矿热炉无功补偿方式及应用

矿热炉节能技术之一：低压动态无功补偿技术一、所属行业：有色金属行业二、技术名称：矿热炉低压动态无功补偿技术三、适用范围：铁合金、电石等高耗能行业四、主要技术内容：该技术根据电炉冶炼系统无功功率和谐波电流的实际问题和特点，提出科学、先进的技术解决方案，使得电炉冶炼系统在冶炼过程中交流母排、电炉装置等部分需要的无功功率，不需要经过低压交流侧通过交流母排、变压器、供电网络流转后和一次侧电网或高压侧的无功补偿装置交换；通过动态实时综合控制，使无功功率大部分的交换发生在电炉低压交流侧无功功率补偿装置中，达到动态实时补偿无功功率的目的，减小无功电流和总电流，能有效动态地控制电炉冶炼系统的无功功率，减小无功消耗。

同时，电炉冶炼装置等产生的5次、7次、11次、13次、17次等谐波电流，通过静止无功功率发生器（SVG），利用可控的大功率半导体器件向交流母排注入与谐波电流幅值相等、相位相反的电流，使交流母排上的总谐波电流为零并使无功功率趋于无限小。

电炉变压器产生的谐波电流不经过交流母排和电炉变压器流转，大幅度缩短了流转路径、减小了谐波电流幅值和总电流，能有效动态地控制冶炼系统的谐波电流，使得谐波产生的消耗大幅度减小。

总之，通过连接在低压交流侧无功补偿和静止无功功率发生器（SVG）的作用，有效降低了无功功率和谐波电流的流转路径和交换幅值，并通过减小三相功率不平衡，解决企业电耗高、效率低的问题。

五、主要技术指标：1. 补偿系统进入自动投切模式后，功率因数最高可达到0.98；2．补偿系统投入前后三相有功率的偏差小于单项平均功率的5%，即系统三相功率不平衡≤5%；3．超标谐波电压与谐波电流均不超过国家标准；4．补偿系统进入自动投切模式后功率有功功率增加16%以上；5．补偿系统进入自动投切模式后无功功率减小40%以上。

六、技术应用情况：目前已经推广应用的矿热电炉130台以上，占总数的10％左右。

七、典型项目投资额及效益：25000kVA矿热电炉投资额350万元，12500kVA矿热电炉投资额150万元。

低压无功补偿装置属于低压成套配电设备大类中的专门类别。

具有电容器、电抗器等器件特殊的技术要求。

目前，其装置中的投切器件已由机电开关发展到真空开关、电子开关、复合开关；投切控制器也由功率因数取样、三相控制发展到以无功电流、无功功率取样的三相分相智能控制器。

从而形成多种补偿方式，如：静态补偿、分相补偿、混合补偿、纯电容补偿、谐波补偿、滤波补偿等。

低压功率因数补偿装置的核心器件是低压自愈式并联电容器。

西安XD牌自愈式低压电容器采用高性能金属化聚丙烯薄膜作为电介质材料（损耗t anб≤0.001）。

电容器内置放电电阻、熔丝保护装置，制造工艺真空处理、树脂封装、质量可靠。

特别是介质损耗小，适宜大量电容器并联使用。

是矿热炉低压补偿理想的元件。

（电力电容器在运行过程中，除了向电网输送一定的无功功率外，其内部还会耗用一定的有功功率，这就是电容器的损耗。

电容器的有功功率P与无功功率Q的比值，称作电容器的损耗角正切值。

tanб＝P／Q 利用电容器损耗角正切值，可以计算出电容器组的损耗和发热量。

）铁心电抗器的损耗由两部分组成，铁损、铜损。

在设计、制作过程中应予考虑。

电抗器设计加工应考虑抑制谐波与防止对电容器的冲击作用。

在矿热炉系统中实施无功补偿的一些问题的探讨：⑴、无功功率补偿接入点的考虑①、计量点位置的考虑。

矿热炉一般在高压侧计量,补偿点应在计量点的内侧，计量无功补偿后的用电数据。

②、考虑理想的补偿效果。

应在配电负荷末端进行电容无功补偿。

矿热炉应实施高、低压混合补偿。

其原因是低压补偿是最理想的效果，但补偿电容数量十分庞大，实施分段补偿，经济合理。

⑵、电容器工的作环境分析①、矿热炉变压器低压侧为三相三线制，无中心零线，无0序电流。

当负荷不平衡时，三相电压会产生很大的变动（见附件）。

②、矿热炉负荷是电极弧（类似电弧焊机），工作过程中电流、电压、功率因数变化较为频繁，而且变化幅度较大。

③、矿热炉变压器低压侧在结构上无任何开关（因电流数值非常大庞，无法采用开关控制）。

矿热炉低压无功补偿技术规范1.总则1.1 为了降低矿热炉短网的无功补偿损耗，促进矿热炉行业的节能，提高矿热炉炉变和短网电效率，充分发挥矿热炉低压无功补偿的节能效果。

