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整流器装置对电网干扰的常用及新颖的抑制措施


作者:未知 来源:不详 时间:06-09-22 加入收藏加入收藏夹
关键字:整流器  电网干扰  抑制  谐波  滤波器

  当前电弧炉大型化、更超高功率化,结果供电电网的容量往往只有电弧炉变压器容量的20~40倍或更低,故必须采用补偿。

1.4 高次谐波

  交流电弧炉在炼钢过程中其电流会产生非正弦畸变和各次谐波,对电网造成干扰。其主要原因有:

  (1)电弧的电阻值不恒定,并且在交流电弧的半个周期中电弧电阻也在变动,这造成电弧电流的非正弦畸变。

  (2)交流电的正负半周换相,石墨电极和钢交替作阴极和阳极,因不同材料的发射电子能力不一样,故使电流的正负两个半周的波形不对称,造成偶次谐波。

  (3)三相电弧不均衡,导致三次谐波。

  (4)供电系统连接的各种谐波源导致各种谐波的形成,如静补装置中的整流器等。

  电弧炉的谐波电流成份主要为2~7次,其中2、3次最大,其平均值可达基波分量的5%~10%,谐波电流流入电网,使电压波形发生畸变,引起电气设备发热、振动以及保护误动作等。国标《电能质量·公用电网谐波》(GB/T14549—93)对综合电压畸变率、谐波电流注入量均作了具体规定,为抑制电弧炉产生的谐波提供了依据和标准。

2 抑制电弧炉对电网和自身影响的途径

  抑制超高功率电弧炉干扰的途径总的来讲有二:一是提高供电电源的电压等级,以提高与电网公共连接点的短路容量,使其对电网和自身的影响在允许范围内;二是采用SVC装置,使其多项指标限制在允许范围内。两种途径相比,途径一是治标的方法,因为电炉对电网和自身影响的各种量值并未消除,而是送到更高电压级的电网去扩散,随着电炉不断建设发展,这些量值在电网中增加积累,泛滥成灾,将会形成电网所不能接受的程度,而增加了对广大用户的影响,因此,使用范围越来越小。途径二是治本的办法,它使电炉对电网和自身影响的各种量值大部分就地消除了,故其使用范围越来越大,前途广阔。

2.1 SVC装置

  近些年来发展起来的SVC装置是一种快速调节无功功率的装置,已成功地用于电力、冶金、采矿和电气化铁道等冲击性负荷的补偿上,它可使所需无功功率作随机调整,从而保持在电弧炉等冲击性负荷连接点的系统水平的恒定

  Qi=QD+QL-QC    (3)

  式(3)中Qi、QD、QL、QC分别为系统公共连接点的无功功率、负荷所需的无功功率、可调(可控)电抗器吸收的无功功率、电容器补偿装置发出的无功功率,单位均为kvar。

  当负荷产生冲击无功ΔQD时,将引起

  ΔQi=ΔQD+ΔQL-ΔQC    (4)

  式中ΔQC=0,欲保持Qi不变,即ΔQi=0,则ΔQD=-ΔQL,即SVC装置中感性无功功率随冲击负荷无功功率作随机调整,此时电压水平能保持恒定不变。

  SVC由可控支路和固定(或可变)电容器支路并联而成,主要有四种型式,其基本结构如图1所示。

  (1)可控硅阀控制空芯电抗器型(称TCR型) 它用可控硅阀控制线性电抗器实现快速连续的无功功率调节,它具有反应时间快(5~20ms)、运行可靠、无级补偿、分相调节、能平衡有功、适用范围广、价格便宜等优点。TCR装置还能实现分相控制,有较好的抑制不对称负荷的能力,因而在电弧炉系统中采用最广泛,但这种装置采用了先进的电子和光导纤维技术,对维护人员要专门培训提高维护水平。

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