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礦熱爐短網(wǎng)濾波就地補(bǔ)償?shù)脑砑凹夹g(shù)特點(diǎn)

前言

針對(duì)礦熱爐變壓器低壓側(cè)短網(wǎng)的大量無(wú)功消耗和不平衡性，采用兼顧有效提高功率因數(shù)實(shí)施就地濾波補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)改造，從技術(shù)上來(lái)講是可靠、成熟的，從經(jīng)濟(jì)上來(lái)講，投入和產(chǎn)出是成正比的。在礦熱爐低壓側(cè)針對(duì)短網(wǎng)無(wú)功消耗和其布置長(zhǎng)度不一致導(dǎo)致的三相不平衡現(xiàn)象而實(shí)施的就地濾波補(bǔ)償，無(wú)論在提高功率因數(shù)、吸收諧波，還是在增產(chǎn)、降耗上，都有著高壓補(bǔ)償無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)平衡、提高三相電極向爐膛的輸入功率, 從而達(dá)到提高產(chǎn)量、質(zhì)量和降低電耗的目的，為企業(yè)在改善用電系統(tǒng)功率因數(shù)、諧波達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)提供了一個(gè)新的思路和途徑。

2. 基本原理

礦熱爐電弧冶煉的功率因數(shù)都比較低，一般在0.75 左右，這樣就需要對(duì)供電線(xiàn)路進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，使功率因數(shù)提高到國(guó)家規(guī)定的0 .90 或以上，以達(dá)到平衡電網(wǎng)無(wú)功的目的。針對(duì)電弧冶煉工藝而言，無(wú)功的產(chǎn)生主要是由電弧電流引起的，而短網(wǎng)的大電流特征決定了無(wú)功主要以無(wú)功電流的形式體現(xiàn)在短網(wǎng)上，從而造成短網(wǎng)上的有效壓降，對(duì)無(wú)功功率在低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，則大量無(wú)功電流將直接經(jīng)低壓電容器和電弧形成的回路流過(guò)，而不再經(jīng)過(guò)補(bǔ)償點(diǎn)前的短網(wǎng)、變壓器及供電網(wǎng)路，從而在提高功率因數(shù)的同時(shí)，提高了變壓器的有效輸出功率，降低了變壓器、短網(wǎng)的無(wú)功消耗。

3. 礦熱爐短網(wǎng)無(wú)功就地濾波補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)

3.1 提高變壓器、大電流線(xiàn)路的利用率，增加冶煉有效輸入功率

針對(duì)電弧冶煉而言，無(wú)功的產(chǎn)生主要是由電弧電流引起的，將補(bǔ)償點(diǎn)前移至短網(wǎng)，就地補(bǔ)償短網(wǎng)的大量無(wú)功消耗，提高變壓器的出力，增加冶煉有效輸入功率。

由于提高了變壓器的載荷能力，變壓器向爐膛輸入的功率將會(huì)增大，為提高日產(chǎn)創(chuàng)造了必要條件，對(duì)一些不能運(yùn)行在爐變額定檔位的礦熱爐子來(lái)說(shuō)，更加具有促進(jìn)和改善作用。

另外，對(duì)不能運(yùn)行在爐變額定檔位的礦熱爐，低壓無(wú)功就地補(bǔ)償可以使其在爐變低壓側(cè)的無(wú)功平衡后達(dá)到額定運(yùn)行狀態(tài)，其改善后的產(chǎn)量和單耗指標(biāo)更為可觀(guān)，一般增產(chǎn)可達(dá)到10%、單耗降低2-3%。

3.2 不平衡補(bǔ)償，改善三相的強(qiáng)、弱相狀況，增產(chǎn)、 降耗

由于三相短網(wǎng)布置的不平衡，三相不同的電壓降就導(dǎo)致了強(qiáng)、弱相現(xiàn)象的形成。從理論上來(lái)講，料的熔化功率是與電極電壓和料比電阻成函數(shù)關(guān)系的，可以簡(jiǎn)單表示為P=U2/R。

從這一基本點(diǎn)出發(fā)，在三相短網(wǎng)與電極之間相同長(zhǎng)度的基本相等點(diǎn)，采取單相并聯(lián)的方式進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，綜合調(diào)節(jié)各相補(bǔ)償容量，使三相電極的有效工作電壓一致，平衡電極電壓，均衡三相吃料，改善三相的強(qiáng)、弱相狀況。在補(bǔ)償后根據(jù)爐況調(diào)節(jié)冶煉檔位和相關(guān)工藝參數(shù)，使電極作業(yè)面積擴(kuò)大，達(dá)到增產(chǎn)、降耗的目的。

