Lösung für Oberschwingungsunterdrückungsofen-Transformator
Problemanalyse
Moderne Elektroöfen (insbesondere Lichtbogenöfen, Mittelfrequenzöfen und Netzfrequenz-Induktionsöfen) erzeugen aufgrund ihrer nichtlinearen Lastcharakteristika (z.B. heftige Fluktuationen der Lichtbögen, Rektifizierungs-/Inverterprozesse) während des Betriebs erhebliche Oberwellenströme, die in das Netz eingespeist werden. Diese Oberwellen verursachen:
- Netzverschmutzung: Verzerrte Netzspannungsformen (erhöhtes THD), was den normalen Betrieb anderer empfindlicher Geräte im gleichen Netz beeinträchtigt.
- Geräteschäden: Überhitzung, verstärkte Vibrationen, beschleunigtes Alterungsverhalten der Isolierung und sogar Ausfall von Transformatoren, Kabeln, Kompensationskondensatoren usw.
- Erhöhte Energieverluste: Zusätzliche thermische Verluste durch Oberwellenströme, die durch den Netzimpedanz fließen.
- Verringerte Leistungsfaktor: Trotz installierter Kompensationskondensatoren können Oberwellen reaktive Leistungskompensationseinrichtungen ineffektiv machen oder Resonanzen verstärken.
- Messfehler: Beeinträchtigte Genauigkeit bei Energiemessgeräten und -überwachungsinstrumenten.
Lösungskern: Oberwellenunterdrückender Ofentransformator
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, bietet ROCKWILL eine fortschrittliche Lösung für einen oberwellenunterdrückenden Ofentransformator an. Diese Lösung unterdrückt effektiv Oberwellen am Ursprungsort und gewährleistet den sicheren, stabilen und effizienten Betrieb von Ofenanlagen und dem Netz.
Kern-Technologien & Maßnahmen
- Integrierter Hochleistungsoberwellenfilter:
• Der Kern dieser Lösung integriert einen optimal konzipierten Oberwellenfilter, der speziell auf charakteristische Oberwellen (z.B. 5ᵗʰ, 7ᵗʰ, 11ᵗʰ, 13ᵗʰ) abzielt, die von Ofenlasten erzeugt werden.
• Der kompakte, platzsparende Filter ist direkt in den Transformator integriert, um eine einfache Installation zu ermöglichen.
• Durch die Nutzung von LC-Resonanz bietet er einen niedrigohmigen Pfad, um spezifische Oberwellen nahe dem Ursprungsort zu absorbieren und zu filtern, wodurch die in das Netz eingespeisten Oberwellenströme (THD-Reduktion entspricht GB/T 14549, IEEE 519 usw.) erheblich reduziert werden. - Optimierte Transformator-Konstruktion:
• Niedrig-Oberwellen-Magnetkreis: Hochpermeable Siliziumstahlplatten und optimierte Kernstrukturen minimieren die Neigung zur Kernsättigung und selbst erzeugten Oberwellen.
• Niedrig-Oberwellen-Wicklung: Fortgeschrittene Wicklungstechniken (z.B. Folienwicklungen) und Materialien reduzieren Wirbelstromverluste, Streufluss, Kupferverluste und zusätzliche Oberwellen.
• Verbesserte Isolierung & Kühlung: Verstärkte Isolierung und optimierte Kühlungssysteme (z.B. gezwungene Öl-Luft-Kühlung) garantieren langfristige Zuverlässigkeit und verlängerte Lebensdauer unter thermischen Belastungen durch Oberwellen.
• Verbesserte Kurzschlussfestigkeit: Erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber ungewöhnlichen Betriebsbedingungen, die durch Oberwellen verursacht werden. - Koordinierte Optimierung & Smart-Monitoring (optional):
• Synchronisation mit Ofensteuerungssystemen oder externen aktiven Leistungsfilters (APF) und statischen Spannungsgeneratoren (SVG) für ein ganzheitliches Qualitätsmanagement der Stromversorgung.
• Optionale Smart-Monitoring-Systeme verfolgen in Echtzeit wichtige Parameter (Oberwellen, Temperatur, Ladezustand) für vorhersagbare Wartung und Fernüberwachung.
Vorteile
• Effektive Oberwellenunterdrückung: Filtert Schlüsseloberwellen am Ursprungsort, reduziert erheblich das Netz-THD und schützt das Netz und die Geräte.
• Ursprungsort-Unterdrückung: Bekämpft direkt Oberwellen am Transformator, um eine gründliche Unterdrückung sicherzustellen.
• Verbesserte Stromqualität: Stabilisiert Spannungsformen für den zuverlässigen Betrieb von Öfen und empfindlichen Geräten.
• Verlängerte Gerätelebensdauer: Verhindert überhitzen und Schäden an Transformatoren, Kabeln und Kondensatoren durch Oberwellen, reduziert Wartungskosten.
• Optimierte Reaktivleistungskompensation: Minimiert die Störung von Kompensationseinrichtungen durch Oberwellen, verbessert die Leistungsfaktorkorrektur und reduziert Leitungsverluste.
• Normenkonformität: Gewährleistet, dass die Oberwellen den Normen GB/T 14549, IEEE 519 und anderen globalen Stromqualitätsnormen entsprechen.
• Kompakt & zuverlässig: Integriertes Design spart Platz und vereinfacht die Systemarchitektur.
• Verbesserte Systemeffizienz: Reduziert verluste durch Oberwellen und steigert die gesamte Energieeffizienz.
Anwendungsszenarien
Ideal für Anwendungen mit hohen Oberwellen, die eine hohe Stromqualität erfordern:
• Elektrostahlofen
• Mittelfrequenz/Netzfrequenz-Induktions-Schmelzöfen
• Tiefenlichtbogenöfen
• Stromversorgungssysteme für andere große nichtlineare Ofenlasten
