高阻抗电弧炉电抗选择的研究
50t高阻抗电弧炉的三电系统
高压供电电压
低压供 电电压
ＡＣ ３ Ｖ ３ ５ 相 ｋ
５ ０ Ｈｚ
士１％ ０
本台炼钢 ５ ０ｔ高阻抗 电弧炉采用碱性炉衬 ，整体平 台为导轨式 ，炉子采用高架式布置。采用管式水冷炉壁 、 管式水冷炉盖 、炉盖旋开 、顶装料全 液压 式 、偏 心底出
钢 。炉 门配备 自耗式碳氧枪 。水冷 系统为 开路 循环，电
摘要 ：介绍了采用西门子公司 Ｐ Ｃ系统为核心的高阻抗 电弧炉三 电系统设计 ，主要包括有高阻抗电弧炉 的主要设计技术参数， 电 Ｌ
气 系统的硬件设计方案及组成，自动化系统的软件设计功能和主要控制对象 ，按 照铸钢生产对 控制系统 的要求，将整个 系统划分为 若干个控制子单元分别进行功能描述 ， 详细说 明了各部分的控 制范 围及 目的，使得该套高阻抗 电弧炉 的控制系统能够在铸钢生产的 过程 中全面实现工业现代化的操作、监控 、信息处理和检修维护，保障了铸钢生产设备的安全运行 。 关键词 ：高阻抗 电弧炉 ；电抗器 ；Ｐ Ｃ；Ｐ Ｏ Ｉ ＵＳ Ｌ Ｒ ＦＢ 中图分 类号 ：Ｔ ２ ． Ｍ９ ４４ 文献标 志码 ：Ｂ 文章编号：１０ ．６ ９２ １）２０ ５ ．４ ０ ２１ ３（０ ００ ．０２０
技术交流
Ｄ ： １． ６／ ｉ ｎ ０ ２１３ ．０ ０ ２ １ ＯＩ ０３ ９ ． ｓ ．１０ －６ ９ １． ． ６ ９ ｊ ｓ ２ ００
工业加热》 ９ ００年第 ２ 第３ 卷２１ 期
５ 高阻抗 电弧炉的三 电系统 ０ ｔ
韩 星 卢 海燕２ ，
（．中冶集团 １ 西安 电炉研究所有 限公司，陕西 西安 ７ ０ ６ ；２ １ ０ １ ．中国人民解放 军西安通信学院，陕西 西安 ７００） １ １６
变压器免遭 操作 过电压 、重燃过 电压 、静 电传递过 电压 器组及阻容保 护装置 。
高阻抗电弧炉的电气特性研究
弧 ， 电能在 弧 光 中转 变成 热能 ， 使 加热并 熔化 金属 和炉 渣 ， 而冶炼 出各种成 分 的钢 。 从 电弧 炉冶 炼 所 需 的 电能 是 通 过 主 电 路 输 入 炉 内 的 。从 高 压 电缆 到 电极 的电 路称 为 电弧 炉 的 主 电路 ， 主 电路 主要 由隔离开关 、 高压断路 器 、 变压 器及低 压 短 网等 几部 分组成 ， 图 １ 示 。 如 所 高压 电网 ６ｋ Ｖ～ １ Ｖ 的 高压 电能 经 过 隔 离 开 ０ｋ 关 和高压 断路器 送 至 电炉 变 压器 的一 次 侧 （ 压 侧 ） 高 ， 然后 通过 变 压 器 转 变 为 低 电压 、 电 流 输 送 到 电极 。 大 当电极 电流超 过允 许值 时 ， 断路 器 会 自动跳 闸切 除 电 源线 路 。在变 压器 的高 压 侧 配 有 电压 调 节 装 置 ， 进 可 行无 载 或有载 调压 ， 以满 足 不 同 工况 的 电压 需要 。短 网是指 电弧炉 变压 器二 次侧 的引 出线至 电弧 炉 电极 之 间的一 段三相 线路 ， 由铜排 （ 它 或铜 管 ） 软 电缆和 炉顶 、 上 的导 电铜 管 ３部分组成 。短 网的正确 设计 不仅 可使 三 相 电功率不 平衡 度 降低 ， 而且 有 利 于 短 网装 置 的维 护 和降 低 电能损 失 。 ２ 高 阻抗 电弧炉 的 电气 特 性 高 阻抗 电弧 炉与普 通 电弧炉 主 电路 的 主要 区别在 于前者 的 主电路 中 串联 了一 台大 电抗器 ， 图 ２ 示 。 如 所 附加 电抗器 的作 用 主要 有 两 个 ： 从 电弧 炉炼 钢 ① 原 理来 看 ， 作短 路是 不可 避免 的 ， 工 尤其 在熔 化期 内电 弧或塌 料经 常发 生 ， 如果 供 电 回路 的 阻抗不 大 ， 就会形 成 很大 的短 路 电流 ， 对变 压器是 很不 利 的 ， 这 而且 会使 电 网电压剧 烈波 动 ， 人 电抗器后 ， 以有效 地 限制短 接 可 路 电流 至允 许值 ； 交流 电弧 具 有 随着 电压 变 化 不 连 ② 续 的特 点 ， 而接人 电抗 器后 ， 以使 电压降 至燃 弧 电压 可 以下 时 ， 电弧 电流靠蕴 藏在 感抗 中 的能量继 续 流动 ， 随
高阻抗电弧炉变压器技术参数设计
ｔ ｅｅ ｅ ｇ ｅ ｎ ｆ ｈ ＡＥ ｉ ｐ ｐ ｒｐｅ ｅ ｔ ｅｒｌｔｏ ｏ ｍｕａｏ ｅｔａ ｓｏ ｅ ｔｄｐ ｗｅ ｒ ｈ ｉｈｉ ｅ ａ ｃ ｏｔ ｎ ｒ ｙｄ ｍａ ｄｏ ｅＥ ｈ ｔ Ｔｈｓ ａ ｅ ｒ ｓｎ ｓ ｈ ｅａｉｎｆ ｒ ｌ ｆ ｈ ｒｎ ｆ ｒ ｒ ａｅ ｏ ｒ ｏ ｅｈｇ ｔ ｔ ｍ ｒ ｆ ｔ ｍｐ ｄ ｎ ｅＥＡＦ ｙ ，ｂ
究， 确定了电弧炉变压器容量的计算公式。 按照高阻抗电弧炉主熔化期电弧稳定性与升温期电弧长度要求，来分别确定电弧炉变压 器最高 和最 低二 次电压。 以国 内某厂 １０ｔ ６ 高阻抗电弧炉的设计和运行参数为例，对本文确定 的高阻抗 电弧炉变压器参数计算公式 进行 了验算 。
关键词 ：高 阻抗 电弧炉 ；变压器容量 ；二次 电压
ｅ ｍｉ ｅｔ ｅ ｔａ ｓｏ ｅ ’ ｘ ｍｕ ａ ｄ ｍｉ ｉ ｍ ｅ ｏ ｄ ｒ ｏ ｔ ｇ ．Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｏ ｅ ａ ｉ ｎ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｏ ｏ ｒ ｎ ｈ ｎ ｆ ｒ ｒ Ｓｍａ ｉ ｍ ｎ ｎ ｍｕ ｓ ｃ ｎ ａ ｙ ｖ ｌａ ｅ ｒ ｍ ｅ ｄ ｓｇ ｎ ｐ ｒ ｔｏ ａ ａ ｔ ｒ ｆｄ ｍｅ ｔｃ ０ ｔｈ ｇ ｍ － ｓｉ ｉ ｈ ｉ １ ６
ａ ａ ｙ ｉ ｇ ｔ ｅ ｖ ｒｏ ｓ ｆ ｃ ｏ ｓ ｗｈ ｃ ａ ｆ ｅ ｃ ｅ ｍａ ｃ ｉ ｇ ｅ ｅ ｔｉ ｏ ｒ ｎ ｌ ｚｎ ａ ｉ ｕ ａ ｔ ｒ ｉ ｈ ｃ ｎ ｉ ｌ ｎ ｅ ｔ ｔ ｈ ｎ ｌ ｃｒｃ ｐ ｗｅ ．Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒａ ｓ ｎ ｌ ｓ ｓｔ ｅｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｆａ ｃ ｓａ ｉ ｔ ｈ ｎ ｕ ｈ ｉ ａ ｅ ｌｏ ａ ａｙ ｅ ｈ ｅ ｕ ｒ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ｂ ｌ ｙ ｉ
