鐵合金電爐設計與無功補償配置研究

楊正里（貴州師范大學材料與建筑工程學院,貴陽550001）

鐵合金電爐設計與無功補償配置研究

楊正里
（貴州師范大學材料與建筑工程學院,貴陽550001）

隨著社會經濟的不斷發展，電力系統的建設強度逐漸增加，基于電力系統在生產過程中的重要地位，在發展過程中必須結合實際發展需求，探究切實可行的設計形式。此外鐵合金行業在近些年來取得了比較突出的發展成就，在具體應用階段必須根據變化形式的要求，對鐵合金電爐設計進行優化分析，并掌握無功補償配置形式。本文將以鐵合金電爐應用系統的設計模式為研究點，結合發展需求，探究無功補償配置的設計內容。

鐵合金電爐設計；無功補償；配置系統

電力系統的無功管理是當前行之有效的一種配置模式，能滿足系統應用的剛性需求，不斷提升功率系數。當前很多工作人員對鐵合金行業的發展的重視度逐漸提升，針對無功補償的發展形勢進行深入的研究，為了提升其發展強度，必須滿足供電系統的發展模式，不斷提升經濟效益。

1　當前鐵合金電爐變壓器系數變化分析

鐵合金電爐是應用廣泛的一種電氣設備，在運行過程中必須對變壓器系數進行合理有效的控制，如果出現異常情況，及時對變化系數進行調整，避免出現系數變化差距大的情況。

1.1影響系數變化因素

鐵合金電爐本身具有大電流和低電壓的特點，在具體發展過程中容易受到物理因素和化學因素的影響，在實際運行過程中，二次波動比較大。其次電路系統本身容量比較小，在運行過程中對電流量有一定的要求，在初次運行過程中電流達到幾十萬安培，二次運行過程中電壓變化幅度比較小，在100-300伏之間。電流傳輸的過程比較復雜，其應用系統比較穩定，包括電爐變壓器—補償器—銅管—母線等，基于爐內冶煉程序的差異性，必須根據實際應用強度和變化方向確定合理的配置形式[1]。

1.2電爐變壓器系數設計

基于電爐變壓器系統的特殊性，在設計過程中必須按照固定的應用方向，對應用系數進行確定，新建爐的生產指標和傳統爐存在一定的差距，以下將對生產指標的差異進行分析，具體如表1：

表1　傳統爐和新建爐生產指標分析

電爐變壓器的應用形式在常規電壓的情況下，變化不明顯，在設計過程中要根據電壓設計形式及相關要求，確定電爐變壓器短路的原因。根據電爐變壓器電流推導計算程序的規定，如果主線變化不明顯，要根據支路變化形式確定結構類型。通常采用的是并聯結構類型，根據短網趨勢和應用特點，降低電抗力。鐵合金電爐設計形式多樣，其中短網導電面積變化比較大，取值范圍比較低，說明對短網建設必須根據支路設計電流的大小確定。由于相鄰的導體存在相互補償的關系，在不降低損耗的情況下，可以根據短網設計模式的差異性對其進行合理的確定。此外鐵合金電爐功率的高低和電爐變壓器和短網設計有一定的差異性，在設計過程中要根據工藝制作形式，不斷提升功率的整體系數。部分功率變化比較明顯，為了降低損耗，要根據功率系數的變化差異性，對功率進行適當的調整[2]。

2　無功補償裝置分析

基于鐵合金電爐設計形式的差異性，在具體發展過程中必須按照實際變化的差異性，確定無功補償裝置的設計模式。以下將對無功補償裝置進行分析。

2.1合理選擇配置

根據電爐設計的差異性，在具體設計過程中要掌握設計特性，基于變化強化和差異性，采用高壓固定的形式進行設置。補償裝置的經濟指標存在一定的差異，具體變化如表2：

表2　無功補償裝置經濟指標分析

2.2靜止無功補償器

靜止無功補償器是當前應用比較廣泛的一種技術系統，其應用類別比較多，包括飽和電抗器型(SR型SVC)、晶閘管投切電容器型(TSC型SVC)、固定電容-晶閘管控制電抗器型(FC-TCR型SVC)等，基于應用類型的差異性，必須以調節器為應用標準，按照固定的形式達到穩住電壓的目的。控制電壓器是通過控制繞組的形式進行設定的，為了改變繞組的電感值，必須以穩定電壓為基礎，通過改變現有改革措施，促進SR快速發展，SR應用系統本身具有變化差異大、承載力大的特點，在控制過程中能起到比較明顯的作用。

2.3電壓源逆變器型靜止同步補償器

靜止無功補償器和常規性控制方法存在一定的差異，基于電流波形畸變的發展形勢，在具體發展過程中必須根據電壓系統的降低形勢，對無功率進行控制。不同的控制系統本身存在一定的差異性，由于GTO是應用比較廣泛的一種變壓器，在設計過程中多是由多個控制系統組成的，需要結合電流電壓的變化形式，掌握頻率和相位變化，按照控制體系的要求對其進行分析。連接變壓器能起到固定電壓系統的作用，進而使STATCOM裝置可以并聯到電力系統中。基于連接變壓器具體形式的變化，為了防止出現故障或者其他情況，需要在第一時間對其進行調整，STATCOM是一種可連續、快速、雙向調節的無功電源行，應用范圍比較廣泛，在基礎設計階段必須利用電網設計形式的差異性，以抑制電網電壓為研究點，對電網應用體系進行詳細的分析，并確定合理的抑制電網措施。

3　結束語

基于鐵合金電爐設計的差異性，在具體應用階段必須按照固定的應用模式對其進行分析，如果出現變化異常的情況，需要根據設計程序的限制，結合應用形式的差異性，進而實現優化設計。無功補償配置系統對電爐應用有一定的積極影響，在整體設計過程中要根據系數的變化，以提升工作效率為目標，不斷強化配置形式，進而起到強化配置體系的作用。所有無功補償裝置都是采用無功功率進行控制的，基于現有應用系統的差異性，必須以提升應用效果為出發點，完善后續裝置的設置。

[1]徐銘.鐵合金電爐供電品質分析及節能預測控制方法研究[D].長春工業大學,2012,09(23):90-92.

[2]張洪波.線路無功補償優化配置的研究與圖形化軟件開發[D].鄭州大學,2013,08(24):80-82.