电弧炉的运用分析及节能降耗
浅谈电弧炉的节能技术2018.12.28-2
XA、C =0.0628LIn ×10 ³ Ω
公式（2）
²²
XB=0.0628LIn
× 10 ³Ω
公式（3）
公式（2）、（3）只适用于图 4、图 5 中正三角 形和等腰三角形的电抗计算。
AB AC
XA=0.0628LIn
×10 ³Ω
BC
公式（4）
AB BC
XB=0.0628LIn
×10 ³Ω
AC
公式（5）
明了导电横臂，从此电弧炉和钢包炉的短网系统，由 过去的高电抗一下子迈入到了低电抗时代！ 1. 导电横臂在高电压和高功率因数下冶炼时，会产
生振动吗？ 导电横臂具有的矩形刚性结构，在除了满足电弧
冶炼时的强度要求外，复合在外表的铜板构成的矩形 导体，造就了其自几何均距，比组合横臂中水冷铜管 的自几何均距大了 3 倍多的奇迹。这也是导电横臂低 电抗特性的根本原因所在！
其实在没有亲眼见到，三相导电横臂水平布置的 电弧炉冶炼结果前，我也是绝对不会相信的！
上世纪九十年代初，我去山东莱钢，实测导电横 臂改造后的短网系统数据。记得一进炼钢车间，就看 到了八台 15 吨电弧炉一字排开，其中四台是经过改 造后的三相导电横臂水平布置电弧炉，其余是老旧的 三相水冷铜管平面布置的组合横臂电弧炉。
浅谈电弧炉的节能技术
去年是中国制造和生产大型水平连续加料高阻抗 电弧炉，数量最多的一年，也是大部分制造商和炼钢 用户，认为水平连续加料高阻抗电弧炉能够节能省电， 达成共识最多的一年。到今天已经快两年了，那么水 平连续加料的高阻抗电弧炉和普通的水平连续加料电 弧炉那个节能省电？我们不妨从理论和实践做一下分 析： 一． 国外高阻抗电弧炉是在什么样的运行条件下发
表 8 是 50000KVA 普通电弧炉变压器, 第 1 档电 压由 615V 提高到 680V 的铭牌。
炼钢电弧炉的节电增产的有效措施
炼钢电弧炉的节电增产的有效措施电弧炉作为一种重要的钢铁炼制设备，由于设备和能源的限制，大多数电弧炉的生产率和能效都存在着瓶颈。
因此，炼钢电弧炉的节电增产成为了钢铁企业关注的焦点问题。
下面是炼钢电弧炉的节电增产的有效措施。
一、合理的电弧炉生产计划在制定电弧炉生产计划时，需要充分考虑市场需求、原材料供应、设备状态、成本等因素，合理制定电弧炉生产计划。
同时，还需要注意避免生产计划过度或不足，以确保设备的正常运转和供应链的平稳运作。
二、提高电力利用率电弧炉是以电为能源的炼钢设备，因此提高电力的利用率是提高电弧炉生产效率和降低能耗的主要途径。
具体的措施包括：1. 加强设备维护保养，确保设备的正常运行，减少设备故障，提高设备利用率。
2. 降低电弧炉的负载电压，减少电弧炉的能耗。
3. 采用节能型电力系统，如变频器、节能电机等设备。
三、优化原材料配比原材料配比对钢材质量和能耗都有直接影响，因此优化原材料配比也是提高电弧炉生产效率和降低能耗的关键措施。
具体的措施包括：1. 优化炉料配比，减少炉料的杂质含量，提高炉料利用率。
2. 选用优质炉料，如高品位铁矿石、优质焦炭等，提高原材料的利用率。
3. 加强原材料前处理，如烘干、筛分等，减少水分的含量，提高原材料的利用率。
四、改进炉衬材料和烘烤工艺电弧炉的炉衬是直接接触炉料的部分，对钢水的质量和电效率都有很大的影响。
因此改进炉衬材料和烘烤工艺也是减少能耗和提高生产效率的重要措施。
具体的措施包括：1. 选用高温抗腐烧损的炉衬材料，延长炉衬的使用寿命。
2. 采用高效的烘烤工艺，如先干烘再高温烘，减少烘烤时间，提高烘烤效果。
