矿热炉专用低压无功补偿装置

矿热炉无功补偿的重要性和必要性
    矿热炉分为电石炉、工业硅炉、铁合金炉等，是一种大功率连续式冶炼设备，广泛应用于钢铁、化工等高能耗产业，电费成本约占冶炼产品总成本的50%左右。
    由于矿热炉变压器感性负载大、短网较长，并且电极插入炉料时增加了短网的电抗，故功率因数都很低，大多在0.75-0.8左右（国家电力系统考核功率因数应达到0.9以上）。因此增加了局部电网的无功损耗，降低了供、用电质量，同时由于炉料、电极和电网等因数影响，易造成三相负载不平衡，也会造成功率因数降低、电耗升高、产量降低等后果。
    为了达到提高用电效率、稳定产品质量、提高产量、降低生产成本的目的，响应国家节能降耗的政策，必须对矿热炉系统加装无功补偿装置。
矿热炉无功补偿方式的比较
    1、 高压补偿
    高压补偿方式为补偿装置连接在变压器高压侧，目前矿热炉变压器高压侧电压一般为10KV、35KV、110KV和220KV等几种，高压补偿一般为固定式补偿，目前国内高压补偿一般最高电压等级为35KV。
    高压补偿具有设备结构简单、投资少、维护工作量小、装置与变压器不相互影响等优点。由于其接入点在高压侧，矿热炉的功率因数并不能提高，故变压器的输出有功功率也不能增加，只能提高变压器前端即电网的功率因数。而且固定式补偿容易因负载或电网变化形成过补偿和欠补偿，达不到稳定补偿的效果。因而高压补偿最多只能达到不罚款的目的而不能产生明显的实质性的经济效益。
    2、 低压就地补偿
    低压就地补偿方式为补偿装置连接在矿热炉短网末端，低压就地补偿可有效提高低压侧的电压，降低无功电流从而降低视在功率，降低短网、线路和变压器损耗；并可相应增加变压器的有功功率输出。
    由于低压就地补偿装置安装在矿热炉短网末端，直接在负载末端提供了很大的无功电流，使功率因数的提高具有实质性的经济意义。
    低压补偿采用内置单片机的智能控制器实现自动编码控制，因而可根据负载变化自动调整电容器的投入和切除，使变压器输出稳定。而且还可实现三相不等容补偿，使三相工作电压基本一致，改善三相不平衡状况，从而使三相电极的作业面积相应增大，达到稳产高产、节能降耗的目的。

SVC低压就地补偿系统
    我公司经过多年的研发,投入大量的人力财力,与上海交大电力自动化研究所通力合作,研制成功SVC矿热炉专用低压就地补偿系统。
    SVC矿热炉专用低压补偿系统由低压电压互感器、大变比电流互感器、智能控制器、大功率可控硅开关组件、滤波电抗器、专用电容器等关键部件构成。智能控制器根据电压和电流互感器提供的电压、电流信号，测量出矿热炉的总功率、有功功率、无功功率、功率因数、电力谐波等参数，实时动态控制每一相的电容器投入和切除，实现分相动态补偿，响应时间最快可小于20ms。由于安装了滤波电抗器，有效的消减了涌流和高次电力谐波，降低了谐波引起的对供、用电系统的影响，同时有效延长电容器寿命。
    由于SVC低压补偿系统消减了高次谐波,提高了炉子的功率因数,平衡和稳定了系统电压,因而大幅提高了产量，降低了单位电耗。下列图表为内蒙古巴彦淖尔市某公司20000KVA电石炉SVC低压补偿系统投运前后电气参数和指标的变化情况：

	补偿投运前	补偿投运后	变化情况
视在功率	20450KVA	19500KVA	减小950KVA
有功功率	16200KW	18600KW	增加2400KW
无功功率	12600KVar	7200KVar	减小5400KVar
功率因数	0.79	0.95	0.16
一次电压	36.3KV	36.7KV	提高0.4KV
一次电流	318A	302A	减小16A
二次电压	169V	177V	提高8V
二次电流	68210A	62380A	减小5830A
产    量	120吨/日	131吨/日	增产9.1%
电    耗	3450KWH/T	3270 KWH/T	降低5.2%