2. آشنائی با کوره های قوس الکتريکی DC و مقايسه آن با کوره های AC
مهدی معلـــم
دانشگاه صنعتی اصفهان
آذر ماه 1388

3. DC ARC Furnace

4. سر فصلها 1- سيستم الکتريکی کوره های قوس DC
4- مقايسه مشخصه های الکتريکی کوره های قوس AC و DC
5- مقايسه کيفيت توان الکتريکی کوره های قوس AC و DC
6- مقايسه مصرف انرژی و الکترود در کوره های قوس AC و DC
7- مقايسه جبرانسازی و اقتصادی کوره های قوس AC و DC

5. مزايای کوره DC نسبت به AC
- کاهش مصرف الکترود
- کاهش مصرف انرژی
- کاهش نقاط داغ و تشعشع در ديواره
- کاهش فليکر با کنترل بهتر توان راکتيو
- حرارت همگن در ذوب با هم زدن يکنواخت و شديد ذوب
- کاهش هزينه سرويس و نگهداری به خاطر تعداد المانهای مکانيکی کمتر
- آلودگی کمتر
- عدم نياز به SVC و سيستم جبران بزرگ (جبران کمتر)
- لرزش و صدای کمتر

8. سيستم الکتريکی کوره AC

10. سيستم الکتريکی کوره DC

12. ساختار ک.ق.ا. با جریان مستقیم

14. ترکيب آند در کوره های قوس DC

15. توزيع حرارت در کوره AC و DC

16. شماتيک يکسو کننده 12 پالسه

17. شماتيک يکسو کننده 24 پالسه

18. استانداردهای ترانسها و يکسو کننده های کوره های DC

19. ترانس کوره های DC

20. يکسو کننده کوره های DC

21. Power-voltage curves for DC arc furnace

22. مقايسه کوره های DC و AC - مصرف انرژی 5 تا 7 درصد کمتر
- مصرف انرژی تا 7 درصد کمتر
- مصرف الکترود درصد کمتر
- جريان و قوس پايدارتر
- مصرف نسوز درصد کمتر
- فليکر درصد کمتر
- حرارت يکنواخت در مذاب
- هم زدن يکنواخت در مذاب
- امکان شارژ DRI بيشتر
- سرويس و نگهداری کمتر
- آلودگی و غبار کمتر
- جبران کمتر

24. بررسی کيفيت توان يک کوره DC

25. طيف هارمونيک های طرف AC

26. بر اساس استاندارد IEC

31. سيستم جبران برای کوره DC

34. کنترل کوره DC

35. اثر راکتور طرف DC روی فليکر

36. تغييرات توان راکتيو با جبران و بدون جبران

37. کوره قوس با دو الکترود

40. مشخصات کوره قوس با دو الکترود

41. مشخصات کوره قوس با دو الکترود

42. مشخصات کوره قوس با دو الکترود

43. مشخصات کوره قوس با دو الکترود

44. مزايای کوره های قوس DC نسبت به AC
Advantage Of D.C. Arc Furnace Over A.C. Arc Furnace 
DC mode of operation ensures high arc stability, eliminates inrush currents and disturbances in Power System.
 Reduces electrode consumption by 60%.
Lower energy consumption by 5 - 7%.
Absence of Hot Spots and Lower refractory consumption by 20%.
DC flicker is 20% of AC flickers as current control reduces fluctuation of reactive power, Can also work on weak lines.
Homogeneous temperature & composition due to intense stirring in molten metal.
Ability to melt high percentage of DRI in the charge.
Fewer mechanical components with less wear & tear reduce maintenance costs to only 40%.
Environment friendly system with lower dust load by 80% & hence lower cost of pollution control equipment
UNIARC does not require Static VA Compensators for operation.   
مزايای کوره های قوس DC نسبت به AC

45. محاسبه اقتصادی کوره DC و AC

46. روندبهبود بهره وري كوره هاي قوس الكتريكي

47. اطلاعات چند کوره DC در حال کار

48. مطالعه ميزان هارمونيک های ميانی در يک کوره قوس DC

49. Load and Supply Characteristics
DC Arc Furnace
Contract demand of 100 MW
345 kV PCC, 7811 MVA SC
SVC on 34.5 kV Bus
2nd, 3rd, 5th, 7th, 12th (HP) filters

50. Load Current Statistics

51. Load Current Waveforms
295KV
0.0V
-295KV
1.67 ms/div
0.00ns
33.33ms
Snapshot Waveform
Model 9010/9020 8V/8I
BMI Meter
04/02/ :06:34.00 PM
Three Phase Wye 2 4 6
250.0A
0.0A
-250.0A
303KV
0.0V
-303KV
1.67 ms/div
0.00ns
33.33ms
Snapshot Waveform
Model 9010/9020 8V/8I
BMI Meter
04/02/ :55:34.00 AM
Three Phase Wye 2 4 6
Light Load
Heavy Load

52. Arc Furnace Generated Waveform Distortion
Difficult to classify and separate phenomena
Attributes of both transient and steady state phenomena
Waveform distortion characteristics change rapidly
Observed interharmonic levels may be due to actual interharmonic injection, a side effect due to the changing load, or both
Use appropriate analysis method based on expected impact to system
Harmonic, Interharmonic, Transient, Flicker, Unbalance

53. Interharmonic Impacts
Makes filter design more difficult
Adverse impact on control systems
Can excite low frequency oscillations in mechanical systems
Communications interference
Light flicker

54. 12 Cycle Snapshot 250.0A 0.0A -250.0A 298KV 0.0V -298KV 10.00 ms/div
0.00ns
200.00ms
Snapshot Waveform
Model 9010/9020 8V/8I
04/26/ :35:14.00 AM
Three Phase Wye Ia

55. Spectrum of Snapshot

56. Results for Currents

57. More Current Results

58. Results for Voltages

59. More Voltage Data

60. More Voltage Data

61. Conclusions
IEC measurement methods are relatively easy to apply - similar level of effort as for harmonic measurements
Measured levels are low
Difficult to measure accurately (A/D resolution)
Statistical techniques required (many samples)
Low levels can cause observable impacts
More work on relating impacts to measured levels required

62. با تشکر و قدردانی