[實用新型]一種電弧爐低壓無功補償及濾波裝置

有效

• 申請號: 201821793556.0
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN209389714U
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 梁克勤;李汝平
• 申請（專利權）人: 烏海市創新技術應用研究所
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種電弧爐低壓無功補償及濾波裝置，包括供電網絡、高壓斷路器、高壓電抗器、電弧爐有載調壓變壓器、低壓短網、軟纜、石墨電極、爐體與水冷系統、低壓無功補償與濾波機柜、電弧爐控制臺；所述供電網絡、高壓斷路器、高壓電抗器、電弧爐有載調壓變壓器、低壓短網、軟纜、石墨電極、爐體與水冷系統順序連接；所述低壓無功補償與濾波機柜接在短網末端，其內部設置多路無功補償電路和多路組合諧振式濾波電路；利用電弧爐有載調壓變壓器輸出的優化供電曲線電壓，控制電弧爐的低壓無功補償量，利用機柜內部設置的多路組合諧振式濾波電路，濾除電弧爐生產過程產生的諧波頻率，凈化供電網絡的用電環境。

技術領域

本實用新型具體涉及一種電弧爐低壓無功補償及濾波裝置，屬于電弧爐生產節能降耗領域。

背景技術

電弧爐是利用電弧熱冶煉金屬的一種電爐，屬高耗能生產設備；是利用石墨電極與被熔爐料之間的高溫電弧熱冶煉生產合金鋼的設備；產品有工具鋼、不銹鋼、特種鋼等；電弧爐煉鋼工藝由補爐，裝料，啟弧，熔化期，精煉期，出鋼六個階段組成；現有的電弧爐在使用過程中存在著某些不足。

（1）電弧爐低壓側功率因數比較低；有載調壓變壓器、短網、軟纜呈現電感性特征，數萬安培的電流經過變壓器、短網、軟纜時產生大量的無功功率，低壓側功率因數僅能維持在0.84左右，明顯低于國家高壓供電用戶功率因數0.90的規定。

目前，電弧爐多數采用高壓、中壓無功補償，雖然能滿足國家高壓供電功率因數的要求，但因電弧爐無功損耗主要集中在有載調壓變壓器的低壓側，因此，企業并沒有多少節電效益；如果不進行有效的低壓無功補償，無功電流仍占用大量供配電設備容量，設備不能充分利用，企業產能也會受到限制。

（2）電弧爐在煉鋼過程中，負荷電流急劇頻繁無規則的變化，產生非正弦不對稱的畸變，不僅引起電壓波動和閃變，還產生大量的諧波頻率；特別是熔化期間爐料倒塌、電極短路、相電壓不平衡，不僅產生奇次諧波，而且還產生偶次諧波，對電網造成用電環境污染；主要產生2～7次諧波頻率，包括100Hz、2次諧波，150Hz、3次諧波，200Hz、4次諧波，250Hz、5次諧波，300Hz、6次諧波，350Hz、7次諧波頻率等，其中2、3、5次諧波頻率含量最高。

（3）傳統采用開關投切電容器的低壓無功補償，還存在著一些技術難題：

(a)低電壓大電流開關選擇困難，都在探討、研究新型開關的應用；

(b)投切開關產生脈沖電壓與浪涌電流，容易損壞無功補償電容器；

(c)傳統的電弧爐低壓無功補償設備還存在故障多、壽命短、后續維護工作量大的問題。

上述問題造成傳統模式的低壓無功補償裝置，無法滿足電弧爐低壓無功補償的技術需求。

專利申請號為CN201420792645.9的實用新型專利，公開了一種礦熱爐低壓無功補償裝置，提供了一種電壓控制礦熱爐低壓無功補償量的方式；然而上述無功補償裝置，對電弧爐低壓無功補償并不適用，原因如下。

（1）礦熱爐是利用電弧高溫熔化礦料的特色冶金設備。電極埋在爐料中，爐料在電弧熱和電阻熱的高溫下直接反應生成產品，產品有電石、硅、硅鐵、硅錳等；礦熱爐生產是一個連續冶煉的生產過程，常常是連續數月生產不停爐；電極電壓按生產工藝，選擇一個固定值的小范圍內；電極電壓變化小，沖擊電壓與浪涌電流也很小；三相電源平衡，僅產生3、5、7次諧波頻率，無偶次諧波。