NB/T 41010-2018
基本信息
标准号： NB/T 41010-2018
中文名称：交流电弧炉供电技术导则电能质量控制
标准类别：能源标准(NB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
NB/T 41010-2018.Power supply technical guidelines for AC electric arc furnace-Power quality control.
1范围
NB/T 41010规定了交流电弧炉电能质量控制的通用性要求、控制方案、装置设计与参数校核以及运行控制。
NB/T 41010适用于110 kV~330 kV专线供电的70t~250t 初炼交流电弧炉、70t~300t钢包精炼炉系统,其他类型交流电弧炉供电系统可参照本标准。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 14549- 1993 电能 质量公 用电网谐波
GB/T20298静止无功补偿装置(SVC)功能特性
GB/T 26868- -2011高 压滤波装置设计与应用导则
DL/T 1216 配电网静止同步补偿装置技术规范
DL/T 1217磁控 型可控并联电抗器技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1交流电弧炉AC electric arc furnace ; ACEAF
以交流电弧作为主要热源的炉子。交流电弧炉是初炼交流电弧炉(EAF)和钢包精炼炉(LF)的总称。
3.2电能质量power quality; quality of power system
电力系统指定点处的电特性，关系到供用电设备正常工作(或运行)的电压、电流的各种指标偏离基准技术参数的程度。
注:基准技术参数一般是指理想供电状态下的指标值,这些参数可能涉及供电与负荷之间的兼容性。
[GB/T 32507-2016,定义2.1.1]
1范围
NB/T 41010规定了交流电弧炉电能质量控制的通用性要求、控制方案、装置设计与参数校核以及运行控制。
NB/T 41010适用于110 kV~330 kV专线供电的70t~250t 初炼交流电弧炉、70t~300t钢包精炼炉系统,其他类型交流电弧炉供电系统可参照本标准。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 14549- 1993 电能 质量公 用电网谐波
GB/T20298静止无功补偿装置(SVC)功能特性
GB/T 26868- -2011高 压滤波装置设计与应用导则
DL/T 1216 配电网静止同步补偿装置技术规范
DL/T 1217磁控 型可控并联电抗器技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1交流电弧炉AC electric arc furnace ; ACEAF
以交流电弧作为主要热源的炉子。交流电弧炉是初炼交流电弧炉(EAF)和钢包精炼炉(LF)的总称。
3.2电能质量power quality; quality of power system
电力系统指定点处的电特性，关系到供用电设备正常工作(或运行)的电压、电流的各种指标偏离基准技术参数的程度。
注:基准技术参数一般是指理想供电状态下的指标值,这些参数可能涉及供电与负荷之间的兼容性。
[GB/T 32507-2016,定义2.1.1]
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标准内容
备案号：64320—2018
中华人民共和国能源行业标准
NB/T41010—2018
交流电弧炉供电技术导则
电能质量控制
Power supply technical guidelines for AC electric arc furnace-Power qualitycontrol
2018-04-03发布
国家能源局
2018-07-01实施
NB/T41010—2018
规范性引用文件
3术语和定义
4逆用性要求
5电能质量控制方案
6电能质量控制装置设计与参数校核7运行控制
附录A（资料性附录）国内典型的超高功率电弧炉电能质量控制装置附录B（资料性附录）TCR的谐波电流发生量附录C（资料性附录）考虑问谐波的2次滤波支路参数校核方法附录D（资料性附录）无源滤波器参数校核仿真案例·参考文献
本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草NB/T41010—2018
