Nguyên nhân gây hư hỏng tụ nhiệt lò điện hồ quang

Trong các lĩnh vực công nghiệp như luyện thép và nấu chảy hợp kim, lò hồ quang điện là thiết bị tải điển hình được đặc trưng bởi mức tiêu thụ năng lượng cao, tác động lớn và sóng hài cao. Để cải thiện hệ số công suất, ổn định điện áp lưới và tăng cường sử dụng năng lượng, tụ nhiệt thường được cấu hình trong hệ thống lò hồ quang. Tuy nhiên, nhiều người dùng thường xuyên gặp phải hiện tượng hỏng tụ điện trong quá trình hoạt động. Những lý do phổ biến cho việc này là gì?

I. Các nguyên nhân thường gặp gây hư hỏng tụ nhiệt lò điện hồ quang

1. Thiệt hại do quá nhiệt do dòng điện hài quá mức
Lò hồ quang điện có tải phi tuyến tính cao và tạo ra một lượng đáng kể-các sóng hài bậc cao (đặc biệt là các sóng hài bậc 2, 3, 5, 7 và 11) trong quá trình hoạt động. Những dòng điện hài này chồng lên các tụ điện, khiến chúng chịu được dòng điện vượt xa giá trị định mức của chúng. Dòng tụ điện quá mức dẫn đến tăng nhiệt độ điện môi bên trong và đẩy nhanh quá trình lão hóa điện môi.

Giải pháp được đề xuất: Lắp đặt các cuộn kháng lọc (thường có tốc độ phản kháng từ 5% đến 14%) nối tiếp với mạch tụ điện để triệt tiêu dòng điện hài một cách hiệu quả và bảo vệ tụ điện khỏi quá tải sóng hài.

2. Biến động điện áp lưới và tác động hồ quang
Việc khởi động và tắt lò hồ quang gây ra biến động điện áp lưới nghiêm trọng và thậm chí tạo ra điện áp va đập. Căng thẳng điện áp cao{1}} lặp đi lặp lại như vậy có thể dẫn đến hỏng cách điện của tụ điện, tách lớp màng kim loại bên trong, phồng vỏ, rò rỉ dầu và các lỗi khác.

Giải pháp được đề xuất: Kết hợp các thiết bị bù công suất phản kháng động (như SVG hoặc TSC) vào hệ thống để hấp thụ công suất phản kháng tác động.

3. Ứng suất cơ và nhiệt tích lũy do chuyển đổi thường xuyên
Trong quá trình vận hành lò hồ quang, công suất phản kháng thay đổi nhanh chóng, đòi hỏi phải chuyển mạch tụ điện thường xuyên. Nếu sử dụng công tắc tơ thông thường hoặc công tắc cơ học, điều này có thể dẫn đến tác động tức thời của dòng điện trong quá trình chuyển mạch, xói mòn tiếp điểm và làm nóng và làm mát tụ điện nhiều lần, cuối cùng làm giảm hiệu suất cách điện.

Giải pháp được đề xuất: Sử dụng công tắc tổ hợp hoặc công tắc thyristor để điều khiển chuyển mạch tụ điện. Các thiết bị này hoạt động ở các điểm giao nhau-có điện áp bằng 0, tránh dòng điện va chạm và kéo dài tuổi thọ của tụ điện.