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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。
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。
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)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。
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【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。