五、提高操作技能和加强管理钢铁生产过程中多人合作，一个熟练的班组及科学的生产管理是提高生产效率和保证质量的前提条件。
因此提高操作技能和加强管理也是提高电弧炉生产效率和降低能耗的重要措施。
具体的措施包括：1. 培训工人掌握操作技能，提高工人的技能水平。
2. 加强设备的日常维护和管理，定期进行检修和保养，确保设备的正常使用。
炼钢电弧炉的节电增产的有效措施
炼钢电弧炉的节电增产的有效措施前言炼钢电弧炉是目前钢铁行业最为常用的熔炼设备之一。
其通过电弧的高温和高压作用使钢铁生产中的炉渣和熔铁达到化学反应，实现钢铁的熔化和生产。
但是，电弧炉在使用过程中，会消耗大量的能源，不仅导致能源的浪费，也增加了企业的成本。
因此，采取有效的措施，既可以节约能源，也可以增加生产效率，为企业带来实际的经济效益。
如何实现炼钢电弧炉的节电增产1. 优化电弧炉结构设计针对传统电弧炉对于能源和耗时的问题，炼钢企业应对电弧炉结构进行优化，以提高生产效率，并降低大量的能源消耗。
采用更为先进的电极技术和电极排列方式，可以有效的提高电弧炉的熔炼效率和稳定性，减少能源浪费，实现节电增产的目的。
2. 实现精准计量和控制电弧炉在生产过程中，需要使用大量的电力进行驱动。
采用精准的电力计量和控制技术可以实现对电弧炉能源运用的准确监测和调控，从而达到更高效和节能减排的目标。
这种技术既可以对生产过程进行实时监测和反馈，也可以根据不同的形态和大小的炉型进行准确计量和控制。
3. 融合新技术随着科技的不断发展，新兴的技术开始应用于生产制造领域，为炼钢电弧炉也带来了一些新的解决思路。
例如，可以通过智能化技术和大数据分析来控制电弧炉的能源消耗，根据实时运行情况进行精准调整和优化。
以及通过激光扫描等方式进行非接触式的温度检测和监控等等，均有可能有效帮助企业降低能源消耗，提高生产效率。
4. 完善炉后处理炼钢电弧炉在高温和高压的作用下，会产生许多危害环境和人身安全的物质。
因此，炉后处理工作也是提高能源利用效率，最大化降低排放量的关键所在。
企业可以通过配备专业的洗滤环设备和多级过滤系统等方法，对生产过程中产生的二氧化碳、废气等污染物进行回收和处理，为环境保护和能源节约做出贡献。
结论总的来说，炼钢电弧炉的节电增产的有效措施包括优化电弧炉结构设计，实现精准计量和控制，融合新技术和完善炉后处理等方面。
随着企业生产和环保意识的不断提高，以及技术的不断发展和进步，炼钢电弧炉将会出现更为科技化的创新，即使在未来，也能助力企业实现更加高效、可持续的生产。
电弧炉节能的技术方法
电弧炉节能的技术方法从热平衡角度来看，电炉炼钢节能包括两方面：一是减少热损，缩短热停工时间；二是采用新技术新设备，缩短冶炼时间。
可以说，电弧炉冶炼技术主要是基于缩短冶炼周期这一核心而发展起来的。
从当前的技术潮流来看，电炉炼钢节能主要采用以下手段：（1 ）以价格低廉的一次能源（油、天然气、煤等）代替电能。
（2）提高电能利用效率，减少无功功率，主要措施是提高功率因数。
为此优化电源接线，并在熔化期进行高电压长电弧操作。
（3）强化用氧，配置氧燃烧嘴燃烧溢出的CO回收利用烟气中的化学热。
（4）利用电炉炼钢烟气中的物理热和化学热，进行废钢预热。
（5）采用偏心底出钢（EBT）技术，进行留钢留渣操作。
一方面确保有大量热能的炉渣留在炉内，同时残留炉渣和钢液有利于通电初期的电弧早期稳定，从而提高功率因数，缩短熔化用电时间。
现代电弧炉炼钢的基本方向是高生产率、低生产成本、产品质量优异而稳定。
在生产过程控制中，电气运行是极为关键的环节。
