Power quality measurements and operating characteristics of electric arc furnaces

Power quality is of increasing concern to utilities and their customer alike. Many loads connected to electric power systems can cause power quality problems at all voltage levels and for very different power ratings due to their unbalanced and non-linear behaviour characteristics. This paper describes the aspects of power quality at the point of common coupling (PCC) where an arc furnace for steel melting with alternating current is connected. By measurements of flicker, harmonics content in voltage and current, active and reactive power and power factor, the preservation of the reference levels for the supply voltage and emission limits for the furnace as a customer are evaluated. The evaluation of the power quality of contemporary International and Argentinian standards is given. The different phases in the operation of the arc furnace are described in detail and illustrated with measurements, and a complete single phase equivalent circuit for the arc furnace is obtained from field tests.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Compatibility between disturbance emission and argentinian power quality regulations in iron and steel industries

Measurements and studies developed to mitigate harmonic and flicker emission to public networks are presented in this paper. Two different real cases are analyzed. The first one is a new electric furnace with low power factor, which is added to the load consisting of other existing furnaces. The installation had a reactive compensation hank which, according to measurem ents and studies, would cause harm onie resonance with weak publie networks. As technical solution, a dum ped C—type filter was designed, taking advantage of the existing bank, to comply with limits established by ENRE 99/97 and IEEE 519/1992. The other case deals with a 2.5 MW electric arc furnace fed from the public MV network. The carried out m easurem ents harm onics, voltage and current unbalances, active and reactive power, power factor and flicker determ ined th at the high flicker level was the most critical disturbance. In addition, the compensation factors required to comply with reference levels and also to determ ine the dimension of the suitable static com pensator were calculated.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Proyecto e implementación de sistema para mitigación de huecos de tensión en planta industrial

Los huecos de tensión son una perturbación de los sistemas eléctricos que, en términos generales, no se encuentra regulada en los contratos de concesión. Particularmente, en Argentina son contempladas aquellas interrupciones cuya duración sea de al menos 3 minutos. Sin embargo, para el sector industrial, los huecos de tensión resultan ser la perturbación más nociva, puesto que éstos afectan de manera directa a equipamiento sensible presente en las plantas, llegando en ciertos casos a detener el proceso de producción. Esto último, claro está, representa pérdidas económicas significativas para las plantas afectadas.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctrico

Aspectos de calidad de servicio en hornos de arco eléctrico como cargas en los sistemas de distribución

El cumplimiento de los reglamentos sobre Calidad de Servicio es un aspecto insoslayable en la conexión de nuevas cargas, tanto para las empresas distribuidoras de energía como para los usuarios, actualmente en la Argentina. Todas las cargas de gran porte presuntamente perturbadoras, debido a su comportamiento alineal y desbalanceado, requieren un seguimiento especial por su eventual alto impacto en la Calidad de Servicio de la red. En este artículo se describen los aspectos de Calidad de Servicio estudiados en el Punto de Suministro en MT de conexión de un horno de arco eléctrico, instalación de ampliación previsible. Se realizan mediciones del contenido armónico de la tensión y la corriente, de Flicker, de potencia activa, reactiva y factor de potencia. Se evalúa el cumplimiento de los niveles de referencia para la tensión de alimentación y los niveles de emisión del horno de arco como carga eléctrica, respecto de las Normas de Calidad de Servicio Argentinas e Internacionales. Se presentan diversas soluciones técnicas para el problema de emisión de Flicker, se calcula el factor de compensación necesario para cumplir con los niveles de referencia y se determina el porte de un compensador estático adecuado.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Proyecto e implementación de sistema para mitigación de huecos de tensión en planta industrial

