硅錳合金礦熱爐設(shè)備及操作培訓(xùn)課件

礦熱爐設(shè)備與操作

培訓(xùn)課件

礦熱爐設(shè)備與操作

培訓(xùn)課件1礦熱爐簡介

礦熱爐又稱電弧電爐或電阻電爐，亦稱還原電爐或礦熱電爐，電極一端埋入料層，在料層內(nèi)形成電弧并利用料層自身的電阻發(fā)熱加熱物料；常用于冶煉鐵合金（見鐵合金電爐），熔煉冰鎳、冰銅（見鎳、銅），以及生產(chǎn)電石（碳化鈣）等。它主要用于還原冶煉礦石，碳質(zhì)還原劑及溶劑等原料。主要生產(chǎn)硅鐵，錳鐵，鉻鐵、鎢鐵、硅錳合金等鐵合金，是冶金工業(yè)中重要工業(yè)原料及電石等化工原料。其工作特點是采用碳質(zhì)或鎂質(zhì)耐火材料作爐襯，使用自培石墨電極。電極插入爐料進行埋弧操作，利用電弧的能量及電流通過爐料的因爐料的電阻而產(chǎn)生能量來熔煉金屬，陸陸續(xù)續(xù)加料，間歇式出鐵渣，連續(xù)作業(yè)的一種工業(yè)電爐。礦熱爐簡介礦熱爐又稱電弧電爐或電阻電爐，亦稱還2

礦熱爐的結(jié)構(gòu)特點

主要由爐殼,爐蓋、爐襯、短網(wǎng)，水冷系統(tǒng)，排煙系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，電極殼，電極壓放及升降系統(tǒng)，上下料系統(tǒng)，把持器，燒穿器，液壓系統(tǒng)，礦熱爐變壓器及各種電器設(shè)備等組成。

礦熱爐的結(jié)構(gòu)特點主要由爐殼,爐蓋、爐襯、3礦熱爐主體設(shè)備示意圖1-高壓母線2-油開關(guān)3-電爐變壓器4-高壓線圈5-低壓線圈6-鐵芯7-銅排8-軟電纜9-導(dǎo)電銅管10-銅瓦11-電極12-爐襯13-熔池礦熱爐主體設(shè)備示意圖1-高壓母線4鐵合金礦熱爐的供電系統(tǒng)1高壓母線2高壓隔離開關(guān)3高壓斷路器4電流互感器5電壓互感器6高壓熔斷器7電力電纜8爐用變壓器鐵合金礦熱爐的供電系統(tǒng)1高壓母線5礦熱爐參數(shù)設(shè)備參數(shù)電氣參數(shù)

變壓器容量電極電流二次側(cè)電壓

熔煉特性參數(shù)電氣特性功率因素相平衡操作電阻爐型參數(shù)爐膛直徑爐膛深度電極直徑極心圓大小

操作制度電極插入深度化料速度爐料透氣性礦熱爐參數(shù)設(shè)備參數(shù)電氣參數(shù)636MVA硅錳電爐參數(shù)表36MVA硅錳電爐參數(shù)表7110KV變電站高壓設(shè)備110KV變電站高壓設(shè)備8高壓補償

高壓補償是在礦熱爐的10KV、35KV、或110KV電網(wǎng)側(cè)加裝高壓補償裝置實施高壓電力無功功率補償，達到提高功率因數(shù)和改善運行參數(shù)的目的，在技術(shù)、配置和運行經(jīng)驗等各方面均已成熟，其使用無任何懸念。它可以降低一次供電網(wǎng)路損耗，提高功率因數(shù)，但從根本上解決礦熱爐能耗高和產(chǎn)量低的問題是無能為力的，因其只能解決功率因數(shù)問題，對其他運行指標(biāo)幫助不大，故投入回報較低。高壓補償高壓補償是在礦熱爐的10KV、35KV9高壓補償簡圖