电弧炉炼钢过程中合理的电气运行制度是最基本的工艺制度，合理的电气运行制度在于充分发挥变压器的能力，不仅对操作顺利进行很必要，而且也有助于降低电耗、电极损耗和耐火材料侵蚀，缩短冶炼周期。
供电制度的优化原则在于冶炼过程中尽可能发挥变压器的供电能力，最直接的目标是电弧功率最大。
因此，在额定功率允许范围内、保证电弧稳定燃烧的前提下，应尽量提高功率因数，从而提高生产率，降低电耗和总能耗。
强化用氧除了使脱碳速度加快以外还可以充分利用氧气与原料中易氧化元素发生化学反应放出的热量，达到节能降耗的效果。
近代电弧炉炼钢大量使用氧气，再加上冶炼周期缩短至40〜60min，故有“电炉炼钢转炉化”之说。
其中，吹氧使熔池中各元素氧化，放热一般情况下已占总能量供应的25〜30%同时通过氧气的搅拌效果提前了炉底废钢的熔化、均匀钢水温度，抑制了精炼期的沸腾现象。
强化用氧已成为电弧炉炼钢重要的技术方向。
对于普通铁水，每供入Ims的氧气，所含各元素在1600 C时反应理论发热值约为4kWh —般情况下强化用氧供能已占总能量供应的25〜30%为缩短冶炼周期，提高生产率，电炉炼钢采用较高的二次电压进行长电弧冶炼，因长电弧辐射能力强，故采用泡沫渣技术屏蔽电弧。
炼钢电弧炉的节电增产的有效措施(标准版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改炼钢电弧炉的节电增产的有效措施(标准版)Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes炼钢电弧炉的节电增产的有效措施(标准版)炼钢电弧炉的用电单耗，在一定程度上反映了企业电炉炼钢的工艺和管理水平，它与炉料质量、布料情况、熔炼钢种和熔炼工艺等都有着十分密切的关系。
近年来，全国各地都突出加强了电炉炼钢的节约用电工作，使电炉钢单耗逐年下降。
各地采取的主要节电措施，大致有如下几点:(1)改进炼钢工艺、采用高功率炼钢法。
为了缩短冶炼时间，许多企业打破了老式电炉的“三期”炼钢法。
实行吹氧助熔、以氧代矿“熔氧合一”、沉淀脱氧、同炉渣洗等新的炼钢工艺，使熔炼时间大大缩短，有效地降低了电炉钢用电单耗。
有的企业则采用提高单位装人量(即吨炉料)的输人功率，即采用高功率熔炼的办法来加大熔化功率，缩短熔化时间，降低熔化期电能消耗。
如柳州某工程机械厂采用吹氧助熔的办法，在熔化期当炉门口炉料发红处于红热状态(900℃)，炉料熔化到50%~70%左右时，用压力为(39.2~58.8)x104Pa的氧气吹氧助熔。
先吹熔炉门两侧的炉料，再吹熔炉坡附近的炉料，最后吹炉膛中间的未熔炉料。
根据该厂经验，吹氧助熔可以缩短熔化期20~30min，使吨钢单耗下降80~100kWh/t。
该厂1.5t电弧炉节电规定:当炉内有熔化小池，炉门附近炉料开始发红，即可开始用压力为(29.4~39.2)x104Pa的氧气吹氧助熔;当炉料熔化至60%~70%时，将吹氧压力增大到(58.8~78.4)x104Pa，直到熔化还原结束。
安全技术之炼钢电弧炉的节电增产的有效措施
节电管理措施
加强用电管理
制定合理的用电计划，实行峰谷平电价策略，优 化用电结构，提高用电效率。
开展节能宣传
加强节能宣传教育，提高员工的节能意识，形成 全员参与的节能氛围。
定期进行能耗监测
对电弧炉等设备的能耗进行实时监测和记录，及 时发现和解决浪费电能的情况。
03
炼钢电弧炉的增产技术
安全技术的发展趋势和展望
物联网和大数据
人工智能和机器学习
绿色和可持续发展
