冶煉爐用變壓器大都處于高無功運行狀態(tài),其短網(wǎng)上大量的無功消耗及由此產(chǎn)生的大幅度的網(wǎng)路工作電壓降是導(dǎo)致低產(chǎn)量,高電耗的主要原因。短網(wǎng)的低電壓大電流特征決定了短網(wǎng)會產(chǎn)生大量的無功功率,無功功率會嚴(yán)重占用變壓器荷載,制約了變壓器輸送有功的能力,致使功率因數(shù)較低,特別是冶煉造成的三相功率不平衡,加上冶煉電弧變化所產(chǎn)生的無功在爐變和短網(wǎng)上流轉(zhuǎn),加劇了整個冶煉爐的無功損耗。
根據(jù)冶煉爐的結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)工藝特點,冶煉爐的系統(tǒng)電抗70%是由短網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的,而短網(wǎng)是一個大電流工作的的系統(tǒng),最大電流達到幾萬安培,因此,短網(wǎng)的性能決定冶煉爐的性能,由于這個原因,冶煉爐的自然功率因數(shù)大多在0.6~0.85之間,較低的功率因數(shù)使變壓器的能耗增加,消耗大量的無功功率,同時不平衡度增加,諧波超出國家標(biāo)準(zhǔn)的幾倍,這不僅導(dǎo)致冶煉效率的低下與能耗增加,同時還嚴(yán)重污染電網(wǎng)的電能質(zhì)量安全。
為了解決冶煉爐的高無功運行狀態(tài),提高功率因數(shù)和改善冶煉爐的運行狀況,必須進行低壓二次無功功率補償,使冶煉爐的功率因數(shù)在0.92以上運行,降低短網(wǎng)和一次側(cè)的無功消耗、、調(diào)平三相功率、提高變壓器的輸出能力,使三相功率不平衡度下降,電爐的功率中心、熱力中心和爐膛中心相重合,使坩鍋區(qū)擴大,熱量集中,提高爐面溫度,使反應(yīng)加快,達到提高產(chǎn)品質(zhì)量,降耗和增產(chǎn)的目的。
所以用電單位應(yīng)進行無功補償,使功率因數(shù)提高到國家規(guī)定的0.9以上,以達到平衡電網(wǎng)無功,達到節(jié)能、降耗的最佳效果。工業(yè)冶煉爐的高壓側(cè)加裝高壓補償裝置,實施高壓電力無功功率補償,達到提高功率因數(shù)和改善運行參數(shù)的目的。它可以降低一次供電網(wǎng)路損耗,提高功率因數(shù),但對解決冶煉爐能耗高和產(chǎn)量低的問題是無能為力的。
冶煉爐前二次低壓補償是在冶煉爐的二次低壓側(cè)接入大容量大電流的超低壓電力電容器組,大量無功電流將直接經(jīng)低壓電容器回路流轉(zhuǎn),從而不再經(jīng)過補償點前的短網(wǎng)、變壓器及供電網(wǎng)路,在提高功率因數(shù)的同時,提高變壓器的有功輸出率,降低變壓器、短網(wǎng)的無功消耗。