表示有功電度，功率因數(shù)計量點圖中環(huán)路表示無功補償電流路徑高壓補償簡圖表示有功電度，功率因數(shù)計量點10六氟化硫高壓斷路器（SF6）一、SF6斷路器的工作原理:六氟化硫是惰性氣體，有很好的絕緣及滅弧效果。SF6斷路器是利用六氟化硫的滅弧特性，將起作為絕緣介質(zhì)來工作的斷路器，用于分合額定電流、故障電流或轉(zhuǎn)換線路，實現(xiàn)對輸變電系統(tǒng)的保護、控制及操作。二、斷路器的功能(1)控制作用：根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需要，將部分或全部電氣設(shè)備，以及部分或全部線路投人或退出運行;(2)保護作用：當(dāng)電力系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障時，它和保護裝置、自動裝置相配合，將該故障部分從系統(tǒng)中迅速切除，減少停電范圍，防止事故擴大，保護系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)無故障部分安全運行。(3)滅弧作用：高壓斷路器不僅能可靠的開斷空載電流和負荷電流，而且能可靠的開斷短路電流。六氟化硫高壓斷路器（SF6）一、SF6斷路器的工作原理:六氟11變壓器的原理當(dāng)變壓器一次側(cè)施加交流電壓U1，流過一次繞組的電流為I1,則該電流在鐵芯中會產(chǎn)生交變磁通，使一次繞組和二次繞組發(fā)生電磁聯(lián)系，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，交變磁通穿過這兩個繞組就會感應(yīng)出電動勢，其大小與繞組匝數(shù)以及主磁通的最大值成正比，繞組匝數(shù)多的一側(cè)電壓高，繞組匝數(shù)少的一側(cè)電壓低，當(dāng)變壓器二次側(cè)開路，即變壓器空載時，一二次端電壓與一二次繞組匝數(shù)成正比，即U1/U2=N1/N2,但初級與次級頻率保持一致，從而實現(xiàn)電壓的變化。變壓器的原理當(dāng)變壓器一次側(cè)施加交流電壓U1，流過一次繞組的電12變壓器的作用變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，將某一等級的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換成同頻率的另一等級電壓和電流的設(shè)備。作用:變換交流電壓、交換交流電流和變換阻抗。變壓器的作用變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的13我公司礦熱爐銘牌我公司礦熱爐銘牌14功率因數(shù)的重要性

根據(jù)礦熱爐的結(jié)構(gòu)特點以及工作特點，礦熱爐的系統(tǒng)電抗的70％是由短網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的，短網(wǎng)的損耗占據(jù)了系統(tǒng)自身損耗的70%以上，而短網(wǎng)是一個大電流工作的系統(tǒng)，最大電流可以達到上萬安培，因此短網(wǎng)的性能在很大程度上決定了礦熱爐的性能，由于短網(wǎng)的感抗占整個系統(tǒng)的70%以上，不論是高煙罩開放式爐、矮煙罩半密閉式爐還是全密閉式爐的短網(wǎng)系統(tǒng)的感抗均較大，基于這個原因，礦熱爐的自然功率因數(shù)很難達到0.85以上，絕大多數(shù)的爐子的自然功率因數(shù)都在0.7~0.8之間，較低的功率因數(shù)不僅使變壓器的效率下降，消耗大量的無用功，浪費大量電能，且被電力部分加收額外的電力罰款，同時由于電極的人工控制以及堆料的工藝，導(dǎo)致三相間的電力不平衡加大，最高不平衡度可以達到20％以上，這導(dǎo)致冶煉效率的低下，電費增高，因此提高短網(wǎng)的功率因數(shù)，降低電網(wǎng)不平衡就成了降低能耗，提高冶煉效率的有效手段。功率因數(shù)的重要性根據(jù)礦熱爐的結(jié)構(gòu)特點以及工作特15礦熱爐系統(tǒng)損耗礦熱爐系統(tǒng)損耗16礦熱爐短網(wǎng)補償

礦熱爐短網(wǎng)補償是利用現(xiàn)代控制技術(shù)和短網(wǎng)技術(shù)將大容量、大電流的超低壓電力電容接入礦熱爐的二次側(cè)的無功補償裝置.一部分通過礦熱爐變壓器由系統(tǒng)吸收，另一部分補償?shù)V熱爐變壓器，短網(wǎng)和電極的無功損失，增加了輸入礦熱爐的有功功率。同時采用了分相補償，使礦熱爐內(nèi)三相電極上的有功功率相等，達到提高功率因數(shù)，減小三相功率不平衡和改善生產(chǎn)指標(biāo)的效果。礦熱爐短網(wǎng)補償?shù)V熱爐短網(wǎng)補償是利用現(xiàn)代控制技17礦熱爐爐變二次電壓調(diào)壓方式

礦熱爐變壓器在制造行業(yè)稱作特種變壓器，與電力變壓器不同的特點是：電力變壓器的二次電壓恒定，一次電壓隨電網(wǎng)波動調(diào)整；礦熱爐變壓器是一次電壓恒定，二次電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整。礦熱爐爐變二次電壓調(diào)壓方式礦熱爐變壓器在制造行業(yè)18二次短網(wǎng)設(shè)計與經(jīng)濟運行的關(guān)系A(chǔ)(1)用安全運行電流密度選擇導(dǎo)體截面積B(2)用經(jīng)濟運行電流密度選擇導(dǎo)體截面積二次短網(wǎng)設(shè)計與經(jīng)濟運行的關(guān)系A(chǔ)(1)用安全運行電流密度選擇導(dǎo)19短網(wǎng)三種接線方式a三相變壓器Y-△接線b三相變壓器△-△接線c三相變壓器△-△接線d三臺單相變壓器短網(wǎng)三種接線方式a三相變壓器Y-△接線20

