發(fā)布時間：2021-07-23 03:10

　　真空自耗電弧爐是鈦及鈦合金冶煉的核心設(shè)備。電弧爐運(yùn)行期間，功率因數(shù)低，諧波含量較高，嚴(yán)重的影響了真空自耗電弧爐的熔煉效率和運(yùn)行的穩(wěn)定性，對供電系統(tǒng)的電能質(zhì)量也造成污染。因此，針對電弧爐無功功率與諧波含量變化的特點(diǎn)，研究真空自耗電弧爐無功補(bǔ)償與諧波抑制技術(shù)具有十分重要的意義。本文首先對真空自耗電弧爐的設(shè)備構(gòu)成和熔煉工藝進(jìn)行了分析，電弧爐的熔煉一般分為起弧階段、熔煉階段和補(bǔ)縮階段。不同的熔煉階段，電弧爐的無功功率和諧波含量會不同，對供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響也不同。針對真空自耗電弧爐的設(shè)備和工藝特點(diǎn)，進(jìn)行電弧爐的動態(tài)無功補(bǔ)償，本文選擇晶閘管投切電容器（TSC-Thyristor SwitchedCapacitor）無功補(bǔ)償系統(tǒng)作為真空自耗電弧爐的無功補(bǔ)償裝置。TSC無功補(bǔ)償系統(tǒng)由無功補(bǔ)償智能控制器和補(bǔ)償濾波單元兩部分組成。智能控制器對經(jīng)過電路處理和變換的電壓、電流信號進(jìn)行ADC采集，通過FFT算法計算出系統(tǒng)的實(shí)時參數(shù)；然后依據(jù)計算出的系統(tǒng)參數(shù)和控制策略來控制補(bǔ)償濾波單元的投切。補(bǔ)償濾波單元通過合理的參數(shù)設(shè)計，在實(shí)現(xiàn)對電弧爐進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)耐瑫r，也可以對系統(tǒng)中部分諧波進(jìn)行抑制。運(yùn)行測試表明，TSC... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

真空自耗電弧爐結(jié)構(gòu)圖

2.4 真空自耗電弧爐對電能質(zhì)量的影響2.4.1 功率因數(shù)低真空自耗電弧爐負(fù)載在運(yùn)行過程中無功功率消耗很大，功率因數(shù)很低而且是動態(tài)變化的[12]。根據(jù)電弧爐的熔煉工藝，在不同的熔煉階段（起弧、熔煉、補(bǔ)縮），都需要對電弧爐的熔煉電流和熔煉電壓進(jìn)行精確的控制，也就是電源系統(tǒng)輸出的電流、電壓在不同的工藝階段，是在不停變化的，同時無功功率也是在動態(tài)的變化�，F(xiàn)場測試真空自耗電弧爐在運(yùn)行過程無功功率的變化如圖 2-3 所示。

元和無功補(bǔ)償智能控制器。其中補(bǔ)償濾波單元是 TSC 無功補(bǔ)償系統(tǒng)的主電路；無功補(bǔ)償智能控制器是 TSC 無功補(bǔ)償系統(tǒng)的核心。補(bǔ)償濾波單元如圖3-1中TSC-1到TSC-6所示，它們由6組晶閘管和電容器組組成，主要用來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的無功補(bǔ)償和諧波抑制功能。其工作方式和狀態(tài)受無功補(bǔ)償智能控制器的控制。無功補(bǔ)償智能控制器是 TSC 無功補(bǔ)償系統(tǒng)的核心。通過采集經(jīng)過電壓互感器、電流互感器和信號調(diào)理電路轉(zhuǎn)換后的電壓、電流信號，計算得到系統(tǒng)的實(shí)時狀態(tài)，然后根據(jù)控制策略做出投入、切除補(bǔ)償濾波單元的判斷。實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的動態(tài)無功補(bǔ)償。3.2.1 補(bǔ)償濾波單元方案設(shè)計（1）補(bǔ)償濾波單元的原理TSC 無功補(bǔ)償系統(tǒng)中補(bǔ)償濾波單元的實(shí)質(zhì)就是利用電容器容性載荷來抵消設(shè)備的感性負(fù)載，從而達(dá)到提高功率因數(shù)、補(bǔ)償無功功率的目的[15]。對于含有諧波的系統(tǒng)，在進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)耐瑫r，都會要求對特定次含量較高的諧波進(jìn)行濾除。為了起到濾波的作用，TSC 系統(tǒng)一般會通過在電容支路上串聯(lián)電抗器的方式來實(shí)現(xiàn)，如圖 3-2 所示


本文編號：3298469