楊正里（貴州師范大學(xué)材料與建筑工程學(xué)院,貴陽550001）

鐵合金電爐設(shè)計(jì)與無功補(bǔ)償配置研究

楊正里
（貴州師范大學(xué)材料與建筑工程學(xué)院,貴陽550001）

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的建設(shè)強(qiáng)度逐漸增加，基于電力系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中的重要地位，在發(fā)展過程中必須結(jié)合實(shí)際發(fā)展需求，探究切實(shí)可行的設(shè)計(jì)形式。此外鐵合金行業(yè)在近些年來取得了比較突出的發(fā)展成就，在具體應(yīng)用階段必須根據(jù)變化形式的要求，對(duì)鐵合金電爐設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化分析，并掌握無功補(bǔ)償配置形式。本文將以鐵合金電爐應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式為研究點(diǎn)，結(jié)合發(fā)展需求，探究無功補(bǔ)償配置的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

鐵合金電爐設(shè)計(jì)；無功補(bǔ)償；配置系統(tǒng)

電力系統(tǒng)的無功管理是當(dāng)前行之有效的一種配置模式，能滿足系統(tǒng)應(yīng)用的剛性需求，不斷提升功率系數(shù)。當(dāng)前很多工作人員對(duì)鐵合金行業(yè)的發(fā)展的重視度逐漸提升，針對(duì)無功補(bǔ)償?shù)陌l(fā)展形勢(shì)進(jìn)行深入的研究，為了提升其發(fā)展強(qiáng)度，必須滿足供電系統(tǒng)的發(fā)展模式，不斷提升經(jīng)濟(jì)效益。

1　當(dāng)前鐵合金電爐變壓器系數(shù)變化分析

鐵合金電爐是應(yīng)用廣泛的一種電氣設(shè)備，在運(yùn)行過程中必須對(duì)變壓器系數(shù)進(jìn)行合理有效的控制，如果出現(xiàn)異常情況，及時(shí)對(duì)變化系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，避免出現(xiàn)系數(shù)變化差距大的情況。

1.1影響系數(shù)變化因素

鐵合金電爐本身具有大電流和低電壓的特點(diǎn)，在具體發(fā)展過程中容易受到物理因素和化學(xué)因素的影響，在實(shí)際運(yùn)行過程中，二次波動(dòng)比較大。其次電路系統(tǒng)本身容量比較小，在運(yùn)行過程中對(duì)電流量有一定的要求，在初次運(yùn)行過程中電流達(dá)到幾十萬安培，二次運(yùn)行過程中電壓變化幅度比較小，在100-300伏之間。電流傳輸?shù)倪^程比較復(fù)雜，其應(yīng)用系統(tǒng)比較穩(wěn)定，包括電爐變壓器—補(bǔ)償器—銅管—母線等，基于爐內(nèi)冶煉程序的差異性，必須根據(jù)實(shí)際應(yīng)用強(qiáng)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(shù)設(shè)計(jì)

基于電爐變壓器系統(tǒng)的特殊性，在設(shè)計(jì)過程中必須按照固定的應(yīng)用方向，對(duì)應(yīng)用系數(shù)進(jìn)行確定，新建爐的生產(chǎn)指標(biāo)和傳統(tǒng)爐存在一定的差距，以下將對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)的差異進(jìn)行分析，具體如表1：

表1　傳統(tǒng)爐和新建爐生產(chǎn)指標(biāo)分析

電爐變壓器的應(yīng)用形式在常規(guī)電壓的情況下，變化不明顯，在設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)電壓設(shè)計(jì)形式及相關(guān)要求，確定電爐變壓器短路的原因。根據(jù)電爐變壓器電流推導(dǎo)計(jì)算程序的規(guī)定，如果主線變化不明顯，要根據(jù)支路變化形式確定結(jié)構(gòu)類型。通常采用的是并聯(lián)結(jié)構(gòu)類型，根據(jù)短網(wǎng)趨勢(shì)和應(yīng)用特點(diǎn)，降低電抗力。鐵合金電爐設(shè)計(jì)形式多樣，其中短網(wǎng)導(dǎo)電面積變化比較大，取值范圍比較低，說明對(duì)短網(wǎng)建設(shè)必須根據(jù)支路設(shè)計(jì)電流的大小確定。由于相鄰的導(dǎo)體存在相互補(bǔ)償?shù)年P(guān)系，在不降低損耗的情況下，可以根據(jù)短網(wǎng)設(shè)計(jì)模式的差異性對(duì)其進(jìn)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(wǎng)設(shè)計(jì)有一定的差異性，在設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)工藝制作形式，不斷提升功率的整體系數(shù)。部分功率變化比較明顯，為了降低損耗，要根據(jù)功率系數(shù)的變化差異性，對(duì)功率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整[2]。