短網(wǎng)立面布置圖

短網(wǎng)立面布置圖

21三相變壓器短網(wǎng)設(shè)計改進

三相變壓器短網(wǎng)設(shè)計改進

22串聯(lián)補償?shù)脑砑敖Y(jié)構(gòu)

為了解決串聯(lián)補償?shù)膯栴},利用礦熱爐變壓器原有調(diào)壓系統(tǒng),將電容器c串聯(lián)到調(diào)壓線圈和串聯(lián)變壓器Tc一次線圈之間，礦熱爐串聯(lián)補償原理如圖2所示,短網(wǎng)的電流流過串變二次線圈，串變一次線圈按變比流過一個相應(yīng)的電流，該電流流過串聯(lián)電容器C時，在電容器上產(chǎn)生相應(yīng)的電壓降落,從而起到無功補償?shù)淖饔谩４?lián)補償?shù)脑砑敖Y(jié)構(gòu)為了解決串聯(lián)補償?shù)膯栴},利用23礦熱爐串聯(lián)補償?shù)陌踩€(wěn)定性能分析一、為串聯(lián)電容器本身的安全穩(wěn)定性能二、為串聯(lián)電容器對變壓器回路的影響礦熱爐串聯(lián)補償?shù)陌踩€(wěn)定性能分析一、為串聯(lián)電容器本身的安全穩(wěn)24串聯(lián)電容器本身的安全穩(wěn)定性能體現(xiàn)①電容器運行電壓低。系統(tǒng)設(shè)計時，電容器的端電壓決定于短網(wǎng)的電流，在恒電流檔運行時電容器的電壓最高，按一般在熱爐階段使用，電容器可不投入，爐子在恒功率檔運行時，電流較小，端電壓較低所以電容器運行時一般低于額定電壓運行。②由于串聯(lián)電容器一旦投入，在爐子正常工作期間，不用再對電容器進行操作，所以電容器不受投切的沖擊。在調(diào)壓過程中，電容器會受到較小的沖擊，但是由于電壓變化范圍較小，且有串聯(lián)變壓器一次線圈限流，所受沖擊很小。③采用串聯(lián)補償后，由于電容器在高頻下的阻抗變小，其諧波壓降均較小，所以，諧波對于串聯(lián)電容器的影響較小。串聯(lián)電容器本身的安全穩(wěn)定性能體現(xiàn)①電容器運行電壓低。系統(tǒng)設(shè)25補償前后視在、有功及無功功率的比較補償前后視在、有功及無功功率的比較26串聯(lián)電容器對變壓器回路的影響

對于變壓器來說，由于加裝了串聯(lián)電容器，串聯(lián)電容器的容量會通過變壓器進行傳遞，改變了變壓器的工作特性，其性能的改變可通過軟件進行分析研究，在變壓器設(shè)計時一并考慮。所以對于串聯(lián)補償來說，在設(shè)計時，需進行系統(tǒng)化的設(shè)計，將無功補償與礦熱爐以及變壓器進行一體化設(shè)計，取得最佳的補償效果。串聯(lián)電容器對變壓器回路的影響對于變壓器來說，27補償前后功率因數(shù)及入爐功率等的變化補償前后功率因數(shù)及入爐功率等的變化28補償前后功率因數(shù)及入爐功率等的變化補償前后功率因數(shù)及入爐功率等的變化29串聯(lián)補償?shù)奶攸c入爐效率高降低產(chǎn)品單位能耗自適應(yīng)提高功率因數(shù)投資成本低產(chǎn)能大幅提高運行安全穩(wěn)定性好串聯(lián)補償?shù)奶攸c入爐效率高降低產(chǎn)品單位能耗自適應(yīng)提高功率因數(shù)30電力電容器補償容量的確定

當(dāng)有用戶的電感性總的有功負荷量（P）、?補償前功率因數(shù)（cosφ1）和需要提高到（即補償后）的功率因數(shù)（cosφ2）都能夠確定時，則補償容量（C）可由下式求出：????????

