KR20150073182A - 전기 아크로의 작동 동안에 네트워크 리액션을 감소시키는 장치 및 방법 - Google Patents

전기 아크로의 작동 동안에 네트워크 리액션을 감소시키는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

전기 아크로(10)의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 장치 및 방법을 개시한다. 전기 아크로(10)는 각각 하나의 전극(4)을 갖는 3개의 라인(7)을 갖는다. 현재 흐르고 있는 전류를 측정하기 위한 센서(15) 및 현재 인가 전압을 측정하기 위한 센서(16)가 각각의 라인(7)에 제공된다. 제어 및 조정 유닛(30)은 전기적 실제값(Eist1, Eist2, Eist3)을 계산한다. 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P)의 3개의 타겟 권선 탭(TSOLL1, TSOLL2, TSOLL3)을 적절하게 선택함으로써 각각의 라인(7)에서 타겟 전류(IS1, IS2, IS3)가 조정 가능하도록, 전기로용 변압기(6)에 반도체 탭 절환기(20)가 할당된다.

Description

전기 아크로의 작동 동안에 네트워크 리액션을 감소시키는 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR REDUCING NETWORK REACTIONS WHEN AN ELECTRIC ARC FURNACE IS IN OPERATION}
본 발명은 전기 아크로(electric arc furnace)의 작동 동안에 네트워크 피드백을 감소시키는 장치에 관한 것이다. 전기 아크로는 3개의 라인을 가지며, 각각의 라인이 전기 에너지 공급을 위한 하나의 전극 및 하나의 할당된 상도체(phase conductor)를 갖는다. 현재 흐르고 있는 전류를 측정하기 위한 센서 및 현재 인가되는 전압을 측정하기 위한 센서가 각각의 라인에 제공된다. 제어 및 조정 유닛이 전류 및 전압의 시간 경과로부터 각각의 라인에 대한 특징적인 전기적 실제값(electrical actual value)을 계산한다.
본 발명은 또한 전기 아크로의 작동 동안에 네트워크 피드백을 감소시키는 방법에 관한 것이다.
독일 특허 명세서 DE 35 12 189 C1은 전기 아크로를 조정하기 위한 방법 및 장치를 개시하고 있다. 상기 특허 출원의 목적은 커다란 수고 없이 경계적으로 및 기술적으로 실현 가능한 방식으로 전기 아크 전압 및 전극 높이의 정밀한 조절(adjustment)을 가능하게 하는 것이다. 변압기 전압을 위한 액추에이터는 항상 파워 조정에 의해 제어된다. 전류 조정기 상에 중첩된 파워 조정기는 또한 전류 조정기를 위한 기준 변수를 제공한다. 모든 경우에, 전류 조정기만이 전극 조절에 직접 작용한다. 변압기를 위해 사용된 탭 절환기 드라이브에 대하여, 이것은 경우에 따라 설정점 사양(setpoint specification)을 통해 직접 변압기 전압을 공급하거나 또는 전술한 파워 조정기를 통해 탭 절환기를 경유하여 조절하는 것을 가능하게 한다. 전류 조정기를 통해 리프트 드라이브(lift drive)가 작동되며, 각자의 제어 전압이 전류 조정기로부터 또는 웨어 조정기(wear regulator)로부터 공급되거나 또는 지정된 타겟값으로서 직접 공급된다.
유럽 특허 출원 EP 2 362 710 A1은 전기 아크로 및 전기 아크로를 동작시키는 방법을 개시하고 있다. 하나 이상의 전극에 할당된 전기 아크는, 조절된 제1 세트의 동작 파라미터에 기초하여 발생하는 제1 방사속(radiant power)을 갖는다. 전기 아크로는 예상된 프로세스 시퀀스를 기반으로 하는 지정된 작동 프로그램에 따라 작동된다. 실제 프로세스 시퀀스와 예상 프로세스 시퀀스 간에 원하지 않은 어긋남이 있는지에 관하여 모니터링이 행해진다. 어긋남이 있으면, 수정된 제2 방사속이 지정된다. 제2 방사속을 통해, 수정된 제2 세트의 동작 파라미터가 결정된다. 이 방법은 특히 전기 아크로 냉각 시스템과 같은 동작 수단을 보호하면서 제련 지속기간(smelting duration)을 가능한 한 짧게 하는 것을 가능하게 한다.