物联网和大数据技术的发展为炼钢电 弧炉的安全技术提供了新的发展方向 。通过物联网技术将设备连接起来， 实现数据的实时采集和传输，再通过 大数据技术对数据进行处理和分析， 可以更好地掌握生产情况，及时发现 安全隐患，提高生产效率和质量。
热量利用率低
炼钢电弧炉在利用热量进 行炼钢时，存在热量利用 率低的问题，造成能源浪 费。
设备老化
炼钢电弧炉长时间运行， 设备老化严重，导致能耗 增加。
能耗问题
节能意识不强
炼钢企业对于节能减排的 重要性认识不足，缺乏有 效的节能措施。
技术水平落后
炼钢企业的技术水平相对 落后，缺乏先进的节能技 术和设备。
提高熔化率的措施
增加功率
通过提高电弧炉的输入功率，增加熔化速率，从而提高熔化率。
改进电极插入方式
优化电极插入方式，减少电极损耗，提高电弧能量利用效率。
采用高效炉衬材料
使用高效耐火材料作为炉衬，减少热量损失，提高熔化效率。
改进熔炼工艺的措施
合理控制熔炼温度
01
根据钢种和原料条件，合理控制熔炼温度，降低能耗。
管理不善
炼钢企业的管理不善也是 导致能耗问题的一个重要 原因，如设备维护不当、 生产计划不合理等。
提高电弧炉生产率和降低电耗的措施
提高电弧炉生产率和降低电耗的措施一、前言电弧炉是一种重要的冶金设备，广泛应用于钢铁、有色金属、稀土等行业。
提高电弧炉生产率和降低电耗是企业追求的目标，本文将从操作、设备维护、技术改进等方面提供全面详细的措施，帮助企业实现这一目标。
二、操作方面的措施1.合理调节炉料配比炉料配比对电弧炉冶炼效果有很大影响，合理调节可以提高生产率和降低电耗。
具体做法如下：（1）掌握原材料成分和性质，根据需要进行混合。
（2）根据冶炼目标确定配比比例。
（3）严格按照配比投入原材料。
2.控制进出料速度进出料速度过快或过慢都会影响电弧炉生产率和能耗。
应根据实际情况进行调整，保证进出料均匀稳定。
3.掌握好加热时间和温度加热时间和温度对于电弧炉冶炼效果至关重要。
应根据炉料性质、炉型、电极直径等因素进行调整，掌握好加热时间和温度。
三、设备维护方面的措施1.定期检查电极和水冷壳体电极和水冷壳体是电弧炉的关键部件，定期检查可以发现问题及时处理，避免事故发生。
具体做法如下：（1）每次冶炼前检查电极和水冷壳体是否有裂纹、变形等情况。
（2）定期清洗水管道，避免水流不畅。
（3）更换老化的零部件，保证设备正常运转。
2.保持炉墙清洁炉墙积垢会影响电弧炉的散热效果，导致能耗增加。
应定期清洗炉墙，并注意防止污物积累。
3.优化配电系统配电系统是电弧炉的重要组成部分，应保证其正常运转。
具体做法如下：（1）定期检查配电系统的接线是否松动、氧化等情况。
（2）更换老化的开关、断路器等零部件。
四、技术改进方面的措施1.采用高效电极高效电极具有导电性能好、寿命长等优点，可以提高生产率和降低能耗。
应根据生产需要选择合适的电极。
2.采用先进的控制系统先进的控制系统可以实现自动化控制，提高生产效率。
应根据生产需要选择合适的控制系统。
3.采用节能型设备节能型设备可以降低能耗，提高经济效益。
应根据生产需要选择节能型设备，并加强维护。
五、总结通过以上操作、设备维护、技术改进等方面的措施，可以有效地提高电弧炉生产率和降低电耗。
安全技术之炼钢电弧炉的节电增产的有效措施
01
提高操作人员的技能水平和安全意识，使其能够熟练掌握各种
操作技巧和应对措施。
制定合理的操作规程
02
根据工艺要求和设备特点，制定科学合理的操作规程，规范操
作人员的行为。
实施定期维护保养
03
对设备进行定期检查、维护和保养，确保设备处于良好的工作
状态，延长设备使用寿命。
04
安全与节能的平衡
