礦熱爐是一種耗電量巨大的工業(yè)電爐。主要由爐殼，爐蓋、爐襯、短網(wǎng)，水冷系統(tǒng)，排煙系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，電極殼，電極壓放及升降系統(tǒng)，上下料系統(tǒng)，把持器，燒穿器，液壓系統(tǒng)，礦熱爐變壓器及各種電器設(shè)備等組成。

礦熱爐

    根據(jù)礦熱爐的結(jié)構(gòu)特點以及工作特點，礦熱爐的系統(tǒng)電抗的70％是由短網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的，礦熱爐系統(tǒng)損耗如下圖所示

    由上圖可見，短網(wǎng)的損耗占據(jù)了系統(tǒng)自身損耗的70%以上，而短網(wǎng)是一個大電流工作的系統(tǒng)，最大電流可以達到上萬安培，因此短網(wǎng)的性能在很大程度上決定了礦熱爐的性能，由于短網(wǎng)的感抗占整個系統(tǒng)的70%以上，不論是高煙罩開放式爐、矮煙罩半密閉式爐還是全密閉式爐的短網(wǎng)系統(tǒng)的感抗均較大，基于這個原因，礦熱爐的自然功率因數(shù)很難達到0.85以上，絕大多數(shù)的爐子的自然功率因數(shù)都在0.7~0.8之間，較低的功率因數(shù)不僅使變壓器的效率下降，消耗大量的無用功，浪費大量電能，且被電力部分加收額外的電力罰款，同時由于電極的人工控制以及堆料的工藝，導致三相間的電力不平衡加大，最高不平衡度可以達到20％以上，這導致冶煉效率的低下，電費增高，因此提高短網(wǎng)的功率因數(shù)，降低電網(wǎng)不平衡就成了降低能耗，提高冶煉效率的有效手段。如果采取適當?shù)氖侄危岣叨叹W(wǎng)功率因數(shù)，改善電極不平衡度，那么將可以達到以下的效果：

    A、降低生產(chǎn)電耗3%～6％；

    B、提高產(chǎn)品產(chǎn)量5%～15％。

    從而給企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益，而投入的改造費用可以在創(chuàng)造的綜合效益中短期內(nèi)收回。一般情況下為了解決礦熱爐自然功率因數(shù)低下的問題，我國目前多采用在高壓端進行無功補償?shù)姆椒▉斫鉀Q，高壓補償僅僅是提高了高壓側(cè)的功率因數(shù)，但是由于低壓端短網(wǎng)系統(tǒng)的巨大的感抗所產(chǎn)生的無功功率依然在短網(wǎng)系統(tǒng)中流動，同時三相不平衡是由于短網(wǎng)的強相（短網(wǎng)較短故感抗較小、所以損耗較小，輸出較大故名強相）和弱相造成的，因此高壓補償不能解決三相平衡的問題，也沒有達到抵消短網(wǎng)系統(tǒng)無功、提高低壓端功率因數(shù)的作用，由于短網(wǎng)的感抗占整個系統(tǒng)感抗的70％以上，所以不能降低低壓端的損耗，也不能增加變壓器的出力，但可以避免罰款，僅僅是對供電部門有意義。

    相對高壓補償而言，低壓補償?shù)膬?yōu)勢除提高功率因數(shù)外,主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

    1)、提高變壓器、大電流線路利用率，增加冶煉有效輸入功率。

    針對電弧冶煉而言，無功的產(chǎn)生主要是由電弧電流引起的，將補償點前移至短網(wǎng)，就地補償短網(wǎng)的大量無功消耗，提高電源輸入電壓、提高變壓器的出力、增加冶煉有效輸入功率。料的熔化功率是與電極電壓和料比電阻成函數(shù)關(guān)系的，可以簡單表示為P=U2/Z料。由于提高了變壓器的載荷能力，變壓器向爐膛輸入的功率增大,實現(xiàn)增產(chǎn)降耗。