中 图分类号 ：Ｔ ２ ． Ｍ９ ４ ４ 文献标志码 ：Ａ 文章编号 ：１０ —６ ９２ １ ）２０ １－３ ０ ２１ ３ （０ ２０ －０ １０
磁控电抗器抑制电弧炉引起的电压波动与闪变的研究
电工电气 （０ Ｎ ． ２ １ ｏ７ １ ）
磁控 电抗器抑制 电弧炉 引起 的 电压波动与闪变 的研究
石有计
（ 师范高等专科 学校 ，辽宁 铁岭 １２０） 铁岭 １００
摘 要： 针 对 国内抑 制 电压波 动与 闪变 普遍安装 的固定 并联 电抗器 不能显著制 约其 电压快 速波动
电压 波 动 和 闪变 的 目的 。
关键词 ： 磁控 电抗器 ；电弧炉 ；电压波动 ；电压 闪变 中图分类号： Ｔ ４ ；Ｔ ９ ４ ４ Ｍ ７ Ｍ ２ ． 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ — １５ ２ １） ７ ０ ２ ３ ０ ７ ３ ７ （０ １０ — ０ 卜０
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｓｒ ｉ ｆＭ ａ ｎｅ ｉ ｎ ｒ ｌｅ ｅ ｃ ｏ ｏＶｏ ｔ ｇ ｓ ａ ｃ ｎ Ｒｅ ｔ ａ ｎ ｏ ｇ ｔｃＣｏ ｔ ｏ ｌｄ Ｒ ａ ｔ ｒｔ ｌａ ｅ Ｆｌ ｔ ｔｏ ｎｄ Ｆｌｃ ｒＣ ａ ｓ ｄ ｂｙＡｒ ｕｃ ｕａ ｉ ｎ ａ ｉｋｅ ｕ ｅ ｃＦｕｒ ｃ ｎａ ｅ
Ｓ ｏ － ＨＩ ｕｊ Ｙ ｉ
（ｉ ｎ Ｔｄｉ ｇＮｏ ｍａ Ｃｏ ｌｇ ， ｉ ｌ ｇ １ ２ ０ ， ｉ ａ） ｒ ｌ ｌｅ ｅ Ｔ ｅ ｉ １ ０ ０ Ｃｈ ｎ ｎ Ａｂｓｒ ｃ ： ｍ ｉ ｇ ａ ｈｅ ｄ ｓ ｄｖ ｎｔ ｇ ｆｆｘｅ ｈｕ ｔｒ ａ ｔ ｒ ，ｃ ｍｍ ｏ ｌ ｎ ｔ ｌ ｄ ｔ ｎ ｉ ｔｖ ｌａ ｅ ｆｕ ｔ ａ ｉ ｎ ａ ｉ ｋ ｒｉ ｕ ｔ ａ ｔ Ａｉ ｎ ｔｔ ｉ ａ ａ ａ ｅ ｏ ｉ ｄ ｓ ｎ ｅ ｃｏ ｓ ｏ ｎ ｙ ｉ ｓ ａ ｌ ｏ ｉ ｈ ｂｉ ｏ ｔ ｇ ｃ ｕ ｔｏ ｎｄ ｆ ｃ ｅ ｎ ｏ ｒ ｅ ｌ ｌ ｃ ｕｎ ｒ ，ｗｈ ｃ ａ ｏ ｅ ａ ｓ ｇ ｉ ｃ ｎ ｏ ｔａ ｎ ｏ ｒ ｐ ｄ ｆｕ ｔ ｔｏ ｎ ｔ ｏ ｔ ｇ ， ｈ ｓｐａ ｒ ｐ ｏ ｏ ｅ ｈｅ ｓ ｈ ｍｅ ｒ ｐｌ ｃ ｄ ｂ ｈ ｏ ｔｙ ｉ ｈ ｃ ｎ ｎ ｔｂ ｉ ｎ ｆ ａ ｔｃ ｎｓｒ ｉ ｔｔ ａ ｉ ｃ ｕａ ｉ ｎ ｉ ｈｅ ｖ ｌａ ｅ ｔ ｉ ｐｅ ｒ ｐ ｓ ｄ ｔ ｃ ｅ ｅ ａ ｅ ｙ ｔ ｅ ｉ ｌ
复杂组合下电弧炉的电压波动与闪变评估方法
复杂组合下电弧炉的电压波动与闪变评估方法蒋若彬;韩钟宽;关明锋;吴国昌;邵振国【摘要】运行时电弧炉的电弧频繁起断和电极开路短路都会引起供电母线严重的电压波动与闪变.为保证电网优质稳定运行,需要对即将接入电网的电弧炉负荷进行波动闪变预评估.在现有国标的基础上,本文提出一种电弧炉负荷电压波动与闪变评估的实用计算方法,能分析多种类型电弧炉多母线接入所产生电压波动与闪变的复杂情况,同时给出治理方案.通过实际变电站负荷的算例分析,验证了所提方法的可行性.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2019(020)004【总页数】5页(P47-51)【关键词】电弧炉;电压波动;闪变;评估【作者】蒋若彬;韩钟宽;关明锋;吴国昌;邵振国【作者单位】福州大学电气工程与自动化学院,福州 350116;福建省电力有限公司莆田供电公司,福建莆田 351100;福建省电力有限公司莆田供电公司,福建莆田351100;福建莆田荔源集团,福建莆田 351100;福州大学电气工程与自动化学院,福州 350116【正文语种】中文电能质量是电能商品的重要属性，劣质供电不仅会给用户带来经济损失，同时也造成了电网本身的不稳定。
电能质量需要供用电双方共同维护，合理地评估是保障公共电网环境的基础[1]。
根据评估对象不同，电能质量评估方法可分为一般负荷评估[2-3]和新能源负荷评估[4-5]；根据评估指标组成，可分为单项评估和综合评估[6-7]。
根据《国家电网公司电网谐波管理规定》（国网（运检/3）919—2018）规定，为确保未投运的新用户生产用电过程中产生的电压波动等电能质量指标符合国标要求，需在接入电网前对其进行电网电能质量影响的预评估。
由交直流电弧炉、电弧焊机、工业轧机、绞车、电力牵引机车等冲击性负荷引起的电压波动与闪变是电能质量指标的重要组成部分。
冲击性负荷接入电网时产生的电压波动与闪变，不仅会影响同接入点其他电气设备的正常运行，还会进而对电网产生剧烈扰动，造成电网不稳定。
电炉选型
炼钢电弧炉技术与PHU MY钢厂电炉炉型选择1. 概述近年来，炼钢电弧炉技术有了长足的进步，直流电弧炉、高阻抗电弧炉、带废钢预热的竖式电弧炉及连续炼钢电弧炉等由于其独特的技术和良好的操作得到了不同程度的推广和使用。
开发和使用新炉型的根本出发点都是基于下列三种目的：最大限度地节能降耗；提高电炉设备的生产能力；减少并控制电炉生产对环境的影响。
（1）为最大限度地节能降耗，可采取如下技术措施：交流电炉改为直流电炉，降低电极消耗和电能损失；利用高温烟气对废钢进行预热，可最大程度地利用化学热和炉气显热预热废钢，节能降耗。
具有代表性的炉型有竖式交/直流电弧炉，Consteel炉等。
电炉采用喷吹助熔及二次燃烧技术，装备碳氧烧嘴、碳氧枪设备来强化冶炼，可充分利用化学能以达到节电和降低总能耗的目的。
代表性炉型有Danarc炉等。
（2）提高设备生产能力现代电炉钢厂基本采用“三位一体”或“四位一体”短流程工艺，因此，要求电炉必须和精炼炉、连铸机及后部轧机系统协调一致，以保证整条生产线的连续性，实现多炉连浇。
所以电炉的冶炼时间一般缩短在1小时左右，电炉的生产能力可得到极大的提高从而获得最佳的经济规模，取得最大的经济效益。
