礦熱爐低壓無功補償技術規(guī)范編制說明 doc-

1、礦熱爐低壓無功補償技術規(guī)范行業(yè)標準編制說明一工作簡況1任務來源根據(jù)工信部工信廳科2009104號“關于印發(fā)2009年第一批行業(yè)標準制修訂計劃的通知”中規(guī)定,由冶金工業(yè)信息標準研究院負責組織制定礦熱爐低壓無功補償技術規(guī)范行業(yè)標準。本項是根據(jù)國家節(jié)能減排精神和鋼鐵行業(yè)結構調研的要求,2009年初由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出有關礦熱爐低壓無功補償技術推廣和市場準入的標準項目并提交上級主管部門立項。2 工作過程2.1開展的階段工作立項批準后,由冶金工業(yè)信息標準研究院牽頭組織專家走訪有關生產、設計、使用、施工等單位,了解國內礦熱爐低壓無功補償技術應用情況,同時收集國外有關技術資料及應用情況,并成立了標準起草小

2、組,這些工作都為制定標準打下基礎。2009年元月至2009年6月底開展國內外調研和收集工作;2010年7月23日召開標準工作組第一次工作會,討論標準初稿,并確定工作分工;2010年8月13日發(fā)出160多份關于對鋼鐵行業(yè)礦熱爐低壓無功補償技術應用情況調查表,現(xiàn)回32份意見.2009年8月13日在收集整理國內生產應用調查的基礎上,召開第二次標準工作組會議,修正并討論標準稿。2.2國內外情況調研大型礦熱爐裝備引進國內已有十幾年的時間,我國的礦熱爐企業(yè)的生產狀況受市場狀況影響甚為明顯,所有在礦熱爐的設計為礦熱爐日后超載預留了很大空間,一味追求效益最大化的同時,從而忽視了電效率與熱效率的極限結合狀態(tài),因

3、此,我國的礦熱爐狀況顯著地特點就是,超載狀況比較嚴重。造成礦熱爐普遍存在自然功率因數(shù)偏低的狀況。三相功率不平衡,造成冶煉強弱相現(xiàn)象非常嚴重,因此實施低壓無功補償?shù)耐瑫r,可相對調平三相電極,改善冶煉狀況。低壓側大電流系統(tǒng)的特性造成短網(wǎng)內大量的無功消耗,致使寶貴的電力資源白白浪費,礦熱爐低壓無功補償通過補償短網(wǎng)和變壓器所需的大量無功,提高的變壓器的輸出能力,進而提高了冶煉效率,帶來綜合能耗水平的下降。國外的礦熱爐補償系統(tǒng)系統(tǒng)仍是采用電力系統(tǒng)補償進行,僅提高了線路上的輸出能力,因此礦熱爐低壓無功補償,是我國特有的裝備水平和冶煉狀況的產物。結合以上我國礦熱爐冶煉裝備的特點,上世紀90年代初期,許多專家

4、學者,曾嘗試在低壓側串聯(lián)電容補償裝置,最終由于安全原因以失敗告終。1997年,通過吸取串聯(lián)補償裝置,有專家學者提出在二次大電流短并聯(lián)補償裝置的設想,但因國內裝備水平的局限,對于礦熱爐負載特性的了解不夠,沒有足夠考慮到礦熱爐低電壓、大電流、高粉塵、高溫、高磁場及3、5次諧波嚴重超標的環(huán)境,并聯(lián)低壓補償裝置投運后發(fā)生熔斷器群爆,電容器發(fā)生爆炸等問題。2000年初有專家學者,通過加裝升壓變壓器,對二次冶煉電壓升壓至35KV后,實施高壓補償,后因冶煉現(xiàn)場裝況對于升壓器變壓器要求嚴格,占地面積大,造價高的特點被淘汰。2001年初由我公司技術總工瞿桂榮設計的第一代低壓補償裝置,在甘肅蘭維18000KVA

5、電石爐上得以應用,該裝置吸收了諸多補償設備的優(yōu)缺點,采用電容投切接觸器進行投切,電容器選用傳統(tǒng)的低壓電力電容器,通過連接在礦熱爐二次短網(wǎng)末端與水冷電纜的連接點上,投運后,增產效果明顯。投運一段時間后電容器、接觸器、熔斷器頻繁損壞的缺陷曝露出。時至今日,該裝置的設計結構仍然被諸多礦熱爐低壓補償裝置生產廠商沿用。2005年有企業(yè)借鑒SVC的設計思路,將大功率半導體引入低壓補償裝置作為投切開關使用,實現(xiàn)過零投切。但容性負載投入特性決定了可控硅存在以下缺陷:自身1V壓降損耗發(fā)熱量大但連續(xù)通過5個周波是就會燒損在高磁場環(huán)境容易形成誤導通,存在安全隱患半導體投切件本身是諧波源。因此對于可控硅的投切要求要求

