Ağır Sanayi Proses Trafoları: Ark Ocağı (EAF) ve Yeşil Hidrojen Doğrultucu Trafoları
Ark ocağında 100 kA aşırı akım darbe dinamikleri, OFWF su soğutma, elektrolizörler için 24 darbeli faz kaydırmalı doğrultucu trafoları.
1. Çelik üretimi ve hidrojen üretiminde ağır proses görevi
Proses transformatörleri, standart dağıtım ekipmanının çok üzerindeki ağır mekanik ve elektriksel zorlanmalara dayanır:
- EAF transformatörleri: Çok yüksek akımla (400 - 1200 V) düşük ikincil gerilim; akım 120 kA'e ulaşabilir.
- Yeşil hidrojen elektrolizörleri: Çok darbeli doğrultucular üzerinden sürekli yüksek akımlı DC besleme.
2. EAF ve hidrojen elektrolizörü transformatörlerinin teknik karşılaştırması
| Parametre | Elektrik ark ocağı (EAF) ünitesi | Yeşil hidrojen doğrultucu ünitesi (PEM / Alkalin) |
|---|---|---|
| İkincil akım | 60 kA - 120 kA AC | Köprü başına 10 kA - 40 kA DC |
| Kısa devre sıklığı | Her ergitmede 10 ila 20 tam kısa devre | Düzgün, sürekli DC yükü |
| Soğutma yöntemi | Cebri yağ-su ısı eşanjörleri (OFWF) | Cebri yağ-hava (ONAF / OFAF) |
| Darbe yapılandırması | Doğrudan fırın elektrotları | 24 Darbeli (± 7.5° faz kaydırmalı) |
3. Elektrodinamik kısa devre kuvveti ifadesi
Transformatör sargılarındaki radyal ve eksenel elektrodinamik kuvvetler, akımın karesiyle (I2) orantılıdır:
120 kA kısa devre kuvvetlerine dayanmak için EAF bobinlerinde, 10 MPa hidrolik basınç altında sıkıştırılmış sertleştirilmiş bakır iletkenler kullanılır.
4. Elektrolizörlerde 24 darbeli harmonik iptali
Elektrolizör transformatörleri, ikincil devreleri dört faz kaydırılmış sisteme (+22.5°, +7.5°, -7.5°, -22.5°) ayırır; 23. harmoniğe kadar tüm harmonik akımları iptal eder ve THD-I < 4.0% değerine ulaşır.
*Referans: IEEE Std C57.18.10-2021; IEC 61378-1:2011.*