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电石生产工控机控制（电弧炉对电网影响） |
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2 电石生产过程优化及节能改造方案及控制柜设计
2.1电弧炉对电网的主要影响
2.1.1电网质量问题概述
近年来，由于电力电子装置的广泛应用，电弧炉等非线性负荷在供电系统所占比例的增加，供电系统的波形畸变、电压波动与闪变、三相不平衡等现象越来越严重，这些问题对供电网的电能质量产生了十分严重的影响。
2.1.2主要影响
(1) 谐波问题
早在本世纪20—30年代，供电系统的波形畸变即谐波问题就已引起人们的注意。而60—70年代以来，由于电力电子技术的发展，变流设备、电弧炉等大容量的非线性负荷的日益增加，谐波危害日益明显，使得人们对供电系统及电力系统的谐波问题日益关切，对谐波问题进行深入而细致的研究。
粗略地说，电力系统及供电系统的谐波具有如下危害：
① 降低供电系统的功率因数，增加配电网络的能量损失，使电能的生产、传输和利用的效率降低；
② 使电气设备过热、绝缘老化，产生振动和噪声，缩短用电设备的寿命；
③ 在一定的条件下，谐波会引起电力系统局部出现共振，造成电容器等因过负荷或过电压而损坏；
④ 对通信系统、电子设备和计算机系统造成干扰；
⑤ 引起继电保护和自动控制装置误动作；
⑥ 使电能计量出现误差甚至出现混乱。
为解决上述的谐波问题，70年代以来，各工业国家纷纷投入很多力量对谐波问题进行研究。在多年研究的基础上，世界上许多国家都已制定了限制谐波的国家标准或全国性规定。我国对谐波问题的研究虽起步较晚，但在1984年我国水利电力部就颁布了“电力系统谐波管理暂行规定”[3]，1994年又颁布了公用电网谐波的国家标准[4]。这些标准对于解决谐波电力系统及供电系统的危害具有十分重要的意义。
(2) 电压波动与闪变
供电网的电压波动与闪变主要由大容量的冲击性负荷引起，这类负荷主要有大型轧机和电弧炉。当系统的短路容量较小时，这些冲击负荷会引起电网电压的剧烈波动，严重时会使其他用户无法正常工作。当电网电压波动时，会引起照明设备的不稳定，。人眼对4-20Hz的照明闪烁特别敏感，因此，当电网电压波动在一定的频率范围时，所引起的照明闪烁会使人感到烦燥不安，使从事生产操作的工人无法集中注意力而易于发生事故。
(3) 三相不平衡
当供电系统的三相负荷不对称时，则三相电压、电流不再对称。当用对称分量法的观点来分析系统时，可以认为由于负荷的不对称产生了负序电流。这时常用常称系统处于三相不平衡状态。负序的基波电流对发电机、电动机均会造成较大危害，会产生转子局部过热，产生振动和噪声，并会使继电保护及自动装置产生误动作。不仅如此，负序电流还会增加发电设备和输电线路的损耗。因此，近年来人们对三相不平衡问题也十分关注。美国电机与电子工程师学会的非正弦工作组于1996年初提出建议，建设由“谐波污染”和“不对称污染”两个指标来评估电网电能质量[5]。
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