C＝KP（kvar）

式中?K?—?補償系數(shù)（即由cosφ1提高到cosφ2的每千瓦電感性有功負載所需補償?shù)碾娙萘浚?P?—??電感性負載功率（KW）。電力電容器補償容量的確定當(dāng)有用戶的電感性總31低壓無功補償

低壓無功補償是在變壓器的低壓側(cè)(二次側(cè))并聯(lián)電容器就地給負載提供無功功率。根據(jù)補償理論，無功補償?shù)淖罴逊绞绞蔷偷匮a償，即：哪里產(chǎn)生無功哪里補，產(chǎn)生多少補多少。低壓無功補償?shù)蛪簾o功補償是在變壓器的低壓側(cè)(32

低壓無功補償?shù)闹饕獌?yōu)點

提高功率因數(shù)：一般提高幅度在0.1～0.33；增產(chǎn)：提高爐變出力，增大入爐有功功率，一般增產(chǎn)為5%~10%；降耗：必須跟冶煉相結(jié)合；

降低高次諧波，減少諧波對整個供電設(shè)備的危害，減少變壓器及網(wǎng)絡(luò)附加損耗；提高了電能質(zhì)量，改善了系統(tǒng)電氣參數(shù)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

低壓無功補償?shù)闹饕獌?yōu)點

提高功率因數(shù)：一般提高幅度在0.133低壓補償技術(shù)實際運用的關(guān)鍵點

電容器選擇：自愈、鋅銀噴鍍的電容器是低壓補償技術(shù)的首選，但在薄膜材料、厚度，填充材料以及外殼的選擇上，是很關(guān)鍵的。電容器單體電容量的參數(shù)選擇應(yīng)考慮國內(nèi)整體的制造水平,不能為了降低設(shè)備成本而片面追求大容量單體電容器，這對電容器的安全運行是沒有好處的（因為大容量必然產(chǎn)生大電流）。同時電容器的電壓等級除考慮電抗器的壓降外，更應(yīng)該注意補償點補償后的壓升，否則，在補償投入后，會因不準(zhǔn)確的計算導(dǎo)致長期超容運行或達不到設(shè)計補償容量。?諧波因素?：?通常情況下，在諧波總量超過2%的電網(wǎng)中，要加裝失諧電抗器，保護電容器免受因高次諧波而產(chǎn)生異常發(fā)熱的致命影響但是，諧波總量是否超過2%并不是加裝失諧電抗器的衡量標(biāo)準(zhǔn)。因此我們認為，針對礦熱爐的低壓補償設(shè)備，加裝合適比例的失諧電抗器是極其必要的。?

??電抗器選擇：根據(jù)我們多年為礦熱爐實施低壓就地補償?shù)慕?jīng)驗，當(dāng)電抗器比例選擇不合適時，電容器的表面溫度會達到80℃以上，反之，電容器溫升僅為3-5℃。因此電容器的運行溫度對設(shè)備?的安全、長效運行是極其關(guān)鍵的。因此，在實施就地補償時，電抗器的選擇是關(guān)系整體設(shè)備是否成功的關(guān)鍵。而合適的電抗比例，不僅可以保證電容器的安全、長效運行，而且?可以部分吸收高次諧波，從而降低變壓器及網(wǎng)路附加損耗。低壓補償技術(shù)實際運用的關(guān)鍵點電容器選擇：自愈、34低壓補償裝置對爐變一次電流和二次線圈側(cè)電流數(shù)據(jù)的影響低壓補償裝置對爐變一次電流和二次線圈側(cè)電流數(shù)據(jù)的影響35運行中的電容器應(yīng)注意事項1、電容器組的長時間運行的電壓不超過電容器額定電壓值的1.05倍。但在1.1倍額定電壓下允許短時運行，每晝夜運行時數(shù)不超過6?h。?2、電容器組的運行電流不超過其額定電流值的1.3倍。?3、電容器室的環(huán)境溫度和電容器的溫升：夏季中應(yīng)保證電容器室的環(huán)境溫度不超過40℃；?運行中剛剛停下的電容器組，應(yīng)基本無發(fā)熱的感覺。運行中的電容器應(yīng)注意事項1、電容器組的長時間運行的電壓不超過36補償方式的對比闡述高壓補償只能降低一次供電網(wǎng)絡(luò)損耗，提高功率因數(shù)；中壓并聯(lián)電容補償與高壓端并聯(lián)補償有很多相似之處，各種經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)區(qū)別不大。二者主要區(qū)別是補償前后的高壓和中壓電流發(fā)生變化，但因電爐的主要電感來自于低壓線圈和短網(wǎng)，因而高、中壓因線圈電流減少．對整體無功功率減少幅度非常有限；?二次低壓補償可降低一次供電網(wǎng)絡(luò)損耗，也可使電爐的功率因數(shù)在0.92以上運行，但由于電流過大，加裝低壓補償后，補償回路及相關(guān)的導(dǎo)線本身損耗較大，起不到節(jié)能效果，并且在冶煉過程中，電壓需要調(diào)整，電壓較低時，由于電容器上的電壓過低，從而影響實際補償容量；?縱向補償通過串聯(lián)電容器的方法，補償回路的電感，從而使礦熱爐系統(tǒng)阻抗特性程阻性，以此實現(xiàn)功率因數(shù)、設(shè)備出功和效率的提高。補償方式的對比闡述高壓補償只能降低一次供電網(wǎng)絡(luò)損耗，提高功率37補償方式對比圖補償方式對比圖38