2. 矿热炉低压无功补偿工作原理1 矿热炉低压无功补偿装置并联于短网末端，由低压交流滤波电容器、滤波电抗器组成LC滤波补偿回路进行分相就地补偿。

减少短网无功功率损耗，同时吸收因不平衡负载和电弧冶炼产生的谐波（以3、5次特征谐波为主），降低其三相的不平衡度，有效提高功率因数。

2.1 主回路由补偿短网、隔离开关、熔断器、接触器、低压交流滤波电容器、滤波电抗器等组成。

2.2控制系统由控制器、高压侧信号变送、控制指令信号、投切驱动单元、现场指令信号、界面信息控制及低压侧保护信号等组成。

3技术要求3.1 电压3.1.1 电容器电抗器两端工作电压不大于其额定电压。

3.1.2 电抗器两端工作电压和电容器两端工作电压之比（回路的实际电抗率）应符合表规定：3.1.2.1 针对3次谐波，实际电抗率应不小于12%。

3.1.2.2针对5次谐波，实际电抗率应不小于7%。

4.谐波矿热炉低压无功补偿装置不应该放大高压侧系统谐波，并符合GB/T14549的规定。

4.1 温度设备正常运行时，工作环境温度应不大于50℃,与环境温度相比，电容器的外表最高温升和电抗器的外面及其热点最高温升（B级绝缘）应符合：4.1.1 电容器外表最高温升≦10℃。

电抗器外表面最高温升≦20℃。

电抗器热点最高温升≦32℃。

5. 功率因数5.1 功率因数月平均值不低于0.90.5.2 滤波电容器应符合GB3983.1要求，两端运行电压应长期低于其额定电压的95%。

5.3 滤波电抗器应符合GB10229要求，两端运行电压应长期低于其额定电压的95%。

5.4 接触器其支路投切涌流应不大于额定电流的2倍，在现场供电电压波动、磁场或其它干扰时应可靠投切，不能产生跳动和误动。

5.5 隔离开关其额定电流选取不低于该支路最大运行电流的1.3倍。

高、中、低压多种无功补偿方式在矿热炉上的应用对比本文对在电炉变压器高、中、低压侧三种不同位臵接入补偿装臵进行了应用对比。

本文也对传统电容及SVG（SVC）等新技术在电炉无功补偿上的应用进行了对比。

最后，本文对目前最先进实用的补偿技术——云南新迈科技有限公司“矿热炉低压电容动态无功自动补偿节能增产系统”进行了描述。

电炉的无功损失电炉的固有特性（感性无功需求）决定了供电系统功率因数下降，其无功输送挤占了系统有功输送能力，导致供电系统效率降低、设备出力不足、带负载能力下降。

如果由供电局供电线路提供电炉所需无功，至少有以下损失：（1）若要使终端设备（电炉炉内）有功达到设计负荷，必须增大供电系统设备（变压器等）的容量，产生设备购臵损失，也可认为是设备生产能力损失；（2）无功电流增加了线损，增大了电压降，迫使电炉低压大电流生产，增加了能耗；（3）若功率因数低于0.9，则供电局将向企业征收额外的功率因数调整电费。

电炉无功补偿装臵好的补偿装臵必须满足电炉工况特性及使用环境需要：（1）大范围的负荷（无功）动态波动，波动范围可能达到额定负荷的70%以上；（2）较大的三相不平衡负荷波动，波动的三相负荷不平衡度可能超过30%，电锌炉等甚至可以达到80%以上；（3）一次侧电压波动，一次侧电压等级越低波动越大，35kV波动范围至±5kV；（4）工作环境存在导电性、腐蚀性粉尘，温度较高；一、高、中压电容补偿只能在一定范围内满足功率因数的要求为满足供电局对功率因数的要求，传统做法是在炉变一次（高压）侧或者三次（中压）侧进行10kV及以上电压等级的电容补偿。

