Mejora de la calidad de potencia en horno eléctrico de arco utilizando convertidor matricial y compensador estático de VAR
Autores: Jebaraj, Bharath Singh; Bennet, Jaison; Kannadasan, Raju; Alsharif, Mohammed H.; Kim, Mun-Kyeom; Aly, Ayman A.; Ahmed, Mohamed H.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Mejora de la calidad de potencia en horno eléctrico de arco utilizando convertidor matricial y compensador estático de VAR
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Cargas no lineales
Horno eléctrico de arco
Calidad de la energía eléctrica
Convertidor de matriz
Armónicos
Parpadeos de voltaje
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 50
Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, las cargas no lineales en el lado de distribución están aumentando rápidamente. Especialmente, el horno de arco eléctrico (EAF) es la carga no lineal más utilizada debido a sus diversas aplicaciones para necesidades industriales. Sin embargo, el EAF tiene algunas desventajas como la distribución desigual de calor dentro del horno, la liberación de gases no deseados, un aumento en el nivel de armónicos y parpadeos en los voltajes. Específicamente, las preocupaciones sobre la calidad de la energía son mayores y requieren soluciones integrales. En este trabajo, se propone un convertidor de matriz (MC) junto con un compensador VAR estático (SVC), y se adapta el modelo de horno híbrido exponencial-hiperbólico en la plataforma MATLAB. Se realizan simulaciones para diferentes casos y se comparan los resultados observados con metodologías existentes. Se percibió que los parámetros de calidad de energía como corrientes y voltajes máximos, distorsiones armónicas totales (THDs), parpadeos de voltaje y factores de potencia se mejoran en comparación con las metodologías existentes. Precisamente, el THD de corriente y voltaje alcanza una tasa principal de aproximadamente 2.85% y 29.54%, respectivamente. Además, el parpadeo de voltaje y el factor de potencia del modelo propuesto ofrecen una escala mayor de aproximadamente 1.26% y 0.9975, respectivamente. El esquema mejorado proporciona ventajas más significativas para la planta de fabricación de acero a gran escala con EAF.
Descripción
En los últimos años, las cargas no lineales en el lado de distribución están aumentando rápidamente. Especialmente, el horno de arco eléctrico (EAF) es la carga no lineal más utilizada debido a sus diversas aplicaciones para necesidades industriales. Sin embargo, el EAF tiene algunas desventajas como la distribución desigual de calor dentro del horno, la liberación de gases no deseados, un aumento en el nivel de armónicos y parpadeos en los voltajes. Específicamente, las preocupaciones sobre la calidad de la energía son mayores y requieren soluciones integrales. En este trabajo, se propone un convertidor de matriz (MC) junto con un compensador VAR estático (SVC), y se adapta el modelo de horno híbrido exponencial-hiperbólico en la plataforma MATLAB. Se realizan simulaciones para diferentes casos y se comparan los resultados observados con metodologías existentes. Se percibió que los parámetros de calidad de energía como corrientes y voltajes máximos, distorsiones armónicas totales (THDs), parpadeos de voltaje y factores de potencia se mejoran en comparación con las metodologías existentes. Precisamente, el THD de corriente y voltaje alcanza una tasa principal de aproximadamente 2.85% y 29.54%, respectivamente. Además, el parpadeo de voltaje y el factor de potencia del modelo propuesto ofrecen una escala mayor de aproximadamente 1.26% y 0.9975, respectivamente. El esquema mejorado proporciona ventajas más significativas para la planta de fabricación de acero a gran escala con EAF.