爐子電壓圓圖

爐子電壓圓圖

39電極系統(tǒng)礦熱爐電極的分類電極把持器結(jié)構(gòu)電極壓放控制系統(tǒng)電極系統(tǒng)礦熱爐電極的分類40

礦熱爐電極的分類

石墨電極----采用石油焦為主原料,瀝青和焦油做粘結(jié)劑,擠壓成圓柱電極胚后,裝入專門的石墨化電阻爐內(nèi)制成的(生產(chǎn)周期達3-4個月);自焙電極----將專用電極糊加入特制的鋼質(zhì)電極殼內(nèi),在冶煉過程中自動焙燒硬化而;碳素電極----采用無煙煤和焦炭為主原料,瀝青和焦油作粘結(jié)劑,擠壓成型的電極通過焙燒成型.

礦熱爐電極的分類

石墨電極----采用石油焦為主原料,瀝青41自焙電極

電極糊，在冶煉行業(yè)被稱為自焙電極。因為是通過電流的熱量在礦熱爐內(nèi)完成焙燒成電極的過程，所以稱之為自焙電極。電極糊因其成分均勻、熔點低、熔速快、可縮短冶煉時間等特點，正越來越受煉鋼企業(yè)的重視，被譽為二十一世紀(jì)的新型材料。其主要用于礦熱爐冶煉。自焙電極電極糊，在冶煉行業(yè)被稱為自焙電極。因為42謝謝！謝謝！43礦熱爐設(shè)備與操作

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礦熱爐設(shè)備與操作

培訓(xùn)課件44礦熱爐簡介

礦熱爐又稱電弧電爐或電阻電爐，亦稱還原電爐或礦熱電爐，電極一端埋入料層，在料層內(nèi)形成電弧并利用料層自身的電阻發(fā)熱加熱物料；常用于冶煉鐵合金（見鐵合金電爐），熔煉冰鎳、冰銅（見鎳、銅），以及生產(chǎn)電石（碳化鈣）等。它主要用于還原冶煉礦石，碳質(zhì)還原劑及溶劑等原料。主要生產(chǎn)硅鐵，錳鐵，鉻鐵、鎢鐵、硅錳合金等鐵合金，是冶金工業(yè)中重要工業(yè)原料及電石等化工原料。其工作特點是采用碳質(zhì)或鎂質(zhì)耐火材料作爐襯，使用自培石墨電極。電極插入爐料進行埋弧操作，利用電弧的能量及電流通過爐料的因爐料的電阻而產(chǎn)生能量來熔煉金屬，陸陸續(xù)續(xù)加料，間歇式出鐵渣，連續(xù)作業(yè)的一種工業(yè)電爐。礦熱爐簡介礦熱爐又稱電弧電爐或電阻電爐，亦稱還45

礦熱爐的結(jié)構(gòu)特點

主要由爐殼,爐蓋、爐襯、短網(wǎng)，水冷系統(tǒng)，排煙系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，電極殼，電極壓放及升降系統(tǒng)，上下料系統(tǒng)，把持器，燒穿器，液壓系統(tǒng)，礦熱爐變壓器及各種電器設(shè)備等組成。

礦熱爐的結(jié)構(gòu)特點主要由爐殼,爐蓋、爐襯、46礦熱爐主體設(shè)備示意圖1-高壓母線2-油開關(guān)3-電爐變壓器4-高壓線圈5-低壓線圈6-鐵芯7-銅排8-軟電纜9-導(dǎo)電銅管10-銅瓦11-電極12-爐襯13-熔池礦熱爐主體設(shè)備示意圖1-高壓母線47鐵合金礦熱爐的供電系統(tǒng)1高壓母線2高壓隔離開關(guān)3高壓斷路器4電流互感器5電壓互感器6高壓熔斷器7電力電纜8爐用變壓器鐵合金礦熱爐的供電系統(tǒng)1高壓母線48礦熱爐參數(shù)設(shè)備參數(shù)電氣參數(shù)

