Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Moallem,Hamid Reza Karshenas
مهدی معلم (استاد مشاور) حمیدرضا کارشناس (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saeed Khanbabapour
سعید خان باباپورگاوزن

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1383

TITLE

Harmonic Modeling of Electrical Arc Furnace and TCR in Frequency Domain for Passive Filter Design
Electric Arc Furnaces (EAFs) are loads that are characterized by non-linear, time-varying and stochastic behavior. Furthermore, EAFs injects large amount of harmonics to the grid besides having poor and varying power factor in different operating conditions. Large variation of reactive power consumed by an EAF leads to voltage flicker in the Point of Common Coupling (PCC), and therefore these loads are almost invariably accompanied by a Static Var Compensator (SVC). To prevent excessive harmonic injection to the grid (associated with EAF and the Thyristor Controlled Reactor (TCR) of the SVC), the capacitive part of SVC is normally implemented by means of notch filters. To perform studies for the design of these filters, the whole system, including EAF, SVC and the rest of system must be accurately modeled in the frequency domain. Any error in modeling results in improper filter design and consequently inadequate performance. In this thesis, different EAF and TCR models in frequency domain are examined. A new model is proposed for EAF to cover its behavior in all operating conditions. Different notch filters, including Pi-type and C-type filter are studied. Design criteria for designing Pi-type filters are mentioned. All the above analyses are applied to a case study regarding upgrading EAFs in Mobarakeh Steel Complex in Isfahan . Various simulations are carried out to compare the performance of different topologies.
کوره‌های قوس الکتریکی از جمله بارهای بزرگی هستند که مشخصه‌ی ولتاژ- جریان آنها غیرخطی، تغییرپذیر با زمان و تا حدودی تصادفی می‌باشد. طیف هارمونیکی گسترده، دامنه‌ی بالای هارمونیک‌های تولیدی، ضریب توان پایین و تغییرات زیاد در توان اکتیو و راکتیو مصرفی، از جمله مشخصات این نوع بارها می‌باشد. جهت جبران توان راکتیو و رفع فلیکر ولتاژ در این بارها معمولاً از SVC استفاده می‌شود. با توجه به تزریق زیاد هارمونیک‌های جریان توسط کوره‌های قوس و راکتور متغیر جبران‌کننده (TCR), عموماً خازن‌های موجود در SVC به صورت فیلترهای پسیو پیاده‌سازی می‌گردند. مرسوم‌ترین روش برای طراحی این فیلترها یافتن مشخصه‌ی امپدانسی سیستم در حوزه‌ی فرکانس و مشاهده‌ی تأثیر این فیلترها بر این مشخصه می‌باشد. در این پایان‌نامه ضمن بررسی مدل‌های مختلف کوره‌ی قوس و TCR در حوزه‌ی فرکانس و مقایسه‌ی آنها با یک شبیه‌سازی زمانی, یک مدل جدید غیر خطی از کوره‌ی قوس نیز در حوزه‌ی فرکانس ارائه شده است. در ادامه انواع فیلترهای پسیو شامل فیلترهای شکافی، فیلترهای نوع PI و فیلترهای نوع C مورد مطالعه قرار گرفته و ضمن بررسی معایب و محاسن هر یک، به نحوه‌ی طراحی این فیلترها نیز پرداخته می‌شود. روش ارائه شده برای طراحی فیلتر نوع PI برای اولین بار در این تحقیق ارائه شده است. با ارتقاء توان مصرفی کوره‌های قوس و نصب راکتورهای سری جدید در شبکه‌ی فولاد مبارکه اصفهان, این مجتمع نیاز به نصب SVC های جدیدی خواهد داشت. با بکارگیری مدل‌های بدست آمده برای کوره‌ی قوس و TCR در حوزه‌ی فرکانس به طراحی انواع فیلترهای پسیو با آرایش‌های مختلف برای شبکه‌ی فولاد مبارکه اصفهان پرداخته ‌شده و عملکرد آنها با یکدیگر مقایسه شده است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی