鋼鐵行業(yè)

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

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. 電弧爐負荷特性

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◆  電壓波動和閃變：冶煉初期，電極與爐料之間的電弧極不穩(wěn)定，時起時滅，導致供電系統(tǒng)交替工作在開路和帶載狀態(tài)，電流時斷時續(xù)。冶煉后期，由于下方爐料的熔化，造成上層爐料的坍塌，極易導致電極間的突發(fā)短路，電流時大時小。據(jù)統(tǒng)計，電爐電流的變化范圍可達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：為了抑制電壓波動和閃變，電爐變壓器的短路阻抗甚至高達30%～40%，或者與串聯(lián)電抗器配合使用。因此，電弧爐負荷屬于典型的高感負荷，供電系統(tǒng)的功率因數(shù)非常低下，典型值為0.7～   0.8，極限情況甚至達到0.1，為此，企業(yè)不僅需要面對來自電爐部門高額的罰款，而且導致冶煉期延長，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規(guī)則變化，導致三相電流極不對稱。據(jù)統(tǒng)計，電爐負荷產(chǎn)生的負序電流正常情況下可達電爐變壓器額定電流的25%，一相斷弧時可達56%，兩相短路并出現(xiàn)第三相斷弧時可達86%。

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

  據(jù)統(tǒng)計，電弧爐的諧波電流成分要為2～7次，其中2、3次******，其平均值可達基波分量的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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. 軋機負荷特性

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◆  典型的時變負載，有功和無功功率波動大，容易導致電壓波動和閃變；

◆  傳動裝置的變頻器產(chǎn)生大量諧波，如不進行治理，將流入系統(tǒng)中去，造成變壓器、電機、電纜發(fā)熱、振動，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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選擇高壓動態(tài)無功補償裝置，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，導致三相間的電力不平衡加大，最高不平衡度可以達到20％以上，冶煉效率的低下；

◆  諧波含量較小，一般不超過10%；負荷波動較小；

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. 解決方案

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采用高壓無源濾波裝置接于爐變壓器的高壓端或高壓母線側(cè)，在補償無功的同時還具有濾除部分諧波的功能，不但能夠滿足無功補償?shù)男枰?jīng)過濾波，注入電網(wǎng)的諧波也能達到標準。