提高变压器的功率水平，采用废钢预热、喷吹碳－氧进行强化冶炼及双炉壳电炉技术都有利于缩短冶炼时间，提高电炉的生产能力。
（3）减少和控制电炉生产对环境的影响电炉生产对环境的影响主要集中在以下三个方面：烟气及有毒气体对空气的污染；电炉的噪音危害；电炉冶炼对电网冲击造成的闪烁。
Consteel电炉和竖式电炉由于废钢预热的温度比较高，一般在600～700℃，废气中的有害气体基本上可以得到较完全地燃烧而不裂解为有害气体污染周围环境。
直流电弧炉要求的电网容量一般为变压器容量的40倍，小于传统交流电弧炉80倍的要求，因此在同样电炉容量情况下，直流炉的“闪烁”值仅为交流炉的45~50％。
此外，直流炉电弧稳定，噪音也比交流炉低15~20dB.高阻抗电弧炉由于串入电抗器，减少了电流波动，减轻了闪烁和谐波对电网的干扰。
能源行业标准交流电弧炉供电技术导则第2部分供电设计技
能源行业标准《交流电弧炉供电技术导则第2部分供电设计技术》编制说明（征求意见稿）1 任务来源该项目为国家能源局2012年下达的能源行业标准制修订计划（国能科技〔2012〕83号），项目编号为能源20120090。
项目由全国电压电流等级和频率标准化技术委员会归口。
2 编制过程2.1启动会议2012年8月2日在安徽召开了项目启动会议，明确了项目组成员，确定了标准制定下一阶段的工作分工及时间要求。
（详见标委会2012年秘24号文件）2.2北京组长会议（2013年8月25～26日）该次会议明确了框架内容，主要内容如下：1)供电电源设计要求2)交流电弧炉上级总降变电站供电要求3)电弧炉电气设计要求4)钢包精炼炉的电气设计要求5)供电监测与继电保护6)动态无功补偿与滤波装置供电设计7)附录在编写的过程中将5）项融入3）、4）项，6）项的内容与《交流电弧炉供电技术导则第3部分电能质量控制技术》的内容发生重复，故取消本部分内容。
2.3北京组内初稿讨论会议（2014年9月2日）该次会议针对本导则的初稿提出以下问题：1)范围中增加补偿部分的开关设备，保护，工程安装等内容（增加5.6项）。
2)术语中增加供电设计相关术语。
3) 4.2改为“投入电能质量治理装置后PCC点的最小短路容量应能满足电能质量相关限值标准，应满足电能质量预评估的要求，…”。
（修改4.2项）4) 5.4 给出推荐值。
（5.4项在本版变为5.3项，修改5.3项）5) 6.1.7 资料性附录增加阻容吸收装置的选择，电弧炉变压器的调压方式等（修改6.1.5项）。
6) 6.2 增加断路器寿命要求（增加6.2.2项）。
7)删除附录D。
3 编制原则3.1编制原则工作组工作原则：公平、公正、技术性及经济性综合考虑、不限制技术进步标准内容定位：交流电弧炉和钢包精炼炉的用电系统电力装置、接入公用电网、电能质量控制的设计要求。
3.2关于标准框架工作组在2013年8月25～26日的北京会议组长会议上讨论并确定了下述内容：1)供电电源设计要求2)交流电弧炉上级总降变电站供电要求3)电弧炉（EAF）的用电设计●主电路系统●高压配电装置●电弧炉变压器●串联电抗器●大电流系统●保护、测量和信号●设备布置●电气安全4)钢包精炼炉（LF）的用电设计内容同3）项。
配电线路弧光高阻故障检测技术综述
配电线路弧光高阻故障检测技术综述发布时间：2023-01-05T08:44:06.670Z 来源：《福光技术》2022年24期作者：孙旭东[导读] 无论是中性点有效接地或非有效接地配网，配电线路发生弧光高阻接地故障时，故障电气量均相对微弱，传统的故障检测方法往往失效。
内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电分公司内蒙古包头 014040摘要：无论是中性点有效接地或非有效接地配网，配电线路发生弧光高阻接地故障时，故障电气量均相对微弱，传统的故障检测方法往往失效。
因此，该文针对不同中性点接地方式，统一建模配电线路弧光高阻接地故障模型，并等效分析在故障点虚拟电源激励下产生的零状态响应特征。
基于此，分别从稳态频域分析、暂态时域分析、行波分析、人工智能等多角度对两种中性点接地方式下配电线路弧光高阻接地故障检测方法进行技术梳理和总结，并从谐波波动、选线启动判据、波头识别、弧光畸变等几个方面提出后续的研究思路。
关键词：配电系统；配电线路；弧光故障；高阻接地；故障检测配电网结构多变（拉手、开环）、系统接地方式多样（不接地、消弧线圈接地、小电阻接地）、电缆基金项目：国家电网公司总部项目资助“配电网多态复杂故障特征库及自适应辨识关键技术研究”（GY71-17-032）化或架空电缆混合接线率逐年增高、故障类型复杂（雷击、树闪、断线、人身触电等），导致了非有效接地系统的故障选线正确率一直不高。
近年来，随着基于行波量、暂态量的故障选线技术的不断推广和应用，故障选线的正确率得到了显著的提高，但是在弧光高阻，特别是间歇性、发展性弧光高阻故障时，现有的技术仍然存在着失效等突出问题。
1故障现象弧光接地过电压是间歇性弧光接地过电压的简称，当该类型故障出现在中性点非直接接地系统中时，不稳定的间歇性电弧反复熄灭和重燃，引起故障相和非故障相间电感电容回路的高频振荡，其非故障相的过电压幅值往往会达到3.15~3.5倍。
系统发生单相接地故障时，一般会产生警铃，如“xx千伏母线接地”信号，或者是在中性点经过消弧线圈接地系统中出现“消弧线圈动作”信号；绝缘监视表中的三相电压指示值不尽相同，出现一相降低，两相升高的情况，即稳定接地，或者是表针不停来回摆动，即间歇性弧光接地；当出现间歇性弧光接地故障时，非故障相电压较高，常常出现表针打到头，并伴随有互感器高压侧熔断等。
150t 10 MVA LF钢包炉的供电研究
第 ３ 卷第 ３期 １
文 章 编 号 ：０ ５— ２ ５ ２ １ ） ３— ２ ８— ４ ２９ ２ ９ （ ０ ２ ０ ０ ３ ０
１０ｔ ＭＶ Ｆ钢 包 炉 的供 电研 究 １ Ａ Ｌ ５ ０
邢 薇， 李士琦 ， 吴 龙， 刘润藻
１０ ８ ） ０ ０ ３ （ 北京科技大学 冶金与生态工程学 院，北京
Ｌ Ｆ炉 以三 相交 流 电作 为供 电电源 ， 直接 加 热 按 的原 理工作 ， 用 电弧 的弧 光 的能量加 热钢 液 ； 利 电弧
是Ｌ Ｆ炉上 ３个 石墨 电极 与 钢包 内钢 液 之 间通 过 强
