Transformadores para procesos de industria pesada: Hornos de arco eléctrico (EAF) y rectificadores para hidrógeno verde

Corrientes secundarias ultra-elevadas (>60 kA) a baja tensión, resistencia a choques mecánicos continuos por arco errático, reactores serie integrados y refrige

1. Servicio de proceso extremo en la fabricación de acero y la producción de hidrógeno

Los transformadores de proceso soportan tensiones mecánicas y eléctricas severas que exceden con creces los equipos de distribución estándar:

  • Transformadores EAF: Baja tensión secundaria (400 - 1200 V) con corrientes masivas hasta 120 kA.
  • Electrolizadores de Hidrógeno Verde: Suministro continuo de alta corriente DC mediante rectificadores multipulso.

2. Comparación técnica: transformadores EAF frente a electrolizadores de hidrógeno

ParámetroUnidad de horno de arco eléctrico (EAF)Unidad Rectificadora de Hidrógeno Verde (PEM/Alcalino)
Corriente secundaria60 kA - 120 kA AC10 kA - 40 kA DC por puente
Frecuencia de cortocircuitoCortocircuitos muertos por calor de 10 a 20Carga suave y continua DC
Método de enfriamientoIntercambiadores de calor forzados aceite-agua (OFWF)Aceite-Aire Forzado (ONAF / OFAF)
Configuración de pulsoElectrodos de horno directo24-Pulse (± 7.5° desfasado)

3. Formulación de fuerzas de cortocircuito electrodinámico

Fuerzas electrodinámicas radiales y axiales en los devanados del transformador escala con corriente al cuadrado (I2):

Fradial = (μ0) / (2) · ((N · Isc) / (hw))2 · 2π Rw

Para resistir las fuerzas de cortocircuito 120 kA, las bobinas EAF utilizan conductores de cobre endurecido sujetos bajo presión hidráulica 10 MPa.

4. 24-Cancelación armónica de pulso en electrolizadores

Los transformadores del electrolizador dividen los secundarios en cuatro sistemas desfasados (+22.5°, +7.5°, -7.5°, -22.5°), cancelando todas las corrientes armónicas hasta el armónico 23rd y logrando THD-I < 4.0%.

*Referencia: IEEE Std C57.18.10-2021; IEC 61378-1:2011.*