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承扭识别这些专利的责任本标准由全国中压中流等级和频率标准化技术委员会（SAC/TC1)提出并归口，本标准起草单位：安徽人学、国网河北省电力公司电力科学研究院、国网江苏省电力公司电力科学研究院、全球能源五联网研究院、西安博宁电气有限公司、国网山西省电力公司电力科学研究院、中冶京诚工程技术有限公司，马鞍山钢铁股份有限公司、英博电气股份有限公司、宝钢安大电能质量有限公司、安徽一天电能质量技术有限公司、安徽节源节能科技有限公司、国网安微省电力公司电力科学研究院、宝钢钢铁股份有限公司，荣信电力电子股份有限公司：上海思源电气股份有限公司、北京博电新能电力科技有限公司。
本标准主要起草人：朱明星、段晓波、袁晓冬、周胜车、李令冬、林海雪、刘车成、干金浩、刘广文、苏国友、马丰民、英捷、张四海、刘治恩、罗亚桥、顾建军、张凡剪、黄祥伟、齐泽锋1范围
交流电弧炉供电技术导则
电能质量控制
NB/T41010—2018
本标准规定了交流电孤炉电能质量控制的通用性要求、控制方案、装胃设计与参数校核以及运行控制。
本标准适用丁110kV~330kV专线供电的701~250【初炼交流电弧炉.701~3001钢包精炼炉系统，其他类型交流电弧炉供电系统可参照本标准。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版木适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。G13/T14519—1993电能质量公用电网谐波GB/T20298静止无功补偿装置(SVC)功能特性GB/T268682011高压滤波装置设计与应用导则DL/T1216
DL/T 1217bZxz.net
3术语和定义
配电网静止同步补偿装置技术规范磁控型可控并联电抗器技术规范下列术语和定义适用丁本文件。3.1
交流电弧炉ACelectricarcfurnace：ACEAF以交流电弧作为十要热源的炉了。交流电孤炉是初炼交流电弧炉(EAF)和钢包精炼炉（I.F)的总称。3.2
电能质量
power quality:quality of power system电力系统指定点处的电特性，关系到供用电设备正常工作（或运行）的电压、电流的各种指标偏离基准技术参数的程度。
注：基准技术参数一般足指埋想供电状态下的指标值，这此数可能涉及供电与负荷之间的兼容性。『GB/T32507—2016,定义2.1.-]3.3
point of common coupling; PCC公共连接点
电力系统中一个以上用广的连接处。『GB/T32507—2016,定义2.1._9]3.4
基波（分量）fundamental（component）周期量经傅里叶级数展开后工频刘对应的正弦波分量。[GB/T325072016.定义2.6.4]
NB/T 41010—2018
谐波（分量）harmonic（component）对非止弦周期量进行傅单叶级数分解，得到的频率为基波频率整数倍的止弦分量。LGB/T325072016,定义2.6.7]
谐波次数（h）harmonicorder（h）谐波频率与基波频率的整数比
LGB/T14549—1993,定义3.5
不平衡度
unbalance factor
三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压，电流负序基波分量或零序基波分量马正序基波分量的方均根值口分比表示：电压，电流的负序不平衡度和零序不平衡度分别用tst和ss1,表示。注：改号GB/T1#5432008，定义3.2。3.8
voltage deviation
电压偏差
实际运行电压对系统标称电压的偏差相对值，以百分数表示。［GB/T12325—2008定义3.1]
voltage flucluation
电压波动
电压方均根值（有效值）一系列的变动或连续的改变。[GB/T12326—2008,定义3.3
闪变flicker
人对于视觉不稳定的感受，这种视觉不稳定是出于供电电压波动引起光源的照度或频率随时间变化而导致的，
GB/T325072016.宗义2.5.7
基波功率因数
power factor of the fundamental基波有功功率与视在功率之比。注：改写GB/T26868—2011,定义3.2.7。3.12
passive filter
无源滤波器
由滤波电路（电阻R、电感L、电容C构成）、开关、控制和保扩单元等组成可用丁滤除特定频率的谐波电流。
注：改与GB/T26868—2011.定义3.3.1,3.13
静止无功补偿装置
statiewarcompensator:syc
一种并联连接的静止无功发生器或吸收器，通过对H感性或容性电流的调整，米维持或控制H与电网连接点的某种参数（典型情况为控制母线电压）。［GB/T20298—2006.定义3.1.1]3.14
晶闸管控制电抗器thyristor-controlledlreactor：TCRNB/T 41010—2018