독일 특허 출원 DE 35 43 773 A1은 인입 전기 에너지 소비(drawn electrical energy consumption)의 최소값에서 원자재를 제련하기 위해 이 원자재를 요동시킬 수 있도록 전기 아크로를 동작시키는 방법을 개시하고 있다. 전기로용 변압기는 부하 스위치가 제공되며, 이로써 변압기의 2차측에서의 출력 전압을 조절하는 것이 가능하게 된다. 제어는 전기로용 변압기의 탭을 수정하거나 또는 전극 리프팅 장치를 통해 그래파이트 전극을 리프트 및 하강시켜서 전기 아크의 길이를 변화시킴으로써 수행된다. 이와 동시에, 전기로용 변압기의 2차측으로부터 아크 전극으로 흐르는 전기 전류가 측정된다.
독일 특허 출원 DE 10 2009 017 196 A1은, 탭부착 변압기(tapped transformer)의 권선 탭과 전기 접속되는 고정된 탭 절환기 컨택들 간의 끊김없는 스위칭을 위한 반도체 스위칭 부품을 갖는 탭 절환기를 개시하고 있다. 이 문헌에서, 각각의 고정 탭 절환기 컨택은 부하 소비부(load dissipation)와 직접 연결 가능하거나, 또는, 스위치오버 동안, 상호 연결된 반도체 스위칭 부품을 통해 연결할 수 있다. 부하 소비부는 반도체 스위칭 부품이 정지 동작(stationary operation) 동안 변압기 권선으로부터 갈바닉 절연된다(galvanically isolated). 그러나, 반도체 스위칭 부품을 갖는 탭 절환기는 여러 단점이 있다. 임펄스 전압을 약하게 함에 의한 전력 전자부품에 미치는 스트레인(strain) 및 동작 전압의 영구적인 인가는 커다른 절연 거리를 필요로 하며, 이것은 바람직하지 않다.
독일 특허 출원 DE 27 42 221 A1은 전기 아크로의 작동 동안 지장을 주는 플리커 발생(disruptive flicker occurrence)을 방지하는 방법을 개시하고 있다. 전기 에너지가 탭 절환기 제어를 이용하여 변압기를 통해 제공되며, 플리커 레벨이 플리커-측정 장치를 통해 검출된다. 평가 장치에서는, 측정 결과가 신호로 처리되고, 이 신호가 허용 가능한 플리커 베이스에 대응하는 지정된 설정점과 비교된다. 지정된 시간 간격에 걸쳐 설정점을 초과하는 때에, 하류측 제어 장치는 부하시 탭 절환기를 더 낮은 2차 전압 스텝으로 스위칭하기 위한 제어 임펄스를 전달한다. 낮은쪽 설정점 아래로 떨어질 때에, 제어 장치는 더 높은 2차 전압 스텝을 트리거한다.
종래 기술로 알려진 바와 같이, 전기 아크로의 동작을 제어하거나 조정하기 위한 전기 부품은 전기로용 변압기, 초크 코일, 및 전극 지지 암 시스템이다. 교류 전기 아크로를 위한 에너지 공급은 통합된 탭 절환기를 갖는 전기로용 변압기를 통해 수행된다. 대응하는 에너지 입력은 변압기 스테이지를 통해 조절될 수 있다.
부하 하에서 스위칭 가능하고 변압기의 상류에 연결되는 초크 코일은 전류 회로의 리액턴스를 조정하기 위해 작용하고, 그러므로 단락 회로 전류를 제한할 뿐만 아니라 노를 안정한 전기 아크로 동작시키는 것(operating the furnace with stable electric arc)을 가능하게 한다. 프로세스 진척에 좌우되어 변압기 및 직렬 접속된 초크 둘 모두에 대해 적합한 스테이지가 선택된다. 이것은 노 조작자로부터의 수동 개입에 의해, 통합 제어에 의해, 또는 조정에 의해 이루어질 수 있다.
