12500KVA矿热炉低压侧 功率因数补偿

12500KVA矿热炉低压侧 功率因数补偿 12500KVA矿热炉低压侧 功率因数 补偿 一、概述 在铁合金行业中，生产用主要设备是矿热炉;矿热炉在生产过程中产生大量的无功功率，自身功率因数很低，直接影响矿热炉的生产能力;由于功率因数低而达不到供电部门考核指标要求(功率因数0.9)而造成的罚款，长期困扰着许多企业，给这些企业造成很大的经济负担。所以，提高矿热炉的功率因数是提高生产能力的当务之急。 二、比较 提高功率因数有两种方法，一种是在高压侧进行无功补偿;一种是在低压侧进行无功补偿;两种补偿方式补偿后对比如下: 高压补偿低压补偿 功率因数高于或接近0.92高于或接近0.92 提高电压限高压电网侧高压电网和短网电压均可 补偿的范围限高压电网接入点之前的所有网络 增加产量不可以增产可增产10%以上 降低电耗不可降低用户电耗可降低用户电耗3-5% 炉况不可以稳定炉况可改善炉况使其更稳定 三相不平衡不可控制可控制 产品质量不可以改善可提高合格率和品 由此可见低压补偿更优于高压补偿，所以提高矿热炉的功率因数首选低压无功补偿的方法。 三、低压无功补偿的原理 在电力电网中由于感性贮能元件的存在(一般情况为电动机和变压器的线圈)，便形成无功电流在电源与负载流动。无功补偿就是采用容性储能元件与感性元件并联，使这一充放过程在两个贮能元件之间进行，缩短无功电流的路径，从而达到减少无功损耗，降底线路压降的目的，所以在一般情况下，无功补偿按照就近补偿的原则来考虑。基于降低矿热炉短网上无功电流和平衡三相功率两方面考虑，我们根据矿热炉三电极及短网的布局，将无功补偿接入点向电极靠近，将补偿点选在短网与电极连接处，进一步缩短无功电流流经的路径，把短网与炉变二次侧因无功电流往返引起的损耗降下来。同相间跳线处的连接汇流铜板上，以最大限度地降低短网无功损耗。四、低压无功补偿的特点 根据矿热炉三相电极运行特点，在设计上我们采取了三相不等量就地分相补偿，调平三相功率的方案，系统特点主要体现在以下几个方面。 1.将补偿的接入点选择在短网相间跳线处的连接汇流铜板上，以最大限度地降低短网无功损耗。 2.在补偿方式上，我们采取了分相就地补偿即三相补偿围绕各自的接入点，分开就近布置，以降低补偿短网上的线路无功补偿容量损耗，同时节省用户在补偿短网上的投资。 3.为达到将三相功率调平的目的，我们将每相补偿容量分为静态和动态补偿两大部分，三相静态补偿直接同时投入，将三相功率基本拉平，在此基础上，动态补偿控制系统采集系统相关信号，依据我们内置的算法，达到将三相功率最后调平的目的。 4.在达到调平三相功率目的的基础上，为保障整体设备的使用寿命，尤其是其中的关键部件--电容器的平均使用寿命，在控制上我们采取了"先进先出"的原则，即每一最小基本单元的投入或切除的必要条件是:该单元前一相邻单元己投入或己切除。这样可保证动态部分的每一最小单元在使用时间上均大致相等，从而保证了整体设备的使用寿命。 5.为降低投切电容器时的冲击电流，在每一最小单元投切时，我们采取了相应的限流，以将其投切峰值电流限制在电容器对冲击电流能承受的范围之内，以延长电容器的使用寿命。 五、低压无功补偿方案 12500KVA矿热炉， 矿热炉功率因数只有0.77左右。 1.补偿量计算 计算出这台容量为12500KVA的变压器，在负荷1.3倍的情况下，需要选用耐压250伏的电容，在140伏电压时工作，把功率因数由0.77补偿到0.90以上时，需要将近19440千法的电容容量; 装置的组成 2. 控制系统采集高压侧PT柜过来的电流、电压信号,经过计算得出现场每相实际功率因数，经与设定功率因数比较，来决定各相电容器组的投切，以达到各相功率因数达标和平衡。 六、方案的特点 A.控制系统 控制系统采用我公司独立研发制造的"矿热炉电能质量控制系统"，系统采用PLC、触摸屏和电能质量智能检测仪实现功率因数的网络化、智能控制。系统具有单相电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数的检测、显示和功率因数的实时控制;采用大屏幕触摸屏进行系统参数的实时设置和修改，设置参数和实时检测数据的显示。操作简单，使用方便，调节灵活;数据采用网络传输，安全可靠，抗干扰能力超强，适用于各种复杂环境的工业现场。系统采用网络化设计，结构紧凑，重量轻，耗电省。 B.电容选择 电容选用电容器厂生产的纯干式电容，其元件采用进口元件，国外进口全膜，全套意大利设备、生产一次性封装生产而成。其特点是耐冲击，抗谐波干扰，不容易老化，经久耐用，我们在多台矿热炉低压补偿系统中使用，效 一般市场上，大都选用油溱式电容或工业腊封的半干果非常好，但价格比较贵; 式电容。这两种电容造价比较低(油溱式电容电容比纯干式电容低50%、腊封半干式电容低30%)，不耐冲击，老化快，一旦发生泄漏会造成污染、中毒等现象，甚至有爆炸的可能性。 C.电容一次投切元件 电容一次投切元件采用真空接触器,真空接触器的接触系统由动、静触头和真空灭弧室组成，真空灭弧室采用新型触头材料一次封排而成。适用于投切频繁的矿热炉无功补偿系统，由于矿热炉的工作特性，在电弧变化时有一定量的冲击电流和浪涌电流，对溶性负载的电容一次投切元件会造成很多次的瞬间冲击，这种冲击对普通接触器的触头是致命的。而相对于有真空灭弧室作为接触空间的真空接触器，却起不到干扰或损坏。所以在实际工作中我们发现，在矿热炉无功补偿系统中，使用普通接触器造价虽然低，但是一年以后完好率为55%左右;使用真空接触器造价相对高一点，一年以后完好率为100%、二年以后完 左右。 好率为92% 投切元件及其它所用电器元件全部采用上海人民集团正品