高压无功补偿

在变压器高压侧进行无功补偿，补偿的仅仅是高压网路的无功损耗。变压器高压侧电压一般为10KV、35KV、或110KV。高压无功补偿又分两种：一种是直接将补偿装置接于高压侧；另一种是通过补偿变压器接于高压侧。用相应电压等级的补偿装置（包括电力电容器、开关、电抗器、避雷器、保护等成套设备，下同），直接接入矿热炉变压器高压侧（补偿装置接在矿热炉变压器进线端），也可以直接在变电站中，单独或集中补偿。

但由于其接入点在高压侧，设备的功率因数并不能提高，故变压器的输出有功功率也不能增加，只能提高变压器前端即电网的功率因数。而且固定式补偿容易因负载或电网变化形成过补偿和欠补偿，达不到稳定补偿的效果。因而高压补偿*多只能达到不罚款的目的而不能产生明显的实质性的经济效益。

低压就地无功补偿

低压就地无功补偿方式为补偿装置连接在短网末端，低压就地补偿可有效提高低压侧的电压，降低无功电流从而降低视在功率，降低短网、线路和变压器损耗；并可相应增加变压器的有功功率输出。由于低压就地补偿装置安装在矿热炉短网末端，直接在负载末端提供了很大的无功电流，使功率因数的提高具有实质性的经济意义。

相对高压补偿而言，低压补偿的优势主要体现在以下几个方面：

提高变压器、大电流线路利用率，增加冶炼有效输入功率。

针对电弧冶炼而言，无功的产生主要是由电弧电流引起的，将补偿点移至短网，就地补偿短网的大量无功消耗，提高变压器的出力，增加冶炼有效输入功率。

改善三相的强、弱相状况。

由于三相短网布置不平衡，通过电流后产生的自感和互感都不相同，三相不同的电压降就导致了强、弱相现象的形成。从理论上来讲，炉料的熔化功率是与电极电压和料比电阻成函数关系的，可以表示为P＝U2／R。从这一基本点出发，在三相短网与电极之间长度基本相等点，采取单相并联的方式进行无功补偿，综合调节各相补偿容量，使三相电极的有效工作电压趋于一致、平衡电极电压、均衡三相吃料，从而改善三相的强、弱相状并联史，在补偿后根据炉况调节冶炼档位和极心圆，使电极作业面积扩大，以达到增产、降耗的目的。

降低高次谐波值，减小变压器及网路附加损耗。

矿热炉是一种高能耗的电冶炼炉，具有电阻电弧炉的特性。电弧冶炼时会产生高次谐波，尤其以3、5、7、11次*为严重，如对此不加以限制和吸收，无论对设备还是补偿装置，都会产生不利的影响。因此在设备中，我们会根据冶炼的谐波状况将并联电容器设计成滤波回路。根据公式：

UN＝LN（NXL－XC／N）→0

U—谐波电压；LN谐波电流；XL—电抗器感抗值；XC—电容器容抗值。为降低和吸收N次以上谐波，应使L—C自振频率小于N。由于是就地补偿，冶炼时产生的高次谐波能被低压无功补偿系统的L－－C谐波回路吸收，而不再通过变压器和高压网络，从而有效降低高次谐波值，减小变压器及网路附加损耗。

有效提高功率因数。

矿热炉的无功消耗主要在变压器和短网上，实施低压无功补偿，不仅就地补偿了短网和变压器的损耗，还能补偿高压线路的损耗，因此，相比高压补偿而言，其功率因数的提高无论对电网还是用户都是有效的。

稳定系统的无功消耗。

稳定系统的无功消耗主要表现为短网电极端冶炼电压的降低，实施低压无功补偿后，电压提高百分比为：

DU＝Q×XK／SN（％）

QN—补偿容量；SN—变压器容量；XK—变压器阻抗百分比。

同时，系统的电压变化和总无功量的变化是成正比的。针对矿热炉而言，冶炼负荷相对平稳，其变化主要体现在冶炼初期和出炉期。因此，在降低三相负荷不平衡的同时，考虑到负荷的变化范围，在补偿时予以容量上的变化控制，达到稳定负载端电压的目的，从而企业获取*大的经济效益。

经济效益技术指标

月均功率因数：提高到0.92以上，避免供电部门的调度罚款

增加设备的有功出力，产量提高

提高电炉末端电压、单位产品电耗降低

炉料燃烧更均匀，合金成份更稳定，产品上等品率大大提高

减少炉渣的沉淀，延长挖炉等检修的间隔时间

谐波电压、电流满足国际《电能质量公用电网谐波》GB／T14594－93的要求，为企业节电2－5％、增产5％以上

主要技术参数

额定电压：90V～460V；

基波频率：50HZ；

控制物理量：功率因数；无功功率；谐波电流等

无功补偿容量：2000KVAR～20000KVAR；

工作制：连续工作；

结构形式：箱式、柜式；

环境温度：户内型－10℃～＋65℃；

相对湿度：日平均不大于95％，月平均不大于90％（户内）；

投切方式：分组、分级、手动、远程、就地控制投切；

补偿方式：分组、分级、手动、远程、就地控制投切；

无爆炸性尘埃和导电性尘埃