矿热炉低频供电的节能分析及低频电源的优势
矿热炉的负载按特性可以分为感抗和电阻两种。矿热炉是用炉料或炉渣的电阻热将电能变成热能进行冶炼的，所以真正做有用功的是电阻上的功率，而感抗上的压降与流过的电流和乘积随电感的充电和放电产生无功功率，用公式可表示为：
式 中 f 为供电电源的频率; L 为高压侧至负载炉体电极之间引线的分布电感;I 为流过变压器二次绕组的相电流。 从该式明显可见， 因炉体尺寸与变压器容量及尺寸、安装位置受现场土建条件确定后，就基本成为定数，是无法改变的。而 I 是炉体容量与产量决定的， I 减少将无法正常生产。所以要降低 UL，唯一可以控制的就是供电电源频率 f，从该式可见 f 是成比例降低，将使感抗压降成倍数下降，如果从 50Hz 降为 0.5Hz，则 UL 相对工频 50Hz 供电可降低 100 倍，降为原来值的 1/100。实际上 f 降低，功率因数提高，无功功率下降，电流 I 降低，实际感抗下降的倍数要高于频率降低的倍数。如某矿热炉额定线电压为 230V，工频供电时，原短网电抗压降为 15%左右，约 34.5V，现改为低频 0.1Hz 供电，短网电抗压降为 0.03%左右，约 0.01035V。这便是低频电源节能的依据。
矿热炉的工频供电仍然是现在冶炼行业主要的供电方式，在生产中出现的功率因数低下、导致的生产效率也比较低，三相不平衡等一系列问题，已经严重制约了我国冶炼领域的发展，伴随着电力电子技术的飞速发展，这就促使了矿热炉供电方式的变革—矿热炉低频电源供电。相比于工频供电方式，低频矿热炉供电的优势如下：
(1)矿热炉低频电源成功的关键就是使频率在 0.1～5Hz 之间实现任意设定，使电压在短网上达到最小的损耗(工频供电的矿热炉生产，短网上的电压损耗可以高达 15%)，提高了入炉功率;
(2)由于矿热炉是一种利用电极端部的电弧热转变为热能，是金属等有用元素从矿石或氧化物中被还原出来的电冶金设备，工频供电的矿热炉在生产过程中会出现燃弧点和弧长不规则变换的问题，而矿热炉低频供电因为其工作频率很低(一般应用在 0.1～5Hz)，几乎相当于直流，因此电弧稳定，发热效率高;
(3)提高电网的功率因数。工频供电的矿热炉电网的功率因数在 0.7～0.85 之间，低频电源供电相当于直流整流，考虑到变压器漏抗的影响，可使电网功率因数达到 0.9以上，提高了入炉功率，从而提高了产量;
(4)矿热炉工频供电交流电流是大量集中在电极的底部和表面的，会产生趋肤效应，电极外表面的电流分布不均匀，导致电极消耗的不规则性，在实际生产过程中导致电极底部和外表面消耗过快，这样就会导致产生的电弧是不稳定的。而低频供通过电极电流可以看作是直流电，就不会有以上工频供电所导致的现象，电极的损耗比较均匀，电极的损耗仅为工频供电的 30%左右;
(5)每一相电极上的电流之间会出现电动力现象，生产中电流切换的时侯，电动力的方向也会随之改变，在炉内发生电磁搅拌现象，相应的会导致热力均匀，铁水温度上升很快，更加促进的炉体内还原反应，降低的冶炼的时间，提高合金品质和质量;
(6)矿热炉在工频状态下从事冶炼的时候会时常发生炉内短路导致高压开关跳闸频率过高， 这样会大大减少高压开关的使用寿命。 当低频电源供电时， 若发生相同的情况，控制板会直接封锁触发脉冲，代替了之前高压开关跳闸这个步骤，重新复位后，冶炼继续。高压开关的使用频率大大降低，节省了原工频供电高压开关容易损坏的更换成本;
(7)在工频供电时，由于短网占据了整个系统电抗的 70%，所以短网的改变对矿热炉的生产起了极大的作用，而低频电源供电使得短网上的电抗大大降低，这就导致对短网的安装要求相比于工频供电显得就不那么重要了，减少了安装的成本;
(8)低频供电的矿热炉相对于工频供电比较，在实际生产中由于电路运行制造的噪音会显得微乎其微;
(9)传统矿热炉供电会产生三相不平衡的问题，导致电网谐波污染严重，低频供电的矿热炉，晶闸管的控制角极小(一般控制在 10°以内)，可以使三相十分平衡，所以解决了传统矿热炉工件时导致电网谐波污染严重的问题。
▼▼▼▼▼
开号之后一直也没建群
多个朋友问加群的事情
扫描下方二维码直接进群
☟扫码加入矿热炉冶炼群☟
使用说明
1、本群仅限交流硅锰炉、硅铁炉、矿棉炉和电石炉生产管理及技术上的问题