铁合金电炉设计与无功补偿配置研究

杨正里（贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵阳550001）

铁合金电炉设计与无功补偿配置研究

杨正里
（贵州师范大学材料与建筑工程学院,贵阳550001）

随着社会经济的不断发展，电力系统的建设强度逐渐增加，基于电力系统在生产过程中的重要地位，在发展过程中必须结合实际发展需求，探究切实可行的设计形式。此外铁合金行业在近些年来取得了比较突出的发展成就，在具体应用阶段必须根据变化形式的要求，对铁合金电炉设计进行优化分析，并掌握无功补偿配置形式。本文将以铁合金电炉应用系统的设计模式为研究点，结合发展需求，探究无功补偿配置的设计内容。

铁合金电炉设计；无功补偿；配置系统

电力系统的无功管理是当前行之有效的一种配置模式，能满足系统应用的刚性需求，不断提升功率系数。当前很多工作人员对铁合金行业的发展的重视度逐渐提升，针对无功补偿的发展形势进行深入的研究，为了提升其发展强度，必须满足供电系统的发展模式，不断提升经济效益。

1　当前铁合金电炉变压器系数变化分析

铁合金电炉是应用广泛的一种电气设备，在运行过程中必须对变压器系数进行合理有效的控制，如果出现异常情况，及时对变化系数进行调整，避免出现系数变化差距大的情况。

1.1影响系数变化因素

铁合金电炉本身具有大电流和低电压的特点，在具体发展过程中容易受到物理因素和化学因素的影响，在实际运行过程中，二次波动比较大。其次电路系统本身容量比较小，在运行过程中对电流量有一定的要求，在初次运行过程中电流达到几十万安培，二次运行过程中电压变化幅度比较小，在100-300伏之间。电流传输的过程比较复杂，其应用系统比较稳定，包括电炉变压器—补偿器—铜管—母线等，基于炉内冶炼程序的差异性，必须根据实际应用强度和变化方向确定合理的配置形式[1]。

1.2电炉变压器系数设计

基于电炉变压器系统的特殊性，在设计过程中必须按照固定的应用方向，对应用系数进行确定，新建炉的生产指标和传统炉存在一定的差距，以下将对生产指标的差异进行分析，具体如表1：

表1　传统炉和新建炉生产指标分析

电炉变压器的应用形式在常规电压的情况下，变化不明显，在设计过程中要根据电压设计形式及相关要求，确定电炉变压器短路的原因。根据电炉变压器电流推导计算程序的规定，如果主线变化不明显，要根据支路变化形式确定结构类型。通常采用的是并联结构类型，根据短网趋势和应用特点，降低电抗力。铁合金电炉设计形式多样，其中短网导电面积变化比较大，取值范围比较低，说明对短网建设必须根据支路设计电流的大小确定。由于相邻的导体存在相互补偿的关系，在不降低损耗的情况下，可以根据短网设计模式的差异性对其进行合理的确定。此外铁合金电炉功率的高低和电炉变压器和短网设计有一定的差异性，在设计过程中要根据工艺制作形式，不断提升功率的整体系数。部分功率变化比较明显，为了降低损耗，要根据功率系数的变化差异性，对功率进行适当的调整[2]。

2　无功补偿装置分析

基于铁合金电炉设计形式的差异性，在具体发展过程中必须按照实际变化的差异性，确定无功补偿装置的设计模式。以下将对无功补偿装置进行分析。

2.1合理选择配置

根据电炉设计的差异性，在具体设计过程中要掌握设计特性，基于变化强化和差异性，采用高压固定的形式进行设置。补偿装置的经济指标存在一定的差异，具体变化如表2：

表2　无功补偿装置经济指标分析

2.2静止无功补偿器

静止无功补偿器是当前应用比较广泛的一种技术系统，其应用类别比较多，包括饱和电抗器型(SR型SVC)、晶闸管投切电容器型(TSC型SVC)、固定电容-晶闸管控制电抗器型(FC-TCR型SVC)等，基于应用类型的差异性，必须以调节器为应用标准，按照固定的形式达到稳住电压的目的。控制电压器是通过控制绕组的形式进行设定的，为了改变绕组的电感值，必须以稳定电压为基础，通过改变现有改革措施，促进SR快速发展，SR应用系统本身具有变化差异大、承载力大的特点，在控制过程中能起到比较明显的作用。

2.3电压源逆变器型静止同步补偿器

静止无功补偿器和常规性控制方法存在一定的差异，基于电流波形畸变的发展形势，在具体发展过程中必须根据电压系统的降低形势，对无功率进行控制。不同的控制系统本身存在一定的差异性，由于GTO是应用比较广泛的一种变压器，在设计过程中多是由多个控制系统组成的，需要结合电流电压的变化形式，掌握频率和相位变化，按照控制体系的要求对其进行分析。连接变压器能起到固定电压系统的作用，进而使STATCOM装置可以并联到电力系统中。基于连接变压器具体形式的变化，为了防止出现故障或者其他情况，需要在第一时间对其进行调整，STATCOM是一种可连续、快速、双向调节的无功电源行，应用范围比较广泛，在基础设计阶段必须利用电网设计形式的差异性，以抑制电网电压为研究点，对电网应用体系进行详细的分析，并确定合理的抑制电网措施。

3　结束语

基于铁合金电炉设计的差异性，在具体应用阶段必须按照固定的应用模式对其进行分析，如果出现变化异常的情况，需要根据设计程序的限制，结合应用形式的差异性，进而实现优化设计。无功补偿配置系统对电炉应用有一定的积极影响，在整体设计过程中要根据系数的变化，以提升工作效率为目标，不断强化配置形式，进而起到强化配置体系的作用。所有无功补偿装置都是采用无功功率进行控制的，基于现有应用系统的差异性，必须以提升应用效果为出发点，完善后续装置的设置。

[1]徐铭.铁合金电炉供电品质分析及节能预测控制方法研究[D].长春工业大学,2012,09(23):90-92.

[2]张洪波.线路无功补偿优化配置的研究与图形化软件开发[D].郑州大学,2013,08(24):80-82.