特点是：1．高、中压补偿采用的是10kV以上电压等级的电容器，必须用高压（真空或六氟化硫）断路器进行电容投切或者随电炉一起投切。

电容（分组）投切采用人工控制，目前不能实现动态投切、自动控制，也就不能实现电容补偿量随负载波动的动态补偿。

高压补偿在电炉负荷波动较大时经常处于欠补和过补状态，而在过补状态下的无功倒送是供电局严格禁止的。

矿热炉及低压无功补偿一、矿热炉1、概述：矿热炉是电阻电弧炉的统称。

它主要用于还原冶炼矿石，用碳素材料作还原剂。

主要生产铁合金、电石、黄磷。

其工作特点是采用碳质或镁质、高铝质耐火材料作炉衬，大多数使用自焙碳素电极，根据产品生产特性也有采用石墨电极、再生碳素电极的矿热炉，如工业硅、黄磷、钛渣等。

电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧能量和电流通过炉料产生的电阻热来供给矿石还原反应所需能量来冶炼矿石，陆续加料，间歇出炉，连续作业。

2、矿热炉主要类别（1）铁合金炉常见铁合金炉主要分为铬系、硅系、锰系。

铬铁合金炉有高碳铬铁、中碳铬铁、微碳铬铁；硅系合金炉有硅铁、工业硅、硅铬、硅锰、硅钙、硅钡钙、铝硅等；锰系合金炉有高碳锰铁、中碳锰铁、低碳锰铁等。

还有钨铁炉、碳化硼炉、炼钢电弧炉等。

以各种合金矿、稀释剂和焦碳为原料。

（2）电石炉用石灰、焦碳、兰碳、无烟煤为原料。

（3）黄磷炉以磷矿、焦碳或兰碳为原料。

以上是按产品性质对矿热炉进行分类，还可以按炉体结构进行分类，按结构可分为密闭炉、内燃炉、开放炉。

密闭炉就是在炉体上部装设一个密封炉盖，炉气通过炉盖上的烟道进入炉气净化装置，炉气净化后可进行深加工或作为其它工业燃料用。

这是目前最经济的炉型，也是国家鼓励大力发展的炉型，现在新建电石炉都属于密闭炉。

内燃炉就是在炉体上部安装一个矮烟罩，在矮烟罩四周设置有六到九个小方孔作为观察炉况、加料、维护料面的通道，炉气在炉面上燃烧后再从烟道排走。

炉气一般用于烘干原料。

这种炉型在铁合金生产上最多，属于国家逐步淘汰的炉型。

开放炉在炉体上部没有矮烟罩，只是在炉体的上方设置了一个大的集烟罩，集烟罩距离炉体上部一米左右，炉面高温、粉尘十分严重，操作环境很差，这种炉型在我国已基本淘汰。

按矿热炉使用电源性质还可分为三相交流工频矿热炉、低频矿热炉和直流矿热炉。

其中低频和直流矿热炉自然功率因素都能达到0.9以上，这是矿热炉的一个发展趋势。

3、矿热炉系统结构矿热炉生产系统由炉体、烟罩、变压器、短网、电极把持器、压放装置、液压系统、电极升降系统、冷却水系统、出炉系统、原料给料和配料及原料预处理系统、炉气净化装置、产品包装及储存系统、高低压电气系统等。

矿热炉两种赔偿方式的利害剖析纲要：矿热炉是一种耗能巨大的工业生产设施，电能占到所有成本的70%以上，且目前的矿热炉功率因数地下，绝大部分的自然功率要素均在0.7-0.8之间。

同时因为其三相电极之间电压很难控制均衡，致使炉内温度不平均，影响产质量量等问题，因为此行业在国内生产厂家相对许多，耗电严重，而其产品又是我国公民经济及世界工业不行缺乏的。

所以本文剖析了矿热炉加装无功赔偿的重要性，并且分别对两种常有的无功赔偿方式进行了详尽的剖析。

重点词：矿热炉；无功赔偿；功率因数中图分类号：TP2文?I表记码：A文章编号：1009-30442017）08-0240-02概括矿热炉是生产镍铁、铬铁、锰铁、电石、镁锰等领域的重要生产设施，耗能巨大，其电能的成本约占到所有成本的70%以上，从国家的发展方面来看，我国“十二五”规划的目标中明确提出对能耗的要求定量指标是全国单位 GDP能耗需要降低16%，节能是科技发展的首位，且以节俭为优先原则，而冶金行业能耗约占全国总能耗的11%，属于能耗大户。