与电网并联连接的、品闸管控制的电抗器，通过对品闸管阀导通角的控制，其有效感抗可以连续变化。
GB/T20298—2006定义3.1.2
磁控型可控并联电抗器magneticallycontrolledshuntreactor：MCSR通过改变铁芯的饱和程度来实现电抗值调节的并联电抗器。[DL/T1217—2013,定义3.2]
配电网静止同步补偿装置distributionstaticsvnchronouscompensator：DSTATCOM由并联接入系统的中压源换流器构成，H输出的容性或感性无功流在允许的系统电压范国内连续可调且与系统电压无关，用丁配电网中改善电能质量及功率因数的装置。注：也称配电网静止无功发一器（StatieVarGenerator.SVG），『DL/T1216—2013.定义3.2
阶跃响应时问
step response time
当输入阶跃控制信号后，电能质量控制装置输出电气量从0目标值达到90%目标值所用的时问，且期问没有产生过冲，见图1
最大过
控制目标
控制输入
（控制目标态矛值）
稳定时间
响应时间
图1阶跃响应时间和稳定时间定义注：改与DL/T12162013，定义3.123.18
稳定时间
settlingTime
当输入阶跃控制信号后，电能质量控制装置输出电气量次到日标值的土5%范围内所用的时间，见图1。
注：改号DL/T1193—2012.定义3.5.153.19
改善率
imprvemcntratid
对电能质量补偿(控制)设备综合控制效果的描述，其值等丁补偿设备投运前后在待评估节点测量3
NB/T 41010—2018
到的某指标的相对变化。
式中：
k=—×100%
补偿设备运行前某电能质量指标的评估值；补偿设备运行后某电能质量指标的评估值。4通用性要求
4.1安全性
4.1.1对电弧炉进行电能质量控制，应保证电弧炉运行的安全性。.（1)
4.1.2电炉电能质量控制装曾投人，切除、正常及异常运行时不席对电弧炉配电系统安全运行产牛影响。
4.1.3电能质量控制装置应具备白动控制、保护单元，设备可靠接地、闭锁装置，围网设置和警告标志等可靠的技术措施，
4.2可靠性
在规定的运行环境和运行条件下，电能质量控制应保证电弧炉和控制系统连续可靠工作。对丁特殊的运行环境和运行条件，应通过采用相应的技术措施来满足可靠性要求4.3功能
电弧炉电能质量控制系统一般应H备如下功能：a）电压波动与闪变抑制；
b）三相不平衡抑制；
谐波和间谐波滤波：
d）功率因数调节；
电压偏差控制，
4.4经济性
在满足1.1和4.2要求的前提下，交流电弧炉电能质量控制应综合考虑缩短电弧炉冶炼周期、减小吨钢电耗、电极损耗和耐材指数，以及控制方案的运行成本和投资成本。5灵活性
电弧炉电能质量控制方案应能满是不同运行工况下灵活运行的需求，并允许电能质量控制装置具有多种组合运行方式：
5电能质量控制方案
5.1控制方案分类
5.1.1分类
电弧炉电能质量控制方案包括电能质量控制装置和电弧炉电运行控制两类。1
5.1.2电能质量控制装置
推荐以下三种类型的电能质量控制装置（不限于）：NB/T 41010—2018
a）无源滤波器（PF)和晶闸管挖制电抗器（TCR)组成的动态补偿装胃.称为TCR型SVC：b）无源滤波器（PF）和磁控型可控并联电抗器（VCSR）组成的动态补偿装置，称为MCSR型SVC
c）无源滤波器（PF）和配电网静止无功发生器（SVG)组成的动态补偿装置，称为泥个型SVG，以上三种电能质量控制装置均由无源滤波器和动态补偿支路组成，通过无源滤波器的谐波滤波和静态无功补偿功能，以及动态补偿支路（TCR，MCSR或SVG)的动态无功补偿和分相调节功能，减小电弧炉负荷注人电网的谐波电流、问谐波电流、负序电流以及功电流，改善电弧炉用户接人公用电网公儿连接点的电能质量指标。
国内典型的超高功率电弧炉电能质量控制装置，参见附录A：5.1.3电弧炉电极运行控制
电弧炉电极运行控制通过调整电弧炉变压器档位和电极位置.控制电弧炉的弧压、弧流及平稳性，实现对电弧炉负荷有功功率、无功功率和功率因数的控制，优化电狐炉电极运行控制，可减少电驱炉谐波电流门请波电流，负序电流和无功电流的发生量，改善电弧灯用户接人公用电网公共连接点的电能质量指标。
当采用电弧炉电极运行控制降低电弧炉电能质量扰发生量时，还应考总以下约束条件：a）治炼动态工艺对有功和电弧长度需求；b）耐火材料磨损指数、电极消耗不大丁规定限值；）视在块率、功率因数、电极电流等参数应在充许工作范围内、5.1.4控制方案适用性
5.1.4.1当电弧炉用户接入公用电网公共连接点的电能质量指标不满足限值要求时，应优先考虑电弧炉电极运行的优化控制。
5.1.4.2当电极运行优化控制后电能质量指标仍不满足限值要求时，应考虑设置电能质量控制装置，通过电能质量控制装置和电弧炉电极运行的综合优化控制，实现电弧炉用户的电能质量控制，5.2控制方案制定依据
5.2.1电网供电参数
