電気炉のサーマルコンデンサーが損傷する理由

鋼製錬や合金溶解などの産業分野において、電気炉は、高エネルギー消費、高衝撃、高調波を特徴とする代表的な負荷機器です。力率を改善し、系統電圧を安定させ、エネルギー利用を高めるために、通常、アーク炉システムには熱コンデンサが構成されます。しかし、多くのユーザーは動作中に頻繁にコンデンサの故障に遭遇します。この一般的な理由は何ですか?

I. 電気炉の熱コンデンサーが損傷する一般的な原因

1. 過大な高調波電流による過熱損傷
電気炉は非線形性の高い負荷であり、運転中に大量の高次高調波（特に 2、3、5、7、11 次高調波）を生成します。{0}これらの高調波電流がコンデンサに重畳するため、コンデンサは定格値をはるかに超える電流に耐えることになります。コンデンサに過剰な電流が流れると、内部の誘電体の温度が上昇し、誘電体の劣化が促進されます。

推奨される解決策: 高調波電流を効果的に抑制し、高調波過負荷からコンデンサを保護するために、フィルタ リアクトル (通常、リアクタンス率 5% ～ 14%) をコンデンサ回路と直列に取り付けます。

2. 系統電圧の変動とアークの影響
アーク炉の始動と消火により、グリッド電圧が大幅に変動し、衝撃電圧が発生することもあります。このような繰り返しの高電圧ストレスは、コンデンサの絶縁破壊、内部金属化フィルム層の剥離、ケーシングの膨らみ、油漏れ、その他の故障を引き起こす可能性があります。

推奨される解決策: 動的無効電力補償装置 (SVG や TSC など) をシステムに組み込み、衝撃無効電力を吸収します。

3. 頻繁なスイッチングによる機械的ストレスと熱的ストレスの蓄積
アーク炉の運転中、無効電力は急速に変化するため、コンデンサバンクを頻繁に切り替える必要があります。通常のコンタクタまたは機械式スイッチを使用すると、スイッチング中の瞬間的な電流の影響、接点の腐食、コンデンサ誘電体の加熱と冷却の繰り返しが発生し、最終的に絶縁性能が低下する可能性があります。

推奨される解決策: コンデンサのスイッチングを制御するには、複合スイッチまたはサイリスタ スイッチを使用します。これらのデバイスは電圧ゼロクロス点で動作し、衝撃電流を回避し、コンデンサの寿命を延ばします。-