电石炉（无功补偿装置）应用

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1、浅谈短网在电石炉生产中的影响摘要：电石炉生产关键在于变压器的功率因数、短网损失和原料质量，本篇文章主要介绍短网在电石炉对电能质量和电能效率影响的产生原因，对短网的特殊性进行简单介绍。。关键词：　电石炉短网长度损耗一、密闭性电石工作原理电石炉是以高电阻率的矿石为原料，在工作过程中电极的下部一般是埋在炉料里面的。其加热原理是：既利用电流通过炉料时，炉料电阻产生的热量，同时也利用了电极和炉料间的电弧产生的热量。二、密闭性电石炉结构特点及工作特点三、补偿原理　三、结构特点矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳，炉盖、炉衬、短

2、网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，电极壳，电极压放及升降系统，上下料系统，把持器，烧穿器，液压系统，矿热炉变压器及各种电器设备等组成。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，矿热炉系统损耗如下图所示由上图可见，短网的损耗占据了系统自身损耗的70%以上，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，因此短网的性能在很大程度上决定了矿热炉的性能，由于短网的感抗占整个系统的70%以上，不论是高烟罩开放式炉、矮烟罩半密闭式炉还是全密闭式炉的短网系统的感抗均较大，基于这个原因，矿热炉的

3、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，浪费大量电能，且被电力部分加收额外的电力罚款，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，因此提高短网的功率因数，降低电网不平衡就成了降低能耗，提高冶炼效率的有效手段。如果采取适当的手段，提高短网功率因数，改善电极不平衡度，那么将可以达到以下的效果：A、降低生产电耗3%～6％；B、提高产品产量5%～

4、15％。四、电石炉高、低压无功补偿方式选择及依据：为了解决电石炉功率因数低的问题，目前一般采用电容补偿的方式来解决，常用补偿方式分为高压补偿和低压补偿两种。高压补偿的特点：（一）高压补偿优点：设备简单，投资少，集中补偿，占地空间较小。（二）高压补偿缺点：　　之前，在我公司采用高压集中补偿手动投切电容器的方式控制补偿容量。这种控制方式使高压补偿普遍出现下述问题：（1）能够提高供电线路的功率因数，避免电力部门的力率电费罚款，但是不会改变无功电流在短网和变压器低压侧的流转和耗能，不能提高变压器的有功出力，不能改变三相不平衡的运行

5、工况。（2）补偿精度不高。靠人工控制投切，在操作时，从观察功率因数的变化，到了解负荷变化，再选择各组电容器容量，最终采用投切电容器，操作人员的判断与实际情况必然存在较大时差。出现该投未投，该切未切。因此人工操作投切，费时费力，补偿容量都只能采用大组的方法，一般都是上千乏（kVar）一组，无法实现小组投切，如此必然使投切容量过大，同样影响补偿精度，另外，由于高压操作的危险性，同样使操作人员尽量减少投切的操作频度，客观上极难做到投切随时。（3）传统的人工控制补偿手段由于存在上述问题，显然已无法满足电网安全，设备高效，经济效益优

6、化的现代化企业管理要求。尤其是各地对企业用电功率因数与电压合格率提高标准后，人工控制手段的落后更为明显。（4）目前高压补偿采用的控制器，对于高压电网，不能实现频繁投切。（三）低压补偿特点（1）低压补偿优点：方便维护，电气元件容易更换。三相分开控制，根据各相电极的无功损失分相进行补偿。（2）由于电石炉整个配电网中，最大的无功消耗在短网上，当低压补偿补偿了低压侧短网的无功功率后，同样能够提高供电线路的功率因数，避免电力部门电费罚款(功率因数<0.9时，电力公司对用电单位进行处罚)。（3）同时提高变压器的有功输出能力，提升变压器

7、二次电压，有利于电石炉电极的下插，单项控制，分相动态补偿可使达到三相功率平衡。使电石炉的功率中心、热力中心和炉膛中心重合。使坩埚扩大，热量集中，提高炉面温度，使炉内反应加快，达到降耗和增产的目的，增加了电石炉的使用寿命。综上可见：依据无功补偿的原则，哪里需要哪里补，根据变压器自身的铁损、铜损及其容量，根据流转于短网、电极等处大量的无功功率，动态分相补偿足量的低压补偿为最佳的补偿方式。五、选择低压无功补偿对电石炉的影响：（一）根据我公司电石炉新增低压无功智能补偿装置，短网电压在补偿后明显提高，便于电极适度深插，特别有利于在埋

8、弧状态下扩大熔池体积，提高熔池温度，能够在增加产能的同时减少热耗散。（二）提高产能、产量，降低炉变自身损耗率和电炉能量损失率，降低产品单耗。（三）低压补偿分相补偿于短网末端，充分实现就地补偿原则。采用动态分相补偿，可平衡三相电极功率，减少热能在电极间流转的消耗。六、电石炉低压补偿选型：（一）补偿电容量的