电弧炉电能质量控制方案设计和仿真校核时应搜集具接入公用电网公共连接点的供电参数，主费包括：
中网频率及其变化范围(I1z)：
b）系统标称电压（kV);
最高持续运行电压（kV）：
d）最低持续运行电压（kV)：
系统短时最高运行电压(kV)及其最大持续时间(s)；e)
系统短时最低运行电压(kV)及其最大持续时间(s)：系统正常运行方式下最大和最小短路容量（MVA)；g
NB/T 41010—2018
系统正觉运行方式下供电容量和电弧炉用户用电容量（MVA）：i）
背景电能质量参数·包括电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度以及波电压等）
电网运行方式·分布式电源接人系统方式与容量。供配电系统参数
电弧炉电能质量控制方案设计和仿真校核时应搜集其供配电系统参数，主要包括：α）供电变压器参数：额定电压、额定电流、额定容量、短路阻抗、连接组别等；h）FAF和IF变压器参数：各电压档位的额定容量、额定电压、额定电流、短路阻抗以及变压器载能力等；
EAF和ILF变压器接入系统的标称电压：c）
d）EAF串联电抗器参数：各档位的电抗值：FAF和I.F短网阻抗
电弧炉干扰发生量
设计电弧炉电能质量控制装置的容量与参数时，应搜集其于扰发生量，主要包括：谐波电流频谱分布及发牛量的95%概率人值和最人值：）
问谐波电流顺谱分布及发牛量的95为概率大值和最大值：负序电流发生量的95长概率大值和最大值以及波动水平；c
d）无功功率发生量及波动水平：e）有功功率发生量及波动水平。在条件允许的情况下，电弧炉干扰发生量应以实际测量值为推；当不具备测量条件时，应以电弧炉制造厂家提供的干扰发生量为准；当不具备测试条件月电弧炉制造厂家无法提供干扰发生量的情况下，建议根据供配电系统参数和电弧炉配中参数，由工程经验值估笋电孤炉的1扰发生量。注：电能质量控制装置投运后，电亚炉十扰发生量股存在增大的现象5.2.4电能质量允许值
确定电弧炉电能质量控制目标时，应根据电网供电参数、电弧炉配电系统参数、电能质量国家标准和电网企业有关管理规定，计算电弧炉用户接入公用电网公共连接点的电能质量允许值，1要包括：a）负序电流；
b）谐波电流；
间谐波流：
电压波动与闪变；
供电总进线的平均功率因数。
电能质量评估
电弧炉接入公用七网的电能质量评估是制定电能质量控制方案的重要环节，应基于电能质量评估结论制定电能质量控制方案。
5.3控制方案制定流程
电弧炉电能质量控制方案制定流程见图2。6
电网供电参数、电弧炉
配电系统参数以及电弧
护十扰发生量
电乘炉用广电能
质量允许值计算
电能量评估
考核点中能
爱量超称？
已进行电极
优化运行？
电甄炉电极运行
控制优化
电能质量控制
装选型
设计仿真
与参费优化
满定控制
日标变求？
电能质控制装
置系统集成
图2电能质量控制方案制定流程
5.4控制方案技术经济评价指标
5.4.1控制特性指标
NB/T 41010—2018
主要指阶跃响应时间和镇定时间，直接影响由无功冲击引起的电压波动和闪变、三相电压不平衡的改善效果。
电能质量改善率指标
电能质量控制方案实施后，电能质量指标改善率的评价应位括如下方面：谐波电流改善率；
问谐波电流改善率；
负序电流改善率；
电压闪变改善率；
电压波动改善率；
功率因数改善率，
经济指标
电能质量控制方案经济指标的评价，一般包括处下方面：NB/T 41010—2018
治炼周期缩短率：
电耗减少率：
电极损耗减少率；
耐材指数减少率；
e）方案投资成本；
运行成本。
电能质量控制装置设计与参数校核6
无功需量确定
无功需量计算应综合考虑EAF和LF的最大功发生量和同时率，工程推荐值按照式(2)确定：QnkiQtAr.nx/k,Qu.tx
式中：
无功需量，单位为兆乏（Mvar)：—EAF无功发生量的计算系数，工程推荐值为0.9～1.2；EAF最大无功发牛量，单位为兆乏（Mvar)；QEAFTx
IL.F无功发生量的计算系数，工程推荐值为0.1~0.6；LF最大无功发生量，单位为兆乏（Mvar）：6.2动态补偿支路设计
6.2.1类型确定
动态补偿支路类型的确定应综合考总以下方面：.......(2)
a）控制特性：动态补偿支路控制特性：与其阶跃响应时间和稳定时间有关，阶跃响应时间和稳定时间越短，电能质量改善率越高。根据GB/T20298、DL/T1217和DL/T1216中对TCR、MCSR和SVG响应时间的要求，SVG响应时间一般不大于1OmS，TCR响应时间一般不大于50ms.MCSR响应时间一般不大于600nsb）电能质量改善率：对电弧炉产生的谐波电流、间谐波电流、负序电流，电压波动和闪变等的改善率。
经济指标：装置运行成本、投资成本以及对电孤炉冶炼周期缩短和吨钢电耗减小的效益等。d）
环境兼容性：装置占地百积和运行噪声等。6.2.2额定参数
6.2.2.1容量计算
6.2.2.1.1采用TCR和MCSR时，般估况下，动态补偿支路的额定容量按照式（3)计算：QTERVCSR;k,Qn
