矿热炉二次低压无功补偿装置
(实用新型专利号：ZL02224832．3发明专利号：02114543．1)
以高压补偿装置为基础的矿热炉冶炼系统电能质量优化不能提高能效或节能效果不明显，开发"矿热炉二次低压无功补偿装置"相关技术，取得了节能降耗的效果。
如图所示，矿热炉二次低压无功补偿是将并联电容器连接在矿热炉二次侧 的短网上，由炉膛内的电弧产生的广义无功流经了低电压大电流的电极系统、水冷电缆后到短网与连接在短网上的电容器交换无功，电弧产生的无功不再流经矿热炉变压器和一次侧，降低了损耗。
以低压无功补偿为基础的矿热炉电能质量优化，能减小矿热炉变压器低压侧无功在流经低压侧的损耗，而低压侧是大电流的系统，损耗较大，节约的能耗比较显著，同时流经高压侧的无功总量明显减小，一次侧计量点上无功功率的幅值也大幅度减小，也降低了高压侧的消耗，这也是以低压无功补偿为基础的矿热炉电能质量优化能提高能效、降低消耗的根本原因。
该装置采用分相不等量无功电容补偿技术，为高能耗企业的节能降耗提供了新途径，已经广泛应用于各种电石炉、工业硅炉、铁合金炉和黄磷炉：
金路集团20000KVA电石炉
吉林农电；台6300KVA工业硅炉
云维集团25000KVA电石炉
大同金光12500KVA硅锰炉
宁夏黄河水电16500KVA电石炉
内蒙海吉化工25000KVA电石炉
东方资源(钦州)有限公司2台1-6500KVA硅锰炉
宁夏天净电能开发集团6台12500KVA硅铁炉
宁夏金旌矿冶有限公司18000KVA硅铁炉
该项目2001年9月通过"中国铁合金协会"技术鉴定，2002年6月通过"国家科学技术委员会"成果鉴定，2003年获得科技部科技创新基金资助。
应用该项目有如下效能：
提高功率因数，减小冶炼系统无功功率，降低电耗3％
在一次电流减小的同时提高有功功率10％以上，增加产量10％
提高电极端部的冶炼电压，补偿短网的电压降
减小一次侧、二次侧电流和冶炼系统电阻损耗
消除冶炼系统电流谐波和三相功率不平衡，优化冶炼系统电能质量(安装了高压补偿的矿热炉运行二次低压补偿装置也可获得节能降耗效果)
20000KVA电石炉二次低压补偿装置投运后电气参数和指标有如下变化:
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投入运行前 |
4500KVar补偿运行后 |
结论 |
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总容量 |
S＝20230KVA |
S＝19400KVA |
减小 830KVA |
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有功功率 |
P＝16400KW |
P＝17800KW |
增加 1400KW |
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无功功率 |
Q＝12000KVar |
Q＝7600KVar |
减小 4400KVar |
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功率因数 |
COSf＝0.81 |
COSf＝0.92 |
提高 0.11 |
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一次电压 |
V1＝36.5KV |
V1＝36.7KV |
提高 0．2KV |
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一次电流 |
11＝320A |
11＝305A |
减小 15A |
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二次电压 |
V2＝172V |
V2＝178V |
提高 6V |
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二次电流 |
12＝67904A |
12＝62884A |
减小 5000A(计算值) |
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产量 |
120吨 |
130吨 |
增加 10吨／日 |
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电耗 |
3400KWH／吨 |
3250KWH／吨 |
减小 150KWH/吨 |
机电系统