１ １ Ｖ ０Ｍ Ａ变 压 器 电气 参 数
某厂 １０ｔ Ｆ炉 １ Ｖ ５ Ｌ ０Ｍ Ａ变压器电压级数见表 １
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｏ ｒ ｓ ｐ ｌ ｏ ５ ０ Ｍ ＶＡ ａ ｌ ｕ ｎ ｃ ｔ ｄ ｎ ｐ ｗｅ ｕ ｐ ｙ ｆ ｒ １ ０ ｔ １ ｌｄｅｆ ｒ ａ ｅ
ＸＩ ＮＧ ｅ ， Ｉ Ｓ ｉｑ ， Ｕ ｏ ｇ， Ｉ Ｒｕ ｚ ｏ Ｗ ｉ Ｌ ｈ—ｉ Ｗ Ｌ ｎ Ｌ Ｕ ｎ—ａ
稳 定燃 烧 ｃ ｓ ≤０ ７ ｏ￣ ｂ ． ５～０ ８ ；２ 工作 电 流不超过 ．６ （ ） 变压 器许 用 电流 ， ，； ３ 较 好 的 电能 利用 状况 叼 ≤ （ ） ≥ ０ ９ ；（ ）表 观 功 率 不 超 过 变 压 器 许 用 容 量 ．０ ４ Ｓ≤５ ；５ （ ）避开 耐材侵 蚀 指数 （ Ｒ ）峰值 区． 通 常采用 的 电气特 性研究 方 法为 电气特 性 曲线 分 析 ， 电气 特性 曲线 上 可 以看 出 电气 参 数 的变 化 从 规 律和 限制条 件 ， 指导最 佳工 作点 的选 择．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ａ ｌ ｕ ｎａ ｅ；ｅｅ ｔｉａ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｓ；ｐｏ ｒｓ ｐｐｙ Ｃ Ｖ ｄ ＬＦ ｌ ｄｅ ｆ ｒ ｃ ｌｃｒｃ ｌｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉ ｃ ｗｅ ｕ ｌ ＨＩ ｅ
炼钢电弧炉的运行特性与电压闪变抑制
翁利民，张 莉
（武汉市钢铁设计研究总院 电力室，湖北 武汉４３００８０）
摘要：对炼钢电弧炉电压波动与电压闪变这一主要干扰进行了定性分析，详细地介绍了几种抑制方法，指出ＳＶＣ是现阶段抑制其
不利影响的实际应用最广、最有效和最经济的措施之一。还对配电用静止补偿器与有源滤波器作了概述，以形成一个对电弧炉电压
（１）可控硅阀控制空芯电抗器型（称ＴＣＲ型） 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，有较好地抑制不对称负荷 的能力，因而在电弧炉系统中采用最广泛。
（２）精炼期熔化完成后，边升温加入铁矿石和氧， 以便进行氧化精炼。之后，对钢渣进行还原性精炼，加 石灰等进行脱硫、脱氧。这一时期，电弧非常稳定，电 流也不变动了，闪变问题基本消失。 ２．３电弧炉的电气特性
电弧炉是一个激烈变动的负荷，尤其是在熔化初期， 电流变动的范围常达到电炉变压器额定电流的０～３００％， 其电气特性主要表现为以下四个方面：
１前言
广泛应用于现代钢铁企业的炼钢电弧炉等冲击性非 线性负荷的波动电流，当其流过供电线路阻抗，将使供 电电压出现相应的波动。此波动电压将传递到电网其他 馈出线路上危害其他用户的电气设备，严重地影响电炉 自身的产量与质量，并使得电网电能质量严重恶化，电 网损耗增大，从而成为电网迫切需要“综合治理”的问题。
电压波动是指电网电压方均根值的一系列变动或连
续的改变，其值嫦以调幅波的相邻的极值％。。和Ｕｍｉ。（均 为方均根值）之差△渊对额定值巩的百分比表示
ｄ。瓦。 ｄ：了Ａ广Ｕ×１００％％
电压闪变，其本意是指由于电光源供电电压小幅度
高阻抗电弧炉的设计
（ 东北 大 学材 料 与冶 金学 院 ， 阳 １００ ） 沈 １０ ６
刘 一 心 李延 智
（ 长春 电炉有 限 责任公 司 ）
摘
要
工 程设 计应 用 表 明 ： 采用 电弧 功率 恒定 法确 定 电抗器 容量 及 变压 器 等 电气参 数 ， 高阻 抗 可减 少
（ ）百 分 比法 ， 以 电 抗 器 容 量 占变 压 器 容 １ 即 量 的百 分 数 值 ：０ 、５ 、ｏ 、ｏ 等 。 此 法 电 １％ １％ ２％ ４ ％ 抗器 容 量 取 值 依 据 不 充 分 ， 此 不 能 作 为 设 计 的 因
依据 。
倍左 右 ， 于 ４ ／５ Ｍ Ａ 以 上 普 通 阻 抗 电 弧 对 ０ｔ Ｖ ２ 炉 ， 电抗 值 为 ３５～４ ０ｍ 其 ． ． Ｏ左 右 ， 阻抗 电弧 炉 高
１ 高 阻 抗 技术 及 其优 点 高 阻抗 电弧 炉 ， 即通 过 提 高 电 炉 装 置 的 电抗 ， 使 回路 的 电抗 值 提 高 到 原 来 （ 容 量 ） １ ５～２ 同 的 ．
厂 、 钢 的 ３ 电 弧 炉 ， 钢 、 特 的 ４ 电 弧 炉 抚 ０ｔ 大 重 ０ｔ
以及 永 通 特 钢 的 ５ 电弧 炉 均 为 高 阻抗 电弧 炉 。 ０ｔ ２ 高 阻抗 技 术 的 应 用 ２． 电抗 器 容 量 确 定方 法 １
无功 功率 补偿
电流 波动 ４ ％ ， 低 了 电压 闪烁近 ３ ％， ６ 降 ０ 减少 了无 功功 率补偿 容量 。 关键词 电弧炉 高 阻抗 电压 闪烁
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｉ ｈ Ｉ ｐ ｄ ｎ ｅ Ａｒ ｓ ｇ ｆ Ｈ ｇ — ｍ ｅ ａ ｃ ｃ Ｆｕｒ ａ ｅ ｎ ｃ
高阻抗电弧炉的供电电路
高阻抗电弧炉的供电电路摘要：高阻抗电弧炉的供电电路具有以下特征：即电弧连续燃烧特性、高阻抗特性以及较高的变压器二次电压介绍了带有饱和电抗器和固定电抗器的高阻抗电弧炉。
礼经电器关键词：高阻抗电弧炉；饱和电抗器；电压闪变0引言高阻抗电弧炉是一种高效率的新型炼钢炉，它具有一系列突出的优点：能大幅度地降低电能和电极消耗、能显著地减少对供电电网的短路冲击和谐波污染。
高阻抗电弧炉吸取了近25年来出现的所有电弧炉炼钢新技术，再加上泡沫渣的成功应用，使得一直发展缓慢的交流电弧炉在电弧稳定性、效率和对电网短路冲击减少方面均可同直流电弧炉相媲美。
本文介绍了带饱和电抗器和固定电抗器的高阻抗电弧炉。
前者具有高超的伏安特性，使短路电流很小，基本上达到了恒电流电弧炉特性。
1高阻抗电弧炉的供电电源1．1对供电可靠性的要求电弧炉属于热加工设备，如果中途停电，会造成很大的损失：使电耗和原材料增加，使产品质量下降，甚至造成整炉钢水报废，炉子越大损失越大。
