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[其他类别] 矿热电炉无功补偿计算及其圆图描绘
[ 2006/12/21 15:20:15 | ]
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1       引言

众所周知,铁合金、电石类矿热电炉,由于其广义短网(感性)电抗的相对偏大以及低电压、大电流的工艺特性所决定的无功功率相对较大,运行功率因数较低,且随着电炉容量的增大,功率因数进一步降低,因而在一定程度上制约了矿热电炉向着大容量方向发展。功率因数过低导致供电部门对企业的罚款或限令停产的处罚,还会造成电炉本身有功功率偏低、产品产量低、产品电耗高等工艺指标的低下。

对于正在设计或运行中的矿热电炉,改善、提高功率因数一般应当采取两个途径:一是合理选择原料并控制原料、粒度、水分等,同时还必须选择最佳电炉工艺参数和设备参数,寻求实施最佳运行方式以提高电炉本身的自然功率因数;二是采用人工补偿方式-最为常见的就是用在电炉变压器一次侧高压母线上接入并联补偿电容器组的方法实施的高压补偿。由于补偿作用只能使接入点之前的线路、供电系统电网一侧受益,满足供电系统对该负荷线路功率因数方面的要求,而对冶炼企业来讲,由于从包括矿热电炉变压器绕组、二次引出端在内的诸如软件补偿段、主短网铜管或铜排、水冷或裸软电缆、炉内导电铜管直至铜瓦、电极的全部二次侧大电流回路的无功功率得不到补偿,企业用于高压补偿投入的资金、设备并不能得到电炉产品产量的提高和电能消耗降低的利益回报,这对于电费占冶炼成本相当大份额的企业来讲,其电费支出不能得到有效的降低。

2         矿热电炉无功补偿方式概述

多年来,国内外从事矿热电炉及其设备研究、设计、制造及生产的工作者们从来没有间断过对矿热电炉一系列补偿方式的探索和改进。在我国,引进或自行设计、制造的诸如特殊制造的带第三绕组电炉变压器的中压补偿;在电炉变压器二次引出端接入反升压变压器的二次补偿;以及特殊制造带串联变压器的纵向无功补偿等技术装备都在矿热电炉领域相继投入了运行并取得了相应效果。这几种补偿方式,从技术、补偿效果以及投资上各有优势。

中压补偿,一般适用于电炉变压器的一次侧电压等级为35kV以上的电炉,需特殊设计的电炉变压器所带第三绕组与中压电容器适配比较简便。由于本补偿方式的补偿深度包含了电炉变压器的一、三次绕组,因而补偿效果优于高压补偿。

二次补偿,无需特殊设计的电炉变压器,但是需要专门制造升压变压器并占用安装空间。补偿电容器的电压等级宜与一次侧电压等级相同。其补偿深度深于中压补偿,因为它还能够补偿电炉变压器一、二次绕组感抗产生的无功功率。但设计时,也一定要尽量缩短升压变压器低压侧母线的走线长度,以减少附加的有功损失。

纵向补偿,由于其电容器容抗与电炉变压器二次侧大电流馈电回路感抗相串联,因此其补偿深度相当深。该补偿方式应当选择额定电压等级较低的电容器(比如1000V)组成的电容器组,同时与串联变压器变比相匹配,满足电流和电压的要求。

中压补偿、二次补偿、纵向无功补偿三种补偿方式,除了在投资、安装场地条件等要求上各不相同以及补偿效果各异以外,都有一个共同特点,即适用于新设计的的矿热电炉,而对于那些已经投入运行的电炉,尤其是中小型电炉,就很难采用。中压补偿和二次补偿与高压补偿一样同属于并联补偿。中压补偿、二次补偿的补偿深度优于高压补偿。

3         终端补偿

当前,一种被称作低压补偿或终端补偿的技术和装备在矿热电炉领域及其相关行业中正悄然兴起,并且有热起来的趋势。它是低电压电容器组并接于短网(即水冷或裸软电缆)终端的方式来实现无功功率补偿的。它虽不是新技术,但是由于电压等级越低的电容器,价格相对较高,因而以前难以推广。

随着对引进国外自愈式低电压(400V及低至100V)电容器技术的消化吸收,国内保护功能完善的电容器产品的制造成本降低,成熟的产品已能够越来越多的为矿热电炉领域的用户所接受,给终端补偿的应用开辟了广阔前景。因此,终端补偿是铁合金企业实行降本增效节能降耗的一条新路。

终端补偿最适用于正在运行中的因电炉变压器电压太低而无法上调的电炉上。如果有设备改造的机会及条件,应尽量使补偿深度最接近电极,而补偿到电极壳上。如果用每根电极另行增加12块专门用于接补偿电容器的专用铜瓦的办法,可以实现更进一步意义上的终端补偿。除必备的资金以外,还须满足电极周围要有足够的用来安装电容器组的占地平台空间的条件。

4         矿热电炉高压并联补偿及其常用计算公式

为了讨论方便。我们假定电炉设计安装了测量一次侧电流的电流表,指示的是电炉变压器与无功补偿装置电流的向量和也就是从供电系统线路看去的总电流;还设计并安装了能测量电炉变压器本身的一次侧电流的电流表,同时也安装了能测量二次侧电流即电极电流的电流表。

由于矿热电炉运行时的一次侧电压比较稳定,波动不大,因此我们还假定一次侧电压为常数(不讨论投入补偿电容器后一次侧高压母线电压升高的计算),在额定电压级的电压下,电炉变压器按额定电流给定运行。