从矿热炉自己构造来看，他属于大电流设施，其电流主要流向是由：炉用变压器短网（铜排软电缆导电铜管）电极，并且因为现实安装中空间有限，所以三项短网不行能做到大小和形状完整同样，而当大批无功电流流过大小和形状不一的短网时，更会加剧三项的不均衡，进而影响冶炼的成效。

从以上能够看出，提升功率因数、均衡三项功率是矿热炉行业不行防止需要解决的问题，并且矿热炉一旦建成，矿热炉自己的电气参数就固定下来了，假如在尽量不改变矿热炉工艺的前提下高功率因数，那么无功赔偿这是一种较为简单解决问题的方法，依据无功赔偿接入点的不一样，无功赔偿分为高压赔偿和低压赔偿两种形式。

无功赔偿的原理无功赔偿是指把有容性负荷的装置与感性功率负荷并联接在赞同电路，能量在两种负荷之间互相互换，这样感性负载所需要的无功功率可由容性负载输出的无功功率赔偿。

高压无功赔偿高压侧无功赔偿是将赔偿装置直接并联在变压器的高压一侧。

矿热炉的低补、中补、高补是什么你清楚吗？如何选择？矿热炉是一种高能耗设备，它的电能消耗支出费用占生产成本很大的比重。

在企业面临能源需求持续高涨、国内电价不断提升的严峻形势下，对矿热炉实行无功补偿，提高用电功率因数，最大可能的提高产量、降低单位耗电量，最大限度挖掘设备的潜力，对利用矿热炉来进行生产的企业来讲，具有相当重要的现实意义和经济效益1。

矿热炉电气系统主要由电炉变压器、短网、电极和熔池四部分组成。

交流电流分别由三根电极导入炉内，电流经电极与电极间的炉料在电极下方产生电弧和炉料电阻的焦尔热、及在电弧高温作用下，炉料产生化学反应生成各种化合物，比如硅铁、电石、金属硅等。

电炉变压器、短网部分是感性负载，需耗掉大量的无功功率，而无功损耗又减少有功，不仅影响产品的质量与产量，并且使电炉变压器的使用效率降低，产品能耗升高。

如果在电极和短网之间通过并联电容器组对无功进行补偿，就可以提高功率因数，减小线损，提高电极对地电压，从而达到节能减耗的目的。

根据电工理论：式中：λ为功率因数;R为矿热炉电阻，Ω;X为矿热炉电抗，Ω。

电阻包括四个部分：变压器电阻、短网电阻、炉料电阻和熔池电阻。

电抗包括三方面：变压器电抗、设备电抗和炉内电抗。

要提高cosλ，一要提高电阻R，但如果提高变压器电阻、短网电阻，只能使导体发热，损失的功率增加，使电效率降低，因此，这两部分要尽量降低，所以要提高只能从工艺上采取措施来提高熔池电阻和矿热炉炉料电阻;二是要降低炉子电抗，占主导地位的矿热炉变压器二次侧电流回路中，设备的电抗值占总电抗值的60%～70%，因此矿热炉变压器的电抗应尽可能低。

在矿热炉工艺参数和设备参数已定的情况下，要有效提高系统的功率因数，最有效的办法就是增加电力电容器进行无功补偿。

对矿热炉来说，无功补偿有三种方式，即高压补偿、中压补偿和低压补偿。

高压补偿是在矿热炉变压器一次侧接入并联10kV电容器组进行功率因数补偿，它能降低供电线路电能损失，减少线路压降，满足供电部门对功率因数要求225。

矿热炉无功补偿装置说明书目录一、产品概述 (3)1、用途 (3)2、适用范围 (3)3、产品规格型号及含义 (3)二、装置使用环境条件 (3)三、结构特征及工作原理 (4)1、补偿方案确定 (4)2、不同电压等级补偿装置特点 (4)3、自动控制理论 (5)4、手动控制方式的确定 (7)5、装置的保护方式 (7)四、技术特征 (8)五、结构特征 (9)六、安装与调试 (11)1、货物现场验收 (11)2、装置现场安装条件与技术要求 (11)3、安装程序和注意事项 (11)4、设备调试检查 (12)七、使用维护注意事项 (13)八、订货须知 (13)一、产品概述1、用途矿热炉无功补偿装置主要用于提高高能耗电弧冶炼设备的功率因数、降低短网损耗、抑制及滤除矿热炉冶炼过程产生的特征谐波，达到节约能源、提高设备利用率、降低生产成本的和提高产量目的。

