Динамічний рішучий шлях компенсації реактивної потужності для електричних печейних трансформаторів

Динамічне рішення для компенсації реактивної потужності для трансформаторів електропічей​

Електропечі (особливо дугові та заглиблені дугові печі) відображають значні ​характеристики шокового навантаження​ під час процесу виплавки, що призводить до ​сильних коливань коефіцієнта ефективності (звичайно між 0.6 і 0.8)​. Це не лише призводить до коливань напруги в мережі, мерехтіння та гармонічного забруднення, але й збільшує втрати в лініях та зменшує ефективність постачання електроенергії.

Для вирішення цієї проблеми дане рішення використовує ​високопродуктивні пристрої динамічної компенсації реактивної потужності (наприклад, SVC/TSC або SVG)​, інтегровані з координованим контролем трансформатора електропічі:

1. ​В реальному часі моніторинг та динамічна відповідь: Високоскоростні сенсори постійно захоплюють параметри системи (коефіцієнт ефективності, напруга, струм тощо). З використанням передових алгоритмів керування (наприклад, теорія моментальної реактивної потужності), аналіз даних завершується протягом ​10~20 мс, що запускає команди компенсації.
2. ​Точне регулювання реактивної потужності: Автоматичне переключення банків конденсаторів/реакторів (режим TSC/TCR) або швидке регулювання виводу реактивної потужності на основі IGBT (режим SVG) відповідає на зміни навантаження. Це динамічно стабілізує коефіцієнт ефективності ​понад 0.92​ та пригнічує мерехтіння напруги до меж ​стандарту IEEE 519.
3. ​Синергетична оптимізація ефективності: Компенсаційний пристрій та трансформатор утворюють замкнутий керуючий контур, що зменшує втрати меді та заліза в трансформаторі, мінімізує передачу реактивної потужності в мережі, та разом знижує ​втрати в лініях на 6%~15%​.

​Реалізація цінності:

• Покращена стабільність мережі: Зменшує коливання напруги, запобігаючи відключенням оточуючого обладнання під час роботи печі.
• Відповідність стандартам якості електроенергії: Відповідає строгим промисловим вимогам (THD ≤ 5%, мерехтіння Pst ≤ 1.0).
• ​Зменшення операційних витрат: Уникнення штрафів за коригування коефіцієнта ефективності електроенергії та продовження терміну служби трансформатора.
• ​Сумісна можливість розширення: Підтримує інтеграцію з активними фільтрами потужності (APF) для комбінованого управління "реактивної потужності + гармоніками".

​Типові сценарії застосування:
► Дугові печі для виробництва сталі ► Заглиблені дугові печі для виробництва ферросплавів ► Печі для виплавки Si-Ca-Ba ► Печі для випікання вуглецевих електродів

​Опис переваг рішення

1. ​Основна технологія​
   Використовує повністю цифрові контрольні чипи (наприклад, архітектура DSP+FPGA) для відповіді на рівні мілісекунд, що набагато перевищує швидкість компенсації (секунди) традиційного переключення контакторами. Це дозволяє відповідати на гострі зміни навантаження, характерні для електропечей.
2. ​Оптимізація витрат​
   Розроблено для середньовольтніх мереж (6~35 кВ). Конфігурації багатоступінчатих банків конденсаторів, з'єднаних за схемою Δ/Y, зменшують вартість ємності на одиницю. Координовані з переключувачами кільцевих вставок трансформатора, щоб знизити вимоги до ємності компенсаційного пристрою, зменшуючи інвестиційні витрати на понад ​30%​.
3. ​Гарантія надійності​
   Має вбудовані алгоритми захисту від гармонік (автоматичне уникнення резонансних точок 5-го, 7-го, 11-го гармонік), моніторинг температури та швидкий захист від вспіхів. Досягає ​MTBF (середнього часу між відмовами) 100 000 годин.