我国工厂目前自动化设备不断升级,计算机、电力电子技术的快速发展,给企业带来了更多的效益的同时,电气设备对电源电压质量的要求也越来越高。
冶金钢铁行业在生产中一般采用电弧炉、中频炉、精炼炉或感应炉等,不间断电源、变流装置以及可控硅整流电源在冶金钢铁企业供配电系统中大量使用,大大增加了供配电系统中的非线性负荷,从而引起供电电压波形畸变,给电网注入了大量谐波,供电质量下降,对供配电系统造成严重的危害,制约着企业生产效率的提高。
冶金行业的电能质量问题都是由什么引起的呢?
1、能耗大、负荷高度集中
冶金行业属于高耗能行业,冶金工厂拥有为数众多的大型设备,这些设备运转都依托电力驱动,并且随着冶金行业的发展,很多冶金企业大力开展扩容改造工程,随之而来的是厂内变压器的负载激增。
冶金企业不仅有高电压高功率的电炉、制氧机,还有当功率电动机等传送设备,也存在着大量的照明及生活用电设备。
2、无功补偿和谐波治理问题突出
冶金工厂里电磁加热炉和轧机等电动机的设备均属于感性负荷,高电压、大电流设备运行时起制动频繁、负荷冲击大。
大量感性负载的投入使用变流器驱动,非线性负载将产生大量谐波污染,电弧电阻的非线性和瞬变性会产生高次谐波,加之中频炉整流装置的存在也产生大量谐波,低中高次谐波,造成了严重的电压畸变,高次谐波本身也对设备的运行安全构成了严重的威胁。所以治理谐波是控制冶金企业电能质量的重要一环。
3、电压波动大,存在严重的电压闪变
电压波动大,主要是和负载有关系。冶金企业的用电设备具有容量大、大部分为感性负荷、负荷冲击大起制动快速性、自动化程度高、工作连续性等特点,这就导致冶金行业的电压不可能是一条直线,严重的电压波动和闪变,反过来又对设备安全产生重大影响。
4、功率因数低
由于冶金行业轧机、电弧炉、中频炉等非线性负载,也造成了企业的功率因数低下等问题,面临着来自电力管理部门的高额罚款。
5、电网严重三相不平衡,产生负序电流
交流电炉运行时由于三相电弧不对称,会产生负序电流,并且由于谐波的存在,还会引起零序电流等更多的问题。
以上是冶金行业在电能质量方面存在的问题,而企业为了提高生产效率、减少设备损坏往往会采取相应的补救措施,针对电压短时波动问题,要优化配电网运行方式,对大负载采用单独供电方式。
对大容量、大功率电炉或中高频加热炉可直接接入变压器,由单台变压器单独供电。
针对无功补偿及谐波治理可采取电容器加电抗器的方式,根据企业设备用电的实际情况,采取就地补偿或者集中补偿,主要是提高功率因数,减少谐波含量,减轻电网压力,最大限度的提高电能质量