2、适用范围适用于生产各类铁合金、电石及黄磷等产品冶炼设备的进线处高压补偿及滤波装置、炉用变压器补偿绕组补偿及炉前短网补偿。

采用工业计算机控制，可实现高、中、低压补偿装置自动及手动补偿功能。

3、产品规格型号及含义二、装置使用环境条件1、安装地点的海拔高度不超过2500m，超过此海拔时供需双方协商确定。

2、周围环境温度：户内-5℃～+50℃；户外-25℃～+55℃；3、相对温度：安装运行周围环境相对湿度不超过90%；4、环境条件：安装场所应符合电气设备安全运行要求；5、安装场所无剧烈振动及颠簸，安装倾斜度不大于5°；6、装置能承受地震烈度为8度的作用不损坏。

三、结构特征及工作原理1、补偿方案确定根据用户的不同情况，确定补偿方式。

1）根据用户的实际接线情况，考虑补偿及滤波方案的经济性确定采用高、中、低压补偿；2）根据提高炉用变压器的利用率、保证三相电极电压，提高设备利用率角度，确定不同电压等级的补偿容量，同时结合补偿装置的安装成本及用户的实际需求确定高、中、低压补偿容量的分配。

矿热炉（电炉）低压无功补偿及经济运行控制技术方法一、总则：恒电压设备的铁损、铜损、机械损、杂散损构成的额定工况，电效率越高、节能效果越大，即功率因数的高低决定节电率。

而矿热负载的铁损、铜损、杂散损、热损构成的非额定工况，是由矿热装备终端的电能利用率和炉前操作管理的有效利用率组成，此处的功率因数是起降损增功作用，是以熔池里面的热效率高低决定节电率。

一方面，要合理的提高电炉用电功率因数，使电效率相应提高，另一方面的几何参数、炉料、设备等条件约束，电效率不会是越高就越好、也代表不了热效率，关键在于用电功率因数是否与炉内参数同步操作优化。

二、电炉电压情况与使用环境条件要求：从上图测得的波形可见，电弧的非线性电阻，受炉膛的温度、压力、料层构成电化或电冶过程，电极在増根料层内以马蹄形或白炽灯状埋弧所产生的谐和波，其电压畸变率约占1.1%或2.7%或6%不等，谐波电流分量约占13%~35%不等。

因此，矿热低补应对炉内主要特征谐波频率和高幅值谐波应采取必要的滤波补偿回路及隔离增补了对这些不具备规律性，无法事先预知的电质变量须设监测项目。

在相补能有效地解决无功功率不平衡的同时，宜利用电抗器接电容器的电感、容抗串联，可以在相间转移有功电流的基本原理，适当搭配有利调整三相不平衡有功电流，不但能有效的减少炉变铜铁损，而且可以多减点炉变至短网的线路损耗，还可以解决谐波的干扰源影响电压、电流信号正弦波中产生负波及引起炉内碳氧化物含量的失衡。

低补装置一般设在炉膛周边，补偿铜管都尽可能接到短网终端的附近。

烟气侵蚀、烟灰积聚，热源辐射、长期微振等，对装置的内部电气元件要求很高，现行的电气行业标准，按矿热炉工况要求是有跨行业差异，与矿热炉电流需要的电容器，要具备耐热、抗流、防涡流等的功能尚缺。

低补主要是用电容器的无功换入炉有功，能解决低压绕组超载、增大熔池功率兼消流、实现炉变经济运行，是在现有技术条件背景下，原理成熟可靠，配套见效最快的选择。

3万3硅铁矿热炉无功补偿方案2019年10月3日工程概况XXX有限责任公司拟建设2*33000kVA硅铁矿热炉，每台矿热炉均由三台11000kVA的单相矿热炉变压器供电，矿热炉变压器一次电压为110kV。