2　無功補(bǔ)償裝置分析

基于鐵合金電爐設(shè)計(jì)形式的差異性，在具體發(fā)展過程中必須按照實(shí)際變化的差異性，確定無功補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)模式。以下將對(duì)無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行分析。

2.1合理選擇配置

根據(jù)電爐設(shè)計(jì)的差異性，在具體設(shè)計(jì)過程中要掌握設(shè)計(jì)特性，基于變化強(qiáng)化和差異性，采用高壓固定的形式進(jìn)行設(shè)置。補(bǔ)償裝置的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)存在一定的差異，具體變化如表2：

表2　無功補(bǔ)償裝置經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

2.2靜止無功補(bǔ)償器

靜止無功補(bǔ)償器是當(dāng)前應(yīng)用比較廣泛的一種技術(shù)系統(tǒng)，其應(yīng)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(yīng)用類型的差異性，必須以調(diào)節(jié)器為應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，按照固定的形式達(dá)到穩(wěn)住電壓的目的。控制電壓器是通過控制繞組的形式進(jìn)行設(shè)定的，為了改變繞組的電感值，必須以穩(wěn)定電壓為基礎(chǔ)，通過改變現(xiàn)有改革措施，促進(jìn)SR快速發(fā)展，SR應(yīng)用系統(tǒng)本身具有變化差異大、承載力大的特點(diǎn)，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(bǔ)償器

靜止無功補(bǔ)償器和常規(guī)性控制方法存在一定的差異，基于電流波形畸變的發(fā)展形勢(shì)，在具體發(fā)展過程中必須根據(jù)電壓系統(tǒng)的降低形勢(shì)，對(duì)無功率進(jìn)行控制。不同的控制系統(tǒng)本身存在一定的差異性，由于GTO是應(yīng)用比較廣泛的一種變壓器，在設(shè)計(jì)過程中多是由多個(gè)控制系統(tǒng)組成的，需要結(jié)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(duì)其進(jìn)行分析。連接變壓器能起到固定電壓系統(tǒng)的作用，進(jìn)而使STATCOM裝置可以并聯(lián)到電力系統(tǒng)中?；谶B接變壓器具體形式的變化，為了防止出現(xiàn)故障或者其他情況，需要在第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，STATCOM是一種可連續(xù)、快速、雙向調(diào)節(jié)的無功電源行，應(yīng)用范圍比較廣泛，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段必須利用電網(wǎng)設(shè)計(jì)形式的差異性，以抑制電網(wǎng)電壓為研究點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)應(yīng)用體系進(jìn)行詳細(xì)的分析，并確定合理的抑制電網(wǎng)措施。

3　結(jié)束語

基于鐵合金電爐設(shè)計(jì)的差異性，在具體應(yīng)用階段必須按照固定的應(yīng)用模式對(duì)其進(jìn)行分析，如果出現(xiàn)變化異常的情況，需要根據(jù)設(shè)計(jì)程序的限制，結(jié)合應(yīng)用形式的差異性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)。無功補(bǔ)償配置系統(tǒng)對(duì)電爐應(yīng)用有一定的積極影響，在整體設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)系數(shù)的變化，以提升工作效率為目標(biāo)，不斷強(qiáng)化配置形式，進(jìn)而起到強(qiáng)化配置體系的作用。所有無功補(bǔ)償裝置都是采用無功功率進(jìn)行控制的，基于現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)的差異性，必須以提升應(yīng)用效果為出發(fā)點(diǎn)，完善后續(xù)裝置的設(shè)置。

[1]徐銘.鐵合金電爐供電品質(zhì)分析及節(jié)能預(yù)測(cè)控制方法研究[D].長春工業(yè)大學(xué),2012,09(23):90-92.

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