수동 제어에서, 능숙한 노 조작자는 용융 재료의 상태를 통해 공정 상태를 평가할 수 있다. 이것은 노 상태 및 제련 공정의 주관적인 관측에 의해 가능하다. 변압기 스테이지는 임계 상황(예컨대, 내화물에 대한 손상)에서 조정된다.
자동 제어에서, 변압기 스테이지 및 초크 스테이지는, 경우에 따라서, 현재의 에너지 입력에 좌우되어 적합화된다. 전기 아크를 가능한 한 안정하게 유지하기 위해서는, 초기 "드릴링 단계(drilling phase)"(OLTC 초크 == 가장 높은 스테이지)에서 일반적으로 높은 인덕턴스가 요구된다. 직렬 접속된 초크는 무효 전력(reactive power)을 감소시키기 위해 최종 단계 "리퀴드 배쓰(liquid bath)"에서 스위치 오프된다.
노 뚜껑뿐만 아니라 노의 내화성 라이닝(refractory lining)(내화물)을 보호하기 위해 드릴링 단계 동안에는 더 낮은 전압 스텝(짧은 전기 아크)이 선택된다. 전기 아크가 포밍 슬래그(foaming slag)로 덮여진 후, 용융물 내로의 가장 높은 에너지 입력을 달성하기 위해 가장 높은 전압 스텝이 선택된다. 최종 단계 동안 높은 에너지 입력을 보장하기 위해, 최대 전류 설정을 이용하면서, 약간 더 낮은 스텝 전압이 선택된다.
특히, 수동 및 자동 제어 프로세스에서, 전술한 사양은 실제 프로세스 상태를 매우 부적절하게 측정한다. 가장 최신의 조정조차도 역시 시스템에서의 신속한 변화에 대해 적절한 시상수로(예컨대, 밀리초의 범위로) 반응할 수 없다.
전기로용 변압기의 탭 절환기와 초크 코일에 관하여 그리고 고객의 다양한 스위칭 전략에 좌우되어, 높은 스위칭 주파수는 기술적인 스트레스 요인으로서 간주된다. 이것은 주로 접촉 부식(contact erosion) 및 탭 절환기의 기계 부품의 마모로 인한 것이다.
탭 절환기에 대한 유지 작업은 일반적으로 많은 수고와 무엇보다도 비용이 많이 드는 생산 유휴시간(downtime)을 야기하여, 탭 절환기에 대한 유지 수고(maintenance effort)를 가능한 한 많이 감소시키기 위해 조작자를 위해서는 유지 간격을 늘리는 것이 바람직하다는 것은 분명하다.
더욱이, 빈번한 스위칭 프로세스는 예컨대 "플리커링"의 형태로 추가의 네트워크 피드백을 발생하며, 이것은 매우 정교하고 비용이 많이 드는 방식(예컨대, SVC 시스템)으로 감소되어야 한다.
본 발명의 목적은 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 장치를 제공하는 것이며, 이 장치는 비용이 저렴하고 신뢰적이며, 네트워크 피드백을 감소시키거나 제거하기 위한 짧은 반응 시간을 갖는다.
본 발명의 이 목적은 청구항 1의 특징부를 포함하는 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 장치에 의해 달성된다.
본 발명의 또 다른 목적은 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 방법을 제공하는 것이며, 이 방법은 비용이 저렴하고 신뢰적이며, 네트워크 피드백을 감소시키거나 제거하기 위한 짧은 반응 시간을 갖는다.
본 발명의 이 목적은 청구항 3의 특징부를 포함하는 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 방법에 의해 달성된다.
전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 본 발명에 따른 장치는 반도체 탭 절환기가 전기로용 변압기에 할당되는 것을 특징으로 하며, 여기서 전기로용 변압기의 1차측의 스테이지를 적합하게 선택함으로써, 타겟 전류가 각각의 라인에서 지정된 전기적 값으로 조절 가능하다.
