[实用新型]矿热炉高低压混合补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力无功功率补偿及节能降耗装置，尤其涉及一种矿热炉无功功率补偿及节能降耗装置。 

背景技术

电石、硅铁等冶炼用矿热炉属于埋弧电炉，是典型的高耗能用电负荷，其单产电耗直接关系到经济成本，通过无功补偿实现降低电费支出是一个经济有效的办法。 

矿热炉补偿从接入点划分主要有高压补、中压补、低压补三种。高压补接在炉变前端与炉变并联接在高压母线上，高压补只能实现功率因数不罚款，对节能没有帮助，对企业而言，不能产生直接经济效益，但其优点是经济、运行稳定可靠、免维护。 

中压补接入点为炉变中压补偿绕组，中压补方案是近几年随着炉变容量变大，电源进线升到110kV以后大多数厂家采取的方案。这是由于当初选型时大部分用户认为110kV电容器难以制造而造成的误区。事实上，通过改进设计的110kV电容器都是由10kV电容器串联组成的。而近2年的运行经验表明，中压补偿方案造成炉变烧毁的现象十分普遍，事故率高达25%！所以中压补已逐渐淘汰。 

低压补的接入点在短网靠近电极侧，可以实现提高电极电压及入炉功率，达到增产节电的目的。但是现在的低压补偿存在成本高、电流计量不准确、投切元件故障率高导致补偿装置故障率高等问题。 

发明内容

本实用新型的内容是提供一种可以提高功率因数、实现节能降耗、安全可靠并且成本低的矿热炉无功功率补偿及节能降耗装置。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种矿热炉高低压混合补偿装置，高压补偿部分包括至少一个用于滤除3-5次谐波的谐波滤除支路，每一谐波滤除支路包括依次串联的隔离开关、滤波电抗器和滤波电容器，在隔离开关与滤波电抗器之间连接有氧化锌避雷器，在滤波电容器并联有放电线圈；低压短网补偿部分包括串联的补偿电容器、电抗器、测量用电子式大电流互感器和投切开关，由补偿电容器和电抗器来提供补偿，由投切开关来实现电容器、电抗器的自动投切。 

所述的测量用电子式大电流互感器能够测量10000A以上的大电流。 

低压短网补偿部分的投切开关采用真空接触器或复合开关。 

附图说明

图1是本实用新型的接线原理图。 

具体实施方式

参见图1，本实用新型一种矿热炉高低压混合补偿装置，具体的实施方式为，补偿容量分为两部分，通过采集的数据，计算出需要补偿的总容量，把需要补偿的容量分为两部分，其中高压补偿部分补偿的容量为总补偿容量的2/3左右，低压短网补偿的容量为总补偿容量的1/3左右。 

图1中所示的高压补偿部分为三个滤波支路（即3次滤波支路H 3、4次滤波支路H4和5次滤波支路H5），主要用来滤除谐波，提高功率因数。其中，3次滤波支路H3包括依次串联的隔离开关1QS、滤波电抗器L1和滤波电容器C1，在隔离开关1QS与滤波电抗器L1之间连接有氧化锌避雷器FA1，在滤波电容器C1并联有放电线圈TV1。4次滤波支路H4和5次滤波支路H5的组成与3次滤波支路H3相同，图中各部件的序号相应增加，不再一一描述。根据情况，可以增加其他支路来滤除其他次数的谐波，也可去掉谐波少的支路。在主电路上串联主断路器QF和电流互感器CT。 

所述的低压短网补偿部分包括串联的电路变压器T、投切开关B、电抗器L4、补偿电容器C4，在串联回路上设有测量用电子式大电流互感器A。由补偿电容器C4和电抗器L4来提供补偿，由投切开关B来实现电容器C4、电抗器L4的自动投切。电源（35kV / 110kV）经过低压补偿后供给电石炉D工作电流。 

低压短网补偿部分的测量用电子式大电流电子互感器A，可以精确测量10000A及以上大电流，具有计量准确、耐高温、可在恶劣环境下工作等优点。 

所述的低压短网补偿部分的自动投切开关B采用真空接触器或复合开关（并联有双向可控硅）。当采用真空接触器时，触点在真空，几乎不产生电弧；当采用复合开关时，复合开关可以实现投切时先在过零状态下合可控硅再合接触器，接触器合上后可控硅退出工作，切除时先合可控硅将接触器傍路，再分接触器，可控硅再退出工作。因此复合开关中可控硅只是分合时工作一下，平时不工作没有发热问题，而接触器都是在无载下分合，这样既解决了投切过电压问题，也解决了工作发热问题。 

矿热炉容量一般高达数万千伏安，而低压短网电压只有200V左右，因此全部在低压侧进行无功补偿难度较大，成本较高。而全部在高压侧补偿只能实现进线侧功率因数达标，达不到节能目的。因此，本实用新型采用高低压混合补偿的方式，高压侧补偿实现功率因数达标，低压侧补偿用来提升短网电极电压，提高入炉功率，从而提高产量，实现单产电耗下降目的。同时，本实用新型在低压补偿装置采用大电流检测技术及炉况智能综合监控系统，指导操作工人选择最佳操作参数，达到节能效果。