安全与节能的关系
开发新型的节能技术和设备，降低能 耗和减少排放，提高能源利用效率。
探索新的控制算法和智能监测技术， 实现实时监测和预警，降低事故风险 。
节能减排的可持续发展
推广绿色生产理念，加强环保意 识，促进可励企业采用新技术和设备，降
低能耗和排放。
加强国际合作，共同应对气候变 化和环境问题，推动全球可持续
重要性
随着工业生产的快速发展，安全问题越来越受到关注。安全技术的应用可以有 效降低生产事故的发生率，保障员工生命安全，提高企业的经济效益和社会形 象。
安全技术在炼钢电弧炉中的应用实例
自动化控制技术
通过自动化控制系统，实现对炼钢电弧炉的实时监测和控制，提高生产效率和安全性。例 如，采用智能传感器、PLC等设备，对炉温、压力、液面高度等参数进行实时监测和调节 ，确保生产过程的稳定性和安全性。
选用高效节能的设备
采用高效节能的电弧炉设备是实现节电增产的重 要措施。新型电弧炉具有更高的热效率和能量利 用率，能够大幅度降低能耗。
加强设备维护与管理
定期对设备进行维护和保养，确保设备处于良好 的工作状态，可以提高设备的能效和寿命。同时 ，加强设备管理，合理安排生产计划，避免设备 空转或低负荷运转。
优化炼钢工艺
通过改进炼钢工艺，可以提高炼钢效率，减少能 耗。例如，采用合适的装料方式、优化熔炼温度 和时间等。
电弧炉能耗限额
电弧炉能耗限额引言电弧炉是一种重要的冶炼设备，广泛应用于钢铁、有色金属等工业领域。
然而，电弧炉的能耗问题一直备受关注。
为了促进能源的节约与环境保护，制定电弧炉能耗限额成为必然的选择。
本文将从电弧炉的能耗现状、能耗限额的意义、实施方法和效果评估等方面进行探讨，以期为相关部门和企业提供参考。
电弧炉能耗现状电弧炉的能耗主要由电能和燃料两部分组成。
在冶炼过程中，电弧炉需要通过电弧来加热和熔化金属原料，同时还需要燃料来提供燃烧热。
由于电弧炉的能耗直接影响到生产成本和环境负荷，因此对电弧炉能耗的控制具有重要意义。
目前，电弧炉能耗水平在不同地区和不同企业存在较大差异。
一方面，技术水平的不同导致了电弧炉能耗的差异。
先进的电弧炉设备具有高效的能源利用和热效率，能够降低能耗。
另一方面，管理水平的不同也会对电弧炉能耗产生影响。
良好的管理能够优化生产过程，减少能源浪费。
能耗限额的意义制定电弧炉能耗限额具有以下几方面的意义：1.促进能源的节约与环境保护。
通过限制电弧炉的能耗，可以减少能源消耗和二氧化碳等有害气体的排放，降低对环境的影响，推动绿色低碳发展。
2.提升产业竞争力。
电弧炉能耗限额的制定可以促使企业加大技术创新和装备更新力度，提高生产效率和产品质量，增强企业的竞争力。
3.促进资源的合理利用。
限制电弧炉的能耗可以推动企业优化生产工艺，减少原料和能源的消耗，实现资源的可持续利用。
4.保障员工的安全与健康。
电弧炉能耗限额的制定可以促使企业加强安全管理，减少事故发生的概率，保护员工的生命财产安全和身体健康。
能耗限额的实施方法制定电弧炉能耗限额需要综合考虑技术、经济和管理等因素。
以下是一些常见的实施方法：1.制定能耗标准。
根据电弧炉的类型和规模，制定相应的能耗标准。
标准可以包括能源消耗量、电弧炉的热效率、燃烧热利用率等指标，以及相应的限额数值。
2.推广先进技术。
通过技术升级和装备更新，引进先进的电弧炉设备和控制系统，提高能源利用效率和热效率，降低能耗。
电炉节电节能
电弧炉节能可从以下三个方面着手：一是采用新技术减少热损失；二是降低电弧炉有关电气设备的电能损耗；三是加强生产管理，降低能耗。
