钢铁行业

钢铁行业中广泛运用了各类交直交型、交交变频的轧机、各类辊类负载、电弧炉、转炉、中频炉、矿热炉、压焊机、钢水运送车等设备，它们对电能质量影响很大。

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. 电弧炉负荷特性

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◆  电压波动和闪变：冶炼初期，电极与炉料之间的电弧极不稳定，时起时灭，导致供电系统交替工作在开路和带载状态，电流时断时续。冶炼后期，由于下方炉料的熔化，造成上层炉料的坍塌，极易导致电极间的突发短路，电流时大时小。据统计，电炉电流的变化范围可达电炉变压器额定电流的0～300%，而频率范围则在0.1Hz～30Hz之间。

◆  功率因数低下：为了抑制电压波动和闪变，电炉变压器的短路阻抗甚至高达30%～40%，或者与串联电抗器配合使用。因此，电弧炉负荷属于典型的高感负荷，供电系统的功率因数非常低下，典型值为0.7～   0.8，极限情况甚至达到0.1，为此，企业不仅需要面对来自电炉部门高额的罚款，而且导致冶炼期延长，生产效率降低，有功损耗增加。

◆  三相不平衡：在熔化期，电弧炉的三相电弧各自无规则变化，导致三相电流极不对称。据统计，电炉负荷产生的负序电流正常情况下可达电炉变压器额定电流的25%，一相断弧时可达56%，两相短路并出现第三相断弧时可达86%。

◆  高次谐波：电弧炉负荷的伏安特性呈现明显的非线性关系，会向电网注入大量的谐波电流，造成谐波污染。

  据统计，电弧炉的谐波电流成分要为2～7次，其中2、3次******，其平均值可达基波分量的5%～10%。

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. 解决方案

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选择高压有源静止无功发生装置，滤波通道一般配置2次、3次、4次和5次。

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. 轧机负荷特性

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◆  典型的时变负载，有功和无功功率波动大，容易导致电压波动和闪变；

◆  传动装置的变频器产生大量谐波，如不进行治理，将流入系统中去，造成变压器、电机、电缆发热、振动，降低使用寿命；功率因数低下；

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. 解决方案

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选择高压动态无功补偿装置，滤波通道一般配置3次、5次、7次和11次。

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. 矿热炉负荷特性

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◆  矿热炉主要指硅铁炉、黄磷炉、电石炉、铁合金炉等主要以电阻方式加热的冶炼炉，是一种耗电量巨大的工业电炉。

◆  功率因数低下；大多数矿热炉的自然功率因数都在0.7～0.8 之间，较低的功率因数不仅使变压器的效率下降，消耗大量的无用功，且被电力部门加收高额电力罚款；

◆  三相不平衡；由于电极的人工控制以及堆料的工艺，导致三相间的电力不平衡加大，最高不平衡度可以达到20％以上，冶炼效率的低下；

◆  谐波含量较小，一般不超过10%；负荷波动较小；

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. 解决方案

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采用高压无源滤波装置接于炉变压器的高压端或高压母线侧，在补偿无功的同时还具有滤除部分谐波的功能，不但能够满足无功补偿的需要，经过滤波，注入电网的谐波也能达到标准。