반도체 탭 절환기를 이용하는 것은, 반도체 탭 절환기의 대응하는 및 결정된 타겟 위치에 의해 타겟 권선 탭으로 스위치하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 방법은,
ㆍ 각각의 라인에서 전기로용 변압기의 2차측의 각각의 상도체에 대한 전류 측정 및 전압 측정이 수행되며,
ㆍ 각각의 라인에 대해 현재 활성 상태의 전기적 실제값(presently active electrical actual value)이 계산되며,
ㆍ 주어진 전기적 값으로 각각의 라인에 대해 타겟 전류가 조절될 수 있는 방식으로 각각의 라인에 대해 타겟 상전압(phase voltage)이 계산되며,
ㆍ 지정된 상전압이 대체로 도달되는 방식으로 전기로용 변압기의 1차측의 3개의 권선 탭이 선택되며,
ㆍ 조절되고 전기로용 변압기의 1차측 상에 있는 권선 탭이 요구된 타겟 상전압에 대응하여 선택되며,
ㆍ 조절될 1차측의 권선 탭에 대한 전기로용 변압기의 파워 조정이 반도체 탭 절환기를 통해 전기 아크로의 모든 라인에 대해 별도로 수행되며, 반도체 탭 절환기가 적절한 타겟 위치로 스위치하는 것을 특징으로 한다.
조절될 권선 탭은, 전기로용 변압기의 1차측 상의 현재 활성 상태의 권선 탭과 전기로용 변압기의 1차측의 권선 탭들의 차이 간의 차로부터 발생된다.
변압기 스테이지의 현재 활성 상태의 권선 탭의 상한치 또는 중앙 위치에 대해서는 상위 공정 제어 시스템(superordinate process control system)에 의한 사양이 고려된다.
반도체 탭 절환기를 통한 전기로용 변압기의 1차측 상의 권선 탭을 조절하기 위한 사이클 시간은 10 밀리초의 범위 이내이다.
전기적 실제값은 예컨대 임피던스 또는 어드미턴스일 수 있다.
전기 아크로의 작동 동안, 다양한 타입의 네트워크 피드백이 발생한다. 네트워크 피드백의 필수적인 성분은 소위 플리커(flicker)이다. 고속 반도체 탭 절환기(또는 솔리드 스테이트 탭 절환기)를 통하여, 신속한 전압 변동에 대해 즉각적으로 반응하고 프로세스 동안 발생하는 플리커를 크게 감소시키는 것이 가능하다. 반도체 탭 절환기를 이용하는 것은 전기 아크로의 작동 동안 플리커를 감소시키기 위해 많은 비용을 초래할 수도 있는 추가의 회로 및/또는 작동 수단을 제거할 수 있다.
다양한 개시 실시예의 이러한 특징 및 장점과 기타 특징 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 도면을 참조하여 보다 완전하게 이해될 것이며, 도면 전반에 걸쳐 동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 나타내고 있다.
도 1은 전기 아크로를 통해 금속을 제련하는 시스템의 개략적인 예시도이다.
도 2는 제련 공정의 초기 단계에서의 전기 아크로의 조정을 전기 아크로의 전체적인 조정에 통합하는 것에 대한 개략적인 예시도이다.
도 3은 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 전기 아크로 조정의 흐름도이다.
본 발명에 대한 이하의 설명이 임피던스를 전기적 값으로 하고 이지만, 본 발명은 이러한 것으로 한정되지 않는다.
도 1은 전기 아크노(10)를 통해 금속을 제련하기 위한 시스템(1)의 개략적인 예시를 보여주고 있다. 전기 아크로(10)는 노 베젤(11)을 포함하며, 노 베젤에서는 스틸 스크랩(steel scrap)이 제련되고, 용융물(3)이 발생된다. 노 베젤(11)은 이에 부가하여 도시되지 않은 뚜껑이 제공될 수 있다. 벽부(12) 및 뚜껑은 수냉 시스템이 제공된다. 전기 아크로(10)의 동작 모드에 따라서는, 노는 하나 또는 3개의 전극(4)을 갖는다. 교류 전류 전기 아크로(10)에서는 3개의 전극(4)이 이용된다. 이하의 설명에서는 교류 전류 전기 아크로를 예로 하여 본 발명의 원리를 예시한다. 도시하지 않은 내화성 재료가 전기 아크로(10)의 내벽(13)을 라이닝한다.
