电弧炉毕业论文

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摘 要

本文介绍了电弧炉对电力系统电网造成的各种污染和危害，并提出相应的解决方法；介绍了冶金企业中炼钢电弧炉用静止无功动态补偿装置的方案选择、工作原理、电路结构及补偿容量的计算方法。据此，针对山西环海不锈钢项目电弧炉（35KV）的谐波治理和无功补偿，给出了合理的解决方案，并对此方案进行了详尽的说明、科学的论断、精确的计算。 关键词：电弧炉 晶闸管 无功补偿 SVC装置

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Abstract

This text introduced electricity Hu stove to the electric power system charged barbed wire net result in of various pollution and endanger, and put forward homologously solving a method;Introduced to make steel electricity Hu a stove in the metallurgy business enterprise have no with the quiet achievement dynamic state compensate device of project choice, work principle, electric circuit structure and compensate capacity of calculation method.On these grounds, the Xie wave which aims at the stainless steel item of the mountain west wreath sea electricity Hu stove(35 KVs) manages and has no achievement in expiation of, give reasonable of solution, and carried on the theory of detailed elucidation, science to break to this project, precision of calculation.

Keyword: electric stove crystal without achievement compensate SVC equip

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目录

1 绪 论 ................................................................................................... 1

1.1 目的和意义 ................................................................................................................ 1 1.2 国内外现状及趋势 .................................................................................................... 3 1.3 本文的研究内容与主要工作 .................................................................................... 3

2 课题设计 ................................................................................................. 4

2.1 原始数据 .................................................................................................................... 4 2.2 客户期望 .................................................................................................................... 4

3 设计方案 ................................................................................................. 5

3.1 抑制电弧炉对电网和自身影响的途径 .................................................................... 5 3.2 冶金企业中静止无功动态补偿装置容量的选择 .................................................... 6 3.3 设计方案 .................................................................................................................. 12 3.4 方案说明 .................................................................................................................. 13 3.5 系统主回路及配置 .................................................................................................. 13 3.6 技术特点 .................................................................................................................. 14

4 系统分析 ............................................................................................... 15 5 无功补偿容量计算 ............................................................................... 17 6 支路参数配置计算 ............................................................................... 19 7 相控电抗容量的选择 ........................................................................... 20 8 技术方案 ............................................................................................... 21

8.1 总体方案 .................................................................................................................. 21 8.2 晶闸管相控电抗器（TCR） .................................................................................. 21 8.2.1单相晶闸管相控电抗器 ........................................................................................ 21 8.2.2三相相控电抗器 .................................................................................................... 23 8.2.3.由DSP构成的控制系统 ...................................................................................... 24 8.2.4数据采集程序的编制 ............................................................................................ 26 8.2.5.晶闸管脉冲控制板 ................................................................................................ 26

9 预期效果 ............................................................................................... 28 结 论 ......................................................................................................... 29 参考文献 ..................................................................................................... 30 谢 辞 ......................................................................... 错误！未定义书签。

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1 绪 论

1.1 目的和意义

在电力系统中，供电的质量指标、电网运行的安全可靠性和经济性是最根本的问题。快速合理地调节电网无功功率，对交流电网的稳定和系统电压的调节、合理分配潮流及限制电网过电压方面有着十分重要的意义。特别是当邻近交流系统发生故障时，如不迅速补偿大幅度波动的无功功率，就会导致系统失控。近年来，随着冶金、电气化铁道的飞速发展，诸如具有冲击性负荷的电弧炼钢炉、轧钢机等不断投入电网，导致电网功率因数下降、波形畸变、电压波动、谐波干扰等公害。现代炼钢电弧炉的基本功能是将尽可能多的电功率输入到熔池内，以获得高的生产率和低的物料、能量消耗以及好的环保指标。炼钢电弧炉按其吨钢平均变压器额定容量,或单位炉膛面积平均变压器额定容量分为普通功率(RP)、高功率(HP)和超高功率(UHP)三种。超高功率电弧炉概念自70年代提出，目标在于极大地提高电弧炉炼钢的生产率和降低成本，开创了电弧炉炼钢技术发展新纪元。但由于生产时对电网影响与干扰是多方面的，实践中也发现了涉及到电能质量的所有方面。由于超高功率电弧炉的变压器功率水平高，变压器容量高达数十兆伏安，在炼钢过程中对电网造成严重的冲击和干扰，这些“公害”必须加以控制和治理。

1.1.1功率因数低

电弧炉从电网获得电能，其中一部分转化为有用的热能，而另一部分则为无功能量。为了使电弧能稳定燃烧，电弧炉的功率因数不能取得太高。因电弧炉负载是高感性的，电弧炉的接入使供电电网的功率因数恶化。超高功率电弧炉运行在熔化期时，功率因数甚至低到0.1，这样引起母线电压严重降低。电压降低又相应降低电弧炉的有功功率，使熔化期延长，生产率下降。为了消除和减小由于各种具有冲击性负荷的电弧炼钢炉、轧钢机等对电力系统的冲击和危害，各工业发达国家都加强了对静止无功动态补偿装置的研究，以取代响应速度慢、调节性能差、损耗大、维护不便的同步调相机。 目前，在电力系统中，静止无功补偿（StaticVarCompensation，简称SVC），主要用于稳定电网电压，通常是按对称三相形式来进行调节的。而在工业应用中，SVC装置主要用于缓冲冲击性负荷及恢复电力网络的平衡。 1.1.2电压闪烁和波动

超高功率电弧炉是供电电网的很大的负载，而且在运行中经常产生突然的、强烈的电压冲击，导致电网电压的快速波动，频率为0.1～30Hz。频率在1～10Hz之间的电压波动会引起照明白炽灯和电视画面的闪烁，使人们感到烦躁，这类干

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