鋼鐵行業(yè)

鋼鐵行業(yè)中廣泛運(yùn)用了各類交直交型、交交變頻的軋機(jī)、各類輥類負(fù)載、電弧爐、轉(zhuǎn)爐、中頻爐、礦熱爐、壓焊機(jī)、鋼水運(yùn)送車等設(shè)備，它們對(duì)電能質(zhì)量影響很大。

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. 電弧爐負(fù)荷特性

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◆  電壓波動(dòng)和閃變：冶煉初期，電極與爐料之間的電弧極不穩(wěn)定，時(shí)起時(shí)滅，導(dǎo)致供電系統(tǒng)交替工作在開路和帶載狀態(tài)，電流時(shí)斷時(shí)續(xù)。冶煉后期，由于下方爐料的熔化，造成上層爐料的坍塌，極易導(dǎo)致電極間的突發(fā)短路，電流時(shí)大時(shí)小。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電爐電流的變化范圍可達(dá)電爐變壓器額定電流的0～300%，而頻率范圍則在0.1Hz～30Hz之間。

◆  功率因數(shù)低下：為了抑制電壓波動(dòng)和閃變，電爐變壓器的短路阻抗甚至高達(dá)30%～40%，或者與串聯(lián)電抗器配合使用。因此，電弧爐負(fù)荷屬于典型的高感負(fù)荷，供電系統(tǒng)的功率因數(shù)非常低下，典型值為0.7～   0.8，極限情況甚至達(dá)到0.1，為此，企業(yè)不僅需要面對(duì)來(lái)自電爐部門高額的罰款，而且導(dǎo)致冶煉期延長(zhǎng)，生產(chǎn)效率降低，有功損耗增加。

◆  三相不平衡：在熔化期，電弧爐的三相電弧各自無(wú)規(guī)則變化，導(dǎo)致三相電流極不對(duì)稱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電爐負(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)序電流正常情況下可達(dá)電爐變壓器額定電流的25%，一相斷弧時(shí)可達(dá)56%，兩相短路并出現(xiàn)第三相斷弧時(shí)可達(dá)86%。

◆  高次諧波：電弧爐負(fù)荷的伏安特性呈現(xiàn)明顯的非線性關(guān)系，會(huì)向電網(wǎng)注入大量的諧波電流，造成諧波污染。

  據(jù)統(tǒng)計(jì)，電弧爐的諧波電流成分要為2～7次，其中2、3次最大，其平均值可達(dá)基波分量的5%～10%。

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. 解決方案

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選擇高壓有源靜止無(wú)功發(fā)生裝置，濾波通道一般配置2次、3次、4次和5次。

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. 軋機(jī)負(fù)荷特性

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◆  典型的時(shí)變負(fù)載，有功和無(wú)功功率波動(dòng)大，容易導(dǎo)致電壓波動(dòng)和閃變；

◆  傳動(dòng)裝置的變頻器產(chǎn)生大量諧波，如不進(jìn)行治理，將流入系統(tǒng)中去，造成變壓器、電機(jī)、電纜發(fā)熱、振動(dòng)，降低使用壽命；功率因數(shù)低下；

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. 解決方案

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選擇高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，濾波通道一般配置3次、5次、7次和11次。

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. 礦熱爐負(fù)荷特性

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◆  礦熱爐主要指硅鐵爐、黃磷爐、電石爐、鐵合金爐等主要以電阻方式加熱的冶煉爐，是一種耗電量巨大的工業(yè)電爐。

◆  功率因數(shù)低下；大多數(shù)礦熱爐的自然功率因數(shù)都在0.7～0.8 之間，較低的功率因數(shù)不僅使變壓器的效率下降，消耗大量的無(wú)用功，且被電力部門加收高額電力罰款；

◆  三相不平衡；由于電極的人工控制以及堆料的工藝，導(dǎo)致三相間的電力不平衡加大，最高不平衡度可以達(dá)到20％以上，冶煉效率的低下；

◆  諧波含量較小，一般不超過(guò)10%；負(fù)荷波動(dòng)較??；

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. 解決方案

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采用高壓無(wú)源濾波裝置接于爐變壓器的高壓端或高壓母線側(cè)，在補(bǔ)償無(wú)功的同時(shí)還具有濾除部分諧波的功能，不但能夠滿足無(wú)功補(bǔ)償?shù)男枰?，?jīng)過(guò)濾波，注入電網(wǎng)的諧波也能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。