根据有关规范规定，电弧炉属于二级负荷。
对于炉子容量在50t及以上的电弧炉通常由两路独立高压电源供电，炉容较小的可由一路高压电源供电。
1．2公共供电点的确定电弧炉的公共供电点系指其与电力系统相连接的供电点，并接有其他用户负荷。
对公共供电点的要求主要考虑以下因素：1)供电变压器容量要能适应电弧炉负荷特性的要求；2)由电弧炉负荷引起的公共供电点的电压波动和电压闪变值、以及谐波电流值不得超过国标GBl4549-93中的允许值；3)由电弧炉负荷引起的公共供电点的电压不对称度不得超过2％。
电弧炉的公共供电点有两种情况，其一是电弧炉系统直接与电力系统相连接；其二是电弧炉系统通过企业总变电所与电力系统相连接。
电弧炉一般不由车间变电所供电。
当电弧炉由企业总变电所母线供电时，为了防止对其他负荷供电质量产生不良影响，一般要求供电变压器的容量为电炉变压器容量的2．5倍以上。
当不能满足此要求时，或增大供电变压器容量；或采用专用中间变压器供电，这需要经过技术经济比较来确定。
技能认证炼钢工知识考试(习题卷31)
技能认证炼钢工知识考试(习题卷31)第1部分：单项选择题，共35题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]当炉渣碱度小于( )时，称为酸性渣。
A)1B)1.5C)2答案:A解析:2.[单选题]磷铁表面颜色呈，断口组织呈( )，有彩色结晶粒。
A)棕褐色B)深土黄色C)金黄色答案:A解析:3.[单选题]抬型力的大小与铸件浇注位置（ ）。
A)有关B)无关C)关系不大答案:A解析:4.[单选题]在吹炼枪位、终点和温度相同条件下，一般顶吹转炉( )。
A)比复吹转炉渣中总的氧化亚铁∑(FeO)相当B)比复吹转炉渣中总的氧化亚铁∑(FeO)高C)比复吹转炉渣中总的氧化亚铁∑((FeO)低答案:B解析:5.[单选题]碳氧乘积m＝[%C][%O]，在一定温度下的m是一个常数，它表示金属熔池中碳氧的 数量关系。
在t＝1600℃，Pco＝0.1MPa时，m＝( )。
A)0.0025B)0.025C)0.25答案:A解析:6.[单选题]低碳钢终脱氧用铝量是( )。
A)1.5千克/吨B)1.0千克/吨C)0.8千克/吨答案:A解析:( )。
A)≥600kV.A/tB)400～700 kV.A/tC)700～1000 kV.A/tD)≥1000 kV.A/t答案:C解析:8.[单选题]下列脱氧剂( )用于沉淀脱氧。
A)铬铁B)硅粉C)硅铁块D)Fe-Ni答案:C解析:9.[单选题]炉渣的来源有多种，但( )占的比例最大。
A)金属料中的氧化生成物B)装料混入的泥沙和铁锈C)人为加入的脱氧剂D)人为装入的造渣材料答案:D解析:10.[单选题]在顶底复吹转炉溅渣过程中，最容易出现的问题是（ ）。
A)炉底上涨B)炉底下陷C)粘枪D)底部供气元件堵塞答案:D解析:11.[单选题]石灰活性度大于 为活性石灰。
A)280mlB)300mlC)320mlD)350ml答案:B解析:12.[单选题]（ ）是熔炼普通灰口铸铁最常用的两种铁合金。
高阻抗电弧炉的运行优势
．
Ｏｐ ｒ ｔｏ ｖ ｎ ａ ｅ ｆＨｉ ｈ Ｉ ｅ ａ ｃ ｅ ａ ｉ ｎ Ａｄ ａ ｔ ｇ ｓｏ ｇ ｍｐ ｄ ｎ ｅＥＡＦ ＣＵＩ —ｅ ， Ｓ ｆｉ Ｙｕ ＯＮＧ ｎ ｈ ｉ ＬＩ － ｉ ｇ ＨＵＡ Ｙａ － ｕ ， Ｋｅ ｑｎ ， Ａｉ
（ ’ｎＥｅｔｃ ｕｎ ｃ ｅｅｒｈ ｎ ｔｕｅ ｏ ｔ． Ｘｉａ １０ １ ｈｎ ） Ｘｉａ ｌｃ ｉ Ｆ ｒａｅ ｓａｃ ｓｔｔＣ ．Ｌｄ， ’ｎ ７ ０ ６ ，Ｃ ｉａ ｒ Ｒ Ｉ ｉ
如果用 电弧功率来代替 输入功率则式 （）可写成 ： ６
尸 ＝尸 ＋尸 Ａ Ｈ ｃ （） ７
由式 （ ）可 以看 出： ２ 在功率 因数相 同的情 况下，加
大 电抗就 可以降低电极 电流 。由式 （）可 以看 出：提高 ３
变压器 二次 电压和 降低 电极 电流 ，就 可 以显著地提 高 电 弧 电压 。从式 （）可 以清楚地看到， 由于高阻抗电弧炉 ５
了大幅度提 高炼钢效率 ，必须研 究高效率 的长弧操作 的
Ｐ 为 电弧功率 ， Ｗ； 为 电效率 ； 为主 回路 电阻， ｋ 叩 Ｒ ｍＱ。
的 ３０ Ｗ ・／ ０ ｋ ｈｔ ，即炼钢电弧炉 由过去的熔化和精炼装置
演 变成现在 的超强度超 高功率 的熔 化装置 ，而熔 化炉料 的主要能源是价格 昂贵 的电能 ，由于 电费 的大 幅度涨价 ， 炼钢 厂必须研 究节省 电能和缩 短熔炼 时间的有效方法 。 为
ｗｅ ｅｉ ｔｏ ｕ ｅ ｏ ． ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｔ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｈ ｇ － ｉ ｈ ｉ ｅ ａ ｃ ＡＦ；ｌ ｎ ｒ ｐ ｒｔｏ ｍｐ ｄ ｎ ｅＥ ｏ ｇ ａｃ ｏ ｅ ａｉ ｎ； ｒ ａ ｔ ｒ ｅ ｃｏ
lf炉电热特性及供电制度
1LF炉电气、热工特性为了便于对问题的分析，将LF炉主电路图简化为三相电原理图。
从电路的角度，经一定方法处理可以把三相电原理图中的电抗器、变压器与短网等用一定的电阻和电抗来表示。
而把每相电弧看成一可变电阻，三个电弧对变压器构成Y形接法的三相负载，中点是金属。
经过一定方法处理（折算），可得到LF炉三相等值电路图。
当LF炉三相等值电路的三相为对称负载时，即三相电压、电流及电弧电阻相等，可以用单相等值电路来表示三相等值电路。
由单相等值电路，根据交流电路定律可以作出阻抗、电压和功率三角形。
某一特定供电制度的LF炉，当能量供给制度确定之后，进行在确定的某一电压下工作电流的选择。
而电气特性是制定供电制度的基础。
LF炉的电气特性主要研究某一电压下，各个电气量值随电弧电流变化的规律性。
根据交流电路定律及阻抗、电压和功率三角形可写出表示电路各有关电气量值表达式，见表1。
为了表示LF炉的“热工”特性，引入耐火材料磨损指数与钢水升温速度概念。
