電化廠1800KVA礦熱爐短網改造實踐

摘 要：礦熱爐短網節能技改，減少短網長度改造短網的結構降阻抗和感抗，提高功率因數取得了良好的經濟效益。

關鍵詞：短網；節能；改造

武夷山市電化廠籌建于1988年有HSSP-2400/10△/△-12五級手動無載調壓變壓器一臺，及1800KVA電爐一座，過去由于短網結構不合理，存在著工業硅物能耗高、產量低、事故發生多等問題。針對上述問題，查閱有關鐵合金生產資料針對短網不合理結構進行了技術改造。取得了良好的經濟效益，現將改造實踐情況介紹如下：

1 存在以下問題長期不能解決

1.1 電爐功率因數滯后只達0.75，影響電爐變生產能力發揮。

1.2 短網阻抗和感抗大導致入爐有功功率減少，對有功電流輸送影響較大。

1.3 短網電壓損失大，無功耗電多，電效率低。

1.4 短網事故發生多，熱停爐時間長。

2 短網結構與節電的探討

短網是礦熱爐供電系統的主要組成部分，用來輸送二次側大電流的重要組件（1800KVA爐電流高達12250A），在輸送電能過程中，自身要消耗相當一部分電能，電能損失的大小與短網的結構，布置密切關系，不同的短網結構，其中心阻抗也就不同。這就引起了礦熱爐的視在功率，有功功率，功率因素，有效電壓，電極電流等諸多因數的變化。也就是說不同的短網結構就有不同的電氣特性。所有這一切都影響到電耗及原材料的消耗。

短網主要是銅排、銅母線、通水銅管、石墨瓦組成，這些設備結構是否合理，關系到整個礦熱爐的電氣特性，因此短網應盡可能滿足如下幾點基本要求：

2.1 必須有足夠的斷面截流能力，還應有一定的短期過截能力。

2.2 短網電阻值必須很小，因為導體內功率損耗與其電流的平方及其電阻乘積成正比。電阻稍有增加導體的損耗功率將顯著增大，入爐有功功率大大減少。

2.3 短網感抗值必須足夠小，因為導體內無功電壓分量是電流與感抗的乘積，感抗稍有變化，對功率因數、無功電壓分量將產生較大變化。

2.4 短網必須對地有可靠的絕緣及良好的機械強度。

3 因果分析

4 改造實踐

4.1 將過去短網單布線過墻改為雙布線過墻，非對稱三角結法，相電流分兩路進入爐內，每相3540A提高了短網的載流能力。因而降低短網電阻，使短網電感抗下降，提高機械強度。

4.2 對母線的接點進行銅焊處理，這樣大大減少了接觸電阻，降低了非生產電耗，同時減少了事故發生。

4.3 將電爐變往礦熱爐方向前移62cm，在滿足電極升降的要求下，將爐變鋼體支架降低26厘米，軟銅母線（TRJ-500）縮短86厘米，共縮短24條，節約銅母線20.64米。

根據：R=P■

式中：L：為導線長度（米）

S：為導體橫載面積（毫米m2）

P：為電阻率（歐姆·毫米m2/米）

R：為導體電阻值（歐姆）

由于短網長度共減少31.48米，因此改造后的短網電阻也將減少，減少了短網的電壓降。

4.4 短網支撐架，連接、吊掛系統采用非導磁材料，減少了短網感抗及渦流損耗。增加了短網絕緣及機械強度。

4.5 短網母排凈距，由2厘米改為1厘米。

根據：Xl=πfL

L=■（a+■）×10-11（享）

式中：L母線束長度 n束片總數 h導體高度 a導體間凈距離 b導體厚度

將上式中L減少，a值減少5%，加大n值，所以改造后的短網L值將大為降低，將大大減少無功損失，提高功率因數。

上述五項改造歷時15天，費用4300元，經改造后的電能平衡測試數據分析，短網阻抗減少2.02×10-3歐姆，電能損失減少7.24%，熱效率提高5.14%，我廠節約原料材料11萬元。

具體電氣數值及經濟數據詳見下表：

說明：①硅石、木炭消耗按加工后凈料入爐；②等外硅、硅粉、碎硅不計產量

參考文獻

[1]何允平.硅冶煉.

[2]《電工基礎》人民教育出社.