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电弧炉对电网的影响及补偿措施 |
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TCR方法的动态特性较好，跟随时间理论上为5ms（见图5）。
在两种间接补偿方法中，TCR方法比较实用，其特点为：
—动态特性好
—无保护问题，短路电流=额定电流
三相动态补偿装置通常采用三角形接线，由于对正弦曲线进行相切，在电路电流中除了含有基波分量外，还有谐波分量，其频谱与三相桥式变流电路的相同，但幅值要低。在三相不平衡时，会产生三次谐波电流，注入电网后通常被电弧炉滤波回路吸收。
4.3单炉系统
4.3.1对电网的基本要求
供电系统首先应满足电弧炉的功率要求，同时在电弧炉工作时不能对其它负载产生干扰影响。电网技术参数主要为：
—短路功率
—电网系数
根据以往工程经验，为要满足上述要求，短路功率应为电弧炉额定功率的80~100倍。
当采用TCR动态补偿装置后，对电网短路功率的要求可降低1/2。
在将电弧炉功率因数提高到0.8时，同时假定电压改变不大于10%，电网短路容量至少应为炉子额定熔化功率的7.4倍。这个数值远远低于电弧炉正常运行所要求的短路功率值，即无补偿时80~100倍，有补偿时30~40倍。
4.3.2动态补偿的调节范围
如前所述，电弧电阻在0~最大值之间变化，炉子的每相电流在0~短路电流之间变化。如何合理平衡各相负载波动，主要取决于选择工作点及功率因数，当功率因数较高时（例如0.83），会导致较大的不平衡度。特别在熔化初期，经常出现电弧截断和类似短路的重燃。
在设计补偿装置时必须考虑额定负载下的单相电流截断，并以此确定可调电感的最小功率。在电流截断后出现的重燃短路对于动补装置设计没有影响。
在特殊情况下，例如电网容量很小，补偿装置设计时应考虑单相截断和两相短路的数值。
动态补偿的调节范围一般为1.6~3.4倍的电炉额定功率（假定额定功率因数0.8）。
根据TCR补偿原理，电弧炉的负载增加，补偿装置负载降低，因此动态调节的下限为负载为0时。电容器容量取决于所要求的平均功率因数和单相、两相和三相短路时的电网特性，在仅考虑单相短路时所需电容器功率最小，考虑两相短路时电容器功率最大。如果将电网纵向压降调节为0，则所需电容器功率为1.3~2.6倍的电炉额定功率，此时功率因数为1。
短路与电弧截断相比出现的较少，只有在电网很弱时才考虑短路的影响，原则是在短路时电网电压跌落不超过1.1%，以避免对其它设备的影响。
4.3.3补偿装置的动态特性
通过对一台额定功率为25MVA的电弧炉测量显示，在负载改变为10%以下时，动态特性为1~2MVA/ms。为了调节这种负载改变，需要高动态特性的电子电路及测量系统，图6为TCR动态补偿装置的频率响应曲线。该频率响应曲线是用仿真计算得到的动态补偿的减弱系数。在10Hz时干扰作用最强，其减弱系数约为3。在1～27Hz频率范围内的减弱系数平均为2.5～3。
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