由于每台矿热炉自然功率因数较低约为0.70左右，为提高矿热炉功率因数需在矿热炉侧设置无功补偿装置。

硅铁矿热炉负荷一般不会产生冲击负荷，故引起的电压波动是很小的;根据目前已生产的硅铁矿热炉的实际运行情况，单台矿热炉生产时其正常电压不平衡度一般在2%以下，短时可能达到4%左右，但多台矿热炉同时生产的正常电压不平衡度一般可控制在1%以下;硅铁矿热炉生产时会产生少量的高次谐波，主要以二、三次谐波为主，但由于其随机性比较大，目前无法计算，且无相关测量数据。

根据以往经验及国内类似工程均无超标现象。

为了更好的治理谐波污染，考虑在矿热炉主车间侧设置并联电容补偿滤波装置，用于提高功率因数并尽可能滤除特征谐波。

2补偿方式由于矿热炉负荷的功率因数较低，为了提高功率因数，需在矿热炉变压器侧连接相应的无功补偿设备，通常采用如下几种补偿方式解决。

*高压并联电容补偿装置该装置将高压并联电容并接于矿热炉变压器的高压端，优点是如参数选择合理其在补偿感性无功功率的同时还具有消除谐波的功能，能够解决因功率因数低而被加收电费利率调整费的问题，且对矿热炉本身运行参数没影响。

但因本项目矿热炉变一次电压采用的是110kV，目前阶段110kV电容器造价较高，运行维护较复杂，且现有设备无法实现动态可调补偿，故不可取。

*中压并联电容补偿装置该装置将补偿电容并接于矿热炉变压器三次侧抽头的中压侧，通常采用10kV电压等级，同高压补偿装置一样，优点是参数选择合理的话在补偿感性无功功率的同时还具有消除谐波的功能，能够解决因功率因数低而被加收电费利率调整费的问题。

在入炉功率相同的情况下，并联电容补偿装置投运后，矿热炉变压器高、中压线圈电流减少，低压电流不变，可降低变压器的负载损耗，但入炉功率变化不大，产量不会增加。

关于矿热炉无功补偿的几个问题和解决方案矿热炉的供电系统主要是由电炉变压器及短网铜管组成，变压器及短网是一个在大电流状态下工作的系统，其最大电流可达数十万安培。

矿热炉的功率因数低，绝大多数的矿热炉的自然功率因数都在0.7~0.80 之间，三相电极形成的电弧需要从系统吸收大量的无功功率，因此会给电炉的运行带来如下问题。

1) 由于矿热炉长期工作在超载状态，大量无功功率流经电网，降低了电网的电压水平，造成供电系统电压的不稳定，不利于电网的经济运行。

2) 大量无功电流流经变压器和短网，大大降低了变压器的有功出力。

同时也增大了变压器的损耗，降低了变压器及短网输送有功功率的能力，导致单位电耗增加，产能下降。

3) 量无功电流流经变压器和短网，会使导体温升有较大幅度的增加，这一方面使导体的电抗增大而致损耗增加。

另一方面，温升还会加速短网的结垢、锈蚀，从而降低短网的使用寿命。

此外，温升还会加速变压器的绝缘老化，使变压器的寿命降低。

4) 矿热炉工作时，大量的无功电流流经布置长短不等的短网，会加剧三相功率的不平衡，功率的不平衡会导致电炉的功率中心与炉膛中心不重合，这会降低坩埚区的容量，使矿热炉达不到设计产量，电耗指标变坏。

从以上几点分析可以看出，对矿热炉进行无功补偿，从而提高功率因数、平衡三相功率，对矿热炉的降耗节能具有极其重要的意义。

常见矿热炉无功补偿方案的分析根据补偿装置和变压器的位置进行划分，目前较常见的补偿方式有高压侧补偿与低压侧补偿两种。

下面我们对这两种补偿方式做一具体分析，针对矿热炉而言，无功的产生主要是由电弧电流引起的。

如在电炉变压器的高压侧进行无功补偿，对改善高压侧的供电状况，提高功率因数是明显的。

但对于降低短网的无功损耗，提高变压器的出力，提高产能却没有任何帮助。

如在低压侧进行补偿，那么大量的无功功率将直接由补偿电容器提供，无功电流直接经低压补偿电容和电弧形成回路。

而不再经过补偿点前的短网、变压器及高压供电回路，在提高功率因数的同时，降低了变压器及短网的无功消耗，还可提高电炉变压器的有功功率输出，从而提高电炉的产能，提高产品的质量，降低单位电耗，降低原料的消耗等。