式中：
TCR或MCSR动态补偿支路的额定容量，单位为兆之（Mvar）：.（3)
综合考虑电能质量改善率、分相补偿和电能质量控制装置的修止系数，工程推荐值为 0.9~1.2;
尤功需量，单位为兆乏（Mvar）：2采用SVG时，一般情况下，动态补偿支路额定容量按照式（4)计算：6.2.2.1.2
Qsve =k,Qn
SVG动态补偿支路的额定容量，单位为兆乏（Mvar)；NB/T41010—2018
综合考虑电能质世改善率、分相补偿和电能质控制装置的修止系数，1.程推荐值为0.4~C.6;
无功需量，单位为兆乏（Mvar）。TCR型
考虑不同制造商TCR品间管阀导通角的控制范用，TCR相控电抗器的额定电抗和额定电感值按武(5)和式(6)计算：
XTCR=k
式巾：
武中：
TCR相控电抗器额定基波电抗，单位为欧姆（2)：TCR相控电抗器额定电抗修正系数，1.程推荐值为0.7：TCR接人中压母线的标称电压，单位为千伏（kV)：TCR动态补偿支路的额定容量，单位为兆乏（Mvr）。Lek
—2元f／
TCR相控电抗器额定电感值，单位为亨利(H)：TCR相控电抗器额定基波电抗，单位为欧姆（Q)；系统标称频率，单位为赫兹（I1z）。TCR额定电流按式(7)计算：
式中，
TCR相控电抗器的额定电流，单位为千安（kA)；TCR动态补偿支路的额定容量，单位为兆之（Mvar)；TCR接入母线的标称电压，单位为T伏（kV)。MCSR型
MCSR等效额定阻抗和等效额定电感按照式(8)和式(9)计算：XMUSR
QMICSK
MCSR等效额定基波电抗，单位为欧姆（Q)；MCSR接人丹线的标称电压，单位为千伏（kV)：MCSR动态补偿支路的额定容量，单位为兆乏（Mvar）XMSR
...(7)
（8）
.（9)
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中华人民共和国能源行业标准
NB/T41010—2018
交流电弧炉供电技术导则
电能质量控制
Power supply technical guidelines for AC electric arc furnace-Power qualitycontrol
2018-04-03发布
国家能源局
2018-07-01实施
NB/T41010—2018
规范性引用文件
3术语和定义
4逆用性要求
5电能质量控制方案
6电能质量控制装置设计与参数校核7运行控制
附录A（资料性附录）国内典型的超高功率电弧炉电能质量控制装置附录B（资料性附录）TCR的谐波电流发生量附录C（资料性附录）考虑问谐波的2次滤波支路参数校核方法附录D（资料性附录）无源滤波器参数校核仿真案例·参考文献
本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草NB/T41010—2018
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承扭识别这些专利的责任本标准由全国中压中流等级和频率标准化技术委员会（SAC/TC1)提出并归口，本标准起草单位：安徽人学、国网河北省电力公司电力科学研究院、国网江苏省电力公司电力科学研究院、全球能源五联网研究院、西安博宁电气有限公司、国网山西省电力公司电力科学研究院、中冶京诚工程技术有限公司，马鞍山钢铁股份有限公司、英博电气股份有限公司、宝钢安大电能质量有限公司、安徽一天电能质量技术有限公司、安徽节源节能科技有限公司、国网安微省电力公司电力科学研究院、宝钢钢铁股份有限公司，荣信电力电子股份有限公司：上海思源电气股份有限公司、北京博电新能电力科技有限公司。
本标准主要起草人：朱明星、段晓波、袁晓冬、周胜车、李令冬、林海雪、刘车成、干金浩、刘广文、苏国友、马丰民、英捷、张四海、刘治恩、罗亚桥、顾建军、张凡剪、黄祥伟、齐泽锋1范围
交流电弧炉供电技术导则
电能质量控制
NB/T41010—2018
本标准规定了交流电孤炉电能质量控制的通用性要求、控制方案、装胃设计与参数校核以及运行控制。
本标准适用丁110kV~330kV专线供电的701~250【初炼交流电弧炉.701~3001钢包精炼炉系统，其他类型交流电弧炉供电系统可参照本标准。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版木适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件。G13/T14519—1993电能质量公用电网谐波GB/T20298静止无功补偿装置(SVC)功能特性GB/T268682011高压滤波装置设计与应用导则DL/T1216
DL/T 1217bZxz.net
3术语和定义
配电网静止同步补偿装置技术规范磁控型可控并联电抗器技术规范下列术语和定义适用丁本文件。3.1
