| عنوان فارسی مقاله: | مطالعه مقایسه ای مبدل ای سی دی سی در کوره قوسی جریان مستقیم با توان بالا |
| عنوان انگلیسی مقاله: | A Comparative Study of AC/DC Converters for High-Power DC Arc Furnace |
| دانلود مقاله انگلیسی: | برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf اینجا کلیک نمائید |
| سال انتشار | 2005 |
| تعداد صفحات مقاله انگلیسی | 11 صفحه |
| تعداد صفحات ترجمه مقاله | 20 صفحه |
| مجله | مجله سیستم های قدرت |
| دانشگاه | دانشکده برق تولوز کشور فرانسه |
| کلمات کلیدی | کوره قوسی مستقیم، منبع تغذیه مستقیم، برنامه های صنعتی، کیفیت توان، کاهش اثر چشمک زن ، شبیه سازی |
| نشریه | IEEE |
فهرست مطالب:
چکیده
۱ مقدمه
۲ ساختار و کنترل منابع کوره قوسی مستقیم
A مبدل جریان مستقیم/ متناوب کلاسیکی
B مبدل AC/DC توان واکنشی ثابت
۳ مقایسه بین منابع DC با کنترل توان ثابت و منابع تریستور
A ارزیابی اثر چشمک زن
B ارزیابی انرژی منتقل شده به قوس الکتریکی و تعادل مقایسه ای
نتیجه گیری
بخشی از ترجمه:
مقدمه
در صنعت فولاد از کوره های قوس الکتریکی برای ذوب مواد زائد (۳۵ درصد از تولید فولاد جهان) استفاده شده است. یکی از قدرتمندترین بارهای الکتریکی کوره های قوس الکتریکی بوده و با جریان برق متناوب یا مستقیم تغذیه می شوند. راه حل جریان مستقیم با توجه پدیده های چشمک زن، ضریب توان و هارمونیک ، از آلایندگی کمتری برای شبکه های توان برخوردار می باشد.از لحاظ کلاسیکی، برای کوره قوس مستقیم ۱۰۰MW ، تغذیه شده توسط یکسوکننده های تریستور با تعداد پالس ۲۴، جریانات هارمونیک رده پائین در نقطه PCC پائین تر از ۱ درصد از جریان اصلی می باشند. اثر چشمک زن ، القاء شده به خاطر مدولاسیون کم فرکانس (بین ۰٫۵-۲۰Hz) ولتاژ در PCC ، عامل اصلی اختلال به شمار می رود.برای تعدیل نوسان توان واکنشی SVC یا STATCOM باید به یکسوکننده ها اضافه شود.اندازه گیری SVC یا STATCOM به سطح این نوسانات بستگی دارد. در مقایسه با STATCOM ، ساختار SVC با راکتورهای تحت کنترل تریستور (TCR) راه حلی کم هزینه در این سطح از توان به شمار می رود.راه حل STATCOM بر اساس مبدل های منبع ولتاژ ، دارای حجم کمی بوده (فیلتر غیر انفعالی) و با توجه به نوسانات توان واکنشی ، دارای زمان پاسخگویی بهتری می باشد. هدف این فصل نشان دادن نحوه کاهش اثر چشمک زن بر شبکه توان و جلوگیری از بکارگیری یک SVC یا STATCOM می باشد. در مقایسه با راه حل STATCOM ، که توان واکنشی را کاهش داده و اثری بر کار کوره ندارد، استراتژی کنترل توان ثابت جدید، که در یکسوکننده های دیود/ ساختار برشگر الکتریکی کاربرد دارد، انرژی الکتریکی الکتریکی منتقل شده به کوره را افزایش می دهد. حسن اصلی از نظر فولاد کار آن است که می تواند بهره وری کوره را افزایش دهد.
بخشی از مقاله انگلیسی:
INTRODUCTION
ELECTRICAL arc furnaces are used in the steel industry tomelt scraps (35% of the world steel production). They areone of the most powerful electrical loads and they can be suppliedwith alternating current or direct current. The dc solutionis less polluting for the power networks, regarding flicker, powerfactor, and harmonics [1]. Classically, for a 100-MW dc arc furnace,supplied by thyristor rectifiers with a pulse number of 24,the low-rank harmonic currents at the point of common coupling(PCC) are lower than 1% of the fundamental current [2]. Theflicker effect, induced by the low-frequency modulation (between0.5–20 Hz) of the voltage at the PCC, is the major disturbance.A static var compensator (SVC) or a static synchronouscompensator (STATCOM) must be added to the thyristor rectifiersto compensate the reactive power fluctuation. The dimensioningof the SVC or STATCOM depends on the level of thesefluctuations. Compared to a STATCOM, an SVC structure withthyristor-controlled reactors (TCRs ) and shunt passive filters isa low-cost solution at this level of power. The STATCOM solution,based on voltage-source inverters, has a reduced volume(no passive filter) and a better response time with respect to thereactive power fluctuations. The aim of this paper is to showhowit is possible to reduce the flicker effect on the power network and to avoid the use of an SVC or a STATCOM. Compared to aSTATCOM solution, which compensates the reactive power andhas no effect on the furnace working, the new constant powercontrol strategy, proposed by the authors, and applied to a dioderectifiers/choppers structure allows increasing the electrical energytransferred to the furnace. This is a major advantage for thesteelmaker who can increase the furnace productivity.II. STRUCTURE AND CONTROL OF THE DC ARCFURNACE SUPPLIESA. Classical AC/DC ConverterClassical supplies for dc arc furnaces use full-bridge thyristorrectifiers [Fig. 1(a)] connected to medium voltage (33 kV) withspecial coupling transformers. This special coupling is used toget a pulse number for the rectifiers. At the output,each rectifier is connected to the anodes with inductor in series.Usually, the inductor value is 250 H. The arc voltage iscontrolled by the cathode height and the current is controlled bythe thyristor rectifiers. The switching frequency of thyristors isfixed by the frequency of the power network and then the bandwidthof the current control loop is limited. In classical supply,the operating mode is a constant current control with an averagearc voltage controlled by the cathode position [3].Fig. 2(a) shows the output waveforms for a classical supplyusing thyristor rectifier. In this case, the arc furnace capacity is100 tons, and the power level is 100MW. The scraps are chargedin two times and the tap-to-tap time is about 45 min.At , the first scraps basket is charged into the furnace As shown in Fig. 2(a), the arc voltage variations cannot becompensated by cathode regulation because it is a heavy mechanicalsystem with a response time of 1 s.When the arc furnace is working, the large variations of arcvoltage induce current dips, short circuits, and sometimes anarc disrupt [Fig. 2(b)]. In some cases, to avoid current dips andarc disrupts, the value of the smoothing inductors is set to 1mH, which increases the total cost of the supply and reduces theefficiency. In any case, during the tap-to-tap time, we get largeactive and reactive power variations. As it shows the expressionof voltage drop at the PCC (1) the reactive and active powervariations induce flicker effect on the power network ( is thevoltage at the PCC for no load, and are, respectively, the To minimize the reactive power variations, it was proposedin [4] and [5] to use thyristor rectifiers with freewheel diodesworking with a constant reactive power control strategy .
| عنوان فارسی مقاله: | مطالعه مقایسه ای مبدل های جریان مستقیم / متناوب در کوره قوسی جریان مستقیم با توان بالا |
| عنوان انگلیسی مقاله: | A Comparative Study of AC/DC Converters for High-Power DC Arc Furnace |
خرید ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد
خرید نسخه پاورپوینت این مقاله جهت ارائه