1.强化用氧制度电炉吹氧操作目的是吹氧助熔和吹氧脱碳，配合喷吹碳粉，造泡沫渣。
以氧枪取代吹氧管操作，可以取得显著效果，氧枪利用廉价的碳粉、油、天然气等替代电能，对电弧炉冷区加热助熔，提高了生产效率，氧枪喷射气流集中，具有极强的穿透金属熔池的能力，加强对钢水的搅拌作用，加快吹氧脱碳、造泡沫渣速度，电弧炉炼钢强化氧气的使用，延长碳氧反应时间。
2.造泡沫渣技术人工吹氧生成泡沫渣，劳动强度大，效果不显著。
采用碳氧枪向荣吃吹氧和喷吹碳粉，易在渣层中生成泡沫渣。
通过控制炉渣碱度、氧化性、流动性等冶金条件以符合工艺要求，在炉渣碱度2.0~2.5，渣中氧化铁含量15%~20%时，生成泡沫渣的效果最好。
熔池吹氧产生一氧化碳，使电炉渣发泡，实现埋弧操作，电弧热通过炉渣高效率传入钢液，超高功率变压器采用长弧高功率进行操作，实现高电压低电流，进一步提高电弧的传热效率。
3. 超高功率供电技术电弧炉炼钢采用超高功率冶炼，提高熔池能量输入密度，加速炉料熔化，大幅度缩短冶炼时间，从而使电弧炉的热效率提高，单位电耗显著下降。
超高功率电弧炉具有独特的供电制度，在整个冶炼过程中采用高功率供电，熔化期采用高电压、长电弧快速化料，熔化末期采用埋弧泡沫渣操作，促使熔池升温和搅拌，保证熔体成分和温度的均匀化，同时减轻炉衬的热负荷，达到提高电弧炉炼钢生产率，降低电耗的目的。
4. 余热利用技术降低电弧炉炼钢总能耗的根本措施在于减少能量总需求，其中最主要的是废气的余热再利用。
（1）化学余热再利用——二次燃烧二次燃烧技术是通过二次燃烧装置喷射适量的辅助氧气来燃烧CO 和操作中产生的其他气体，放出大量的热量预热周围的废钢并返回熔池内部，从而缩短冶炼时间，取得节能降耗的效果。
二次燃烧技术主要包括三项技术：水冷氧枪、氧气流量控制和气体分析系统。
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电弧炉的运用分析及节能降耗3
黄木若,卢东升
(兰石机械设备有限责任公司,甘肃兰州 730050)
摘 要:笔者着重通过对降压站主变运行方式的调整分析,论述电弧炉应用存在的问题及改进以及对机械制造企业进行电网节能技术改造的意义。
关键词:电弧炉;最大负荷;冲击电流;运行方式
中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:1007-4414(2008)04-0071-02 Appli ca ti on and ana lysis of arc stove and reduc i n g energy-con su m pti on
Huang Mu-ruo,Lu Dong-sheng
(L anzhou L anshi m achinery equip m ent Co.,L td.,L anzhou Gansu 730050,China)
Abstract:I n this paper,the author discusses the p r oble m and ref or m of arc st ove and the meaning t o i m p r ove the energy saving techniques of the electric fence running mode in machine-making enter p rises by the analysis on running mode of the main voltage changers in the power stati ons.
