施工技术与应用 囵团四 圜Ｉ 探讨大型钢铁厂负载对发电机组的影响 摘要：由电弧炉引起的负序电流、谐波电流会使发电机转子温升，汽轮发电机轴扭力系统也将受影响。随着钢铁生产规模的扩 大，新型轧钢、交流电弧炉等设备负载将增大，电力企业却无成功的负载应对经验。主电气企业系统以及所辖网络会受到大型钢铁 厂负载严重干扰。 关键词：大型钢铁厂；发电机组；负载 电力系统受大型钢铁厂的负载影响比较大，通常为谐波电流下的不平衡 适用于为６０ＦＩｚ的特性频率时的故障严重状况或非正常的持续时间长的条件。 负载。超高压电力网络为负载的主要供电来源，为此，主电力企业以及临近电 力企业的系统网络会受负载严重影响。经济的发展、社会需求量的增加为我 国钢铁厂做大做强创造了条件，作为重要的电力设备，保证发电的稳定与安 全是为用户提供可靠电源的前提。减轻发电机组受大型钢铁厂产生负载的影 响，有必要做好研究工作，走新型工业化道路，实现无副作用的生产。 一发电机组受大型钢铁厂负载影响浅谈 （一）闪变 不断变化的电弧、电弧熄灭与电弧触发会导致电流的出现，电力系统的 内部电力会受此电流出现波动，人类感官也会受波动的刺激。系统源阻抗、负 载峰值功率决定闪变大小。 （二）不平衡相 相间为变动的电弧炉功率的对称基础。为此，轧钢设备与电弧炉会引起 较大的非正序电流与基波。若转动器件定子绕组里存在此电流，交流电流将 导致转子表面温升。 （三）谐波 轧钢机驱动系统与电弧炉的传送会导致电流以及非正弦电压的出现，由 此引起传统的基频倍数变动谐波以及与基频无关联的谐波。旋转设备会受谐 波影响出现过热以及敏感负载的操作也出现瑕疵，也会加快旋转设备中机械 疲劳。 （四）加栽 发电机输出水平受负载快速变动而出现冲击性影响，此变动将加快发电 机系统老化，系统的振荡由系统状态决定。 （五）谐振 发电机谐振与轧钢机、电弧炉的电源系统产生谐振，机组会因谐振受损坏。 二关于保护问题 （一）当前保护 相关的电弧炉保护问题并没有在电力系统以及发电机组的配置上得以 考虑，保护具有局限性。在对发电机组受到影响的保护上，某些影响保护尚未 出现，比如闪变、冲击负载、谐波等。另外，负序分量可由负序继电器测出，但 对某谐波引起的旋转设备温升则为力；针对轴系统的扭力谐振在许多发 电组中并无配备保护，在高压直流线、串联补偿交流线路周围的谐振次同步 保护无法实现钢厂负载对发电机谐振的影响保护。同时，还要检测超谐波谐 振以及谐波，二次谐波也要引起注意。不稳定电压与崩溃可因缺乏总体控制 配置而出现，发电系统或电机可能以欠压或低频保护不稳定与崩溃现象。 总之，对发电机受到的大型钢铁厂负载作用的完整保护尚不存在，微机 技术、数字技术是发展控制系统，提高保护能力的可能性选择，可降低干扰。 （二）缓解影响技术 １．接口问题 在规划钢铁厂环节，要重视接口问题，保证工程接口质量，充分研究供电 保护、持续性、可靠性以及质量。设计钢铁厂时，要考虑电力系统受到设计参 数的影响程度，驱动系统是否为过滤波对于钢铁生产投入与扭力谐振有重大 影响。在运行操作时，电力系统将受电弧炉运行顺序的影响。操作电弧炉时， 可降低工作效率以实现影响程度的降低。因为影响的相互，企业间工作人员 要合作探究，在钢铁生产效率提高时，确保电力系统不受太大影响。 ２．汽轮发电机 现有保护存在的缺陷是有目共睹的。