зактивная компенсация и гармоническое управление шахтами
2025-09-29
Вторичное напряжение трансформаторов электрических печей для минеральных электрических печей обычно составляет 60–90 В. Во время работы эти печи в основном используют тепло, выделяемое электрическими дугами, для плавления рудных материалов. Коэффициент мощности процессов дуговой плавки обычно низкий и редко превышает 0,85. Следовательно, для линий электропередачи требуется компенсация реактивной мощности, чтобы повысить коэффициент мощности выше установленного на национальном уровне порога 0,90, тем самым достигая баланса реактивной мощности в сети. Дуговая плавка в минеральных электропечах генерирует гармоники высокого порядка, причем особенно сильны 3-я, 5-я, 7-я и 11-я гармоники. Если их не ограничить и не поглотить, а для плавильного оборудования использовать только устройства компенсации реактивной мощности, могут возникнуть неблагоприятные последствия. Поэтому в системе шунтирующие конденсаторы спроектированы как фильтры в соответствии с условиями гармонических колебаний.
Традиционно компенсация реактивной мощности и подавление гармоник осуществлялись на стороне высокого напряжения. Однако участок цепи от вторичной стороны трансформатора дуговой печи до электродов называется короткой сетью. Через эту короткую сеть по-прежнему протекают значительные реактивные токи, вызывая эффективные падения напряжения на ней. Это приводит к низкой эффективной выходной мощности трансформатора и значительным потерям энергии как на стороне низкого напряжения трансформатора, так и в самой короткой сети. С развитием низковольтных конденсаторов постепенно появилась технология низковольтной компенсации для минеральных дуговых электропечей. Преимущества использования технологии низковольтной локальной компенсации/фильтрации включают:
1. Компенсация низкого напряжения повышает эффективность использования трансформаторов и линий высокого тока, тем самым увеличивая эффективную мощность для плавильных операций.
2. Смягчить трехфазный дисбаланс.
3. Уменьшите значения высших гармоник.
4. Снижение дополнительных потерь в трансформаторах и сетях позволяет устранить плату за реактивную мощность, что способствует экономии энергии и сокращению потребления.
5. Увеличить активную мощность трансформатора минеральной печи для повышения производительности и экономической эффективности.
Принцип компенсации:
Обзор схемы: Как показано на приведенном выше диаграмме, высоковольтная компенсация требует меньших начальных инвестиций, но устраняет только плату за реактивную мощность, что приводит к удлинению срока окупаемости. Напротив, локальная компенсация короткого замыкания требует немного более высоких первоначальных затрат, но устраняет плату за реактивную мощность, увеличивает объем производства, повышает энергоэффективность и снижает потребление, при этом срок окупаемости составляет всего 7–10 месяцев. В долгосрочной перспективе компенсация короткого замыкания в сети значительно превосходит компенсацию высокого напряжения. Такой подход к эксплуатации максимально повышает эффективность электропечи для плавки минералов, продлевает срок службы сопутствующего электрооборудования и конструкции печи, а также существенно улучшает общие экономические показатели. При дуговой плавке реактивная мощность в основном возникает из-за дуговых токов. Перенос точки компенсации в короткую сеть и локальная компенсация ее значительного реактивного потребления увеличивают выходную мощность трансформатора и повышают эффективную входную мощность плавки. Это существенно снижает медные потери трансформатора и потери в линии, сводя к минимуму потери при передаче, уменьшая потери активной мощности в системе и экономя электроэнергию. В результате стабилизируется напряжение в линии и улучшается качество напряжения. Это не только устраняет плату за реактивную мощность, но и дает право на соответствующие льготы.