（1）耐火材料磨损指数LF炉电热特性及供电制度阎立懿1，姜周华1，邹俊苏2，张才贵2（1.东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110006；2.上海梅山钢铁股份有限公司，江苏南京210039）摘要：针对梅钢150t LF炉设备、工艺等对该炉现行供电制度进行了分析。
结合150t LF炉电气、热工参数绘制出“电热特性曲线”，提出以连铸为中心的合理供电制度方案，最大限度地发挥设备能力，在降低电耗、电极消耗的同时，降低车间炼钢成本，优化炼钢工艺流程。
关键词：LF炉；电气特性；热工特性；电热特性；供电制度中图分类号：TM924.4文献标识码：A文章编号：1002-1639（2003）01-0029-04YAN Li-yi，JIANG Zhuo-hua，ZOU Jun-su，ZHANG Cai-gui(1.Northeastern University，Shenyang110006,China；2.Shanhai Meishan Iron&Steel Co Ltd.，Nanjing210039China) Based on the eguipment and process of150t ladle furnace in Meishan Iron&Steel Co.,Ltd,the current power supply system are bining electric and thermal parameters of150t ladle furnace，“Electroheat characteristic graph”is drew and the program of power supply system of centre on concasting are advanced.Give play to the ability of eguipment to the greatest extend，low electric energy consumption and electrode consumption and at the same time low the cost of shop steelmaking，optimal steelmaking process flow arerealized.ladle furnaces；electric characteristic；thermal characteristic；electroheat characteristic；power supply system表1各有关电气量值与热工量值关系式参数符号及计算公式相电压/V U!=U3!二次电压/V U总阻抗/m"Z=T+Rarc"#2+o2!电弧电流/kA I=U!Z视在功率（三相）/kVA S=3!IU=3I2Z无功功率（三相）/kvar =3I2o有功功率（三相）/kW P=S2- 2!=3I U!2-I"$o2!电损失功率（三相）/kW Pr=3I2T=P-P arc电弧功率（三相）/kWP arc=3I2R arc=3IU arc=3I U!2-I%$o2!-I"$T电弧电压/V U arc=P arc3I电效率（）#E=P arc P功率因数cos!=P S电弧长度[1]/mm L arc=U arc-40耐材磨损指数/MW·V·m-2R E=U arc2Id2钢水升温速率/C·min-11=3U!·I·cos!·#E·#H60O·=P arc·#H60O·收稿日期：2002-09-23作者简介：阎立懿（1952-），男，副教授，辽宁瓦房店人，主要从事电炉炼钢工艺及设备的研究.2920世纪60年代后期由W.E.schwabe 提出的耐火材料磨损指数这一概念，70年代后被接受，以此来描述由于电弧辐射引起炉壁耐火材料损坏的程度，并以耐火材料侵蚀指数的大小来反映耐火材料损坏的外部条件，表达式如下R E =P arc '·U arc d 2=I ·U arc2d2MW ·V /m 2式中：P'arc 为单相电弧功率，MW ；U arc 为电弧电压，V ；d 为电极侧部至炉壁衬最短距离，m 。
SVG无功补偿设备在电弧炉中的应用方案比较
SVG无功补偿设备在电弧炉中的应用方案比较【摘要】为提高电能利用率，满足国家标准对电能质量的要求，结合现场条件以及电弧炉严重的冲击负荷和炼钢中间要多次停炉加料等因数，无功补偿装置必须具备频繁投切、快速跟踪、可靠运行的性能和特点，选择在电弧炉变压器附近增设无功补偿SVG设备1套，治理后，功率因数应达到0.92以上。
【关键词】SVG无功补偿；电弧炉我公司冶铸电弧炉由一台电弧炉变压器供电，型号为HKSSPZ-18000/110，该变压器为三绕组变压器，一次进线为110KV A，二次出线为184—436V，在主变中除调压线圈外，另增设一个基本线圈，这两个线圈中间用35KV开关串联连接。
基本线圈与调压线圈串联后的电压加在副变高压线圈上，主变低压与副变二次线圈串联，并在低压侧设置短路开关。
炉变电源从变电站通过1800米110KV 电缆传送到炉变前的GIS开关，该开关通过10余米钢丝铝绞线连接炉变。
正常运行方式下，110kV的开关处于运行状态，电炉冶炼作业通过35KV开关进行开断及控制，并通过35KV有载调压开关对电炉冶炼进行电压调节。
另外设计制造10KV专用消谐抽头，并配置开关柜，消谐设备未配备。
该设备在实际运行过程中经统计和电能质量测试分析主要存在问题如下：（1）在运行时的功率因素在0.75～0.84之间波动，功率因数偏低，不能满足供电部门考核要求，无功罚款严重。
（2）注入电网2、3、4、5次谐波电流严重超标。
（3）经现场调查，当电弧炉停产时，在为其供电开关的无功电度表上，仍显示有3.63-3.73A容性电流向电网倒送，经分析为1800米的110KV电缆线路所发出的容性无功功率，除提供给电炉变压器励磁功率外，还有约600Kvar的容性无功倒送给系统，致使原本就较低的功率因数变的更低。
（4）现场可利用场地或空间狭小，无功补偿装置布置非常空难。
因此，为提高电能利用率，满足国家标准对电能质量的要求，结合现场条件以及电弧炉严重的冲击负荷和炼钢中间要多次停炉加料等因数，无功补偿装置必须具备频繁投切、快速跟踪、可靠运行的性能和特点，选择在电弧炉变压器附近增设无功补偿SVG设备1套，治理后，功率因数应达到0.92以上。
