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第34卷第1期
电力电容器与无功补偿
Vol 34 No. 1
2013年2月
Power Capacitor Reactive Power Compensation
Feb.2013
矿热炉无功补偿系统分析
菅志强',安鸽2,张文军
(1.包头供电局,内蒙包头014030;
2.西安西电电力电容器有限责任公司,陕西西安710082)
摘要:本文主要介绍矿热炉负荷在110kV进行无功补偿后,达到了提高设备有效容量、节
能、提高功率因数、增加产品产量的目的,同时针对矿热炉在运行过程中产生的谐波,提出了解
决方案。对现场运行数据进行分析后表明,在主负荷側直接安装无功补偿装置的效果显著,希
望进行经验交流后,得到进一步完善与提高。
关键词:矿热炉;无功补偿;节能;功率因数;谐波
中图分类号:TM531.4文献标识码:A文章编号:1674-1757(2013)01-0013-06
Analysis of Reactive Power Compensation System for Submerged Are Furnace
JIAN Zhi-qiang, AN Ge", ZHANG Wen-jun
(1. Baotou Power Supply Bureau, Baotou 014030, China
2. Xi'an XD Power Capacitor Co, Ltd, Xi'an 710082, China)
Abstract: In this paper, such objectives of the submerged are furnace, after 110 kv reactive power
compensation, as improving the effective capacity of equipment, energy saving, improving the power
factor and production volume are described, and the solution to the harmonics of submerged are fur
nace occurred during the operation period is proposed. It is shown that through the analysis of the
onsite operation data that reactive power compensation device directly installed at main load side has
obvious effect. It is expected that further improvement and perfection are obtained after experience
communicaton
Keywords submerged arc furnace; reactive power compensation; energy saving; power factor; har
)nic
0引言
的性能,正是由于这个原因,绝大多数的炉子自然
功率因数都在0.7~0.8之间,较低的功率因数不
矿热炉1?是冶金工业的重要设备之一,是仅使变压器的效率下降,消耗大量无功,同时由于
种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳、炉盖
电极的人工控制以及堆料的工艺,导致三相间的
炉衬、短网、水冷系统、排烟系统、除尘系统、电极电力不平衡加大,导致冶炼效率低下,电费增高,
壳、电极压放及升降系统、上下料系统把持器、烧因此,提高短网的功率因数、降低电网的不平衡度
穿器、液压系统、矿热炉变压器及各种电器设就成了降低能耗、提高治炼效率的有效手段。
备?等组成。根据矿热炉的结构特点以及工作
特点,矿热炉系统电抗的70%是由短网系统产生1工程情况介绍
的,而短网是一个大电流工作的系统,最大电流可
某无功补偿装置从2004年正式挂网投运,至
以达到上万安培,因此,短网的性能决定了矿热炉今运行状况良好。当时,无功补偿装置在国内没
收稿日期:2012-09-03
2013年第1期
电力电容器与无功补偿
第34卷
有110kV直挂的运行经验。
容量,3台矿热炉共需补偿36000~39600kvar,考虑
治合金3台矿热炉,炉变进线电压110kV电容正偏差可达10%,取36000kvar,分为
侧,容量为14500KVA,日常功率因数在0.7左12000324000 kvar两组,可以组合出1200024000、
右。无功补偿方案需要满足用户功率因数从0.736000kvar,以适应不同的无功需要。
提高到0.9的要求。
2.2方案制定
为了解决矿热炉功率因数低下的问题,主要
为了满足用户功率因数从0.7提高到0.9
采用电容器补偿的方法。通常以补偿装置的接人的要求,电容器的投切不会对电网造成冲击
点分为下列两种方式:
为该工程提供110kV组架式并联电容器成套
1)补偿装置接入矿热炉变压器高压侧,称高装置型号为:TBB110-25000174AQW和TBB110
压补偿;
12500/174AQW
2)补偿装置接入矿热炉变压器低压側,称低
110KY
压补偿。
矿热炉的运行造成电网的电压波动很大,经
过市场调研和技术经济分析,选择在高压侧进行
补偿91?
2系统分析以及方案的制定
系统电气接线图如图1所示。
220k
1kV甲
8,989 kvllokv
.20 kv
图2电容器装量接线图
Ifig. 2 Wiring diagram of capacitor device
装置参数
型号:TBB110-25000174AQW
额定电压:110kV;
额定容量:25000kvar;
Fig 1 Electrical wiring diagram of system
并联电容器威套装置的额定频率:50Hz;
2.1补偿容量的确定
该成套装置电容器接线方式为每相12串4
功率因数从0.7提高到0.9。
并,三相共144台电容器。
Q。=Sesg1×130%x( tang1-tanp2)÷(1-d%)
型号:TBB110-12500/174AQW
额定电压:110kV;
式(1)中,S为变压器容量;130%为变压器过
额定容量:12500kvar;
负荷率;d%为串联电抗率;91为补偿前的功率因
并联电容器成套装置的额定频率:50Hz;
数自然角;p2为补偿后的功率因数自然角
该成套装置电容器接线方式为每相12串2
经过计算,每台矿热炉处需要补偿1200kvar并,三相共72台电容器。