Come selezionare l'apparecchiatura di controllo armonico per il forno ad arco elettrico

I forni elettrici ad arco sono attrezzature comuni nell'industria metallurgica, ampiamente utilizzati nei processi di fusione di metalli come acciaio e alluminio. Tuttavia, durante il funzionamento, i forni elettrici ad arco generano una quantità significativa di armoniche, che non solo influenzano la qualità dell’energia del sistema elettrico ma possono anche avere effetti negativi sulle apparecchiature e sui processi produttivi. Per mitigare gli effetti delle armoniche sul sistema, è necessario implementare misure efficaci di controllo delle armoniche.

 

I. Ragioni per la generazione armonica nei forni elettrici ad arco

 

1. Instabilità dell'arco elettrico
La corrente dell'arco elettrico in un forno ad arco è instabile. Man mano che l'arco fluttua, la forma d'onda della corrente cambia continuamente, portando alla generazione di armoniche di ordine elevato-.

2. Convertitori e raddrizzatori di frequenza
Attrezzature come convertitori di frequenza e raddrizzatori utilizzati nei forni elettrici ad arco convertono la corrente alternata in corrente continua durante il funzionamento. Questo processo introduce un gran numero di armoniche.

3. Carichi non-lineari
Le caratteristiche di carico dei forni elettrici ad arco sono intrinsecamente non-lineari, il che significa che la relazione tra corrente e tensione non è semplicemente proporzionale. Ciò si traduce nella generazione di armoniche.

 

II. Selezione di apparecchiature per il controllo delle armoniche

 

1.Considera il tipo e l'intensità delle armoniche
Le armoniche generate dai forni elettrici ad arco sono generalmente dominate da armoniche di ordine elevato- e sono di intensità significativa. Pertanto, quando si selezionano le apparecchiature per il controllo delle armoniche, è necessario dare priorità ai dispositivi in ​​grado di filtrare efficacemente le armoniche di ordine elevato-. Ad esempio, i filtri attivi di potenza (APF) sono particolarmente efficaci nel controllo delle armoniche, poiché possono regolarsi dinamicamente in tempo reale-ed eliminare in modo efficiente le armoniche di ordine-superiore.

2. Velocità di risposta dell'apparecchiatura
I forni elettrici ad arco subiscono grandi fluttuazioni di carico e la generazione di armoniche cambia istantaneamente. Pertanto, l'apparecchiatura selezionata deve avere una capacità di risposta rapida per monitorare le armoniche della rete in tempo reale-e sopprimerle tempestivamente. In confronto,Filtri di potenza attiva(APF) presentano vantaggi in termini di risposta dinamica e controllo-in tempo reale.

3. Funzione di compensazione del fattore di potenza
Alcune apparecchiature di controllo delle armoniche, come i filtri ibridi, non solo sopprimono le armoniche ma forniscono anche una compensazione del fattore di potenza, migliorando il fattore di potenza del sistema elettrico e riducendo le perdite di potenza reattiva. Per le apparecchiature ad alta-potenza come i forni elettrici ad arco, la scelta di dispositivi di controllo con funzionalità di compensazione del fattore di potenza può migliorare l'efficienza di utilizzo dell'energia riducendo al tempo stesso le armoniche.

4. Capacità e dimensioni dell'attrezzatura
L’intensità e la gamma dell’inquinamento armonico derivante dai forni elettrici ad arco sono ampi. Pertanto, l'apparecchiatura di controllo delle armoniche selezionata deve avere una capacità sufficiente per gestire le armoniche generate dal forno ad arco. Quando si effettua una selezione, la capacità dell'apparecchiatura deve essere determinata in base alla potenza del forno elettrico ad arco, alle condizioni di fluttuazione del carico e alla quantità di armoniche generate.