电弧炉引起的电压波动与闪变的抑制方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2006年12月Dec．2006第34卷第6期(总第187期)Vo1．34No．6(Ser．No．187)电弧炉引起的电压波动与闪变的抑制方法SuppressionResearchof、goltageFluctuationandFlickerofArcFurnace王晓华，赵凯(华北电力大学，河北保定071003)摘要：通过对电弧炉引起的电压波动与闪变原因的定性分析，详细介绍了选择合理的供电接线方式，安装无功功率补偿装置等4种抑制方法，分别对静止无功补偿器、静止无功发生器与有源滤波器作概述．指出静止无功发生器SVG

2、比静止无功补偿器SVC补偿优越，有源滤波器APF也比LC无源滤波器补偿优越。关键词：电压波动和闪变；电弧炉：静止无功发生器；有源滤波器中图分类号：TM714．3；TM60文献标识码：B文章编号：1009—5306(2006)06—0025—03电弧炉是引起电网电压波动与闪变的最主要设上式表明，电压波动值与负荷的无功功率变动备，在各类波动性负荷中对电网电压波动影响最大。量△Q成正比，与公共连接点的短路容量5成反由于电弧炉单台容量的不断增大．其对供电系统的比，它从物理意义上反映了供电电压发生变动的根不利影响也在不断增加。电弧炉运行时产生的剧烈本原因。纵观目前工业大型

3、用电设备，炼钢用电弧炉电流波动，使得电网电能质量恶化，网损增大。是产生电压波动与闪变的主要根源，由于电弧炉用电负荷大、供电电压高，它所引起的程度较重且影响1电压波动与闪变n面大。电压波动是指电网电压均方根值一系列相对快2电弧炉运行电气特性速变动或连续改变的现象，常用相对电压变动量来描述。电压波动取值为一系列电压均方根值变化中通常交流电弧炉的冶炼周期约为3～8h，供电的相邻两个极值之差与标称电压的相对百分数，即：电压为l10kV或35kV，经特殊设计的电弧炉变压d=-A[7一x1OO％器供电．二次侧电极间的电压典型值在1OO～600VL—N之间，其中电极压降约为4

4、OV，电弧压降约为电压闪变。其本意是指由于电光源供电电压小12Vcm，电弧越长压降越大。电弧炉的电流控制是幅度的快速变化导致电光源输出照度的闪烁对人眼通过电弧炉变压器高压侧绕组分接头的切换和电极所产生的不良刺激的现象。但在实际应用时广义的的升降来实现的。电弧炉所消耗无功功率大，且变化闪变包括电压波动，甚至电压波动的全部有害内量也很大。在电极短路时功率因数为0．10～0．20，容。电压的闪变是电压波动的一种特殊反映，闪变的在额定运行时为0．70～0．85。严重程度必将与负荷变化引起的电压变动相关。电电弧炉的冶炼过程主要分为两个阶段：熔化期压变动量遵循下面规律：和精

5、炼期。从电气角度看，电弧炉熔化期在空载和短R一下oAPq-XoAQx1oo—≈×1ooUNd路间变化。由于电弧燃烧时的电流很大，电弧产生高式中：△P、△Q为供电母线上电力负荷有功和无功变度的离子作用，使得交流电弧的动态特性不那么明化量；RX。为从电源到供电母线的等值电阻和电显，而只在电流过零时才显示其重要性。但是，由于抗；乙r为母线额定电压；Sa为供电母线上的三相系离子集中的变化，这个作用将出现周期性变化。电极统短路容量。控制系统由于机械惯性，调节跟不上电弧的跳跃式收稿日期：2006—09—16作者简介：王晓华(]98O～)．男，硕士研究生，研究方向为电力系统分

6、析、运行与控制。·25·维普资讯http://www.cqvip.com2006年12月Jil吉inE林lectri电cPo力wer、Dec．2006第34卷第6期(总第187期)Vo1．34No．6(Ser．No．187)变化，不能及时补偿，电弧极不稳定，熔化期由于炉Q一Qc≈常数，以限制电压的闪变。内温度较低，电弧持续困难。电弧频繁地时起时断，目前静止无功补偿装置采用的方法有分组控制电流断续，电流的急剧变化造成电弧炉从供电系统方式和多相化方式2种：分组控制方式，即将电容器吸收的有功功率和无功功率同时急剧变化，此时引组的总容量固结在电网上，而将晶闸管相控电抗器

7、起的电压波动与闪变也非常剧烈，当两相电极短路，的总容量等分成组的小型单元，根据系统无功功一相开路时，此时出现的电流变化幅度最大，因此引率的平衡要求来决定启用小型单元组数及其控起的电压波动与闪变也最大。相对熔化期，精练期电制角；多相化方式主要适用于负荷变化频繁的静止弧相对稳定，电流基本不再变动，此时的电压波动与无功补偿装景，它具有反应时间短(5~20ms)、运行闪变影响较小。可靠、无级补偿、分相调节，能平衡有功，适用范围影响电压闪变的因素可分为电气因素与非电气广，价格便宜等优点，因而在动态无功功率补偿系统因察。电气方面的因素包括系统短路容量，电弧炉回中被广泛采用。

8、但这种装置采用了先进的电