大同交流电弧炉采用节能型限流电抗器
钢铁业以电弧炉炼钢,在炼钢的过程中,主要可分为:熔解期、氧化期到精炼期3阶段,其中以熔解期负载的变动最为剧烈。此时因原料与石墨电极棒发生短路,产生随机的电弧放电,呈现电流极度不平衡与电弧炉虚功率不规则的变动,并随着铁料熔解程度的不同,负载变化亦相当剧烈,而有非线性之电压变动现象的产生,造成电压闪烁的问题影响电力品质。而在精炼期时钢铁已熔化成液态,电弧之长度稳定而平均,故负载较稳定且功率因数亦较高。
目前台湾对电压闪烁订定之标准为每秒变化10次,其闪烁电压变动率最大容许值为1.5%。故若超过最大容许值时,则必须设法降低其闪烁电压变动率至规定容许值以下。
电弧炉目前应用上有交流(AC)及直流(DC)两种。以交流(AC)电弧炉而言,改善闪烁电压变动率的方法,其中之一则是利用缓冲电抗器与变动负载串联并增加系统阻抗,缓和电极与原料间发生短路时之瞬时过电流,藉电抗器之限流作用改善闪烁电压。
此外在原料熔解期间其熔解速度越快,则引发的电压变动愈大,业者为求熔炼快速,通常会藉着炉用变压器分接头装置,机动提升电弧炉电压或者减少线路电抗值以缩短冶炼时程。
因此,在设置串联之缓冲电抗器时,容量一般采炉用变压器容量的10%,并设计将分接头分作额定电压之10%—7.5%—5.0%—2.5%—0%,以利于电弧炉冶炼时之线路电抗调变使用。
「XTLR串联限流电抗器」具备以下5个特点:一是提高操作的简便性,有别于传统串联缓冲电抗器采无载分接头切换器,必须隔离电弧炉才可改变阻抗,在切换时需断电,并不能有效达到随机电弧炉的阻抗需求。本产品附有载分接头切换器,可在不需断电的情况下切换电抗器分接头。为顺应电弧炉的工作特性,实时改善闪烁电压及适合电弧炉的最佳阻抗,增加设置电抗器的操作便利性及利用率。
接着是降低损耗提高效率,传统的段积式铁心,其间隙部的漏磁通会垂直入射铁心面,铁心表面所产生的漂游损耗较大。采用最先进的辐射状排列铁心,矽钢片呈辐射状排列,漏磁通以平行方向入射铁心,故可有效降低铁心表面所产生的漂游损耗及噪音。并且于外箱内面装有遮磁矽钢片,可有效防止漏磁通直接入射外箱,降低外箱所产生的漂游损耗。
第三个,电抗特性稳定不易发生变化,铁心间隙采用陶瓷材料,特性稳定、收缩率极小,可确保该电抗器长期运转后,仍具有足够的缔紧强度而不松动。
第四、环境保护策略,虽然炼钢业为一高耗能之产业,但却又是推动工业与经济的发展不可或缺的产业。此产品在特性上不论是噪音、损耗方面都优于传统段积式铁心电抗器。其省能源之特性可为这高耗能之产业在环境保护上尽一分心力,并且落实设置缓冲电抗器的目的及有效改善电压闪烁造成的电力品质污染问题。
第五个特色为熔炼效率提升,串联缓冲电抗器为用运于交流电弧炉之省能技术之一。增加设置电抗器的操作便利性即缩短冶炼时程,提升熔炼效率以及减少电力的损耗。