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解决方案/ The solution

矿热炉谐波治理无功补偿方案

作者:本站发布时间:2011-07-28点击次数:4172
矿热炉是一种高能耗的电冶炼炉,具有电阻电弧炉的特性。其功率因数是由炉内电弧及电阻R和电源回路中(包括变压器、短网、集电环、导电颚板及电极)的电阻r和电抗x值的大小来决定。
COSΦ=(R + r)/ 电阻 r电抗x值在矿热炉运行时,一般不变动,它们取决于短网和电极布置的设计和安装。电阻r与运行时短网上各载流部件的电流密度有关,变化较小,但电阻R却是矿热炉运行时决定矿热炉功率因数的主要因数。
    由于矿热炉比其它电冶炼炉的电阻弱,故其功率因数相应地也降低些。除了一般小型矿热炉的自然功率因数能达到0.9以上,而容量在10000KVA以上的中、大型矿热炉的自然功率因数都在0.9以下,矿热炉容量越大,功率因数越低。这是由于大容量矿热炉的变压器感性负载越大,短网越长,电极插入炉料较深增加了短网的电抗,因而降低了矿热炉的功率因数。
    为了减少电网的损耗,提高供电质量,供电局要求用电企业的功率因数要在0.9以上,否则要对用电企业处以高额罚款。同时功率因数偏低,也会降低矿热炉的进线电压,影响电石的冶炼。故目前国内外大容量矿热炉都要加装无功补偿装置,以提高矿热炉的功率因数。
低压滤波补偿
1.原理   
   低压补偿是利用现代控制技术和短网技术将大容量、大电流的超低压电力电容接入矿热炉的二次侧的无功补偿装置。该装置不仅是无功功率补偿原理的最好体现,还可以使矿热炉的功率因数在较高值运行,降低短网和一次侧的无功消耗,消除3次、5次、7次谐波。调平三相功率,提高变压器的输出能力。控制的重点使三相功率不平衡度下降,达到三相功率相等。使坩锅扩大、热量集中,提高炉面温度,使反应加快,达到提高产品质量、降耗和增产的目的。     
   此技术属于将原来成熟的就地补偿技术应用到矿热炉的二次低压侧,由电容器产生的无功功率,通过短线路,一部分通过矿热炉变压器由系统吸收,另一部分补偿矿热炉变压器,短网和电极的无功损失,增加了输入矿热炉的有功功率。同时采用了分相补偿,使矿热炉内三相电极上的有功功率相等,达到提高功率因数,减小三相功率不平衡和改善生产指标的效果。
2.低压补偿的应用 
  近几年了,由于低压补偿技术逐渐成熟,设计日趋完善,体积大为减少,矿热炉生产厂家,也认识到了其在提高矿热炉经济效益方面显现的突出性,低压补偿装置已在矿热炉变压器上大量应用。
解决方案供选择:
方案一 采用高压滤波补偿(此方案是常用的补偿,但实际效果达不到设计要求)
方案二 采用低压侧动态三相分补滤波补偿, 滤波装置投运后,使矿热炉内三相电极上的有功功率相等,达到提高功率因数,减小三相功率不平衡和改善生产指标的效果。
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