電弧爐廠家:電弧爐對電能效率的影響
4.1電弧爐的用電環境和狀況
用于冶煉的電弧爐一般有三個特征工作階段:
· 開始熔化階段,固體爐料熔化,能量需求最大
· 初精煉及加熱階段
· 精煉期,此階段輸入能量只需平衡熱損壞
普通交流電弧爐的冶煉周期約為3~8h,取決于供電電路參數、電爐容量和冶煉的工藝等。熔化期約0.5~2h,為三相不對稱的沖擊負荷,電流極不穩定,消耗電能大、約占總耗電量的60%~70%。氧化和還原的精煉期電壓波動和耗電量都顯著降低。
在廢鋼冶煉時電弧爐的工作特性為:
· 在開始熔化時電弧頻繁出現截斷和重新燃弧
· 全熔化期出現電弧波動,并導致電流急劇變化
· 發生塌料導致短路
普通電弧爐回路工作點的功率因素范圍在0.8~0.85之間;對于高功率的電弧爐,在0.7~0.8之間。較低的功率因素必然造成電能效率的低下。

電弧爐廠家:電弧爐對電能效率的影響
電弧爐對于電能的浪費主要表現在二個方面,一是功率因素較低,二是在熔化期間產生大量的閃變和諧波。
閃變是引起諸如諧波失真、電壓電流失相等等多種副作用的最主要原因。"閃變"(Transients)是交流正弦波電路上電流與電壓的一種瞬態畸變。其主要的表現形式為浪涌、尖峰、諧波等。美國著名能源理論家赫斯菲爾德博士認為,這種畸變的主要特點是超高壓、超高速、超高頻次。
超高壓:指閃變尖峰高出正常電壓幅值的2-50倍,最高可達500-10000伏。
超高速:指閃變尖峰發生在極短的時間內,它可以在數萬億(百萬的二次冪)分之一秒內完成從迸發到消失的過程。
超高頻次:指閃變尖峰的活動十分頻繁,可以說閃變無時不在、無處不在,一盞燈的開關、一個家用電器的啟動、甚至電腦鍵盤或鼠標的點擊,就有數十個閃變產生,電壓高達500-1200伏。
即使到目前,這些高壓高頻次的閃變作為敏感電力設備被破壞原因之一的事實仍然被忽視。而且另一方面,我們知道,電功等于電流和電壓的乘積,電壓或電流的瞬時增長會導致更大的瞬時消耗功率,由于電弧爐加熱端是阻性負荷,這些瞬時電壓或電流不能參與電弧爐的起弧和加熱,只能以無效功率的形式通過反饋到感性負荷中以鐵損和線損的形式散發,而電弧爐系統中的感性負荷是變壓器,這些瞬時無效功率在變壓器中的消耗對于冶煉過程沒有任何貢獻,這是在電弧爐工作時長期未予考慮的。
暫且不考慮電弧爐由于功率因素較低產生的電能浪費現象,僅考慮在冶煉熔化期產生的大量閃變,我們就可以知道,電弧爐的電能效率相對于平穩運行(產生閃變數量很少)的同等額定功率的設備來說也是較低的。
抑制或還原電弧爐在冶煉熔化期產生的閃變的數量和閃變尖峰值,將這部分無效功率轉變為有效功率,既可以提高電弧爐的電能效率,節省電能,也可以消除其對電網的沖擊和污染,同時對敏感電力設備起到保護作用。
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