[發明專利]一種提高埋弧電阻爐功率因數的二次低壓補償裝置

無效

• 申請號: 200710018090.7
• 申請日: 2007-06-19
• 公開（公告）號: CN101330216A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 白玉龍
• 申請（專利權）人: 西安瑞馳電力設備有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 西安集思得知識產權代理有限公司
• 代理人: 張晉吉

技術領域

本發明涉及一種工業電爐的節能裝置，具體來說是埋弧電阻爐的二次低壓補償裝置。

背景技術

埋弧電阻爐的負載特征介于阻性和感性之間，無功主要由三相電極之間的電弧產生，低的功率因數會造成電效率低、能耗高、生產效率低、生產成本高等，這對電網及生產廠家都很不利。通常，供電部門和生產廠家多選擇高壓電容補償，該補償方式是把電容無功補償裝置并聯到高壓一次側的三相母線上，其只能補償變壓器的一次側電抗。該方法雖可達到補償電網功率因數的目的，使計量點儀表顯示的功率因數提高，但二次側大量無功的消耗例仍未得到改善，導致埋弧電阻爐的綜合參數并不理想。其存在的缺陷或不足主要是：

1.埋弧電阻爐之短網的大電流特征決定了無功的損耗將絕大部分以無功電流的形式體現在短網上。

2.三相不平衡系數大。由于受客觀條件的限制，埋弧電阻爐三相短網布置在空間結構上普遍存在不平衡現象，在冶煉時存在強弱相；

3.電效率低。由于功率因數低，電能利用率下降，電熱轉換效率低，直接導致產量低下，電耗高，生產效率低；

4.耗電量大。埋弧電阻爐是耗電量大的設施，低的功率因數直接導致耗電量大增；

5.在電爐變壓器高壓側或中壓側實施無功補償有局限性。高壓側和中壓補償只是補償了無功電容器接入點前供電線路的無功補償，具無法降低二次低壓短網上大量的無功損耗，也無法改善因三相短網布置不對稱造成的三相不平衡幾；

6.網絡電壓低。在短網進行二次補償前，網絡電壓較低；

7.變壓器銅損嚴重。補償前由于無功電流極大，導致變壓器銅損加重；

8.線損嚴重。補償前的功率一般僅0.84，無功電流量大，發熱嚴重，因此線路損耗大。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足之處，提供一種能耗低，電效率高，可大幅度提高功率因數、生產效率高、生產成本低的一種提高埋弧電阻爐功率因數的二次低壓補償裝置。

本發明的解決方案是：包括三相補償電路分別通過補償系統短網BD接在電爐變壓器二次側，三相相補償電路的每相包括電容器C，該電容器C通過聯接導線L接在補償系統短網BD上。

上述三相相補償電路的每相可僅由靜態補償器構成。所述的靜態補償器由電容器C構成。

上述三相相補償電路的每相可僅由動態補償器構成。所述的動態補償器由電容器C串接第一快速熔斷器RT及接觸器的觸點JC構成。

上述三相相補償電路的每相可由靜態補償器僅和動態補償器構成。所述每相的電容器C，包括第一電容器C1和第2電容器C2，所述的靜態補償器由第一電容器C1構成；所述的動態補償器由第二電容器C2串接第一快速熔斷器RT及接觸器的觸點JC構成。

上述三相相補償電路采用星接、角接或單相連接。

上述的補償系統短網BD上可串接第二快速熔斷器RT。及電抗X。

上述電容器C、第一電容器C1或第2電容器C2，可以是由二個或多個電容器并聯構成的電容器組。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1.可明顯增加產量。由于功率因數的提高，使產量明顯增加，以一臺18000KVA電石爐為例，其月產量可由3668T增加到4031T；

2.降低電耗。補償方式采取分相就地補償，即三相補償圍繞各自的接入點，分開就近布置，以降低電網上的線路無功損耗，將補償的接入點選擇在短網相間跳線處的連接匯流銅板上，最大限度地降低了短網無功損耗，電耗可由3412KWH/T降至3304KWH/T；

3.實行分相補償，自動平衡三相電極的輸入功率，使冶煉在最小不平衡下進行。為達到將三相功率調平的目的，將每相補償容量分為靜態和動態補償兩大部分，三相靜態補償直接同時投入，將三相功率基本拉平；在此基礎上，動態補償控制系統采集系統相關信號，依據內置三相功率相等的算法，可將三功率最近調平；

4.可大幅度提高功率因數。功率因數可由0.84～0.89提高到0.93；

5.可提高產品質量。改告前發氣量為2801L/Kg，改告后發氣量為290L/Kg；

6.使礦熱爐的電能功率中心、熱力中心和爐膛中心達到重合，使溶池熱區均勻擴大；

7.補償裝置與短網并聯，設備的維護及檢修不影響爐體冶煉的正常運行；

8.補償系統高度集成化，可實現無人值班，操作極為簡單；

9.采用調平三相功率的控制方式，使系統能在最小補償容量情況下發揮最大效益；