【正文】 造成的如礦熱爐用變壓器低壓端因沒(méi)有進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償自然功率因數(shù)仍然較低為 082變壓器無(wú)功功率損耗較高供用電的各個(gè)環(huán)節(jié)電能損失約占整個(gè)電爐能耗的 10 左右電能通過(guò)高壓母線(xiàn)→開(kāi)關(guān)站→電爐變壓器→硬銅排→軟母線(xiàn)→導(dǎo)電銅管→銅瓦→電極在各個(gè)部位和接觸面上都會(huì)產(chǎn)生電能損失供電損失 件 皋蘭縣屬大陸性干旱氣侯冬夏季多風(fēng)氣溫低干旱少雨日照時(shí)間長(zhǎng)風(fēng)沙多溫差大冬季寒冷夏季涼爽年均降雨量 2634mm 年均蒸發(fā)量 1785 mm 年均氣溫 70℃極端最低溫度 25℃最高氣溫 389℃年均濕度 54 主導(dǎo)風(fēng)向北風(fēng)最大風(fēng)速 24 米秒最大凍結(jié)深度 119cm 地震基本裂度 7 度 交通運(yùn)輸 1 鐵路 甘肅銳馳皋蘭鐵合金有限公司距離包蘭鐵路皋蘭縣站西北約 24 公里產(chǎn)品經(jīng)公路運(yùn)輸至該站發(fā)運(yùn)鐵路運(yùn)輸便利 2 公路 廠(chǎng)區(qū)與皋營(yíng)公路相鄰東經(jīng)皋蘭縣與白蘭公路相通經(jīng)皋蘭縣城至蘭州距離 67公里交通運(yùn)輸便利快捷 3 電爐節(jié)能技術(shù)改造工程方案 31 2 12500KVA 硅鐵電爐節(jié)能改造 該項(xiàng)目預(yù)計(jì)總投資 1910 萬(wàn)元項(xiàng)目完成后每年節(jié)約用電 31124 萬(wàn) kWh 年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益 1089 萬(wàn)元年創(chuàng)社會(huì)效 益 10893 噸標(biāo)煤 電爐二次短網(wǎng)進(jìn)行節(jié)能改造 礦熱電爐生產(chǎn)硅鐵要獲得良好的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電氣及電爐設(shè)計(jì)參數(shù)是關(guān)鍵的而電爐短網(wǎng)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及設(shè)備投資更有著密切關(guān)系電爐短網(wǎng)的特點(diǎn)是電流大組合母線(xiàn)外形輪廓復(fù)雜工作環(huán)境惡劣不能按通常電氣裝置載流導(dǎo)體進(jìn)行選擇雖然電爐短網(wǎng)長(zhǎng)度不大但其電阻尤其是電抗對(duì)電爐裝置工作有很大影響在很大程度上決定了電爐裝置的效率功率因數(shù)及電爐是否能進(jìn)行穩(wěn)定生產(chǎn)因此優(yōu)化短網(wǎng)阻抗就是在保證物理尺寸最短前提下尋求短網(wǎng)阻抗最小的平衡 短網(wǎng)的合理結(jié)構(gòu)及布置對(duì)降低功率損耗提高熔池功率提 高爐子的有效相電壓提高功率因數(shù)提高電效率降低電能損耗有極大的意義 為降低短網(wǎng)電損就要降低短網(wǎng)電阻短網(wǎng)有效電阻與很多因素有關(guān) 短網(wǎng)有效電阻公式 R ρL s 1αΤ R 導(dǎo)體的毆姆電阻ρ為導(dǎo)體比電阻α 為電阻溫度系數(shù)Τ為導(dǎo)體溫度 K1 表面效應(yīng)系數(shù)鄰近效應(yīng)系數(shù) 現(xiàn)分別討論這幾個(gè)因素 比電阻ρ取決于導(dǎo)體材料可查表采用比電阻最小的紫銅 00169Ω mm2m 作導(dǎo)電管 導(dǎo)體溫度Τ越高 電阻越大故要千方百計(jì)降低導(dǎo)體溫度因負(fù)荷不同所處環(huán)境不同短網(wǎng)各段溫度不同距爐口較近的軟線(xiàn)和導(dǎo)電銅板因受爐口輻射熱的影響溫度較高結(jié)果導(dǎo)致電能損 失增加而且導(dǎo)體氧化電阻更大為降低導(dǎo)體溫度使用隔熱板擋住導(dǎo)體銅板用石棉板擋住軟線(xiàn)采用水冷導(dǎo)電銅管 表面效應(yīng)系數(shù) K1 考慮散熱條件 原短網(wǎng)設(shè)計(jì)較長(zhǎng) 使短網(wǎng)電阻增大 且在設(shè)計(jì)短網(wǎng)部分時(shí) 忽視電流以變壓器載運(yùn)行條件 使銅管面積偏小 引起銅管發(fā)熱 由于導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的溫度成正比 溫度越高 電阻越大另外短網(wǎng)部分連接件較多當(dāng)短網(wǎng)流過(guò)強(qiáng)大電流時(shí)產(chǎn)生較大的交變磁場(chǎng) 引起渦流 使連件銅管發(fā)熱傳熱 接觸面氧化 使導(dǎo)體電阻增大 原電爐短網(wǎng)布置情況變壓器離電爐距離遠(yuǎn)造成短網(wǎng)過(guò)長(zhǎng)連接采用內(nèi)三角方式短網(wǎng)上的電流為二次側(cè)線(xiàn)電流每相采用∮ 50 10的銅管 12根三相短網(wǎng)銅管總長(zhǎng)度約 416 米其截面積為 50225020 314 49700A 每根銅管上的平均載流量約為 49700247。 