變壓器容量電極電流二次側(cè)電壓

熔煉特性參數(shù)電氣特性功率因素相平衡操作電阻爐型參數(shù)爐膛直徑爐膛深度電極直徑極心圓大小

操作制度電極插入深度化料速度爐料透氣性礦熱爐參數(shù)設(shè)備參數(shù)電氣參數(shù)4936MVA硅錳電爐參數(shù)表36MVA硅錳電爐參數(shù)表50110KV變電站高壓設(shè)備110KV變電站高壓設(shè)備51高壓補償

高壓補償是在礦熱爐的10KV、35KV、或110KV電網(wǎng)側(cè)加裝高壓補償裝置實施高壓電力無功功率補償，達到提高功率因數(shù)和改善運行參數(shù)的目的，在技術(shù)、配置和運行經(jīng)驗等各方面均已成熟，其使用無任何懸念。它可以降低一次供電網(wǎng)路損耗，提高功率因數(shù)，但從根本上解決礦熱爐能耗高和產(chǎn)量低的問題是無能為力的，因其只能解決功率因數(shù)問題，對其他運行指標(biāo)幫助不大，故投入回報較低。高壓補償高壓補償是在礦熱爐的10KV、35KV52高壓補償簡圖

表示有功電度，功率因數(shù)計量點圖中環(huán)路表示無功補償電流路徑高壓補償簡圖表示有功電度，功率因數(shù)計量點53六氟化硫高壓斷路器（SF6）一、SF6斷路器的工作原理:六氟化硫是惰性氣體，有很好的絕緣及滅弧效果。SF6斷路器是利用六氟化硫的滅弧特性，將起作為絕緣介質(zhì)來工作的斷路器，用于分合額定電流、故障電流或轉(zhuǎn)換線路，實現(xiàn)對輸變電系統(tǒng)的保護、控制及操作。二、斷路器的功能(1)控制作用：根據(jù)電力系統(tǒng)運行的需要，將部分或全部電氣設(shè)備，以及部分或全部線路投人或退出運行;(2)保護作用：當(dāng)電力系統(tǒng)某一部分發(fā)生故障時，它和保護裝置、自動裝置相配合，將該故障部分從系統(tǒng)中迅速切除，減少停電范圍，防止事故擴大，保護系統(tǒng)中各類電氣設(shè)備不受損壞，保證系統(tǒng)無故障部分安全運行。(3)滅弧作用：高壓斷路器不僅能可靠的開斷空載電流和負荷電流，而且能可靠的開斷短路電流。六氟化硫高壓斷路器（SF6）一、SF6斷路器的工作原理:六氟54變壓器的原理當(dāng)變壓器一次側(cè)施加交流電壓U1，流過一次繞組的電流為I1,則該電流在鐵芯中會產(chǎn)生交變磁通，使一次繞組和二次繞組發(fā)生電磁聯(lián)系，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，交變磁通穿過這兩個繞組就會感應(yīng)出電動勢，其大小與繞組匝數(shù)以及主磁通的最大值成正比，繞組匝數(shù)多的一側(cè)電壓高，繞組匝數(shù)少的一側(cè)電壓低，當(dāng)變壓器二次側(cè)開路，即變壓器空載時，一二次端電壓與一二次繞組匝數(shù)成正比，即U1/U2=N1/N2,但初級與次級頻率保持一致，從而實現(xiàn)電壓的變化。變壓器的原理當(dāng)變壓器一次側(cè)施加交流電壓U1，流過一次繞組的電55變壓器的作用變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理，將某一等級的交流電壓和電流轉(zhuǎn)換成同頻率的另一等級電壓和電流的設(shè)備。作用:變換交流電壓、交換交流電流和變換阻抗。變壓器的作用變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備。它是根據(jù)電磁感應(yīng)的56我公司礦熱爐銘牌我公司礦熱爐銘牌57功率因數(shù)的重要性

根據(jù)礦熱爐的結(jié)構(gòu)特點以及工作特點，礦熱爐的系統(tǒng)電抗的70％是由短網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的，短網(wǎng)的損耗占據(jù)了系統(tǒng)自身損耗的70%以上，而短網(wǎng)是一個大電流工作的系統(tǒng)，最大電流可以達到上萬安培，因此短網(wǎng)的性能在很大程度上決定了礦熱爐的性能，由于短網(wǎng)的感抗占整個系統(tǒng)的70%以上，不論是高煙罩開放式爐、矮煙罩半密閉式爐還是全密閉式爐的短網(wǎng)系統(tǒng)的感抗均較大，基于這個原因，礦熱爐的自然功率因數(shù)很難達到0.85以上，絕大多數(shù)的爐子的自然功率因數(shù)都在0.7~0.8之間，較低的功率因數(shù)不僅使變壓器的效率下降，消耗大量的無用功，浪費大量電能，且被電力部分加收額外的電力罰款，同時由于電極的人工控制以及堆料的工藝，導(dǎo)致三相間的電力不平衡加大，最高不平衡度可以達到20％以上，這導(dǎo)致冶煉效率的低下，電費增高，因此提高短網(wǎng)的功率因數(shù)，降低電網(wǎng)不平衡就成了降低能耗，提高冶煉效率的有效手段。功率因數(shù)的重要性根據(jù)礦熱爐的結(jié)構(gòu)特點以及工作特58礦熱爐系統(tǒng)損耗礦熱爐系統(tǒng)損耗59礦熱爐短網(wǎng)補償

