Elektrik güç sistemlerinde ark fırını harmoniklerinin incelenmesi

Abstract

Elektrik Ark Fırınları temeli iki-faz-hurda, arasında oluşan elektik arkının 3000-4000°C'lik ısısından yararlanarak ergitme işleminin yapılmasına dayanır.Bu işlemlerden dolayı Elektrik Ark Fırınlarının gerilim-akım karakteristikleri non-lineerdir.Bu nedenle ark fırınlarının akımının harmonik bileşenler içerir.Bu da şehir şebekesinde enerji kalitesizliğine yol açar.Bu kalitesizliğin elimine etmek için ark fırını hannoniklerinin belirlenmesi ve filtrelenmesi gerekmektedir. Bu amaçla önceki çalışmalar ayrıntılı olarak incelenmiştir.Bu inceleme farklı bir yaklaşım yapılabilmesi için bir ön adım olmuştur. Enerji kalitesizliği ve harmoniklerle ilgili tanımlamalar yapılmıştır.Şebekede yarattığı problemler kısaca açıklanmıştır. Ark fırınlarındaki harmoniklerin analizi ve modellenmesi MATLAB Simulink programı ile yapılmıştır.Böylece ark fırını prosesinin tam olarak analiz edilmesi sağlanmıştır. Sayısal uygulamada Kroman Çelik tesisleri incelenmiş, tesise ait harmonik ölçüm sonuçlan verilmiştir.Tesisin tek hat şeması MATLAB Simulink programına uyacak şekilde basitleştirilmiştir.Tesisin harmonik simülasyonu gerçekleştirilmiş, ark fırınları modellenmiştir. Oluşturulan ark fırını simülasyonu ile enerji kalitesizliğine yol açan ve sadece kendi prosesini etkilemekle kalmayıp diğer sistemlere de zarar veren,ark fırını harmoniklerinin analizi gerçekleştirilmiştir. Sistemin modellenmesi özellikle filtreleme ve kompanzasyon işlemleri için bir ön adım oluşturmaktadır. Böylece gerekli işlemler yapılarak özellikle 3. 5. ve 7. harmonikler kontrol altına alınabilecektir. Anahtar Kelimeler : Ark Fırınları, Harmonikler, MATLAB Simulink modeli. JÜRİ: 1. Yrd.Doç.Dr.Recep YUMURTACI(Danışman) Kabul tarihi: 04.03.2005 2.Prof.Dr. Celal KOCATEPE Sayfa sayısı: 200 3.Doç.Dr. Hakan ÜNDİL