基于阻抗模型电弧炉供电系统分析与仿真
ｓ ｌ ｎ ，ｓ ｔ ｕ ｎ ｉ ｒｖ ｄ ｔｒｅ— ｈ ｓ ，ｎ ｎ ｌ ｅ ｒ ｉ — ａ ａ ｔｉ ｅ ａ ｃ ｄ １ ｈ ｆ ｃｓ ｏ ｏ ｔｏ ｍｅｔ ｇ ｅｓ ｐ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｈ ｅ ｐ ａ ｅ ｏ — ｉ ａ，ｔ ｉ ｎ ｍｅ ｖ ｒ ｎ ｍｐ ｄ ｎ ｅ ｍｏ ｅ．Ｔ ｅ ｅｆ ｔ ｆｃ ｎｒｌ ｉ ｅ
际电弧电阻的随机性不吻合。 在 Ｍ ｔｂ ａａ 环境下 ， ｌ 对改进 的三相 电弧炉模型进行仿真 ， 不仅可 以在较宽 的时间范 围内仿真 ， 而且可 以方 便地建立电弧炉供 电系统 。 中选用 电弧阻抗周期性变化的时变规则代替弧长的时变规则 ， 文 从而实现 电压波
动和闪变的仿真研究。
ＷＵ － ｉ Ｙｉ ｘｎ，ＧＥ － ｈ ｎ Ｌｕ ｓ ｅ ｇ，Ｗ ＡＮＧ －ｉ Ｙｕ ｌ ｎ
（ｃｏｌ ｆ ｌｃｒ ａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ＆ Ｉｆｒ ｔ ｎ Ａ ｈ ｉ ｎｖｒｉ ｆ ｅｈｏｏ ， ｎｈｎ２ ３０， ｈｎ） Ｓｈｏ ｏ ｅｔｃｌ ｎｉ ｅ ｎ Ｅ ｉ ｎ ｉ ｎｏｍａｏ， ｎ ｕ Ｕ ｉ ｓｙｏ ｃｎｌｇ Ｍａ ｓａ ４ ０２ Ｃ ｉａ ｉ ｅ ｔ Ｔ ｙ ａ
维普资讯
Ｖ０＿３ Ｎｏ３ ｌ ２ ．
安 徽 工 业 大 学 学 报
Ｊ ｏ ｈ ｉ ｉｅｓｔ ｆ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ． ｆＡｎ ｕ ｖ ｒｉ ｏ ｃ ｎ ｌｇ Ｕｎ ｙ Ｔ
第２卷 第３ ３ 期
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ｐｌａ ｕｔ ｉ ｅｔ ｃｎ ｏｓａ ｇ ｏ ｐｌｃｎ ｏｅｐｒ ｒ ａｃ． ｏｄ ｇ ｏ ｄ ｓｅｕ ｍ ｎａｄ ｔ ｌ ｔ ｙ ｏ ｏｔ ｌｒ ｏ ｎｅＡ ｃｒ ｎ ｔ ｅ ｊ ｑｐ ｎ ｏ ｒ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｌ ｅ ｍ ｒ ｆ ｃ ｉ ｏ ｔ ｃａ ｃ ｒ Ａ ， ｒ ｋ ｇ ａｖｎａｅ ｄｓ ｖｎａｅ ｃｎｔ ｔｕ ｅｔ ｈ ｈｒ ｔ ｏ Ｅ Ｆａｅ ｔｎｉ ｔｅ ａｔ ａｄ ａ ａｔ ｏ ｏｓｎ－ ｒ ｎ ｅ ａ ｅ ｆ ｆ ｈ ｎ ｈ ｄ ｔ ｉ ｇ ｎ ｉｄ ｇ ｆ ａ ｃ ｒ ｃｎ ｏ ａｄ ｎｔ ｔｍｐｄｎｅ ｎ ｏ ｄｓ ｎ ｒ ｎ ｃｍｐｎａｏ ｃｎ ｏ ｅ ｏｔ ｌ ｃ ｓ ｎ－ ｅａｃ ｃ ｔ ｌ ｅｉ ａ ｃ ｒ ｔ ｏ ｅｓ ｉ ｏｔ ｌｒ ｒ ｎ ｏ ａ ｉ ｏ ｒ ， ｇ ｕｅ － ｔ ｎ ｒ ｌ ｈｖ ｇ ａｖｎ ｇ ｏ ｃｎｔ ｔｕ ｅｔ ｔ ｌ ｃｎｔ ｔｍ ｅａｃ ｃｎ ｏ ａｉ ｔ ｄａｔ ｅ ｏｓｎ ｃｒ ｎｃｎ ｏａｄ ｓｎ ｉｐｄｎｅ ｔ ｌ ｎ ｈ ｅ ａ ｆ ａ － ｒ ｏ ｒ ｎ ｏ ａ － ｏ ｒ． Ａ ｅ ａａ ｚ ｇ ｌ ｔｃ ｉ ｃａ ｃ ｒ Ａ ， ｏ ｃ ｔ ａｃ ｈ ｙｉ ｔ ｅ ｃｉｒ ｎ ｇ ｒ ｔ ｏ Ｅ Ｆｉｒ ｕｅ ｂｓ ｍ ｔ ｄ ｔ ｎ ｆｒ ｌ ｎ ｈ ｅ ｒ ｕ ｎ ｈ ａ ｅ ｆ ｎ ｄ ｈ ｉ ｅ ｏ ｅ ｎ ｔ ｅ ｈｗ ｓ ｒｔｎｌ ｋ ｒ ｔ Ａ ， ｌ ｅ ｉｐｒｎｅ ｅ ｃｎ ｒ ｃ ｒ ｏ ｔ ｅ ａｏａｗ ｒ ｃｒ ｎ ｏ Ｅ Ｆａａ ｚ ｔ ｍ ｏ ａｃ ｏ ｓｌ ｔ ｇ ｔ ａｄ ｏ ｉ ｔ ｏ ｕ ｅ ｆ ｎ ｙ ｈ ｅ ｔ ｆ ｉ ｅ ｏ ｎ ｅ ａ
不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与 我一同 ｝ ＿ 作的同志对本研究所做
的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。
学文签魏罄 位作名 戒 论者：
学位论文版权使用授权书
本学位 沦文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规
？工“２ 栩 、，
定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论 文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关
ａｖｎａｅ ｓｃ ａ ｌ ｐｗ ｒ ｓｍ ｔｎ ｈｇ ａ ｓ ｂ ｉ． ｄａｔ ｓ ｈ ｏ ｏ ｅｃｎｕ ｐ ｏ ａｄ ｈ ｔ ｉ ｙ ｇ ｕ ｓ ｗ ｏ ｉ ｎ ｉ ｒ ａｌ ｃ ｔ
Ｋ ｙ ｏｄ ： Ｆｃ ｒ ｔｏ ｐ ｓｉ ， ｔ ｔ ｐｄｎｅ ｅ ｔ ｃ， ｅｗ ｒｓ Ａ ， ｎｃ ｅ ａｏ ｃ ｓｎｉ ｅａ ， ａ ｅ Ｅ ｕｅ － ｍ ｎ ｔｎ ｏ ａ－ ｒ ｎ ｍ ｃ ｒ ｃｎ ａ
ｔ ｒａｏ ｂｔｅ ｒ ｃ ｎｅ ｃｎ ａｄ ｒ ｃｒｎｓｔｇｅ ａｌ ｔ ｏｔ ａ ｈ ｅｔｎ ｗ ｅ ｅ ｔ ｃ ｓｅｉ ｎ ｗ ｋ ｒ ｔ ｎ， ｂｓ ｈ ｐｍ ｌ ｅ ｉ ｅ ｎ ａ ｅ ｔｇ ｏ ｕｅ ｅｉ ｓ ｉ ｅ ｉ ｌ ａ ｌ ｔ ｔ ｈ
ｍｏｅ ａｏｔ ｃ ｎｅ ｅｔ ｇ Ａ ｌ ｔ ｔ ｂｓ ｏ ｐａｔ ｅ ａ ａ ｅ ｆ ｍ ｅ ｄｌ ｕ ｒ ｔ ｃ ｓｌ ｉ ． ａ ｏ ｈ ａ ｓ ｒ ｉ ｄｔ ｏｔｎｄ ｔ ｂ ｅ ａ ａ ｅ ｃｎ ｔ ｎ ｓ ｅ ｉ ｆ ｃ ｃ ａ ｂ ｉ ｒ ｏ ｈ Ｄ Ｌａ ｓ ｅ ｆ ｔ ｙ ＃ Ｆ ｓｏ ｔ ｗ ｏｅ ｃｓ ｈｗ ｏｔｎ ｒ ｕ ｏ ａ ｉ ｔ ｌ ｏ １ Ｅ ， ｗ ｅ ｌ ｐｏｅｓ ｔ ｂａ ｔｅ ｌ ｆ ｎ ｅ ａ ｒ ０ Ａ ｈ ｈ ｈ ｃ ｒ ｏ ｏ ｉ ｈ ｅ ｔ ｓ
数据库进行检索、交流。
（ 如作者和 导师同意网上交流，请在 下力签名；否则视为不同意。 一 ）
学文签蕊建 位作名 减 论者：
竿 日：Ｗ Ｉ、 字期 Ｔ ， ７ ‘
导师签名
桃晓 乞 匀
签字 日期 ：２ ＂５ ２ ２ ｌ ，３