礦熱爐短網(wǎng)補償是利用現(xiàn)代控制技術(shù)和短網(wǎng)技術(shù)將大容量、大電流的超低壓電力電容接入礦熱爐的二次側(cè)的無功補償裝置.一部分通過礦熱爐變壓器由系統(tǒng)吸收，另一部分補償?shù)V熱爐變壓器，短網(wǎng)和電極的無功損失，增加了輸入礦熱爐的有功功率。同時采用了分相補償，使礦熱爐內(nèi)三相電極上的有功功率相等，達到提高功率因數(shù)，減小三相功率不平衡和改善生產(chǎn)指標(biāo)的效果。礦熱爐短網(wǎng)補償?shù)V熱爐短網(wǎng)補償是利用現(xiàn)代控制技60礦熱爐爐變二次電壓調(diào)壓方式

礦熱爐變壓器在制造行業(yè)稱作特種變壓器，與電力變壓器不同的特點是：電力變壓器的二次電壓恒定，一次電壓隨電網(wǎng)波動調(diào)整；礦熱爐變壓器是一次電壓恒定，二次電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整。礦熱爐爐變二次電壓調(diào)壓方式礦熱爐變壓器在制造行業(yè)61二次短網(wǎng)設(shè)計與經(jīng)濟運行的關(guān)系A(chǔ)(1)用安全運行電流密度選擇導(dǎo)體截面積B(2)用經(jīng)濟運行電流密度選擇導(dǎo)體截面積二次短網(wǎng)設(shè)計與經(jīng)濟運行的關(guān)系A(chǔ)(1)用安全運行電流密度選擇導(dǎo)62短網(wǎng)三種接線方式a三相變壓器Y-△接線b三相變壓器△-△接線c三相變壓器△-△接線d三臺單相變壓器短網(wǎng)三種接線方式a三相變壓器Y-△接線63

短網(wǎng)立面布置圖

短網(wǎng)立面布置圖

64三相變壓器短網(wǎng)設(shè)計改進

三相變壓器短網(wǎng)設(shè)計改進

65串聯(lián)補償?shù)脑砑敖Y(jié)構(gòu)

為了解決串聯(lián)補償?shù)膯栴},利用礦熱爐變壓器原有調(diào)壓系統(tǒng),將電容器c串聯(lián)到調(diào)壓線圈和串聯(lián)變壓器Tc一次線圈之間，礦熱爐串聯(lián)補償原理如圖2所示,短網(wǎng)的電流流過串變二次線圈，串變一次線圈按變比流過一個相應(yīng)的電流，該電流流過串聯(lián)電容器C時，在電容器上產(chǎn)生相應(yīng)的電壓降落,從而起到無功補償?shù)淖饔?。串?lián)補償?shù)脑砑敖Y(jié)構(gòu)為了解決串聯(lián)補償?shù)膯栴},利用66礦熱爐串聯(lián)補償?shù)陌踩€(wěn)定性能分析一、為串聯(lián)電容器本身的安全穩(wěn)定性能二、為串聯(lián)電容器對變壓器回路的影響礦熱爐串聯(lián)補償?shù)陌踩€(wěn)定性能分析一、為串聯(lián)電容器本身的安全穩(wěn)67串聯(lián)電容器本身的安全穩(wěn)定性能體現(xiàn)①電容器運行電壓低。系統(tǒng)設(shè)計時，電容器的端電壓決定于短網(wǎng)的電流，在恒電流檔運行時電容器的電壓最高，按一般在熱爐階段使用，電容器可不投入，爐子在恒功率檔運行時，電流較小，端電壓較低所以電容器運行時一般低于額定電壓運行。②由于串聯(lián)電容器一旦投入，在爐子正常工作期間，不用再對電容器進行操作，所以電容器不受投切的沖擊。在調(diào)壓過程中，電容器會受到較小的沖擊，但是由于電壓變化范圍較小，且有串聯(lián)變壓器一次線圈限流，所受沖擊很小。③采用串聯(lián)補償后，由于電容器在高頻下的阻抗變小，其諧波壓降均較小，所以，諧波對于串聯(lián)電容器的影響較小。串聯(lián)電容器本身的安全穩(wěn)定性能體現(xiàn)①電容器運行電壓低。系統(tǒng)設(shè)68補償前后視在、有功及無功功率的比較補償前后視在、有功及無功功率的比較69串聯(lián)電容器對變壓器回路的影響