Key words:arc st ove;electric fence;peak l oad;i m pact current;running mode
兰石机械设备有限责任公司110k V降压站自1987年试运行并于1989年正式投入使用至今,已经运行了20年,降压站原设计运行方式为1号主变(20000kVA)带10t电弧炉及5t电弧炉,2号主变(16000kVA)带全厂其它负荷。
近年来,随着技术改造和新上项目,对电网在节能降耗方面提出了新的要求。
围绕节能降耗,降压站调整了运行方式。
笔者着重通过对降压站主变运行方式的调整分析。
1 电网运行方式的主要矛盾[1]
原电网运行方式是1号主变(20000kVA)带10t 电弧炉及5t电弧炉,另一台2号主变(16000kVA)带全厂其它负荷。
电网运行中的主要矛盾是:①两台主变同时运行,大马拉小车,负荷率低,主变空载损耗大;②若一台主变带全厂负荷及炼钢电弧炉,其负荷量又远远超出主变所承受的负荷能力;③电网最大负荷是电弧炉,对全电网其它用电负荷冲击影响很大。
2 弧炉及电网负荷特点分析
厂区电网是大型机械厂的专用网,同时带有生活区用电;全厂机械制造负荷量占主变额定容量的60%;10t和5t电弧炉作为电网最大负荷具有特殊性。
针对厂区电网的上述特点,主要问题是解决好两台电弧炉的负荷分配和对电网运行的冲击和干扰。
电弧炉的电器技术参数分别为:①10t电弧炉变压器型号:HSSP6000/6.3,5000k VA;一次额定电流: 457～203A,二次额定电流:10700A。
②5t电弧炉变压器型号:HSSP4200/6.3,3200k VA;一次额定电流: 292～166A,二次额定电流:7700～4400A。
铸钢10t电弧炉的二次电流可达到10000～20000A,在未采取任何补偿装置时进行生产,对兰石电网系统的变电设备、精密生产设备、精密元器件、办公、居民用电都产生不同程度的影响。
供电系统首先应满足电弧炉对电网的基本功率要求,同时,电弧炉工作时不能对其它负载产生干扰。
为满足上述要求,电网的短路功率在无补偿时应为电弧炉额定功率的80～100倍,在有补偿时应为电弧炉额定功率的30～40倍。
当电弧炉由企业总变电所母线供电时,为防止对其它负荷供电质量产生不良影响,一般要求供电变压器的容量为电炉变压器容量的2.5倍以上。
当不能满足此要求时,须增大供电变压器容量,或采用专用中间变压器供电,需经过技术经济比较来确定。
目前,兰石两台主变单独运行时的能够提供给电弧炉生产的变压器容量均为电弧炉额定功率的1.1～1.5倍。
电弧炉对电网的干扰主要是:电炉在打孔期和熔化期电弧长度急剧变化,引起无功负荷急剧波动和电网电压的急剧波动,其波动频率一般为1～15Hz,使灯光和电视机屏幕产生闪烁,使人视觉疲劳而感到烦躁,此外,还影响到晶闸管设备和精密仪表等的稳定运行,甚至产生质量事故并对负序继电保护产生影响,引起误动作。
电炉在熔化和打孔期,电弧电流不规则,且急剧变化,其电流波形不是正弦波,对电网极为不利。
谐
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7
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3收稿日期:2008-06-02
作者简介:黄木若(1960-),女,四川成都人,工程师,主要从事供电技术方面的工作。
波电流流入电网,使其电压波形发生畸变,引起电气设备发热、振动,增加损耗,干扰通信,使电力电缆局部放电绝缘损坏,电容器过载损坏等。
电弧炉对电网也造成干扰。
电炉在熔化期功率因数低于0.7,在发生工作短路时甚至低到0.1,在精炼期电炉功率因数也不高,一般为0.8左右。
由于功率因数低,感性无功功率大,从而引起电压水平降低,影响用电设备出力,增加电能损耗。
