چکیده
استفاده از کوره های قوس الکتریکی برای تولید فولاد با کیفیت، به طور فزاینده ای در حال مرسوم شدن است. در همین زمان اندازه کوره های جدید در حال افزایش است تا اجازه ذوب مقادیر بیشتر فلز در یک زمان را بدهد. با این وجود، یک کوره قوسی، به علت تغییرات باری که ایجاد می کند، مشکلاتی را برای مهندس تغذیه به وجود می آورد.
اولین کوره قوسی 60 تنی در این کشور، در پایان 1954 نصب شد و تعیین اثری که بر شبکه تغذیه داشت، مطلوب به نظر می رسید. توان الکتریکی برای کوره از یک اتصال موقتی به سیستم kV 66 از طریق یک ترانسفورمر 66/11 kV 15 MVA بدست می آمد که در انتظار یک تغذیه دائم به طور مستقیم از یک نقطه تغذیه 132/66 kV قرار داشت. در طول تست های خط kV 11، نوسانات ولتاژ از حدود 75 تا تقریبا % 150 ولتاژ طبیعی ثبت شدند. می توان نشان داد که این ناشی از شرایط ایجاد قوس ناپایدار در کوره و امپدانس شبکه تغذیه است. محاسبات مشخص می کنند که حدود % 17 این تغییرات ولتاژ در شبکه kV 66 تولید شده بودند.
در طول بازه اولیه ذوب، شرایط ایجاد قوس به علت شرایط داخل کوره، بسیار ناپایدار هستند. در ابتدا، فلز سرد است و یک الکترود قوس ضعیف را شکل می دهد. همچنین از آنجا که بار از مواد اوراقی تشکیل شده است، در معرض فروپاشی گاه به گاه قرار دارد که یک قوس را اتصال کوتاه می کند.
متناوبا، به علت یک فراتاخت اضافه جریان قبلی، دنده کنترل الکترود ممکن است الکترود را خیلی عقب بزند که باعث می شود، قوس از بین برود. این نوسانات اولیه ممکن است چندین بار در دقیقه با دامنه چند صد آمپر رخ دهند. وقتی بارها شروع به ذوب شدن می کنند، ورودی توان افزایش می یابد و رکوردها نشان می دهند که جریان های نامتعادل حدود 1000 آمپر می توانند در سیستم kV 11 رخ دهند.
اندازه گیری ها مشخص می کنند که افت ولتاژ واقعی روی قوس های بین الکترودها و بار می تواند بین حدود 110 و 400 ولت، بسته به شرایط کوره تغییر کند.
از آنجا که ولتاژهای مختلف در مدار همگی تزویج مغناطیسی دارند، آنها به صورت یکنواخت در سیم پیچی های مختلف توزیع شده اند و هیچ تقویت ویژه عایق انتهای دور ترانسفورمر مانند حالت فراتاخت های صاعقه، مورد نیاز نیست.
1-مقدمه
کوره های قوس الکتریکی در حال حاضر در مقیاس رو به افزایشی برای تولید فولاد به کار گرفته می شوند. در ابتدا آنها برای تولید آلیاژهای با کیفیت استفاده می شدند. با این وجود، با توسعه کوره های بزرگ، استفاده از آنها برای ساخت فولادهای تجاری، در حال تبدیل به مسأله ای اقتصادی است.
از دیدگاه مهندس تغذیه، یک کوره قوس الکتریکی، بار سنگینی را شکل می دهد که خالی از مشکلات نیست. اینها موضوعات مقالات متعددی خصوصا در آمریکا که کوره های قوسی متداول تر از این کشور هستند، بوده اند. بیشتر این مقاله ها به نظر می رسد در رابطه با یکی از دو مشکل (وجود ولتاژهای غیر طبیعی و سوسو زدن نور در همسایگی به علت تغییرات ولتاژ تغذیه) هستند. در برخی موارد، این اضافه ولتاژها به فراتاخت های کلیدزنی نسبت داده شده اند.1، 2، 3، 4 همچنین شواهدی وجود دارد که اضافه ولتاژهایی که در کوره های قوسی رخ می دهند می توانند مرتبط با سایر جنبه های عملکرد کوره مانند وقفه جریان قوس باشند.3 یکی از مؤلفان همچنین در یک مقاله پیشین 5 نشان داده که در برخی واحدهای کوره های قوسی، ولتاژهای اضافه ای می توانند با اتصال ترانسفورمرها و راکتورهای سری با ترتیبی اشتباه نسبت به توالی فاز ولتاژ تغذیه، تولید شوند...