一种硅铁合金矿热炉无功补偿装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及冶炼技术领域，具体涉及一种硅铁合金矿热炉的无功补偿装置。
【背景技术】
[0002]目前矿热炉是硅铁合金生产的主要设备，随着工业技术的不断发展，冶炼硅铁矿热炉容量也在不断的增大，但是目前大型矿热炉运行自然功率因数偏低，严重影响大型硅铁电炉产能的释放，造成冶炼产品用电单耗较高，用电成本增加，与目前节能降耗政策相悖，需要通过低压补偿措施，挖掘电炉变压器有功输出，降低无功损耗，进一步提高电炉运行功率因数，消除力率罚款，提高产能，有效降低产品冶炼单耗，增强企业核心竞争力。
[0003]但是，目前电炉电气系统多采用中低压混合补偿方式，该系统未能充分考虑低压侧谐波对电容器的影响。以某公司的电炉为例，根据电炉的运行情况可以看出，在没有电抗器保护的情况下谐波对于电容器会造成以下问题：
[0004](I)造成电容器坏损，运行2年时间电容器坏损率接近50% ;
[0005](2)电容器衰减加速，设备出力急剧下降，例如某公司硅铁炉上低压侧的配置容量12400KVar，全部投入后显示容量仅为6900KVar。
[0006]因此，对现有的中低压混合补偿方式进行新的补偿是很有需要的。
【发明内容】
[0007]针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种硅铁合金电炉无功补偿装置，以解决因功率因数低而造成的影响大型硅铁电炉产能的释放、冶炼产品用电单耗较高、用电成本增加、力率罚款、因没有电抗器保护而造成的电容器的损坏等问题。
[0008]为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：
[0009]—种硅铁合金矿热炉无功补偿装置，在矿热炉的短网末端并联有一个以上的滤波补偿电路，以降低系统谐波电流分量，减少由此带来的电损耗。
[0010]进一步地，所述的滤波补偿电路包括依次串联设置的第一熔断器、第一隔离开关、真空接触器、滤波电抗器、避雷器、滤波电容器、第二隔离开关和第二熔断器。
[0011]进一步地，所述的滤波电抗器选用14%和/或7%电抗率的电抗器。
[0012]本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点：
[0013]I.提高功率因数，使其可稳定运行在0.92以上，部分可达0.94，达到或超过电网考核标准，消除力率罚款；
[0014]2.提高变压器输出能力，增加冶炼有效输入功率，实现增产目的；
[0015]3.抑制谐波，保护电容器，延长设备寿命。
【附图说明】
[0016]图I为本实用新型的电器原理图；
[0017]图2为应用本装置的矿热炉的控制原理图；
[0018]图中标号代表:FU—熔断器，QS—隔离开关，ZK—真空接触器，SRC—滤波电抗器，SPD—避雷器，SC—滤波电容器。
【具体实施方式】
[0019]遵从上述技术方案，如图I和图2所示，本实用新型提出的这种硅铁合金矿热炉无功补偿装置，其包括一个以上的滤波补偿电路，并联于矿热炉的短网末端（图I左侧部分），进行分相就地补偿，以降低系统谐波电流分量，以减少短网无功功率损耗，同时吸收因不平衡负载和电弧冶炼产生的谐波（以3、5次特征谐波为主），降低其三相不平衡度，有效提高功率因数。
[0020]具体地，滤波补偿电路包括依次串联设置的第一熔断器FU、第一隔离开关QS、真空接触器ZK、滤波电抗器SRC、避雷器SPD、滤波电容器SC、第二隔离开关QS和第二熔断器FU形成的LC滤波补偿回路;本实施例中，真空接触器采用机械自保持式真空接触器。
[0021]由于冶炼时需要经常调节档位，滤波电抗器的压降和电流为非线性关系，同时高压网路电压的波动对低压侧的影响等。为了保证LC回路的调谐频率始终能够吸收3次谐波，故将国标针对3次谐波的12 %电抗率提高到14%，针对5次谐波，系统中加装了 7 %电抗率电抗器，以适应矿热炉的生产要求。
[0022 ]如图2所示，为应用本装置的矿热炉的控制原理图。
[0023]当冶炼开始，系统检测高压信号（电流及电压），根据系统电压、电流、负荷及功率因数计算系统所需无功量。控制器发出信号，驱动单元驱动真空接触器，将滤波补偿电路投入或退出运行，直至满足控制器设置的控制目标为止。界面信息控制与控制器实时通讯，实时显示系统的相关信息，并在必要的时候在中控室对设备进行及时干预。通过采集系统一次及二次的电压、电流信号，运算处理后通过控制器发出控制信号，分别调节三相补偿容量，并在触摸屏上显示无功补偿的运行状态和电气参数。当检测系统负荷低于30%时，补偿系统自动退出运行。
[0024]综上所述，本实用新型的硅铁合金电炉无功补偿改造的电气原理具有提高功率因数，消除力率罚款，提高变压器输出能力，增加冶炼有效输入功率，抑制谐波，保护电容器，延长设备寿命等技术优点。
【主权项】
1.一种硅铁合金矿热炉无功补偿装置，其特征在于，在矿热炉的短网末端并联有一个以上的滤波补偿电路，以降低系统谐波电流分量，减少由此带来的电损耗； 所述的滤波补偿电路包括依次串联设置的第一熔断器、第一隔离开关、真空接触器、滤波电抗器、避雷器、滤波电容器、第二隔离开关和第二熔断器。2.如权利要求I所述的硅铁合金矿热炉无功补偿装置，其特征在于，所述的滤波电抗器选用14%和/或7%电抗率的电抗器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种硅铁合金矿热炉无功补偿装置，在矿热炉的短网末端并联有一个以上的滤波补偿电路，以降低系统谐波电流分量，减少由此带来的电损耗；所述的滤波补偿电路包括依次串联设置的第一熔断器、第一隔离开关、真空接触器、滤波电抗器、避雷器、滤波电容器、第二隔离开关和第二熔断器。本实用新型解决了因功率因数低而造成的影响大型硅铁电炉产能的释放，造成冶炼产品用电单耗较高、用电成本增加、力率罚款、因没有电抗器保护而造成的电容器的损坏等问题。
【IPC分类】H02J3/18
【公开号】CN205160083
【申请号】CN201521004072
【发明人】陆地, 李玉
【申请人】西安建筑科技大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月7日