在低壓側(cè)實(shí)施三相等量補(bǔ)償是顯而易見(jiàn)的工程方法，其設(shè)計(jì)思想是在該相補(bǔ)償容量?jī)?nèi)再依據(jù)補(bǔ)償點(diǎn)的運(yùn)行電壓水平調(diào)節(jié)補(bǔ)償容量，但在運(yùn)行中可以發(fā)現(xiàn)-- 三相補(bǔ)償容量實(shí)際是不一致的, 這一點(diǎn)從礦熱爐高壓補(bǔ)償上可以得到驗(yàn)證, 即: 高壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)膶?shí)際運(yùn)行電流三相是不等的。

Qc=Qe(Uc/Ue)2Ic=Qc/Uc。Uc- 電容器端電壓，Ic- 電容器電流，Qc-- 電容器實(shí)際容量，Qe-- 電容器額定容量，Ue-- 電容器額定電壓。

導(dǎo)致以上的根本原因是補(bǔ)償點(diǎn)的電壓不同, 而電容器的額定電壓相同，因此各相實(shí)際的補(bǔ)償容量是不一致的( 受電容器電壓的鉗制), 所以在高壓側(cè)的無(wú)功補(bǔ)償表現(xiàn)為實(shí)際運(yùn)行電流三相不等。由于三相補(bǔ)償點(diǎn)電壓水平不一，為了使補(bǔ)償后三相補(bǔ)償點(diǎn)的運(yùn)行電壓基本一致，那么三相實(shí)際補(bǔ)償容量必然不同。從實(shí)踐上看：Z強(qiáng)相的短網(wǎng)Z短，其補(bǔ)償點(diǎn)的相電壓降Z大，則其補(bǔ)償量Z大，其余兩相次之。

導(dǎo)致以上的根本原因是補(bǔ)償點(diǎn)的電壓不同, 而電容器的額定電壓相同，因此各相實(shí)際的補(bǔ)償容量是不一致的( 受電容器電壓的鉗制), 所以在高壓側(cè)的無(wú)功補(bǔ)償表現(xiàn)為實(shí)際運(yùn)行電流三相不等。由于三相補(bǔ)償點(diǎn)電壓水平不一，為了使補(bǔ)償后三相補(bǔ)償點(diǎn)的運(yùn)行電壓基本一致，那么三相實(shí)際補(bǔ)償容量必然不同。從實(shí)踐上看：Z強(qiáng)相的短網(wǎng)Z短，其補(bǔ)償點(diǎn)的相電壓降Z大，則其補(bǔ)償量Z大，其余兩相次之。

由于三相的補(bǔ)償容量不均，補(bǔ)償裝置必須充分考慮冶煉電壓檔位、三相短網(wǎng)的各自壓降以及電抗器壓降對(duì)電容器運(yùn)行電壓的影響, 以確保運(yùn)行時(shí)在不均衡容量補(bǔ)償?shù)那疤嵯逻_(dá)到設(shè)計(jì)值要求。

量體裁衣的設(shè)計(jì)使電容器在安全、接近Z大容量運(yùn)行的情況下，三相短網(wǎng)的補(bǔ)償點(diǎn)運(yùn)行電壓水平基本一致，從而節(jié)約投資成本、縮短回收期。

3.3、降低高次諧波，減小變壓器及網(wǎng)路附加損耗，提高電力品質(zhì)。

冶煉變壓器勵(lì)磁需要3 次諧波，同時(shí)電弧冶煉時(shí)會(huì)產(chǎn)生高次諧波，尤其以3、5、7、11 次Z為嚴(yán)重，如不對(duì)此加以限制和吸收，必然惡化電力品質(zhì)，無(wú)論對(duì)冶煉設(shè)備還是補(bǔ)償裝置，都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。因此在濾波裝置中，我們會(huì)根據(jù)冶煉的諧波狀況將并聯(lián)電容器設(shè)計(jì)成濾波回路。根據(jù)公式：

Un=In（nXL-XC/n）→ 0

Un- 諧波電壓， In- 諧波電流，XL- 電抗器感抗值， XC- 電容器容抗值。

為抑制和吸收n 次以上諧波，應(yīng)使L-C 調(diào)諧頻率小于n×50Hz。針對(duì)3、5 次諧波，我們將調(diào)諧頻率分別設(shè)計(jì)為134Hz、189Hz，以吸收3、5 次諧波。

3.4 有效提高功率因數(shù)

礦熱爐的無(wú)功消耗主要在變壓器和短網(wǎng)上，實(shí)施低壓無(wú)功就地補(bǔ)償，不僅補(bǔ)償了短網(wǎng)和變壓器的損耗，還能補(bǔ)償高壓線(xiàn)路的損耗。 相比高壓補(bǔ)償而言,低壓無(wú)功就地濾波補(bǔ)償裝置在低壓側(cè)提供了很大的無(wú)功電流，使功率因數(shù)的改善對(duì)用戶(hù)更加有實(shí)際意義。

首頁(yè) > 無(wú)功補(bǔ)償 > 日期：2022-6-25 來(lái)源：www.parkingtim.com 作者：李工 瀏覽量：