大中型礦熱爐短網(wǎng)造成的電抗約占加熱爐運(yùn)作電抗的70%。礦熱爐短網(wǎng)就是指從電爐變壓器的低小組出線端到電級(jí)的各種各樣方式的底壓和大電流量電導(dǎo)體的通稱(chēng)。盡管礦熱爐的短網(wǎng)長(zhǎng)短并不大，但短網(wǎng)電阻器和電抗對(duì)礦熱爐設(shè)備有挺大危害，由于其構(gòu)造繁瑣，穿過(guò)它的電流量達(dá)到幾十萬(wàn)安培。因?yàn)槎叹W(wǎng)電抗值一般是電阻器的3 ~ 6倍，短網(wǎng)電抗在挺大水平上決策了礦熱爐的高效率、功率因素和耗能水準(zhǔn)。

普遍的手動(dòng)式補(bǔ)償方式是將串聯(lián)補(bǔ)償電容器組聯(lián)接到礦熱爐變電器初中級(jí)側(cè)的髙壓系統(tǒng)總線，即髙壓補(bǔ)償。由于補(bǔ)償作用只能在接入點(diǎn)之前的線路、供電系統(tǒng)的電網(wǎng)側(cè)得到利益，因此供電系統(tǒng)能夠滿足與該負(fù)載線路的功率因數(shù)有關(guān)的要求，但無(wú)法補(bǔ)償?shù)V爐變壓器繞組、短網(wǎng)、電極的所有次級(jí)側(cè)低電壓、大電流電路的無(wú)功功率，即設(shè)備無(wú)法得到礦爐產(chǎn)品的生產(chǎn)量的提高和消耗功率、礦消耗量的降低的利益

通常，可以結(jié)合定位諧波對(duì)策和集中諧波對(duì)策，構(gòu)成性價(jià)比高的諧波對(duì)策，對(duì)電力大的諧波源負(fù)載(例如頻率爐、逆變器等)，采用諧波對(duì)策進(jìn)行定位諧波對(duì)策，減少注入電網(wǎng)的諧波電流。比較功率小、分散的非線性負(fù)載，在母線上統(tǒng)一管理?？梢圆捎螟櫻郃PF有源濾波器，也可以采用諧波治理。

礦熱爐是一種高能耗的電熔爐，具備電阻器電弧爐的特性。功率因數(shù)由爐內(nèi)電弧和電阻R以及供電回路(包括變壓器、短路網(wǎng)、集電環(huán)、導(dǎo)電顎板和電極)中電阻R和電抗X的值決定。

cosφ=(r #+r)/電阻器r的電抗x值在礦熱爐運(yùn)作時(shí)一般不會(huì)改變，他們?cè)谟诙叹W(wǎng)和電級(jí)布局的設(shè)計(jì)方案和安裝。電阻R與短互聯(lián)網(wǎng)上傳流元器件在運(yùn)作全過(guò)程中的電流強(qiáng)度相關(guān)，轉(zhuǎn)變并不大，但電阻R是決策礦熱爐在運(yùn)作全過(guò)程中功率因素的關(guān)鍵要素。

由于礦熱爐的電阻比其他電冶煉爐弱，其功率因數(shù)也相應(yīng)降低。除一般小型礦爐的自然力率達(dá)到0.9以上外，容量在10000KVA以上中，大型礦爐的自然力率都在0.9以下，礦爐容量越大功率因數(shù)越低。這由于大空間礦熱爐變電器的感性負(fù)載越大，短網(wǎng)越長(zhǎng)，電級(jí)插進(jìn)回爐廢料越重，提升了短網(wǎng)的電抗，進(jìn)而減少了礦熱爐的功率因素。

以便降低電網(wǎng)耗損，提升供電系統(tǒng)品質(zhì)，供電局規(guī)定用電公司的功率因素在0.9左右，不然將對(duì)用電公司懲處巨額處罰。另外，低功率因素也會(huì)減少礦熱爐的進(jìn)線電壓，危害碳化鈣的冶煉廠。因此，目前國(guó)內(nèi)外大容量礦熱爐都需要安裝無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)提高礦熱爐的功率因數(shù)。

低壓濾波補(bǔ)償

1.原理 

低壓補(bǔ)償是利用現(xiàn)代控制技術(shù)和短網(wǎng)技術(shù)將大容量、大電流的超低壓功率容量連接到礦爐二次側(cè)的無(wú)效補(bǔ)償裝置。該裝置不僅是無(wú)功功率補(bǔ)償原理的佳表現(xiàn)，而且可以使礦爐功率因數(shù)在較高值下運(yùn)行，降低短網(wǎng)和一次側(cè)的無(wú)功消耗，去除三次、五次、七次諧波。平衡三相輸出功率以提升變電器的輸出能力。控制的重點(diǎn)使三相功率不平衡度下降，達(dá)到三相功率相等。擴(kuò)張鉗鍋，集中化發(fā)熱量，提高爐面溫度，加快反映，超過(guò)提高產(chǎn)品品質(zhì)，降低消耗，提升生產(chǎn)量的目地。

該技術(shù)將傳統(tǒng)的成熟現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用于礦爐二次低壓側(cè)，電容器產(chǎn)生的無(wú)功功率通過(guò)短線路，部分由礦爐變壓器從系統(tǒng)吸收，另一部分補(bǔ)償?shù)V爐變壓器、短網(wǎng)和電極的無(wú)功損耗，增加了輸入礦爐的有功功率。同時(shí)采用分相補(bǔ)償，使礦熱爐三相電極上的有功功率相等，從而達(dá)到提高功率因數(shù)、減少三相功率不平衡、提高生產(chǎn)指標(biāo)的效果。

2.低壓補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用 

低壓賠償設(shè)備已廣泛運(yùn)用于礦熱爐變電器中。

解決方案供選擇:

方案1

采用高壓濾波器補(bǔ)償(此場(chǎng)景為常用補(bǔ)償，但實(shí)際效果未達(dá)到設(shè)計(jì)要求)。

方案2

在低壓側(cè)采用動(dòng)態(tài)三相分?jǐn)?shù)補(bǔ)償濾波補(bǔ)償。過(guò)濾裝置投入運(yùn)行后，使礦熱爐三相電極上的有功功率相等，達(dá)到提高功率因數(shù)、減少三相功率不平衡、提高生產(chǎn)指標(biāo)的效果。