電弧爐諧波電流抑制及其綜合治理.pdf

1、隨著煉鋼業(yè)和冶煉技術(shù)的發(fā)展，越來越多的電弧爐設(shè)備投入到生產(chǎn)當(dāng)中，其容量越來越大。由于其自身的工作特性，造成了日益嚴(yán)重的諧波污染問題，嚴(yán)重影響到了電壓質(zhì)量，對其的諧波治理已經(jīng)迫在眉睫。本文以與益陽金沙鋼鐵廠合作完成的諧波治理項(xiàng)目為背景，研究了電弧爐系統(tǒng)的電氣模型、并對其產(chǎn)生的諧波電流進(jìn)行了分析，結(jié)合實(shí)際電弧爐系統(tǒng)的諧波測試情況對該電弧爐系統(tǒng)諧波電流提出了抑制方案，并就電弧爐系統(tǒng)的綜合治理進(jìn)行了研究。 本文介紹了諧波電流的產(chǎn)生及其對

2、電力系統(tǒng)的危害，以及國家對諧波的標(biāo)準(zhǔn)要求和一般常用的諧波抑制方法。針對電弧爐的工作特性本文具體分析了電弧爐系統(tǒng)諧波電流產(chǎn)生的原因和其對電力系統(tǒng)的影響。從交流電弧的物理特性出發(fā)，利用歐姆定律和瞬間能量平衡方程提出了交流電弧的電路模型，并給出了確定電弧參數(shù)的工程估算方法，通過仿真驗(yàn)證了該模型的有效性。在此基礎(chǔ)上，導(dǎo)出了電弧爐電氣系統(tǒng)的狀態(tài)方程。以實(shí)際的電弧爐系統(tǒng)為背景，采用兩種方法對該電弧爐系統(tǒng)進(jìn)行諧波測試，并根據(jù)測試情況進(jìn)行了諧波分析研究

3、。在此基礎(chǔ)上對單調(diào)協(xié)濾波器和高通濾波器的工作原理、設(shè)計方法進(jìn)行了研究分析并根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求針對實(shí)際電弧爐系統(tǒng)設(shè)計出了適合該系統(tǒng)的無源濾波方案，并對其效果進(jìn)行了仿真。最后本文對電弧爐在其他方面對電力系統(tǒng)造成的影響進(jìn)行了分析。針對其引起的電壓閃變、功率因數(shù)偏低、負(fù)荷不平衡等問題，提出了用SVC裝置來解決的方案。隨后對SVC裝置的原理、補(bǔ)償特性、控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析。并基于瞬時無功功率理論提出了SVC信號檢測方法。針對該實(shí)際電弧爐系統(tǒng)提出了安