對于變壓器來說，由于加裝了串聯(lián)電容器，串聯(lián)電容器的容量會通過變壓器進行傳遞，改變了變壓器的工作特性，其性能的改變可通過軟件進行分析研究，在變壓器設(shè)計時一并考慮。所以對于串聯(lián)補償來說，在設(shè)計時，需進行系統(tǒng)化的設(shè)計，將無功補償與礦熱爐以及變壓器進行一體化設(shè)計，取得最佳的補償效果。串聯(lián)電容器對變壓器回路的影響對于變壓器來說，70補償前后功率因數(shù)及入爐功率等的變化補償前后功率因數(shù)及入爐功率等的變化71補償前后功率因數(shù)及入爐功率等的變化補償前后功率因數(shù)及入爐功率等的變化72串聯(lián)補償?shù)奶攸c入爐效率高降低產(chǎn)品單位能耗自適應(yīng)提高功率因數(shù)投資成本低產(chǎn)能大幅提高運行安全穩(wěn)定性好串聯(lián)補償?shù)奶攸c入爐效率高降低產(chǎn)品單位能耗自適應(yīng)提高功率因數(shù)73電力電容器補償容量的確定

當(dāng)有用戶的電感性總的有功負荷量（P）、?補償前功率因數(shù)（cosφ1）和需要提高到（即補償后）的功率因數(shù)（cosφ2）都能夠確定時，則補償容量（C）可由下式求出：????????

C＝KP（kvar）

式中?K?—?補償系數(shù)（即由cosφ1提高到cosφ2的每千瓦電感性有功負載所需補償?shù)碾娙萘浚?P?—??電感性負載功率（KW）。電力電容器補償容量的確定當(dāng)有用戶的電感性總74低壓無功補償

低壓無功補償是在變壓器的低壓側(cè)(二次側(cè))并聯(lián)電容器就地給負載提供無功功率。根據(jù)補償理論，無功補償?shù)淖罴逊绞绞蔷偷匮a償，即：哪里產(chǎn)生無功哪里補，產(chǎn)生多少補多少。低壓無功補償?shù)蛪簾o功補償是在變壓器的低壓側(cè)(75

低壓無功補償?shù)闹饕獌?yōu)點

提高功率因數(shù)：一般提高幅度在0.1～0.33；增產(chǎn)：提高爐變出力，增大入爐有功功率，一般增產(chǎn)為5%~10%；降耗：必須跟冶煉相結(jié)合；

降低高次諧波，減少諧波對整個供電設(shè)備的危害，減少變壓器及網(wǎng)絡(luò)附加損耗；提高了電能質(zhì)量，改善了系統(tǒng)電氣參數(shù)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

低壓無功補償?shù)闹饕獌?yōu)點

提高功率因數(shù)：一般提高幅度在0.176低壓補償技術(shù)實際運用的關(guān)鍵點

電容器選擇：自愈、鋅銀噴鍍的電容器是低壓補償技術(shù)的首選，但在薄膜材料、厚度，填充材料以及外殼的選擇上，是很關(guān)鍵的。電容器單體電容量的參數(shù)選擇應(yīng)考慮國內(nèi)整體的制造水平,不能為了降低設(shè)備成本而片面追求大容量單體電容器，這對電容器的安全運行是沒有好處的（因為大容量必然產(chǎn)生大電流）。同時電容器的電壓等級除考慮電抗器的壓降外，更應(yīng)該注意補償點補償后的壓升，否則，在補償投入后，會因不準(zhǔn)確的計算導(dǎo)致長期超容運行或達不到設(shè)計補償容量。?諧波因素?：?通常情況下，在諧波總量超過2%的電網(wǎng)中，要加裝失諧電抗器，保護電容器免受因高次諧波而產(chǎn)生異常發(fā)熱的致命影響但是，諧波總量是否超過2%并不是加裝失諧電抗器的衡量標(biāo)準(zhǔn)。因此我們認為，針對礦熱爐的低壓補償設(shè)備，加裝合適比例的失諧電抗器是極其必要的。?

??電抗器選擇：根據(jù)我們多年為礦熱爐實施低壓就地補償?shù)慕?jīng)驗，當(dāng)電抗器比例選擇不合適時，電容器的表面溫度會達到80℃以上，反之，電容器溫升僅為