《矿热炉低压无功补偿技术规范》行业标准编制说明.doc

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1、《矿热炉低压无功补偿技术规范》行业标准编制说明一工作简况1任务来源根据工信部工信厅科[2009]104号“关于印发2009年第一批行业标准制修订计划的通知”中规定，由冶金工业信息标准研究院负责组织制定《矿热炉低压无功补偿技术规范》行业标准。本项是根据国家节能减排精神和钢铁行业结构调研的要求，2009年初由中国钢铁工业协会提出有关矿热炉低压无功补偿技术推广和市场准入的标准项目并提交上级主管部门立项。2工作过程2.1开展的阶段工作立项批准后，由冶金工业信息标准研究院牵头组织专家走访有关生产、设计、使用、施工等单位，了解国内矿热炉低压无功补偿技术应用情况，同时收集国外有关

2、技术资料及应用情况，并成立了标准起草小组，这些工作都为制定标准打下基础。2009年元月至2009年6月底开展国内外调研和收集工作；2010年7月23日召开标准工作组第一次工作会，讨论标准初稿，并确定工作分工；2010年8月13日发出160多份关于对钢铁行业矿热炉低压无功补偿技术应用情况调查表,现回32份意见.2010年8月13日在收集整理国内生产应用调查的基础上，召开第二次标准工作组会议，修正并讨论标准稿。2010年月日征求意见。2010年月日形成标准送审稿，2011年4月13日召开标准审定会。2.2国内外情况调研大型矿热炉装备引进国内已有十几年的时间，我国的矿热炉

3、企业的生产状况受市场状况影响甚为明显，所有在矿热炉的设计为矿热炉日后超载预留了很大空间，一味追求效益最大化的同时，从而忽视了电效率与热效率的极限结合状态，因此，我国的矿热炉状况显著地特点就是，超载状况比较严重。造成矿热炉普遍存在自然功率因数偏低的状况。三相功率不平衡，造成冶炼强弱相现象非常严重，因此实施低压无功补偿的同时，可相对调平三相电极，改善冶炼状况。低压侧大电流系统的特性造成短网内大量的无功消耗，致使宝贵的电力资源白白浪费，矿热炉低压无功补偿通过补偿短网和变压器所需的大量无功，提高的变压器的输出能力，进而提高了冶炼效率，带来综合能耗水平的下降。国外的矿热炉补偿

4、系统系统仍是采用电力系统补偿进行，仅提高了线路上的输出能力，因此矿热炉低压无功补偿，是我国特有的装备水平和冶炼状况的产物。结合以上我国矿热炉冶炼装备的特点，上世纪90年代初期，许多专家学者，曾尝试在低压侧串联电容补偿装置，最终由于安全原因以失败告终。1997年，通过吸取串联补偿装置，有专家学者提出在二次大电流短并联补偿装置的设想，但因国内装备水平的局限，对于矿热炉负载特性的了解不够，没有足够考虑到矿热炉低电压、大电流、高粉尘、高温、高磁场及3、5次谐波严重超标的环境，并联低压补偿装置投运后发生熔断器群爆，电容器发生爆炸等问题。2000年初有专家学者，通过加装升压变压

5、器，对二次冶炼电压升压至35KV后，实施高压补偿，后因冶炼现场装况对于升压器变压器要求严格，占地面积大，造价高的特点被淘汰。2001年初由我公司技术总工瞿桂荣设计的第一代低压补偿装置，在甘肃兰维18000KVA电石炉上得以应用，该装置吸收了诸多补偿设备的优缺点，采用电容投切接触器进行投切，电容器选用传统的低压电力电容器，通过连接在矿热炉二次短网末端与水冷电缆的连接点上，投运后，增产效果明显。投运一段时间后电容器、接触器、熔断器频繁损坏的缺陷曝露出。时至今日，该装置的设计结构仍然被诸多矿热炉低压补偿装置生产厂商沿用。2005年有企业借鉴SVC的设计思路，将大功率半导体

6、引入低压补偿装置作为投切开关使用，实现过零投切。但容性负载投入特性决定了可控硅存在以下缺陷：①自身1V压降损耗发热量大②但连续通过5个周波是就会烧损③在高磁场环境容易形成误导通，存在安全隐患④半导体投切件本身是谐波源。因此对于可控硅的投切要求要求非常高，造价随之上升。通过多年市场推广，矿热炉低压补偿技术已得到广泛认识，在全国近百台上得到应用，但运行稳定性一直是低压补偿技术的瓶颈之一。通过多年的实践和摸索，随着国内制造、工艺水平的提高，矿热炉大容量化及国家节能减排大政方针的推行，低压无功补偿技术得到广泛应用，规范矿热炉无功低压补偿技术变得日益迫切。矿热炉低压无功补偿在

7、设计上应充分考虑矿热炉冶炼的3、5次谐波严重超标、高温高粉尘、大电流、高磁场的环境要求，对滤波电容器、滤波电抗器、投切元件、隔离开关、熔断器及载流体均作了较为严格的规定，同时，设备应充分考虑到容性负载特性，对载流体及相关元器件的额定载流量均作适当放大处理。应用过程中对滤波电容器的运行温度做了强制规定，通过在线检测系统，当其中任何一只电容发生故障时，系统切除该单元，保证设备安全。设备的布置、通风、隔热、重要元器件的选型及安装方式和工艺更应充分考虑设备自身发热及现场环境温度的这一致命因素，保证设备运行时的环境最高温度不高于50℃，以利于设备的长效运行。下一阶段我公司