矿热炉低压无功补偿的作用关键词：无功补偿矿热炉无功补偿大容量无功补偿可控硅开关分相补偿一、无功补偿的原理在使用无功补偿产品，为了清楚这一原理，首先我们需了解与此有关的一些概念；主要包括视在功率、无功功率、有功功率以及功率因数，同时还要了解它们之间的相互联系，在电路中的作用。

二、矿热炉高压补偿的作用我国矿热炉数量很多，分布贵州、云南、甘肃、四川、青海等全国各地，是高能耗用电的主要产品，随着国家对大能耗的政策改变，电价逐步提高，电的成本占到矿热炉生产的铁合金、电石等产品的成本比重越来越高。

而且各地政府响应中央《节能减排》工作，电力部门对大耗能企业制订功率因数的考核标准，加大处罚的力度。

因此，对电能的无功补偿是矿热炉用户必须配置的首要产品。

但目前大部分用户都采用在110KV、35KV、10KV高压侧进行补偿。

解决了对变压器及高压线路补偿，提高了功率因数达到电力部门不罚款的要求。

高压补偿存在不足之处,高压补偿都采用计算一定容量固定补偿，特别对硅铁、硅业、投料、熔炼出料、负荷变化较大，不能进行调整，补偿后会出现多补偿及补偿不足，因此，补偿最好效果只能达到0.9~0.92左右。

高压补偿只能补偿高压线路及变压器的损耗，解决了供电部门的罚款，变压器至短网的功率因数及损耗仍未能达到补偿效果。

三、矿热炉最佳的补偿是采用低压动态分相补偿采用低压侧在短网的末端补偿，同时可以提高了高压侧补偿的功率因数，而且补偿了变压器至电极之间的短网无功损耗，提高了变压器有功功率的输出，达到了增产节能的效果。

（一）三相电流电压平衡度均匀三相电流电压平衡度均匀，动态补偿采用三相采样，对三相非对称分相补偿，使三相达到同样的功率因数，特别对三相变压器，因三相短网长短不同，三相电极上电压、电流不平衡，引起电气中性点与炉体中性点偏离。

采用低压分相非对称补偿后减少三相短网，电压电流不平衡度，使电气中性点与炉体中心点一致，提高冶炼效率，减少电能消耗，增加产量。

矿热炉及电弧炉电能无功补偿作用、原理、方法与电流质量分析技术一、无功补偿概述1.1 电无功补偿概念：在矿热炉中，电气设备一方面消耗有功功率，另一方面消耗无功功率。

设备的电磁部件在建立磁场时消耗的电能。

在供电期间，电容器消耗一定量的电能以建立电场，该电场也在无功功率范围内。

电气元件的结构特性的差异决定了电流是超前还是滞后。

当电流在电容元件上工作时，电流滞后，并且当电流作用于电感元件时，电流流动并且电容电流与电感器电流的方向相反。

如果电容器和电感元件存在于同一电路系统中，则电路中的无功功率将被抵消。

因此，偏移特性可用于在电路的同步补偿器中产生负无功功率，或者可设计合理的电容与电感比，由整个电路产生的无功功率和由电抗产生的电流功率相互抵消。

无功功率补偿进一步改善了矿热炉的当前电能质量。

1.2 电无功补偿的作用：电能无功补偿具有降低矿热炉电能损耗，降低电压损耗，降低传输电流，保证电热炉稳定一致的电能的作用。

最大限度地降低电力传输中的无功功率，增加电网中的有功功率，补偿无功功率，提高性能功率因数。

此外，无功功率的补偿还可以降低电力生产成本并节省矿热炉的容量。

随着功率因数的增加，网络中有功功率的比例增加，线损减小，从而提高了矿热炉的性能质量。

因此，矿热炉中无功功率的补偿不仅可以提高电能质量，还可以提高经济性。

1.3 电能无功补偿原理：（1）改善自然功率因数。

在发电中，当电动机的负载达到75%时，功率因数最高。

另外，通过控制发动机的空转操作，同步异步电机的操作，选择变压器的最佳负载比，以及减少发动机的轻负载操作，可以增加自然功率因数。

虽然上述方法可以提高功率因数但仍不能满足实际要求的标准，只能提供无功功率补偿，可以提高自然功率因数，从而提高矿热炉的电能质量性能。

（2）无功功率补偿。

充分发挥电力设备的特点，使同步电动机发出无功功率，以补偿和提高功率因数。

电容补偿器用于集中、分散或独立的无功功率补偿，以根据需要实现所需的功率因数。