交流电弧炉ACelectricarcfurnace：ACEAF以交流电弧作为十要热源的炉了。交流电孤炉是初炼交流电弧炉(EAF)和钢包精炼炉（I.F)的总称。3.2
电能质量
power quality:quality of power system电力系统指定点处的电特性，关系到供用电设备正常工作（或运行）的电压、电流的各种指标偏离基准技术参数的程度。
注：基准技术参数一般足指埋想供电状态下的指标值，这此数可能涉及供电与负荷之间的兼容性。『GB/T32507—2016,定义2.1.-]3.3
point of common coupling; PCC公共连接点
电力系统中一个以上用广的连接处。『GB/T32507—2016,定义2.1._9]3.4
基波（分量）fundamental（component）周期量经傅里叶级数展开后工频刘对应的正弦波分量。[GB/T325072016.定义2.6.4]
NB/T 41010—2018
谐波（分量）harmonic（component）对非止弦周期量进行傅单叶级数分解，得到的频率为基波频率整数倍的止弦分量。LGB/T325072016,定义2.6.7]
谐波次数（h）harmonicorder（h）谐波频率与基波频率的整数比
LGB/T14549—1993,定义3.5
不平衡度
unbalance factor
三相电力系统中三相不平衡的程度，用电压，电流负序基波分量或零序基波分量马正序基波分量的方均根值口分比表示：电压，电流的负序不平衡度和零序不平衡度分别用tst和ss1,表示。注：改号GB/T1#5432008，定义3.2。3.8
voltage deviation
电压偏差
实际运行电压对系统标称电压的偏差相对值，以百分数表示。［GB/T12325—2008定义3.1]
voltage flucluation
电压波动
电压方均根值（有效值）一系列的变动或连续的改变。[GB/T12326—2008,定义3.3
闪变flicker
人对于视觉不稳定的感受，这种视觉不稳定是出于供电电压波动引起光源的照度或频率随时间变化而导致的，
GB/T325072016.宗义2.5.7
基波功率因数
power factor of the fundamental基波有功功率与视在功率之比。注：改写GB/T26868—2011,定义3.2.7。3.12
passive filter
无源滤波器
由滤波电路（电阻R、电感L、电容C构成）、开关、控制和保扩单元等组成可用丁滤除特定频率的谐波电流。
注：改与GB/T26868—2011.定义3.3.1,3.13
静止无功补偿装置
statiewarcompensator:syc
一种并联连接的静止无功发生器或吸收器，通过对H感性或容性电流的调整，米维持或控制H与电网连接点的某种参数（典型情况为控制母线电压）。［GB/T20298—2006.定义3.1.1]3.14
晶闸管控制电抗器thyristor-controlledlreactor：TCRNB/T 41010—2018
与电网并联连接的、品闸管控制的电抗器，通过对品闸管阀导通角的控制，其有效感抗可以连续变化。
GB/T20298—2006定义3.1.2
磁控型可控并联电抗器magneticallycontrolledshuntreactor：MCSR通过改变铁芯的饱和程度来实现电抗值调节的并联电抗器。[DL/T1217—2013,定义3.2]
配电网静止同步补偿装置distributionstaticsvnchronouscompensator：DSTATCOM由并联接入系统的中压源换流器构成，H输出的容性或感性无功流在允许的系统电压范国内连续可调且与系统电压无关，用丁配电网中改善电能质量及功率因数的装置。注：也称配电网静止无功发一器（StatieVarGenerator.SVG），『DL/T1216—2013.定义3.2
阶跃响应时问
step response time
当输入阶跃控制信号后，电能质量控制装置输出电气量从0目标值达到90%目标值所用的时问，且期问没有产生过冲，见图1
最大过
控制目标
控制输入
（控制目标态矛值）
稳定时间
响应时间
图1阶跃响应时间和稳定时间定义注：改与DL/T12162013，定义3.123.18
稳定时间
settlingTime
当输入阶跃控制信号后，电能质量控制装置输出电气量次到日标值的土5%范围内所用的时间，见图1。
注：改号DL/T1193—2012.定义3.5.153.19
改善率
imprvemcntratid
对电能质量补偿(控制)设备综合控制效果的描述，其值等丁补偿设备投运前后在待评估节点测量3
NB/T 41010—2018
到的某指标的相对变化。
式中：
k=—×100%
补偿设备运行前某电能质量指标的评估值；补偿设备运行后某电能质量指标的评估值。4通用性要求
4.1安全性
4.1.1对电弧炉进行电能质量控制，应保证电弧炉运行的安全性。.（1)