전극(4)은 예시되지 않은 지지 암 상에 배치되며, 이들 전극은 필요에 따라 노 베젤(11)에 삽입될 수 있다. 각각의 전극(4)은 전기로용 변압기(6)의 2차측(6S)과 연결되는 상도체(5)가 구비된다. 상도체(5), 전극(4) 및 전기 아크는 교류 전류 회로의 라인(7) 또는 상을 형성한다. 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P)은 요구되는 고전압이 전력 공급 네트워크(9)로부터 제공된다. 반도체 탭 절환기로서 구성되는 부하시 탭 절환기(20)는 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P)과 연결된다.
제어 및 조정 유닛(30)은 반도체 탭 절환기(20)와 함께 동작하여 1차측(6P) 상의 전기로용 변압기(6)의 권선 탭(TS1...TSN)을 스위치하여, 대응하는 상전압(Uist12, Uist23, 및 Uist31)이 제공되며, 이로써 라인(7)에는 대응하는 타겟 전류(IS1, IS2, 및 IS3)가 공급된다. 그 결과, 사전 결정된 임피던스(ZSOLL1, ZSOLL2, 및 ZSOLL3)가 라인(7)에 만연하게 될 것이다. 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P)은 반도체 탭 절환기(20)의 반도체 스위칭 부품(S1...SN)에 의해 스위칭되는 복수의 권선 탭(TS1...TSN)을 갖는다. 제어 및 조정 유닛(30)은 전기 아크로(10)의 라인(7)에 할당되는 전류 센서(15) 및 전압 센서(16)로부터 입력을 수신한다. 입력 데이터로부터, 제어 및 조정 유닛(30)은, 대응하는 타겟 위치(SSOLL1, SSOLL2, 및 SSOLL3)로 스위치하고 그에 따라 조정되고 전기로용 변압기의 1차측(6) 상에 있는 권선 탭(TSOLL1, TSOLL2, 및 TSOLL3)의 스위칭을 행하도록, 반도체 탭 절환기(20)의 스위칭 시퀀스를 결정하며, 이로써 라인들(7) 또는 지정된 라인(7)에서 전류가 조절된다.
전기 아크로(10)에서의 제련 공정의 초기 단계 동안 전류 또는 전압의 강력한 변동(fluctuation)이 발생한다. 전류 변동은 본 발명에 따른 고속 반도체 탭 절환기(10)를 통해 크게 감소될 수 있다.
도 2는 전기 아크로(10)의 전체적인 조정(22)에 제련 공정의 초기 단계에서의 전기 아크로(10)의 조정을 통합한 것을 개략적으로 예시하고 있다. 전기 아크로(10)의 전체적인 조정(22)은 궁극적으로는 반도체 탭 절환기(20)를 통해 실현된다. 상위 공정 제어 시스템(24)은 1초의 범위의 주파수로 작동한다. 플리커 조정(flicker regulation)(28)은 10 ms의 범위의 주파수로 작동한다. 각각의 조정을 위한 주파수는 대응하는 조정들의 반복률(repetition rate)에 대응한다. 측정의 결과, 전기 아크로(10)의 요구된 조정을 수행하기 위해 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P) 상의 적절한 권선 탭(TS1...TSN)으로 스위치 오버하는 것이 반도체 탭 절환기(20)를 통해 가능하며, 이러한 방식으로 전류 변동이 최소화된다.
도 3은 전기 아크로(10)의 작동 동안의 네트워크 피드백을 제거하거나 감소시키기 위한 전기 아크로(10) 조정의 개략적인 흐름도이다. 제1 단계(31)에서, 전기로용 변압기(6)의 2차측(6S)으로부터 전극(4)까지 이어지는 각각의 상도체(5)에 대해 전류 측정 및 전압 측정이 수행된다. 그러므로, 전류 측정 및 전압 측정은 각각의 라인(7)에서 수행된다.
