第40卷 2012年10月
云南电力技术 YUNNANELECTRICPOWER
电炉变压器的无功补偿
陈云霞！陈云峰2
（1.山西晋城煤业集团古书院矿，山西晋城048000；
2.云南电力建设公司，云南昆明650011）
Vol.40 No.5 Oct.2012
摘要：介绍矿热炉变的特点，对矿热炉变的无功补偿配置方法进行论述，减小对电网系统的影响。关键词：矿热炉无功补偿谱波
中图分类号：TK22 1前言
文献标识码：B
8，文章编号：1006-7345（2012）05-0091-01
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矿热炉变是高耗能设备，具有功率因数低、
过载能力强、二次波动大等特点，为了减少对电网系统的影响，研究矿热炉变的无功补偿配置是非常必要的。
矿热炉属在恶劣工况下运行的电气设备，其运行的特点是大电流（在1万A以上）、低电压（100V~250V），受炉内物理、化学反应的影响，二次波动较大。电弧电流的变化很不规则，电弧的游动是电磁力、对流气流、电极移动以及炉料在熔化过程中的崩落和滑动等多种因索综合造成的，具有很大的随机性，使得电弧炉电流畸变、三相不平衡和大幅脉动，并消耗大量无功，从而使工业硅炉功率因数较低，如12500kVA电炉变压器自然功率因数仅0.72~0.75左右，随着硅炉容量和效率的增加，功率因数还会下降。随机且大幅度波动的无功功率，会引起供电母线电压严重波动，并形成电压闪变干扰，而且无功功率所造成的损耗是很大的。
矿热炉运行本身只消耗有功功率，有功功率变成熔炼矿热炉的热能，运行过程中，短网和电极等效电抗所消耗的无功功率占矿热炉系统总无功功率的75%左右，电炉变压器长期超载20% 30%运行。矿热炉电弧可以看作是时变非线性电阻，产生以3次谐波为主导的奇次谐波，由于电弧的不稳定，也有较强的偶次谐波产生，8次以上谐波含量较少。此外，矿热炉三相负载不平衡，导致电网三相不平衡，产生负序电流。
收稿日期：2012-05-23 万方数据
矿热炉变的无功补偿
根据规程规定，对高耗能用户要求其功率因
数要达到0.90以上。矿热炉补偿按电容器安装位置，一般分为三种方式：在炉变高压侧、中压侧实施的高压无功补偿以及在炉变低压侧、短网侧直接补偿。
高、中压补偿，一般适用于电炉变压器的一次侧电压等级为35kV及以上的电炉，需特殊设计的电炉变压器所带第三绕组与中压电容器配合比较简便。高、中压侧无功补偿对改善高压侧的供电状况，提高运行功率因数效果是明显的，但对于降低低压侧短网的无功损耗，提高变压器出力，改善因三相短网布置造成的三相不平衡状况无能为力。
在低压侧进行补偿，则大量的无功电流将直接经低压电容器和电弧形成的回路流过，就地补偿了短网的无功消耗，无功电流不流经变压器，在提高功率因数的同时，减少了变压器、短网的损耗；另外也提高了变压器的有功出力，变压器向炉膛输人的功率将会增大，同时在恰当的补偿方式下可改善因三相短网布置造成的三相不平衡状况，从而使电炉的功率中心、热力中心和炉腔中心重合，热量分布合理，从而改善反应条件，提高产品产量和质量，降低单位电耗及原料消耗，节能降耗。
在低压侧补偿时，补偿容量可用下公式计算： Q=S*cospz（tan，-tanpz），式中，Q为所需补偿无功，kvar；S为炉变额定（下转第94页）
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