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北京科技大学2006.3
1超高功率供电电弧炉的电气运行理论和操作技术的不断进步：近期采用“高电压、长电弧、高功率系数”的操作制度；01炉衬的热负荷大幅度增加，相应的技术发展有：提高耐材质量、水冷炉壁、泡沫渣等；02
熔炼工艺的变化：为了充分利用变压器的能力，传统的电弧炉三期操作消亡，电弧炉变成了一台高效的熔化炉；二次回路的电流强度大大增加，降低回路阻抗和进一步改善三相平衡成了重要问题；
电弧炉机械结构、自动化系统不断进步，促进了高效、优质、低成本三方面综合发展，如底出钢技术，过程计算机控制；熔炼周期缩短，物料输送和试样化验等负担大大增加。
2.1技术背景近年电炉钢比约15%，约3200万吨/年电炉电耗约占总能耗的60~70%大于50t/35MVA电炉已有50余座投产引进大型电炉，约计4~5亿美2.2技术路线基于大型交流电弧炉现有装备电气运行合理化达到高效、节能的目的充分发挥主变压器的能力
高阻抗电弧炉主电路
合理供电技术的电工学基础
电弧炉炼钢供电制度应用的基本公式（1）
电弧炉炼钢供电制度应用的基本公式（2）
超高功率电弧炉与小电炉电气运行的比较
2.4关键技术确定电气运行的基本参数01操作电抗的非线性(测定、建模)02可操作(S,PF)的工作点总表03优化供电曲线04
Schneider线路监控仪
(211专款购置)型号：CM-22502台CM-23501台精度：0.2级软件：SMS-1500记录：笔记本电脑功能：硬件、软件(下页)
功能表01硬件功能PowerLogic2000电力参数线路监控仪是一种多功能数字仪表，集数据采集、控制设备于一体，能替代多种仪表、继电器、传感器及其它元件。02软件功能SMS-1500软件支持各种实时数据显示，包括表格、直方图和模拟表盘等。SMS-1500软件面向客户，包括创建用户表格，增添电气参数等。
建立电抗模型的基点基波50赫兹的含有各次谐波的正弦波01要求模型满足电弧炉电极电流从开路到短路的过程中，操作电抗随电极电流的变化服从一种变化规律03运行中三相不平衡系数为1.66%02模型与谐波分析有较好的吻合04
工作电流Curve1Curve2Curve3Curve4Curve5Curve6级别U2SPFSPFSPFSPFSPFSPF221050430.919450.908480.897510.886530.874550.862211004450.911480.9480.888500.876530.863550.84920962430.903450.891480.878500.864530.850550.83519924430.894450.881480.866500.852520.836550.8218888430.885450.870470.855500.838520.821550.80417855420.874450.858470.841500.824520.805540.78616825420.862450.845470.826500.807520.786540.76515800420.851450.833470.813500.792520.769540.746
制定电弧炉炼钢供电制度的基本原则以安全、稳定、高效运行为依据，选择供电曲线的电气运行工作点。即要求：表观功率S≤SF功率因数≤0.84~0.85≥0.75电弧功率近可能大MaxParc设定电能需求量和各阶段时间长度。要求总通电时间符合生产节奏要求。尽量简化供电曲线，减少有载切换电压级别次数。010302040506
3大型电弧炉炼钢供电制度的研究天津钢管公司150t/90MVA超高功率电弧炉01抚顺特殊钢公司50t/35MVA超高功率电弧炉02南京钢铁集团公司70t/60MVA高阻抗电弧炉03
炼钢过程中电气运行状态的评价
测量精度的评价01三相电压、电流、有功、无功、视在功率、功率因数及对应均值的相对误差最大值为0.97%02
?电流A电压kV平均值1160.5030.69标准差S19.260.11变异系数CV=1.66%0.36%
起弧期氧化精炼期熔化期
起弧期氧化精炼期熔化期
式中：
电抗率K=Xop/XscXsc短路电抗(接近于基波下的电抗值)Xop操作电抗(含各次谐波的电抗值)其中，n为谐波次数(n=1~31)An为第n次谐波的分量(An=an/a1,与前面付立叶公式相同)0103020405
抚钢50tUHP－EAF工作电抗模型
南钢100t高阻抗电弧炉的工作电抗模型
电压U2（V）89286583981178676
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