    2)、不平衡補償，改善三相的強、弱相狀況。

    由于三相短網(wǎng)布置和爐體、爐料等總是不平衡的，三相不同的電壓降、不同的功率，就導致了強、弱相現(xiàn)象的形成。采取單相并聯(lián)的方式進行無功補償，綜合調(diào)節(jié)各相補償容量，提高爐心功率密度和坩鍋均勻度，使三相電極的有效工作電壓一致、平衡電極電壓、均衡三相吃料，改善三相的強、弱相狀況，達到增產(chǎn)、降耗的目的。同時，改善三相不平衡現(xiàn)象，改善了爐膛工作環(huán)境，延長了爐子使用壽命。

    3)、降低高次諧波，減少諧波對整個供電設(shè)備的危害，減小變壓器及網(wǎng)絡(luò)附加損耗。

    4)、提高了電能質(zhì)量，改善了系統(tǒng)電氣參數(shù)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

    下圖反應了高壓補償和低壓補償時的無功功率的流動方向。從圖中可以清晰的看出高壓補償不能降低損耗和增加變壓器出力的原因：

    因此目前也有部分單位采取了低壓端進行無功補償?shù)拇胧瑏斫鉀Q以上的問題，在短網(wǎng)端進行補償能夠大幅提高短網(wǎng)端的功率因數(shù)，降低電耗，針對爐變低壓側(cè)短網(wǎng)的大量無功消耗和不平衡性，兼顧有效提高功率因數(shù)而實施無功就地補償技術(shù)改造，從技術(shù)上來講是可靠、成熟的，從經(jīng)濟上來講，投入和產(chǎn)出是成正比的。在礦熱爐低壓側(cè)針對短網(wǎng)無功消耗和其布置長度不一致導致的三相不平衡現(xiàn)象而實施的無功就地補償，無論在提高功率因數(shù)、吸收諧波，還是在增產(chǎn)、降耗上，都有著高壓補償無法比擬的優(yōu)勢。但是由于傳統(tǒng)的補償投切技術(shù)（如采用交流接觸器投切）投切開關(guān)數(shù)量多，成本較高，同時由于工作環(huán)境惡劣，因此壽命受到極大的影響，根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，目前已有的采用傳統(tǒng)方式投切的低壓補償使用壽命很難超過一年，因此給企業(yè)帶來很大的維護量，投資回收周期加長，由于后續(xù)維護費用高，綜合效益不佳。

    低壓補償設(shè)備（礦熱爐短網(wǎng)專用型），為適應礦熱爐的工作特性專門開發(fā)和設(shè)計的用于礦熱爐系統(tǒng)的低壓補償設(shè)備（礦熱爐短網(wǎng)專用型），該控制器具有改善電能質(zhì)量的理想功能，主要具有提高礦熱爐功率因數(shù)、節(jié)約能源、提供電壓支撐、減少閃變等功能。

    該控制器具有以下顯著特點：

    ▲三相分別補償，降低三相不平衡度，有效增產(chǎn)降耗。

    ▲極大改善電壓跌落和閃變。

    ▲任何時刻實現(xiàn)自由投切。

    ▲具有高度的可靠性，可實現(xiàn)免維護以及無人值守。

    ▲多重保護設(shè)計，最大限度避免了電容器以及電子開關(guān)的損壞。（根據(jù)不同客戶制訂）

    ▲顯著提高供電系統(tǒng)利用率。

    ▲主要技術(shù)參數(shù)：

    控制器主要依據(jù)：

    設(shè)計規(guī)范：DL/T597-1996；

    額定電壓：220V；

    基波頻率：50Hz；

    控制物理量：無功功率Q；功率因數(shù)COSΦ；

    無功補償容量單路設(shè)定值：0---9999KVAR

    工作制：連續(xù)工作；

    環(huán)境溫度：-5℃～+70℃；

    相對濕度：日平均不大于95%，月平均不大于90%（戶內(nèi)），不凝露；

    補償方式：分相分級補償。（可根據(jù)客戶需求訂制）

    ▲性能特點

    可分相、分級、循環(huán)、電子開關(guān)投切；

    可分相分級補償。配置完善的保護功能；

    自動控制投切，裝置運行無須人工干預，安全高效。