Los huecos de tensión son una perturbación de los sistemas eléctricos que, en términos generales, no se encuentra regulada en los contratos de concesión. Particularmente, en Argentina son contempladas aquellas interrupciones cuya duración sea de al menos 3 minutos. Sin embargo, para el sector industrial, los huecos de tensión resultan ser la perturbación más nociva, puesto que éstos afectan de manera directa a equipamiento sensible presente en las plantas, llegando en ciertos casos a detener el proceso de producción. Esto último, claro está, representa pérdidas económicas significativas para las plantas afectadas.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctrico

Mitigación de armónicas en instalaciones con <i>drivers</i> de motores

La planta industrial estudiada dispone de dos máquinas impresoras de última tecnología, contando cada una de ellas con 50 motores accionados con drivers de rectificador de 6 pulsos e inversor PWM. Se produjeron fallas en los descargadores de sobretensión (varistores) internos de los equipos, ocasionando en todos los casos la salida de servicio de la planta completa. Se encontró que la tensión en la barra de BT tenía un alto contenido armónico. El estudio explica el mecanismo de resonancia que ocasiona los eventos y define la solución para su mitigación.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Power quality measurements and operating characteristics of electric arc furnaces

Power quality is of increasing concern to utilities and their customer alike. Many loads connected to electric power systems can cause power quality problems at all voltage levels and for very different power ratings due to their unbalanced and non-linear behaviour characteristics. This paper describes the aspects of power quality at the point of common coupling (PCC) where an arc furnace for steel melting with alternating current is connected. By measurements of flicker, harmonics content in voltage and current, active and reactive power and power factor, the preservation of the reference levels for the supply voltage and emission limits for the furnace as a customer are evaluated. The evaluation of the power quality of contemporary International and Argentinian standards is given. The different phases in the operation of the arc furnace are described in detail and illustrated with measurements, and a complete single phase equivalent circuit for the arc furnace is obtained from field tests.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Compatibilización de perturbaciones de variaciones de velocidad de motores con redes de AT

El artículo trata el comportamiento de plantas de Grandes Usuarios que poseen cargas perturbadoras y requieren la habilitación por parte de la Empresa Prestataria del Servicio Eléctrico para ser alimentados desde la red pública. Se analiza un caso particular de plantas alimentadas en AT con variadores de velocidad de motores. Se comentan los inconvenientes causados por estas cargas en las instalaciones propias del Usuario y el impacto que generan dichas plantas sobre las redes de las que son alimentados. Se tratan desde los problemas suscitados en la puesta en marcha de las plantas con las correspondientes soluciones en cada caso hasta las mediciones finales realizadas con fines de habilitación.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE

Proyecto e implementación de sistema para mitigación de huecos de tensión en planta industrial

Los huecos de tensión son una perturbación de los sistemas eléctricos que, en términos generales, no se encuentra regulada en los contratos de concesión. Particularmente, en Argentina son contempladas aquellas interrupciones cuya duración sea de al menos 3 minutos. Sin embargo, para el sector industrial, los huecos de tensión resultan ser la perturbación más nociva, puesto que éstos afectan de manera directa a equipamiento sensible presente en las plantas, llegando en ciertos casos a detener el proceso de producción. Esto último, claro está, representa pérdidas económicas significativas para las plantas afectadas.Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctrico

Aspectos de calidad de servicio en hornos de arco eléctrico como cargas en los sistemas de distribución

Los hornos de arco eléctrico pueden provocar serias perturbaciones en los sistemas eléctricos. Las variaciones de la amplitud de la tensión de alimentación en niveles del 0.5% o menores, pueden provocar flicker en lámparas y ocasionar reclamos a las Empresas Distribuidoras, cuando las frecuencias de modulación se encuentran en el rango entre 3 y 10 Hz. El IITREE-LAT realizó mediciones de flicker, armónicas y desbalances de tensión y corriente, potencia activa, reactiva y factor de potencia, para evaluar el cumplimiento de los niveles de referencia en la tensión de alimentación y los límites de emisión del horno de arco como carga. (Párrafo extraído del texto a modo de resumen)Instituto de Investigaciones Tecnológicas para Redes y Equipos Eléctricos (IITREE