矿热炉无功补偿系统仿真分析.pdf

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1、第32卷第3期计算机仿真2015年3月文章编号：1006—9348(2015)03—0137—06矿热炉无功补偿系统仿真分析兰贞波1，陈锋2，刘飞1，刘波1(1．国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，湖北武汉430074；2．国网安徽省电力公司，安徽合肥230022)摘要：在矿热炉系统工作过程中存在着功率因数低以及三相电流不平衡的现象，不仅消耗了大量的电能，同时也给整个供电系统带来了各种电能质量问题。可以通过对矿热炉系统的无功补偿能很好的解决上述两个问题，提出了以对称分量法为基础的无功补偿方法，并利用负荷正、负序瞬时有

2、功、无功功率理论实现了对矿热炉系统的功率因数和三相平衡度多目标的控制。同时搭建了某矿热炉无功补偿系统的仿真模型，仿真结果表明，改进方法能有效地提高矿热炉系统的功率因数，并降低三相电流不平衡度，为矿热炉无功补偿系统的优化提供了科学的依据。关键词：矿热炉；无功补偿；功率因数；三相平衡度中图分类号：TM743文献标识码：BAnalysisofSubmergedArcFurnaceReactivePowerCompensationSystemLANZhen—b01，CHENFen92，LIUFeil，LIUB01(1．Wuhan

3、NailLimitedLabilityCompanyofStateGridElectricPowerResearchInstitute，WuhanHubei430074，China；2．StateGridAnhuiElectricPowerCompany，HefeiAnhui230022，China)ABSTRACT：Thephenomenonoflowpowerfactorandthinephasecurrentunbalancegenerallyexistintheworkingprocessofsubmergeda

4、rcfurnace，whichnotonlyconsumesalotofenergy，butalsobringsavarietyofpowerqualityproblemstotheentirepowersystem．Reactivepowercompensationofsubmergedarcfurnacesystemcallsolvethesetwoproblems，thispaperpresentsamethodofreactivepowercompensationbasedonsymmetricalcompone

5、nts，andU·seSloadpositiveandnegativesequenceinstantaneousactiveandreactivepowertheorytorealizethesubmergedarcfurnacesystemmulti-objectivecontrolofthepowerfactorandthree-phaseequilibrium．Andasimulationmodelofsubmergedarcfurnacereactivepowercompensationsystemisbuilt

6、．ThesimulationresultsshowthattheproposedmethodCallsolvethelowpowerfactorandphaseimbalanceproblems．KEYWORDS：Submergedarcfurnace：Reactivepowercompensation；Powerfactor；Three-phaseequilibrium1引言矿热炉作为一种在冶金工业广泛应用的设备，其电能消耗支出的费用在总的生产成本中占据着很大的比重，是一种高耗电设备¨。3J，因此，在如何维持和进一步提

7、高生产效率的前提下，最大程度地进行节能降耗已经成为现代铁合金行业必须面对的一个难题。矿热炉主要用于还原冶炼矿石。其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用白培电极，将电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料，并因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续加料，连续作业的一种工业电炉H‘5J。矿热炉存在三相炉料导电性不一致，并消耗大量的无功功率的问题，造成了相当大的电流不平衡，馈入到高压侧时，给整个供电系统带来诸如谐波含量大、功率因收稿13期：2014—05—13修回日期：2014—06—20数低、三相功率不平

8、衡等各种电能质量问题旧。71。目前普遍存在的矿热炉无功补偿方法都是仅从功率因数的角度来进行无功补偿，并不能有效地解决矿热炉系统三相不平衡电流带来的问题，无法同时实现对系统功率因数和三相电流平衡度两方面的提升。文章从满足矿热炉系统三相不平衡度和功率因数的角度出发，提出了以对称分量法为基础的无功补偿方法。通过将负荷的基波