基于SVG的礦熱爐無功補償與電能質量改善

文/黃實批

對于礦熱爐來說，電能質量直接影響電力的安全性和穩定性。一般來說，測量礦熱爐電能質量的基本指標包括電壓和頻率兩種類型，還有其他相關指標，如諧波、三相電壓對稱性等。一旦這些顯示器異常，它將直接導致礦熱爐電容器和電纜線路的故障和損壞、保護裝置的故障，以及增加變壓器諧振。在研究礦熱爐運行的同時，不僅要考慮負荷的分布，還要考慮無功功率和有功功率的最佳分布以及礦熱爐電能質量的相關指標。檢查改變電能質量指標的原因，采取各種措施解決根據各種情況，確保礦熱爐運行的安全性和穩定性，確保持續供電。

1 基于SVG的無功補償概述

1.1 電無功補償的概念

在礦熱爐中，電氣設備一方面消耗有功功率，另一方面消耗無功功率。設備的電磁部件在建立磁場時消耗的電能。在供電期間，電容器消耗一定量的電能以建立電場，該電場也在無功功率范圍內。電氣元件的結構特性的差異決定了電流是超前還是滯后。當電流在電容元件上工作時，電流滯后，并且當電流作用于電感元件時，電流流動并且電容電流與電感器電流的方向相反。如果電容器和電感元件存在于同一電路系統中，則電路中的無功功率將被抵消。因此，偏移特性可用于在電路的同步補償器中產生負無功功率，或者可設計合理的電容與電感比，由整個電路產生的無功功率和由電抗產生的電流功率相互抵消。無功功率補償進一步改善了礦熱爐的當前電能質量。

1.2 電無功補償的作用

電能無功補償具有降低礦熱爐電能損耗，降低電壓損耗，降低傳輸電流，保證電熱爐穩定一致的電能的作用。最大限度地降低電力傳輸中的無功功率，增加電網中的有功功率，補償無功功率，提高性能功率因數。此外，無功功率的補償還可以降低電力生產成本并節省礦熱爐的容量。隨著功率因數的增加，網絡中有功功率的比例增加，線損減小，從而提高了礦熱爐的性能質量。因此，礦熱爐中無功功率的補償不僅可以提高電能質量，還可以提高經濟性。

1.3 電能無功補償原理

1.3.1 改善自然功率因數

在發電中，當電動機的負載達到75%時，功率因數最高。另外，通過控制發動機的空轉操作，同步異步電機的操作，選擇變壓器的最佳負載比，以及減少發動機的輕負載操作，可以增加自然功率因數。雖然上述方法可以提高功率因數但仍不能滿足實際要求的標準，只能提供無功功率補償，可以提高自然功率因數，從而提高礦熱爐的電能質量性能。

1.3.2 無功功率補償

充分發揮電力設備的特點，使同步電動機發出無功功率，以補償和提高功率因數。電容補償器用于集中、分散或獨立的無功功率補償，以根據需要實現所需的功率因數。

1.4 電能無功補償的主要方法

無功補償有三種主要類型：第一類是中央補償：分為低壓中央補償和高壓補償差異，第二和第三類是分散補償和個人補償。主要用于電氣設備及其補償效果非常好，利用率高，但成本高，維護費用高。關于不同補償方法的優缺點，我們通常會將它們與多種補償方法結合起來，不僅降低了安裝成本，而且便于操作，維護和改進，提高了補償效果，進行合理的分配和使用。

2 通過補償無功功率分析提高礦熱爐的電能質量

無功補償后，有效提高了礦熱爐的電流質量，不僅提高了諧波電壓，而且有效地減弱了諧波電流，同時提供了一些高次諧波衰減。根據電力統計，在負荷基本穩定的情況下，礦熱爐的無功功率大大降低，表明礦熱爐的無功補償也節省了能源。

目前，諧波的處理引起了越來越多的關注，因為諧波的引入將極大地影響礦熱爐的電能質量。合理的諧波處理可以大大提高電能質量，有兩種主要的方法來處理諧波，有源濾波技術和無源濾波技術。無源濾波器技術的主要功能是限制諧波的數量。電容和電感調諧原理用于捕獲無源濾波器設備中的諧波，以減少對電氣設備的諧波損壞。無源濾波器裝置具有制造成本低和易于安裝的優點。有源濾波技術具有有效提高電能質量，消除諧波的功能，其功能遠遠強于無源濾波技術。有源濾波器技術具有動態補償功能，可用于補償各種無功功率，包括具有恒定頻率和幅度的無功功率，并且補償的響應速度特別快。有源濾波器單元配有高阻抗電源，不會影響系統阻抗：如果礦熱爐的結構發生變化，則高阻抗電源不會發生太大變化，也不會隨系統阻抗而振蕩。并且還具有抑制串并聯諧振的功能。有源濾波裝置不需要高能量存儲部件來補償諧波，甚至不需要用于無功功率補償的能量存儲部件。使用相同的設備，可以同時補償多次諧波電流和多次諧波電流，并且可以將中央補償和單次補償組合用于無功補償。當礦熱爐中的諧波電流增加時，安裝在礦熱爐中的有源過濾裝置發揮其功能并且不僅由于電流變化而且在正常條件下也過載。工作時，平衡高次諧波電流，不需要斷開系統，避免基本無功功率輸出，降低整體濾波器容量，防止輕負載時無功功率反轉。無功補償的重要性在于提高礦熱爐的容量利用率，調整功率因數，控制系統的電壓幅度，減少系統產生的損耗，并使整個電壓產生電壓。使礦熱爐穩定有效，抑制諧波電流可以保護其本身的安全。

3 結論

在礦熱爐中，無功補償裝置用于補償礦熱爐的電能質量，降低系統功率損耗。節省電力運行成本，延長電氣設備的使用壽命，并減少對系統的諧波損害。礦熱爐運行狀況良好，以確保能源系統的安全。