电弧炉对电网三个方面的影响,有时是单独作用的,有时是综合的。
3 电网运行方案的改进[2]
铸钢电弧炉在生产过程中为了缩短时间、降低电量,一直未将固定电抗器串联进主电路,因此产生极大的冲击电流,对电网及供电设备、生产设备造成了较大影响。
对铸钢电弧炉的生产过程进行监控,并对电网110kV/6k V的电压、电流、有功、无功等数据进行统计,结果表明,在2号主变基本处于重载或过载状态中,电炉110k V侧冲击电流经常接近或超过100A(2号主变110k V侧电压调为6档时额定电流为80.4A,),尤其是开第一炉时冲击电流最大。
电网6k V电压从6400V最大降低到5200V,降幅为1200V,一般情况下也经常降低到5500～5800V。
冲击电流和电网压降也与电炉投运时的原料品质、吨位及操作工艺又直接相关,并存在较大的差异,但也有一定的规律。
统计数据结果显示:在第一炉熔化期(前35m in)将固定电抗器串联进主电路后,且在电炉原料较好的情况下,110kV侧冲击电流能够得到很好遏制,保持在80A以下,基本没有出现110k V侧冲击电流经常接近或超过100A的情况。
证明串联固定电抗器对电网稳定运行的积极作用明显。
通过上述数据统计结果,在保证电网安全可靠运行,且满足全厂生产任务和用电量不断增加的基础上,对电网运行方式提出以下改进意见:
(1)电炉在投入运行时依据运行参数(炉料品质、吨位、电炉工作阶段、操作工艺等)及时投入串联电抗器;
(2)合理调整两台主变压器所带负荷,两台主变运行方式为一台运行,一台主变带全厂除电炉以外的其它负荷;
(3)合理调整电网负荷运行时间,电炉运行时间改为17:30至次日早8:00(晚上全厂负荷是白天的30%),错开用电高峰;
(4)合理调整两台主变压器运行季节区段,1号主变容量20000kVA,调整在采暖期投运;2号主变容量16000k VA,调整在非采暖期投运。
利用两者之间的负荷差额提供给采暖负荷,实现电网经济运行。
电网运行方式合理调整后,收到明显的效果。
电炉对电网造成的冲击与干扰得到有效地限制,电网运行的安全性、可靠性有较大提高。
电网运行错峰填谷,主变压器实现满负荷高效率运行,取得较好的经济效益。
参考文献:
[1] 张之忠,张炳炎.抑制现代大型炼钢电弧炉对电网公害、对自身
不利的技术研究[C].中国冶金建设协会静补(S VC)技术交流会论文集,1992.
[2] 李士琦.现代电弧炉炼钢[M].北京:原子能出版社,1995.
·信 息·
高压开关电触头铜钨铝碲开发成功
陕西中天火箭公司从2006年下半年立项开发的高压真空开关用铜钨铝碲目前获得成都国光电气股份有限公司的认可,已通过型式实验(12kV400A)并分两批6次供货800多对,这标志着中天火箭公司电触头技术开发走上一个新台阶。
铜钨铝碲作为高压真空接触器材料,截流值低,接近Ag WC,电寿命长,价格便宜,远低于Ag WC,是取代银碳化钨的替代材料,国外多使用价格昂贵的银碳化钨,此产品在国内具有广阔的市场前景。
陕西中天火箭公司特材分厂在市场夹缝中求生存,主营产品是高压开关用钨渗铜,依靠的是北京钢铁研究总院和航天科技集团公司四院共同研制获得国家发明二等奖的耐高温钨渗铜项目,1996年航天41所四凯特种材料公司在该项目的基础上利用特有的钨渗铜技术,把熔渗技术和电触头材料相结合,在原有喉衬和燃气舵工艺基础上有较大改进,使钨铜材料在硬度、密度、电导有较大的提高,金相微观组织满足高压真空的要求。
陕西中天火箭公司特材分厂新建一条生产线,目前该厂的钨铜生产已占国内真空开关市场的70%。
目前,西电东送、三峡工程、农网改造大量的基础建设项目在国家宏观政策的支持下,使高压输变电行业得到突飞猛进的发展,产值从2006年的664万提高到2007年1050万。
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