按以上假定条件,从供电系统线路看,当并联补偿装置投入后,一次侧总的电流会降低(已低于一次侧额定电流值),总的视在功率(但不是指电炉变压器本身的视在功率)也降低,功率因数角变

小亦即功率因数提高了,供电系统可以由并联补偿的投入收到效益。但电炉的有功功率并不能由此而得以增大,这是由并联补偿的接入特点所决定的。电炉的电极电流并不因并联补偿的投入而减小,这可以从补偿投入前后电流表的指示看出来。

小宇的杂货铺xiaoyu.gkbk.com矿热电炉无功补偿计算及其圆图描绘.rar

 
 
 
回复:矿热电炉无功补偿计算及其圆图描绘
[ 2010/2/25 21:17:01 | ]

好东东呀

 
 
 
回复:矿热电炉无功补偿计算及其圆图描绘
[ 2009/9/10 14:05:25 | ]

很好,写得很详细

 
 
 
回复:矿热电炉无功补偿计算及其圆图描绘
[ 2008/5/9 21:25:16 | ]

我方有意購買一套礦熱電爐,請報價(附規格)

sk268@hotmail.com

 
 
 
回复:矿热电炉无功补偿计算及其圆图描绘
[ 2008/3/21 19:09:29 | ]

都发生

 
 
 
回复:矿热电炉无功补偿计算及其圆图描绘
[ 2007/12/19 11:05:09 | ]

写的不错!能否提供完整的一套:前后不同功率因数补偿的无功值对照表?

 
 

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博客名称:小宇的杂货铺 日志总数:605 评论数量:506 访问次数:3013925 建立时间::2006年10月06日

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产品信息
微电脑温度控制器-MTC-2120    
功能:制冷,强制制冷,自动化霜,手动化霜,温度校正,超温限报警,探头故障报警等功能。
规格参数: 
电源电压:220VAC±10% 50∽60HZ
整机功耗:<5W;
温度显示范围:-40℃∽+50℃,0.1℃显示分辩率;
测量精度:±1℃;
传 感 器:NTC,护套引线;
化霜周期:0-99小时可调;
化霜时间:0-99分钟可调;
压缩机输出接点容量:10A、240VAC;
化霜输出接点容量:10A、240VAC;
告警输出:蜂鸣器。
微电脑温度控制器-ETC-400    
功能:制冷,强制制冷,自动化霜,手动化霜,温度校正,超温限报警,探头故障报警等功能。
规格参数: 
电源电压:220VAC±10% 50∽60HZ
整机功耗:<5W;
温度显示范围:-40℃∽+50℃,0.1℃显示分辩率;
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化霜周期:0-99小时可调;
化霜时间:0-99分钟可调;
压缩机输出接点容量:10A、240VAC;
化霜输出接点容量:10A、240VAC;
告警输出:蜂鸣器。
 
电子卤素检漏仪-HLD-100    
特点: 
检测全部含卤素的制冷剂
单色LED显示,六级泄漏量警示
电池电压三色指示
方便快捷的复位键
实时灵敏度无级调节
采用优质传感器,能发现细微泄漏的卤素气体
14英寸(35.5CM)柔性不锈钢探杆
规格参数:
最大灵敏度:对卤素制冷剂, 3gr/yr 
电池寿命:正常使用下约30小时
工作温度:0℃~52℃
方 式:连续,无限制 
响应时间:瞬时 
复位时间:2秒 
预热时间:约6秒
尺 寸:22.9cm×6.5cm×6.5cm 
重 量: 560克 
电 源:3伏直流,2节二号优质电池 
探杆长度:35.5cm
电子卤素检漏仪-WJL-6000    
功能特点: 
检测全部含卤素的制冷剂;
随时调节灵敏度,仪器均可自动调整到最佳检测状态;内置高精度稳压IC,并采用超低功耗设计,使工作更稳定,电池更耐用;电池电压三色指示;
采用优质传感器,工作灵敏度高,寿命更长久
性能指标:
工作温度: 0℃~52℃ 最大灵敏度: 对卤素制冷剂,6gr/yr 
电池寿命: 正常使用下约50小时 响应时间: 瞬时 
方  式: 无限制 探杆长度: 20cm 
尺  寸: 22.9cm×6.5cm×6.5cm 预热时间: 约6秒 
复位时间: 2-10秒 电源: 6伏直流,4节7号优质电池 
 
微电脑温度控制器-ETC-300    
功能:制冷,强制制冷,自动化霜,手动化霜,温度校正,超温限报警,探头故障报警等功能。
规格参数: 
电源电压:220VAC±10% 50∽60HZ
整机功耗:<5W;
温度显示范围:-40℃∽+50℃,0.1℃显示分辩率;
测量精度:±1℃;
传 感 器:NTC,护套引线;
化霜周期:0-99小时可调;
化霜时间:0-99分钟可调;
压缩机输出接点容量:10A、240VAC;
化霜输出接点容量:10A、240VAC;
告警输出:蜂鸣器。
电子卤素检漏仪-WJL-2000    
功能特点:
检测全部含卤素的制冷剂; 
独具灵敏度手动调节功能,方便实用; 
电路设计精巧独特,可靠性高; 
声光报警指示; 
采用优质传感器,能发现细微泄漏的卤素气体; 
便携式设计并配有手提包,携带方便。 
任意弯区的长柄探头可检测任意位置的漏源。 
采用德国先进检漏技术及优良器件制造,小巧灵珑。
性能指标:  
电 源:DC6V、4节7号碱性电池 最大灵敏度:14克/年 
外形尺寸:15.1cm×35cm×44cm 预热时间:6S 
电池寿命:约50小时 反应时间:瞬时 
 
 

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