內(nèi)蒙古昌鑫化工礦熱爐專用低壓短網(wǎng)補償
一,、 項目概況
昌鑫化工由 110kV 專線供電,，目前由紅昌Ⅰ#專線供電，在此 110KV線 路 上 掛 載 1# ,、 2# 爐 變 及 其 電 石 爐 （ 容 量 分 別 為 31500kVA 和33000kVA）,，以及一臺額定容量為 3150kVA 的變壓器。其中2#爐目前還沒有運行,，屬于新建設備,，本項目則針對2#電石爐進行短網(wǎng)低壓補償。
昌鑫化工公司接于單相變壓器下的電石爐設備,，均為感性負荷,，在沒有做補償之前功率因數(shù)較低，均未達到《中國節(jié)能技術政策大綱》的要求,。
二,、 方案設計
對于礦熱爐項目，為提高功率因數(shù),，目前大多采用并聯(lián)電容器方式進行無功補償,。在電石生產(chǎn)行業(yè)根據(jù)爐用變壓器的特點，采用電容器高壓,、中壓補償，爐前低壓補償三種方式,。其中最高效最先進的為低壓短網(wǎng)補償,。
礦熱爐二次低壓短網(wǎng)補償是屬于將成熟的就地補償技術應用到礦熱爐的二次低壓側(cè)，利用現(xiàn)代控制技術和短網(wǎng)技術將大容量,、大電流的超低壓電力電容器組接入礦熱爐二次側(cè)的無功補償裝置,。大量無功電流將直接經(jīng)低壓電容器回路流轉(zhuǎn)，從而不再經(jīng)過補償點前的短網(wǎng),、變壓器及供電網(wǎng)路,，在提高功率因數(shù)的同時，提高變壓器的有功輸出率,，降低變壓器,、短網(wǎng)的無功消耗。 該裝置不僅是就地補償原理的最好體現(xiàn),，還可以使電石礦熱爐的功率因數(shù)在 0.92 以上運行,、降低短網(wǎng)和一次側(cè)的無功消耗、抑制 3 次,、5 次,、7次諧波,、調(diào)平三相功率、提高變壓器的輸出能力,�,？刂频脑O計重點采用分相動態(tài)補償，使三相功率不平衡度下降,，達到三相功率相等,，使電石爐的功率中心和爐膛中心相重合，使鉗鍋擴大,，熱量集中,，提高爐面溫度，使反應加快,，達到提高產(chǎn)品質(zhì)量,，降耗和增產(chǎn)的目的。
系統(tǒng)有效補償容量的確定：根據(jù)分相不等容量就地補償這一總的原則,，根據(jù)現(xiàn)場實際測量數(shù)據(jù)以及后期改造計劃,，計算欲改造之電容補償柜容量，,，將功率因數(shù)從 0.74 提高到 0.95,，則計算如下：
Qc＝33000×1.2×0.74×（0.9089－0.3952）＝15053kvar。
由于電石爐的電氣系統(tǒng)和短網(wǎng)設計,、建設的特殊性和不確定性,，按照上述計算方法，根據(jù)以往的工程經(jīng)驗假設 2#電石爐超負荷運行 1.2倍,，未做補償前功率因數(shù) 0.74,，則系統(tǒng)的有效補償容量 15053kvar（從原始功率因數(shù) 0.74 提高到目標功率因數(shù) 0.93）。
裝置安裝容量：2#電石爐變壓器額定輸出電壓主要分為三檔：140V,、193V,、240V，則低壓補償裝置額定電壓按 250V 取值為宜,，則安裝容量為 25000kvar,，取整定值 25200kvar，每個電極安裝容量為 8400kvar,。因此實際補償容量15053kvar 的容量不會對礦熱爐系統(tǒng)過補償而導致無功倒送,。結(jié)合昌鑫化工有限公司電爐變的情況，建議：無功補償降低的是接入點前的線路無功損耗,，根據(jù)這一原理,，針對電石爐低壓短網(wǎng)進行補償，使補償點上連接的無功補償裝置既能盡可能多的補償系統(tǒng)無功,，同時要兼顧短網(wǎng)的合理接入,，減少冶煉環(huán)境及操作維護等不利因素帶來的影響,。 因此補償連接點選在短網(wǎng)末端的軟連接點上。電容柜安裝在三樓樓面,。
三,、 投運時間
本項目于2011年10月開始現(xiàn)場制作、安裝和調(diào)試,，于2012年1月投運,。
四、 運行效果
本項目應用低壓短網(wǎng)自動控制補償投運后,，達到的主要效能如下：
1. 噸產(chǎn)品平均降低電耗 3％--5%,；在保證2#電石爐同等生產(chǎn)工藝、操作及產(chǎn)品原料基礎上降低約4%,；
2. 在一次電流減小的同時提高有功功率,，增加產(chǎn)量 8%--10％；按照昌鑫化工廠單臺爐子當前月均日產(chǎn)量,，在電石爐同等生產(chǎn)工藝,、操作及產(chǎn)品原料基礎上增加了 10%的產(chǎn)量。
3. 提高功率因數(shù)大于等于 0.92,，月功率因數(shù)罰款改變?yōu)樵陋剟睿?nbsp;
4. 消除了冶煉系統(tǒng)電流諧波和三相功率不平衡,，優(yōu)化了冶煉系統(tǒng)電能質(zhì)量；
5. 提高了產(chǎn)品合格率,；
6. 增大了爐前變壓器出力和過負荷能力,。電石爐功率因數(shù)從 0.7 補償?shù)?nbsp;0.95，則變壓器的使用裕度提高了35%
五,、現(xiàn)場照片
