroofen-Transformators integriert sind:

1. ​Echtzeitüberwachung & Dynamische Reaktion: Hochgeschwindigkeits-Sensoren erfassen kontinuierlich Systemparameter (Leistungsfaktor, Spannung, Strom usw.). Mit fortschrittlichen Steuerungsalgorithmen (z.B. Momentanleistungstheorie) wird die Datenanalyse innerhalb von ​10 bis 20 ms abgeschlossen, wodurch Kompensierungsbefehle ausgelöst werden.
2. ​Präzise Blindleistungsregelung: Automatisches Umschalten von Kondensatorenbanken/Reaktoren (TSC/TCR-Modus) oder schnelle IGBT-basierte Anpassung der Blindleistungsausgabe (SVG-Modus) reagiert auf Laständerungen. Dies stabilisiert den Leistungsfaktor ​über 0,92 und unterdrückt das Spannungsflimmern innerhalb der ​IEEE 519-Normgrenzen.
3. ​Synergetische Effizienzoptimierung: Das Kompensationsgerät und der Transformator bilden ein geschlossenes Regelungssystem, reduzieren Kupfer- und Eisenverluste des Transformators, minimieren die Übertragung von Netzblindleistung und senken gemeinsam die ​Leitungsverluste um 6% bis 15%​.

​Wertschöpfung:

• Verbesserte Netzstabilität: Reduziert Spannungsschwankungen und verhindert Ausfälle der umliegenden Geräte während des Ofenbetriebs.
• Einhaltung von Qualitätsstandards: Erfüllt strenge industrielle Anforderungen (THD ≤ 5%, Flimmer Pst ≤ 1,0).
• ​Reduzierte Betriebskosten: Vermeidet Strafen für Leistungsfaktoranpassungen und verlängert die Lebensdauer des Transformators.
• ​Kompatible Erweiterungsfähigkeit: Unterstützt die Integration mit Aktiven Leistungsfilters (APF) für eine kombinierte "Blindleistung + Harmonische" -Verwaltung.

​Typische Anwendungsszenarien:
► Stahlherstellung in Lichtbogenöfen ► Ferrolegierungs-Glimmlichtbogenöfen ► Si-Ca-Ba-Schmelzöfen ► Kohlenstoffelektroden-Rohrofen

​Beschreibung der Lösungsvorteile:

1. ​Kerntechnologie​
   Nutzt vollständig digitale Steuerchips (z.B. DSP+FPGA-Architektur) für eine Millisekunden-Reaktionszeit, die die Kompensationsgeschwindigkeit (Sekunden) traditioneller Kontaktorschaltungen bei weitem übertrifft. Dies passt sich den plötzlichen Laständerungen von Elektroöfen an.
2. ​Kostensenkung​
   Entwickelt für Mittelspannungsnetze (6~35 kV). Δ/Y-verbundene mehrstufige Kondensatorenkonfigurationen reduzieren die Einheitskapazitätskosten. In Koordination mit Transformatorenschalter zur Minimierung der Kapazitätsanforderungen des Kompensationsgeräts, senken die Investitionskosten um über ​30%​.
3. ​Zuverlässigkeitsgarantie​
   Verfügt über eingebaute harmonische Schutzalgorithmen (automatische Vermeidung von 5., 7. und 11. harmonischen Resonanzpunkten), Temperaturüberwachung und schnelle Bogenlichtumgehungs-Schutz. Erreicht eine ​MTBF (Mean Time Between Failures) von 100.000 Stunden.