內(nèi)蒙古昌鑫化工礦熱爐專用低壓短網(wǎng)補(bǔ)償
一,、 項(xiàng)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(tái)額定容量為 3150kVA 的變壓器,。其中2#爐目前還沒有運(yùn)行，屬于新建設(shè)備，本項(xiàng)目則針對2#電石爐進(jìn)行短網(wǎng)低壓補(bǔ)償,。
昌鑫化工公司接于單相變壓器下的電石爐設(shè)備,，均為感性負(fù)荷，在沒有做補(bǔ)償之前功率因數(shù)較低,，均未達(dá)到《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》的要求,。
二、 方案設(shè)計(jì)
對于礦熱爐項(xiàng)目,，為提高功率因數(shù),，目前大多采用并聯(lián)電容器方式進(jìn)行無功補(bǔ)償。在電石生產(chǎn)行業(yè)根據(jù)爐用變壓器的特點(diǎn),，采用電容器高壓,、中壓補(bǔ)償，爐前低壓補(bǔ)償三種方式,。其中最高效最先進(jìn)的為低壓短網(wǎng)補(bǔ)償,。
礦熱爐二次低壓短網(wǎng)補(bǔ)償是屬于將成熟的就地補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用到礦熱爐的二次低壓側(cè)，利用現(xiàn)代控制技術(shù)和短網(wǎng)技術(shù)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(bǔ)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(bǔ)償點(diǎn)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(shí)，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(bǔ)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(yùn)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,。控制的設(shè)計(jì)重點(diǎn)采用分相動(dòng)態(tài)補(bǔ)償,，使三相功率不平衡度下降,，達(dá)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(kuò)大,，熱量集中，提高爐面溫度，使反應(yīng)加快,，達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量,，降耗和增產(chǎn)的目的。
系統(tǒng)有效補(bǔ)償容量的確定：根據(jù)分相不等容量就地補(bǔ)償這一總的原則,，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際測量數(shù)據(jù)以及后期改造計(jì)劃,，計(jì)算欲改造之電容補(bǔ)償柜容量，,，將功率因數(shù)從 0.74 提高到 0.95,，則計(jì)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(shè)計(jì),、建設(shè)的特殊性和不確定性,，按照上述計(jì)算方法，根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)假設(shè) 2#電石爐超負(fù)荷運(yùn)行 1.2倍,，未做補(bǔ)償前功率因數(shù) 0.74，則系統(tǒng)的有效補(bǔ)償容量 15053kvar（從原始功率因數(shù) 0.74 提高到目標(biāo)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(bǔ)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(gè)電極安裝容量為 8400kvar,。因此實(shí)際補(bǔ)償容量15053kvar 的容量不會(huì)對礦熱爐系統(tǒng)過補(bǔ)償而導(dǎo)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(bǔ)償降低的是接入點(diǎn)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(jìn)行補(bǔ)償,，使補(bǔ)償點(diǎn)上連接的無功補(bǔ)償裝置既能盡可能多的補(bǔ)償系統(tǒng)無功,，同時(shí)要兼顧短網(wǎng)的合理接入，減少冶煉環(huán)境及操作維護(hù)等不利因素帶來的影響,。 因此補(bǔ)償連接點(diǎn)選在短網(wǎng)末端的軟連接點(diǎn)上,。電容柜安裝在三樓樓面。
三,、 投運(yùn)時(shí)間
本項(xiàng)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(yùn),。
四,、 運(yùn)行效果
本項(xiàng)目應(yīng)用低壓短網(wǎng)自動(dòng)控制補(bǔ)償投運(yùn)后，達(dá)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(chǔ)上降低約4%,；
2. 在一次電流減小的同時(shí)提高有功功率，增加產(chǎn)量 8%--10％,；按照昌鑫化工廠單臺(tái)爐子當(dāng)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(chǔ)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?jiǎng)勵(lì)；
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(fù)荷能力,。電石爐功率因數(shù)從 0.7 補(bǔ)償?shù)?nbsp;0.95,，則變壓器的使用裕度提高了35%
五、現(xiàn)場照片