4.1.2电炉电能质量控制装曾投人，切除、正常及异常运行时不席对电弧炉配电系统安全运行产牛影响。
4.1.3电能质量控制装置应具备白动控制、保护单元，设备可靠接地、闭锁装置，围网设置和警告标志等可靠的技术措施，
4.2可靠性
在规定的运行环境和运行条件下，电能质量控制应保证电弧炉和控制系统连续可靠工作。对丁特殊的运行环境和运行条件，应通过采用相应的技术措施来满足可靠性要求4.3功能
电弧炉电能质量控制系统一般应H备如下功能：a）电压波动与闪变抑制；
b）三相不平衡抑制；
谐波和间谐波滤波：
d）功率因数调节；
电压偏差控制，
4.4经济性
在满足1.1和4.2要求的前提下，交流电弧炉电能质量控制应综合考虑缩短电弧炉冶炼周期、减小吨钢电耗、电极损耗和耐材指数，以及控制方案的运行成本和投资成本。5灵活性
电弧炉电能质量控制方案应能满是不同运行工况下灵活运行的需求，并允许电能质量控制装置具有多种组合运行方式：
5电能质量控制方案
5.1控制方案分类
5.1.1分类
电弧炉电能质量控制方案包括电能质量控制装置和电弧炉电运行控制两类。1
5.1.2电能质量控制装置
推荐以下三种类型的电能质量控制装置（不限于）：NB/T 41010—2018
a）无源滤波器（PF)和晶闸管挖制电抗器（TCR)组成的动态补偿装胃.称为TCR型SVC：b）无源滤波器（PF）和磁控型可控并联电抗器（VCSR）组成的动态补偿装置，称为MCSR型SVC
c）无源滤波器（PF）和配电网静止无功发生器（SVG)组成的动态补偿装置，称为泥个型SVG，以上三种电能质量控制装置均由无源滤波器和动态补偿支路组成，通过无源滤波器的谐波滤波和静态无功补偿功能，以及动态补偿支路（TCR，MCSR或SVG)的动态无功补偿和分相调节功能，减小电弧炉负荷注人电网的谐波电流、问谐波电流、负序电流以及功电流，改善电弧炉用户接人公用电网公儿连接点的电能质量指标。
国内典型的超高功率电弧炉电能质量控制装置，参见附录A：5.1.3电弧炉电极运行控制
电弧炉电极运行控制通过调整电弧炉变压器档位和电极位置.控制电弧炉的弧压、弧流及平稳性，实现对电弧炉负荷有功功率、无功功率和功率因数的控制，优化电狐炉电极运行控制，可减少电驱炉谐波电流门请波电流，负序电流和无功电流的发生量，改善电弧灯用户接人公用电网公共连接点的电能质量指标。
当采用电弧炉电极运行控制降低电弧炉电能质量扰发生量时，还应考总以下约束条件：a）治炼动态工艺对有功和电弧长度需求；b）耐火材料磨损指数、电极消耗不大丁规定限值；）视在块率、功率因数、电极电流等参数应在充许工作范围内、5.1.4控制方案适用性
5.1.4.1当电弧炉用户接入公用电网公共连接点的电能质量指标不满足限值要求时，应优先考虑电弧炉电极运行的优化控制。
5.1.4.2当电极运行优化控制后电能质量指标仍不满足限值要求时，应考虑设置电能质量控制装置，通过电能质量控制装置和电弧炉电极运行的综合优化控制，实现电弧炉用户的电能质量控制，5.2控制方案制定依据
5.2.1电网供电参数
电弧炉电能质量控制方案设计和仿真校核时应搜集具接入公用电网公共连接点的供电参数，主费包括：
中网频率及其变化范围(I1z)：
b）系统标称电压（kV);
最高持续运行电压（kV）：
d）最低持续运行电压（kV)：
系统短时最高运行电压(kV)及其最大持续时间(s)；e)
系统短时最低运行电压(kV)及其最大持续时间(s)：系统正常运行方式下最大和最小短路容量（MVA)；g
NB/T 41010—2018
系统正觉运行方式下供电容量和电弧炉用户用电容量（MVA）：i）
背景电能质量参数·包括电压偏差、电压波动和闪变、三相电压不平衡度以及波电压等）
电网运行方式·分布式电源接人系统方式与容量。供配电系统参数
电弧炉电能质量控制方案设计和仿真校核时应搜集其供配电系统参数，主要包括：α）供电变压器参数：额定电压、额定电流、额定容量、短路阻抗、连接组别等；h）FAF和IF变压器参数：各电压档位的额定容量、额定电压、额定电流、短路阻抗以及变压器载能力等；
EAF和ILF变压器接入系统的标称电压：c）
d）EAF串联电抗器参数：各档位的电抗值：FAF和I.F短网阻抗
电弧炉干扰发生量
设计电弧炉电能质量控制装置的容量与参数时，应搜集其于扰发生量，主要包括：谐波电流频谱分布及发牛量的95%概率人值和最人值：）
问谐波电流顺谱分布及发牛量的95为概率大值和最大值：负序电流发生量的95长概率大值和最大值以及波动水平；c
d）无功功率发生量及波动水平：e）有功功率发生量及波动水平。在条件允许的情况下，电弧炉干扰发生量应以实际测量值为推；当不具备测量条件时，应以电弧炉制造厂家提供的干扰发生量为准；当不具备测试条件月电弧炉制造厂家无法提供干扰发生量的情况下，建议根据供配电系统参数和电弧炉配中参数，由工程经验值估笋电孤炉的1扰发生量。注：电能质量控制装置投运后，电亚炉十扰发生量股存在增大的现象5.2.4电能质量允许值