以传统设计法得到的继电保护系统 发电系统中的缓解措施有：发电机设计变更、系统与发电机连接变更、安装异 常情况监视装置于发电机处。 通过变更设计，发电机的负载影响抵抗力将提高。以技术改造方式提高 发电机的负载对抗性能比较困难，若规划中囊括维修费用，技术改造具有一 定经济性。但并不能全部改造发电机组。发电机组位于小型钢铁厂周围，则以 更新设计的方式，提升其对谐波间电流的适应特性，增加绕组缓冲性能，阻断 特性在转子绕组中也会增强，提高固定环收缩余度，但要重视耦联情况。 对钢铁厂附近的汽轮发电机转子组件进行模式化实验，能够得到固有频 率。对转子组件固有的频率可由机械改造法实现，但要重视其他谐振频率。 另外，非基频电流也在连接点被测量到。系统的差异导致配置的不同，同 样的发电机也存在固有频率的差异。为此，监视各发电机的非基频比较合适。 得到的监测数据可向系统操作者提供资料，启动控制等行为也可以信号为参 考。比如钢铁厂跳闸、发电机跳闸、系统配置、调整钢铁厂操作等。 汽轮发电机会因快速变动的电弧炉而出现冲击负载。系统中的各套机组 耦联形式与变动的电弧炉功率大小决定冲击负载程度。发电机组中的电磁系 统会受到冲击负载的影响，削减机组使用期限。在系统发生事故时，发电机组 也会受较大变化的冲击负载影响，在事故之后，钢铁企业、电气企业要合理制 定钢铁生产运行操作的计划。 ３．扭力监视器 汽轮发电机轴受扭力应力的影响程度以扭力监视器实现，以对电气输入 速度与信号进行的机械测量实现机械谐振的检测。脉动扭力的出现以及轴系 统应力的增加是系统故障、甩负荷、线路切换、自动重合闸以及近区故障状态 的失步引起的。汽轮发电机轴系统上出现的谐振也是振荡发生在补偿串联线 路上的主要原因。为此，在轴系统扭力监视中发现，短时事件与轴系统出现扭 力现象关联较大。 跳闸与报警是轴系统扭力监视设备的主要功能。出现的异常条件与事件 的数据估价都可通过设定报警而来。谐振条件的水平较高可启动跳闸，在设 备寿命损耗情况被预先确定，通过继电器保护功效，小型钢铁厂断路器或汽 轮发电机的断路器可被跳开。对正在经历的用户边界水平记录、信息可通过 闪变监视器在发电机处的安装实现，但此监视器无保护功能。 三结语 在电力的连接系统中，发电机组与周围电力用户将受到大型钢铁厂产生 的负载的严重影响。当前，钢铁厂导致的负载可能出现的隐含问题尚未明确 标准。电力系统中会受到钢铁企业负载产生的谐波影响，造成不平衡的系统 负载。发电机因负载不平衡与谐波而出现温升进而损坏。当前机组保护设计 对出现的问题很难从根本上治理，钢铁企业与电力企业可联合起来，合作交 流问题的解决办法，对潜在问题提高认识。 参考文献： …１翟友存．微波辅助常温下制备负载型纳米ＴｉＯ２的实验研究【Ｄ１．天津工业大 学，２０１３． 【２］孙向东，丁秀丽．螺杆膨胀动力机余热发电机组在钢铁厂的应用 ６金设 备管理与维修，２０１０，（６）：１０－１１ 『３】刘杰，周从钊域析钢铁厂ｃｃＰｐ上利用田娥市建设，２０１０，（２４）：４０—４１． 『４】沈军，李贺昌首钢京唐供电系统孤网运行的可行一ｒｉＯｔ究Ⅱ］．冶金动力， ２０１３，（７）：１－３，１１ ［５】王斌热电联产机型配置在钢铁企业的应用分析明． 台金动力，２０１１，０１（４）： ４３－４５． ・４６１。
