[发明专利]提高矿热炉功率因数的装置

说明书

技术领域

本发明涉及矿热炉的节能装置。

背景技术

矿热炉是一种耗电巨大的工业电炉，主要生产硅铁、锰铁、铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金。根据矿热炉的结构特点以及工作特点，矿热炉的系统电抗的70％是由短网系统产生的，而短网是一个大电流工作的系统，最大电流可以达到上万安培，因此短网的性能决定了矿热炉的性能，正是由于这个原因，因此矿热炉的自然功率因数很难达到0.85以上，绝大多数的炉子的自然功率因数都在0.7～0.8之间，较低的功率因数不仅使变压器的效率下降，消耗大量的无用功，同时由于电极的人工控制以及堆料的工艺，导致三相间的电力不平衡加大，最高不平衡度可以达到20％以上，这导致冶炼效率的低下，电费增高。通常，供电部门和生产厂家多选择高压电容补偿，该补偿方式是把电容无功补偿装置并联到高压一次侧的三相母线上，其只能补偿变压器的一次侧电抗。该方法虽可达到补偿电网功率因数的目的，使计量点仪表显示的功率因数提高，但二次侧大量无功的消耗仍未得到改善，导致矿热炉的综合参数并不理想。存在无功损耗大、三相不平衡系数大、电效率低、耗电量大、变压器铜损严重、线损严重等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种能耗低，电效率高，可大幅度提高功率因数、生产效率高、生产成本低的一种提高矿热炉功率因数的装置。

本发明的解决方案是：包括三相补偿电路分别通过补偿系统短网BD接在矿热炉变压器二次侧，三相相补偿电路的每相包括电容器C，该电容器C通过联接导线L接在补偿系统短网BD上。

上述三相相补偿电路的每相可仅由静态补偿器构成。所述的静态补偿器由电容器C构成。

上述三相相补偿电路的每相可仅由动态补偿器构成。所述的动态补偿器由电容器C串接第一快速熔断器RT及接触器的触点JC构成。

上述三相相补偿电路的每相可由静态补偿器仅和动态补偿器构成。所述每相的电容器C，包括第一电容器C1和第2电容器C2，所述的静态补偿器由第一电容器C1构成；所述的动态补偿器由第二电容器C2串接第一快速熔断器RT及接触器的触点JC构成。

上述的补偿系统短网BD上可串接第二快速熔断器RT。及电抗X。

上述电容器C、第一电容器C1或第2电容器C2，可以是由二个或多个电容器并联构成的电容器组。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.可明显增加产量。

2.降低电耗。

3.实行分相补偿，自动平衡三相电极的输入功率，使冶炼在最小不平衡下进行。为达到将三相功率调平的目的，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，依据内置三相功率相等的算法，可将三功率最近调平。

4.可大幅度提高功率因数。

5.可提高产品质量。改告前发气量为2801L/Kg，改告后发气量为290L/Kg；

6.使电能功率中心、热力中心和炉膛中心达到重合，使溶池热区均匀扩大；

7.补偿装置与短网并联，设备的维护及检修不影响炉体冶炼的正常运行；

附图说明

附图为本发明三相补偿电路的电路原理图。

具体实施方式

本发明根据矿热炉的具体结构，把补偿电容器并联设置在铜瓦附近，使无功补偿尽可能靠近电孤，补偿了变压器的二次电抗、漏抗、和短网阻抗。采用自动控制技术，检测每相的无功功率，根据无功的大小和在三相功率相等的控制模型，设置相应大小的无功电容，使无功功率转化为有功功率。该系统既能提高功率因数，又平衡了三相功率，使矿热炉的功率中心、热力中心、和炉腔中心重合，并在变压器一次侧功率不变的条件下提高了电极上的冶炼功率，达到节能降耗的目的。

本发明主要由三相补偿电路构成，三相补偿电路分别通过补偿系统短网BD控制于电炉变压器B的二次侧。三相补偿电路可采用三角形接法或星形、单相连接方式，参见图1至图3。采用分组就地补偿方式：a-x，b-y，c-zs三相补偿电容，电网电流可采用35KW，经电炉变压器B变压后送入电极。补偿系统短网BD上串接有第二快速熔断器RT。及电抗X，电抗X用于防止浪涌电流，同时具有消除谐波的功能。