确定电弧炉电能质量控制目标时，应根据电网供电参数、电弧炉配电系统参数、电能质量国家标准和电网企业有关管理规定，计算电弧炉用户接入公用电网公共连接点的电能质量允许值，1要包括：a）负序电流；
b）谐波电流；
间谐波流：
电压波动与闪变；
供电总进线的平均功率因数。
电能质量评估
电弧炉接入公用七网的电能质量评估是制定电能质量控制方案的重要环节，应基于电能质量评估结论制定电能质量控制方案。
5.3控制方案制定流程
电弧炉电能质量控制方案制定流程见图2。6
电网供电参数、电弧炉
配电系统参数以及电弧
护十扰发生量
电乘炉用广电能
质量允许值计算
电能量评估
考核点中能
爱量超称？
已进行电极
优化运行？
电甄炉电极运行
控制优化
电能质量控制
装选型
设计仿真
与参费优化
满定控制
日标变求？
电能质控制装
置系统集成
图2电能质量控制方案制定流程
5.4控制方案技术经济评价指标
5.4.1控制特性指标
NB/T 41010—2018
主要指阶跃响应时间和镇定时间，直接影响由无功冲击引起的电压波动和闪变、三相电压不平衡的改善效果。
电能质量改善率指标
电能质量控制方案实施后，电能质量指标改善率的评价应位括如下方面：谐波电流改善率；
问谐波电流改善率；
负序电流改善率；
电压闪变改善率；
电压波动改善率；
功率因数改善率，
经济指标
电能质量控制方案经济指标的评价，一般包括处下方面：NB/T 41010—2018
治炼周期缩短率：
电耗减少率：
电极损耗减少率；
耐材指数减少率；
e）方案投资成本；
运行成本。
电能质量控制装置设计与参数校核6
无功需量确定
无功需量计算应综合考虑EAF和LF的最大功发生量和同时率，工程推荐值按照式(2)确定：QnkiQtAr.nx/k,Qu.tx
式中：
无功需量，单位为兆乏（Mvar)：—EAF无功发生量的计算系数，工程推荐值为0.9～1.2；EAF最大无功发牛量，单位为兆乏（Mvar)；QEAFTx
IL.F无功发生量的计算系数，工程推荐值为0.1~0.6；LF最大无功发生量，单位为兆乏（Mvar）：6.2动态补偿支路设计
6.2.1类型确定
动态补偿支路类型的确定应综合考总以下方面：.......(2)
a）控制特性：动态补偿支路控制特性：与其阶跃响应时间和稳定时间有关，阶跃响应时间和稳定时间越短，电能质量改善率越高。根据GB/T20298、DL/T1217和DL/T1216中对TCR、MCSR和SVG响应时间的要求，SVG响应时间一般不大于1OmS，TCR响应时间一般不大于50ms.MCSR响应时间一般不大于600nsb）电能质量改善率：对电弧炉产生的谐波电流、间谐波电流、负序电流，电压波动和闪变等的改善率。
经济指标：装置运行成本、投资成本以及对电孤炉冶炼周期缩短和吨钢电耗减小的效益等。d）
环境兼容性：装置占地百积和运行噪声等。6.2.2额定参数
6.2.2.1容量计算
6.2.2.1.1采用TCR和MCSR时，般估况下，动态补偿支路的额定容量按照式（3)计算：QTERVCSR;k,Qn
式中：
TCR或MCSR动态补偿支路的额定容量，单位为兆之（Mvar）：.（3)
综合考虑电能质量改善率、分相补偿和电能质量控制装置的修止系数，工程推荐值为 0.9~1.2;
尤功需量，单位为兆乏（Mvar）：2采用SVG时，一般情况下，动态补偿支路额定容量按照式（4)计算：6.2.2.1.2
Qsve =k,Qn
SVG动态补偿支路的额定容量，单位为兆乏（Mvar)；NB/T41010—2018
综合考虑电能质世改善率、分相补偿和电能质控制装置的修止系数，1.程推荐值为0.4~C.6;
无功需量，单位为兆乏（Mvar）。TCR型
考虑不同制造商TCR品间管阀导通角的控制范用，TCR相控电抗器的额定电抗和额定电感值按武(5)和式(6)计算：
XTCR=k
式巾：
武中：
TCR相控电抗器额定基波电抗，单位为欧姆（2)：TCR相控电抗器额定电抗修正系数，1.程推荐值为0.7：TCR接人中压母线的标称电压，单位为千伏（kV)：TCR动态补偿支路的额定容量，单位为兆乏（Mvr）。Lek
—2元f／
TCR相控电抗器额定电感值，单位为亨利(H)：TCR相控电抗器额定基波电抗，单位为欧姆（Q)；系统标称频率，单位为赫兹（I1z）。TCR额定电流按式(7)计算：
式中，
TCR相控电抗器的额定电流，单位为千安（kA)；TCR动态补偿支路的额定容量，单位为兆之（Mvar)；TCR接入母线的标称电压，单位为T伏（kV)。MCSR型
MCSR等效额定阻抗和等效额定电感按照式(8)和式(9)计算：XMUSR
QMICSK
MCSR等效额定基波电抗，单位为欧姆（Q)；MCSR接人丹线的标称电压，单位为千伏（kV)：MCSR动态补偿支路的额定容量，单位为兆乏（Mvar）XMSR
...(7)
（8）
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