6、非常高,造價隨之上升。通過多年市場推廣,礦熱爐低壓補償技術已得到廣泛認識,在全國近百臺上得到應用,但運行穩(wěn)定性一直是低壓補償技術的瓶頸之一。通過多年的實踐和摸索,隨著國內制造、工藝水平的提高,礦熱爐大容量化及國家節(jié)能減排大政方針的推行,低壓無功補償技術得到廣泛應用,規(guī)范礦熱爐無功低壓補償技術變得日益迫切。礦熱爐低壓無功補償在設計上應充分考慮礦熱爐冶煉的3、5次諧波嚴重超標、高溫高粉塵、大電流、高磁場的環(huán)境要求,對濾波電容器、濾波電抗器、投切元件、隔離開關、熔斷器及載流體均作了較為嚴格的規(guī)定,同時,設備應充分考慮到容性負載特性,對載流體及相關元器件的額定載流量均作適當放大處理。應用過程中對濾波電

7、容器的運行溫度做了強制規(guī)定,通過在線檢測系統(tǒng),當其中任何一只電容發(fā)生故障時,系統(tǒng)切除該單元,保證設備安全。設備的布置、通風、隔熱、重要元器件的選型及安裝方式和工藝更應充分考慮設備自身發(fā)熱及現(xiàn)場環(huán)境溫度的這一致命因素,保證設備運行時的環(huán)境最高溫度不高于50,以利于設備的長效運行。下一階段我公司將著力于礦熱爐低壓無功補償裝置與工藝方面的研究,確保設備穩(wěn)定運行與冶煉工藝有機結合,最大化的發(fā)揮低壓無功補償裝置節(jié)能、增產效果。3 參編單位及工作組成員本標準由冶金工業(yè)信息標準研究院負責組織協(xié)調,吸收國內有影響的設計、生產、施工、科研院所、大專院校、使用單位等參加標準的起草工作,根據(jù)工作需求確定了參加本標準

8、起草單位為:冶金工業(yè)信息標準研究院、宜興市宇龍電爐成套設備有限公司、四川波宏濾波設計研究有限公司、等。二標準編制原則和主要內容一制定原則及目的意義1.編制原則應體現(xiàn)國家的節(jié)能減排和鋼鐵行業(yè)振興規(guī)劃的精神,對礦熱爐低壓無功補償技術有關范圍做出規(guī)定,指導和評價這項技術應用。落實科學發(fā)展觀,體現(xiàn)科技進步和加強市場引導。體現(xiàn)技術經濟的精神,加強市場準入要求,規(guī)范市場。結合國內的實際情況,體現(xiàn)客觀實際,制定合理的技術要求。2.編制本標準的目的和意義國內自二十世紀九十年代末期,開始將礦熱爐低壓無功補償技術在行業(yè)內得以應用。那時礦熱爐以6300KVA居多,爐子數(shù)量很多,單爐產能非常有限。通過實施該技術可以提

9、高二次冶煉電壓,改善三相不平衡,入爐有功增加,冶煉工藝得以改善,此時的低壓補償成為企業(yè)超產的工具。隨著,國內外需求的急劇增加,礦熱爐裝備行業(yè)也得以迅速發(fā)展,產能規(guī)模逐年擴大,單爐容量也在不斷擴大,對于新工藝和設備的自動化要求水平越來越高,礦熱爐低壓無功補償技術也由靜態(tài)容量補償向動態(tài)補償投運發(fā)展,采用PLC可實現(xiàn)自動化投入運行,設備維護水平大大降低,投運后可迅速提高了單爐的冶煉效率,通過改善三相不平衡,降低低壓側的無功電流消耗,可實現(xiàn)節(jié)能的目標。因此,礦熱爐低壓無功補償?shù)墓?jié)能功效日趨顯著。通過與冶煉工藝的結合,工藝水平較好的企業(yè)可實現(xiàn)顯著節(jié)能目標。隨著十一五期間國家節(jié)能減排政策的實施,礦熱爐裝備的大型化、規(guī)?；囊笕遮吤黠@,大型密閉性礦熱爐已成為國家產業(yè)發(fā)展的方向,低壓無功補償技術已成為大型礦熱爐的配套裝置之一,正因其顯著地增產和節(jié)能效果,低壓無功補償技術成為國家在礦熱爐領域重點推廣的節(jié)能技術之一。然而,發(fā)展的同時,市場混亂已嚴重影響