12 4142A152 萬(wàn) kWh 2 改造后電爐短網(wǎng)布置情況 將變壓器靠近電爐安裝縮短軟母線(xiàn)使短網(wǎng)長(zhǎng)度盡可能縮短同時(shí)加大短網(wǎng)和軟母線(xiàn)的截面改變短網(wǎng)的連接方式使其通過(guò)電極形成外三角連接短網(wǎng)電流為二次側(cè)相電流以此降低電爐短網(wǎng)無(wú)功損耗 改造后電爐短網(wǎng)布置情況每相采用∮ 60 10的銅管 16根三相短網(wǎng)銅管總長(zhǎng)度約 320m 每根銅管截面積為 60226020 314 改造后變壓器二次側(cè)采用外三角接線(xiàn)即變壓器二次側(cè)在變壓器外部經(jīng)電極連接成三角形短網(wǎng)上的電流為變壓器二次側(cè)相電流這樣可減少短網(wǎng)上的損耗提高電爐的有功功率變壓器二次側(cè)外三角接線(xiàn)圖如下 2 變壓器二次出線(xiàn)采用換位布置法達(dá)到良好的補(bǔ)償效果能減少回路中的電感提高電爐的自然功率因數(shù)變壓器二次出線(xiàn)換位布置圖如下 3 合理布置短網(wǎng)提高電爐的自然功率因數(shù) 電爐短網(wǎng)和變壓器二次側(cè)出線(xiàn)一樣采用換位布置法使銅管上下左右形成電容達(dá)到較好的補(bǔ)償效果短網(wǎng)上的感抗可分為兩部分一是在變壓器到分相為止這部分由于采用不同極性導(dǎo)體交錯(cuò)排列 互感系數(shù)值較大電感很小雖距離較大其電抗值并不大約占總電抗的 3040 二是分相后的單相部分這部分導(dǎo)體上的電流雖然都是同一方向的電流但約占整個(gè)爐子總電抗的 5060 所以盡量減小軟母線(xiàn)的長(zhǎng)度降低分相后單相部分導(dǎo)體的感抗達(dá)到提高電爐自然功率因數(shù)的目的 通過(guò)以上幾方面提升改造后電爐自然功率因數(shù)由 4 節(jié)電量計(jì)算 12500kVA電爐正常生產(chǎn)單位電耗為 8936kWht考慮實(shí)際生產(chǎn)中線(xiàn)損動(dòng)力電燒穿器烘爐等用電綜合電耗按 9200 kWht計(jì)算電爐綜合運(yùn)行系數(shù)取 095運(yùn)行天數(shù)按330 天計(jì)算 改造前年可耗有功電量 變壓器臺(tái)容量 cosΦ運(yùn)行系數(shù)年運(yùn)行時(shí)間 12500kVA 082 095 24 小時(shí)天 330 天年 77123600 kWh 設(shè)備提升改造后 cosΦ提高到 09 則 改造后年可耗有功電量 變壓器臺(tái)容量 cosΦ運(yùn)行系數(shù)年運(yùn)行時(shí)間 12500kVA 090 095 24 小時(shí)天 330 天年 84645000 kWh 則一臺(tái) 12500kVA 電爐對(duì)短網(wǎng)設(shè)備提升改造后每年節(jié)電量 84645000 kWh77123600kWh ≈ 7526 萬(wàn) kWh 因?yàn)樽儔浩鞯娜萘渴遣蛔兊墓?jié)約的電量實(shí)際就是將短網(wǎng) 的無(wú)功轉(zhuǎn)化為有功硅鐵產(chǎn)品的綜合電耗仍按 9200 kWht 計(jì)算則短網(wǎng)改造后增加產(chǎn)量為 7526 萬(wàn) kWh247。 9200kWht 511 t 一臺(tái) 12500KVA 電爐不做任何節(jié)能改造時(shí)其正常年產(chǎn)量為 變壓器臺(tái)容量 cosΦ運(yùn)行系數(shù)年運(yùn)行時(shí)間247。9200 8382 噸 短網(wǎng)改造后一臺(tái) 12500KVA 電爐增加年產(chǎn)量為 818 噸 采用低壓補(bǔ)償后增加年產(chǎn)量為 511 噸合計(jì)增加年產(chǎn)量為 818＋ 511 1329 噸 故改造后一臺(tái) 12500KVA 電爐年產(chǎn)量為 8382 噸＋ 1329 噸 9711 噸 二臺(tái) 12500kVA 電爐改造后節(jié)電量為 4703 萬(wàn) kWh 2 9406 萬(wàn) kWh 2 12500KVA 硅鐵電爐節(jié)能改造后年節(jié)電量為 84 萬(wàn) kWh 15052 萬(wàn) kWh 5826 萬(wàn) kWh 9406 萬(wàn) kWh 31124 萬(wàn) kWh 折合標(biāo)煤 31124 萬(wàn) kWh 35 噸 KWh 10893 噸標(biāo)煤