Soluzione di compensazione reattiva dinamica per trasformatori di forni elettrici

Soluzione di Compensazione della Potenza Reattiva Dinamica per Trasformatori di Forni Elettrici​

I forni elettrici (in particolare i forni ad arco e i forni ad arco sommerso) presentano caratteristiche di carico d'urto significative durante i processi di fusione, causando fluttuazioni severe del fattore di potenza (tipicamente tra 0.6 e 0.8). Questo non solo provoca fluttuazioni di tensione, baluginio e inquinamento armonico, ma aumenta anche le perdite sulla linea e riduce l'efficienza dell'approvvigionamento elettrico della rete.

Per affrontare questa sfida, questa soluzione utilizza dispositivi di compensazione dinamica della potenza reattiva ad alte prestazioni (come SVC/TSC o SVG), integrati con un controllo coordinato del trasformatore del forno elettrico:

1. ​Monitoraggio in Tempo Reale e Risposta Dinamica: Sensori ad alta velocità catturano continuamente i parametri del sistema (fattore di potenza, tensione, corrente, ecc.). Utilizzando algoritmi di controllo avanzati (ad esempio, la teoria della potenza reattiva istantanea), l'analisi dei dati viene completata entro ​10~20ms, attivando comandi di compensazione.
2. ​Regolazione Precisa della Potenza Reattiva: La commutazione automatica delle banche di condensatori/reattori (modalità TSC/TCR) o l'aggiustamento rapido dell'uscita reattiva basata su IGBT (modalità SVG) risponde ai cambiamenti di carico. Questo stabilizza dinamicamente il fattore di potenza ​superiore a 0.92​ e sopprime il baluginio della tensione entro i limiti dello standard IEEE 519.
3. ​Ottimizzazione Sinergica dell'Efficienza: Il dispositivo di compensazione e il trasformatore formano un sistema di controllo a ciclo chiuso, riducendo le perdite di rame e ferro del trasformatore, minimizzando il flusso di potenza reattiva nella rete e abbassando collettivamente le perdite sulla linea del ​6%~15%​.

​Realizzazione del Valore:

• Miglioramento della Stabilità della Rete: Riduce le fluttuazioni di tensione, prevenendo il disinnesto degli apparecchi circostanti durante l'operazione del forno.
• Conformità agli Standard di Qualità dell'Energia: Soddisfa i requisiti industriali stringenti (THD ≤ 5%, Pst di baluginio ≤ 1.0).
• ​Riduzione dei Costi Operativi: Evita sanzioni per l'adeguamento del fattore di potenza da parte del fornitore di energia e prolunga la vita utile del trasformatore.
• ​Capacità di Espansione Compatibile: Supporta l'integrazione con Filtri Attivi di Potenza (APF) per una gestione combinata di "Potenza Reattiva + Armoniche".

​Scenari Tipici di Applicazione:
► Forni ad Arco per la Produzione di Acciaio ► Forni ad Arco Sommerso per Ferroleghe ► Forni di Fusione Si-Ca-Ba ► Forni di Cottura di Elettrodi di Carbonio

​Descrizione dei Vantaggi della Soluzione:

1. ​Tecnologia di Base​
   Utilizza chip di controllo completamente digitali (ad esempio, architettura DSP+FPGA) per una risposta a livello millisecondi, superando ampiamente la velocità di compensazione (secondi) della commutazione tradizionale tramite contatti. Questo si adatta alle brusche variazioni di carico tipiche dei forni elettrici.
2. ​Ottimizzazione dei Costi​
   Progettata per reti a media tensione (6~35kV). Configurazioni di banche di condensatori multi-stadio connesse in Δ/Y riducono i costi per unità di capacità. Coordinata con i cambiatori di presa del trasformatore per minimizzare i requisiti di capacità del dispositivo di compensazione, riducendo i costi di investimento oltre il ​30%​.
3. ​Garanzia di Affidabilità​
   Dotata di algoritmi di protezione armonica incorporati (evitazione automatica dei punti di risonanza armonica del 5°, 7°, 11° armonico), monitoraggio della temperatura e protezione rapida di bypass in caso di arcocorto. Realizza un MTBF (Mean Time Between Failures) del dispositivo di ​100.000 ore.