제2 단계(32)에서, 각각의 라인(7)에 대해 현재 활성 상태의 임피던스(Zist1, Zist2, 및 Zist3)가 계산된다. 후속 단계(33)에서, 주어진 현재 임피던스(Zist1, Zist2, Zist3)로, 각각의 라인(7)에서의 타겟 전류(IS1, IS2, IS3)를 조정하는 것이 가능하도록, 3개의 상전압(Uist12, Uist23, 및 Uist31)이 계산된다. 제4 단계(34)에 따라, 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P)의 권선 탭들에서의 차이(ΔTS1, ΔTS2, 및 ΔTS3)는 측정된 전류 및 전압의 변동이 정해진 범위의 변동 밖에서 고려될 수 있도록 선택된다. 최종 단계(35)에서, 각각의 라인(7)에 대한 결과는, 조정될 것이고 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P) 상에 있는 권선 탭 TSOLL1, TSOLL2, TSOLL3이다. 각각의 라인에서의 플리커의 감소를 행하기 위해, 권선 탭 TSOLL1, TSOLL2, TSOLL3은 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P) 상의 현재 활성 상태의 스테이지(TA1, TA2, 및 TA3)와 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P) 상의 권선 탭들의 차이(ΔTS1, ΔTS2, 및 ΔTS3) 간의 차로부터 계산된다. 반도체 탭 절환기(20)는 요구된 권선 탭(TSOLL1, TSOLL2, 또는 TSOLL3)의 신속한 조절을 가능하게 하며, 이에 의해 여러 개의 권선 탭들이 걸쳐지게(spanning) 한다. 반도체 탭 절환기(20)를 통해, 또한 조절되고 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P) 상에 있는 권선 탭(TSOLL1, TSOLL2, 또는 TSOLL3)의 조정을 수행하는 것이 가능하다.
반도체 탭 절환기(20)를 이용함에 의해, 전기로용 변압기(8)의 1차측(6P) 상의 요구된 권선 탭(TSOLL1, TSOLL2, 또는 TSOLL3)을 조절하기 위해 10 밀리초의 범위 내의 사이클 시간을 달성하는 것이 가능하다.
본 발명을 2개의 실시예를 참조하여 설명하였다. 당업자는 이하의 청구항들의 보호 범위에서 벗어나지 않고서도 본 발명의 변경 및 수정이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
1 : 시스템
3 : 용융물
4 : 전극
5 : 상도체
6 : 전기로용 변압기
6P : 1차측
6S : 2차측
7 : 라인, 상
9 : 전력 공급 네트워크
10 : 전기 아크로
11 : 노 베젤
12 : 외벽
13 : 내벽
15 : 전류 센서
16 : 전압 센서
20 : 부하시 탭 절환기, 반도체 탭 절환기
22 : 전체 조정
24 : 열 기반 파워 조정
28 : 플리커 조정
30 : 제어 및 조정 유닛
31 : 제1 단계
32 : 제2 단계
33 : 제3 단계
34 : 저역 통과 필터링
35 : 비교 단계
36 : 최종 단계
Eist1, Eist2, Eist3 : 전기적 실제값
ESOLL1, ESOLL2, ESOLL3 : 주어진 전기적 값
Iist1, Iist2, Iist3 : 측정 전류
IS1, IS2, IS3 : 타겟 전류
TS1...TSN : 권선 탭, 변압기 스테이지
TA1, TA2, TA3 : 현재 활성 상태의 권선 탭
TSOLL1, TSOLL2, TSOLL3 : 조절될 권선 탭
ΔTS1, ΔTS2, ΔTS3 : 권선 탭들의 차이
S1...SN : 반도체 스위칭 부품
SSOLL1, SSOLL2, SSOLL3 : 타겟 위치
Uist12, Uist23, Uist31 : 상전압
USOLL12, USOLL23, USOLL31 : 타겟 상전압
ZSOLL1, ZSOLL2, ZSOLL3 : 사전 결정된 임피던스
Zist : 현재 활성 상태의 임피던스

Claims (7)