东北大学硕士学位论文
第一章 概述
第一章 概述
１ ． １电弧炉炼钢的历史和发展
１０ 法国的 ９ 年，山 ０ 海劳尔 Ｈｒ ｌ ａｒ 研制成功 特（ｅ ｕ） Ｐ ｚ ｏｔ 在Ｌ ａ 炼钢用三相交 弧 流电
炉成为现代炼钢电弧炉的雏形。二十世纪初发电成本下降高压输电技术的发展为 三相交流电弧炉的推广应用奠定了基础。 ９９ １１ 年德国和美国 １０－９０ 分别首次建成６ 吨和 ５吨炼钢三相交流电 弧炉并投产并首次把继电 器与接触式调节器用于电 弧炉 的电极升降系统．９０ １２ 年杠杆平衡式调节器用于电弧炉提高了电极升降速度．９６ １２ 年德国制造了两台炉盖开出 式电弧炉炉料从炉顶加入。１２ ９７年美国蒂姆肯公司一 台１ ０ ０吨电弧炉投产。１ １ 现炉体开出式电弧炉。１３ 年德国制作了 １ 吨 ９３ ３ 年出 ９６ ８ 炉盖旋转式电弧炉进一步缩短加料时间提高了热效率。至此普通三相交流电弧炉 己 基木成形。之后电弧炉的结构、工艺逐渐完善炉子容量进一步扩大炼钢生产率 逐渐提高炼钢成本逐渐降低。１６ ９４年在美国矿冶石油工程师协会的电炉会议上首 次提出电弧炉超高功率概念并在两台 １５吨电弧炉上进行深入的试验并取得很好 ３ 的效果。此后的工作主要集中在如何超高功率化以后出 现的设备、工艺、冶炼消 耗等方面的问题继续提高变压器的最大功率利用率和时间利用率提高电弧炉炼钢 生产率、降低能耗和冶炼成本。 新中国成立前我国钢铁Ｔ业十分薄弱。直到 ２ ０世纪 ３ ０年代才有几台容量为 ０ ．吨的电弧炉电弧炉钢产量为 １ 万吨。 ０ ． ５ ５１ ． ４ ２ 世纪 ６ 年代以 ０ 前我国只仿造了 ０ 吨、１ 吨、 吨和 ５ 个规格的炼钢电 ． ５ ． ５ ３ 吨４ 弧炉， 都是炉体开出式或炉盖开出 式
控制和恒阻抗控制的优 ！ ＇ ， ｉ
在详细分析电弧炉电气特性的基础上，介绍了制定电弧炉合理工作点的基本
方法；分析了高阻抗电弧炉的运行特性、选择电抗器的必要性以及电抗选择与制 定合理工作点的密切关系，建立了电抗选择优化模型，并以大连钢厂 １＃电弧炉 ０ 的实际数据为例，详细介绍了优化模型的求解过程，制定了最佳供电策略。最佳 供电策略与根据经验选择的供电策略相比，耗电最低，电弧稳定性好。总的来说， 最佳供电策略要远远优于根据经验选择的供电策略。
关键词：电弧炉 电流补偿 恒阻抗
电抗器 优化模型 供电策略东 北大学硕士学位论文Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒｃ
Ｒｅ ｃａ ｃ Ｓ ｌｃｉｎ ｅ ｅ ｒｈ ａ ｔｎ ｅ ｅ ｔ Ｒ ｓ ａｃ ｏ ｅ ｏ ｆ
Ｈｇ － ｐｄｎｅ ｃ ｉＡ ｃ ａｅ ｉ ｉ ｅａｃ Ｅｅｔｃ Ｆ ｒ ｃ ｈｍ ｌ ｒ ｒ ｕ ｎ
东北大学硕士论文
摘
要
高阻抗电弧炉电抗选择的研究
摘
要
本文以大连钢厂 １＃电弧炉改造项日为背景。在查阅了大量相关文献的基础 ０ 上，概述了电弧炉炼钢的历史、工艺和设备以及控制系统发展；以大连钢厂 １＃ ０ 电弧炉为例介绍了电弧炉计算机控制系统的结构、功能及软硬件配置。 在了解电极调节控制器发展的情况下，分析了电极调节装置的选型及控制策 略对电极调节控制器性能的影响；针对电弧炉炼钢的特点，综合考虑了恒电流控 制和恒阻抗控制的优缺点，设计了一种带电流补偿的恒阻抗控制器，具有恒电流
全Ｉ些些途／ － Ｂ Ｃ － ‘一一－ ｉ ｔ ｔ
精炼炉的 技术己 经成熟并具备制造 １ ３ 吨电 炉的 力［ ０ ０ 弧 能 Ｄ ０１ １
第 章概 一 述
１０ 随着科技的进步，电弧炉钢产量及其比 ０ 年来， 例始终在稳步增长。 在这百 年中，电弧炉的设备工艺技术在不断发展，产量不断地提高。尤其 ２ ０世纪 ７ ０年 代以来，电力工业的进步，科技对钢质量和数量的要求提高，大型超高功率电炉 技术的发展以及炉外精炼技术的采用，使电炉炼钢技术有了很大的进步。在钢产 量上， 尽管全球粗钢总量自２ 世纪７ 年代中期以 ０ ０ 来一直徘徊在 ７ ．亿吨之间， ． ８ ０７ 但电炉钢产量比例一直在稳步上升。近年来，电弧炉炼钢的钢产量增长迅速，超 过了钢总产量的增长速度。２０ ００年全世界钢总产量为 ８１５ ４１． ４万吨，其中电炉钢
ｒ ｃ ｎｅ ｉ ｌ ｅ ｐｗ ｒ ｌ ｔ ｔ ｙ ｐ ｓａ ｇ ｅ ｔ ｃ ｏｔ ｍ ｄｌ ｏ ｅｓｐ ｙ ｅ ａ ａ ｐ ｍａ ｏ ， ｕ ｒ
ｍ
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。 论文中取 得的研究成 果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ
Ｔｉｐｐｒ ａ ｄ ｈ ｅ ｎｔｃ ｄ ｅ ｏ Ｄ Ｌ ｎ ｌ ａｙ ｉｂｓ ｏ ｔ ｒ ｏｓｕｔ ｐ ｊ ｔ ａｉ ｓｅ ｃ ｐｎ １＃ ｈ ａｅ ｓ ｅ ｎ ｃ ｒ ｅ ｒ ｃ ｆ ａ ｔ ｏ ｓ ｅ ｏ ｅ ｍ ０
ｅ ｃｉ ａ ｆ ｃ（Ａ ） Ｔ ｅ ｓ ｒ ｔ ｈｉ ， ｕ ｍｅｔ ｄ ｎ ｏ ｓｓ ｍ ｌ ｔｃ ｃ ｍａｅ Ｆ． ｈ ｔ ｙ ｅ ｎ ｓ ｅ ｉ ｎ ａ ｃ ｔ ｌ ｔ ｅｒ ｒ ｕ Ｅ ｈ ｉｏ ， ｃ ｑ ｐ ｃ ｎ ｏ ｒ ｙｅ ｄｖｌ ｍ ｎ ｏ Ｅ Ｆ ｅ ｍａｚｄ ｃｒｉ ｔ ａｇｅｔ ｌ ｄｃｍ ｎ ｔ ｎ ｅｅ ｐ ｅｔ Ａ ａ ｓｍ ｒ ｅ ａ ｏｄ ｇ ａ ｄａ ｏ ｏｕ ｅｔｉ ． ｏ ｆ ｒ ｕ ｉ ｃ ｎ ｏ ｒ ｅ ｆ ａｏ Ｔｋ ｇ ＃ Ａ ａ ｅａ ｐｅ ｔｅ ｒｃ ｒ ｆ ｃｏ， ｒｗ ｒ ａｄ ｆ ａ ａｉ １ Ｅ Ｆ ｘｍ ｌ ｈ ｓｕｔ ｅ ｕ ｔｎ ｈ ｄ ａ ｎ ｓ ｔ ｒ ｎ ０ ｓ ， ｔ ｕ ， ｉ ｎ ａ ｅ ｏｗ ｅ ｃｎ ｇｒ ｉ ｏ Ｅ Ｆ ｐｔ ｃｎ ｏ ｓｓ ｍ ｉｒｄｃｄ ｏｆ ｕａｏ ｆ ｃｍ ｕ ｒ ｔ ｌ ｅ ａ ｎ ｏｕｅ． ｉ ｔ ｎ Ａ ｏ ｅ ｏ ｒ ｙｔ ｒ ｔ ｅ Ｉ ｔ ｃｓ ｏ ｎｅ ｔ ｉ ｐｌｃｎ ｏ ｅ ｄｖｌ ｍｅｔ ｎｌ ｅ ｎ ｅｃ ｏ ｅ ｕｄｒａｄ ｇ ｅ ｔ ｌｒ ｅ ｐ ｎ ａａ ｚ ｔ ｉ ｕｎｅ ｎ ａ ｆ ｓ ｎ ｎ ｏ ｏ ｒ ｌ ｅ ｏ ｈ ｅ ， ｙ ｈ ｆ ｅ ｌ ｆ