  1. 전기 아크로(10)의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 장치로서, 각각의 라인(7)이 전기 에너지를 공급하기 위한 하나의 전극(4) 및 하나의 할당된 상도체(phase conductor)(5)를 갖고, 각각의 라인(7)에 현재 흐르고 있는 전류를 측정하기 위한 센서(15) 및 현재 인가되는 전압을 측정하기 위한 센서(16)가 제공되는 3개의 라인(7)과, 측정 전류(Iist1, Iist2, Iist3) 및 현재 인가되는 라인 전압으로부터 각각의 상기 라인(7)에 대해 전기적 실제값(electrical actual value)(Eist1, Eist2, Eist3) 또는 적합한 상전압(USOLL12, USOLL23, USOLL31)을 계산할 수 있는 제어 및 조정 유닛(30)을 포함하며, 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P)의 3개의 타겟 권선 탭(TSOLL1, TSOLL2, TSOLL3)을 적절하게 선택함으로써 그리고 주어진 전기적 값(ESOLL1, ESOLL2, ESOLL3)으로, 각각의 상기 라인(7)에서 타겟 전류(IS1, IS2, IS3)가 조절 가능하도록 하는 방식으로, 상기 전기로용 변압기(6)에 반도체 탭 절환기(20)가 할당되는 것을 특징으로 하는, 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    대응하는 타겟 위치(SSOLL1, SSOLL2, SSOLL3)를 통해 상기 반도체 탭 절환기(20)를 이용하여 타겟 권선 탭(TSOLL1, TSOLL2, TSOLL3)으로 스위치하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는, 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 장치.
  3. 전기 아크로(10)의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 방법으로서,
    ㆍ 각각의 라인(7)에서 전기로용 변압기(6)의 2차측(6S)의 각각의 상도체(5)에 대한 전류 측정 및 전압 측정을 수행하는 단계;
    ㆍ 각각의 상기 라인(7)에 대해 현재 활성 상태의 전기적 실제값(presently active electrical actual value)(Eist1, Eist2, Eist3)을 계산하는 단계;
    ㆍ 주어진 전기적 값(ESOLL1, ESOLL2, ESOLL3)으로 각각의 상기 라인(7)에 대해 타겟 전류(IS1, IS2, IS3)가 조절될 수 있는 방식으로 각각의 상기 라인(7)에 대해 타겟 상전압(phase voltage)(USOLL12, USOLL23, USOLL31)을 계산하는 단계;
    ㆍ 조절되고 상기 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P) 상에 있는 권선 탭(TSOLL1, TSOLL2, TSOLL3)을 요구된 타겟 상전압(USOLL12, USOLL23, USOLL31)에 대응하여 선택하는 단계; 및
    ㆍ 조절될 1차측(6P)의 권선 탭(TSOLL1, TSOLL2, TSOLL3)에 대한 상기 전기로용 변압기(6)의 파워 조정을 반도체 탭 절환기(20)를 통해 상기 전기 아크로(10)의 모든 라인(7)에 대해 별도로 수행하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 반도체 탭 절환기(20)가 적절한 타겟 위치(SSOLL1, SSOLL2, SSOLL3)로 스위치하는,
    것을 특징으로 하는 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P) 상의 상기 반도체 탭 절환기(20)를 통해 권선 탭(TSOLL1, TSOLL2, TSOLL3)을 조절하기 위한 사이클 시간은 10 밀리초의 범위 이내인 것을 특징으로 하는, 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    조절될 권선 탭(TSOLL1, TSOLL2, TSOLL3)은, 상기 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P) 상의 현재 활성 상태의 권선 탭(TA1, TA2, TA3)과 상기 전기로용 변압기(6)의 1차측(6P)의 권선 탭들의 차이(ΔTS1, ΔTS2, ΔTS3) 간의 차로부터 발생되는 것을 특징으로 하는, 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    변압기 스테이지의 현재 활성 상태의 권선 탭(TA1, TA2, TA3)의 상한치 또는 중앙 위치가 상위 공정 제어 시스템(superordinate process control system)에 의해 고려되는 것을 특징으로 하는, 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 방법.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기적 실제값(Eist)은 임피던스(Z) 또는 어드미턴스(Y)인 것을 특징으로 하는, 전기 아크로의 작동 동안 네트워크 피드백을 감소시키기 위한 방법.
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