"SHANGRONG"brａnd self-healing LV submerged-arc furnace purposed capacitor adopts the international advanced silverzn-Al compound edgethickened etallized film.The company introduces international advanced equipment and technology. carries out production strictly accordingto IEC60831.1:1996 The products are mainly applied to secondary LV reactive compensation of submerged-arc furnace．used to improve thepower factor and reduce reactive power of smelting system.reduce power consumption,increase smelting voltage,compensate voltage drop of short net;it provides new ways for energy saving for high energy onsumption enterprise,really is the ideal product responding to the energysaving recommendation of the government．
BPFMJ自愈式礦熱爐專用低壓電容器主要技術(shù)指標(biāo) main techniqueindessign
1. 使用條件：戶內(nèi)-25℃ ~+55℃。濕度≤ 85% RH，海拔≤ 2000 米；2. 額定電壓：120VAC、150VAC、180VAC、200VAC、230VAC；
3. 額定容量：1~40Kvar；
4. 電容允差：0~10%；
5. 耐壓性能： 極間2.15Un 10s， 極殼3000VAC 10s；
6. 絕緣性能：極殼500VDC1 分鐘大于1000MΩ；
7. 損耗角正切值：tg ≤ 0.1% ( 工頻額定電壓，溫度20℃ )；
8. 允許電壓：1.1Un；
9. 允許電流：1.3In；
10. 自放電特性：切除電網(wǎng)3 分鐘后，電容器端子間電壓降到75V 以下；
11. 符合標(biāo)準(zhǔn)：GB/T12747.1-2004 IEC60831.1:11996。
1.Service conditions:Indoors 25℃ ~55℃ ,humidity ≤ 85% RH．a(chǎn)ltitude ≤ 2000m;
2.Rated voltage:120VAC.150VAC.180VAC.200VAC.230VAC ;
3.Rated capacity:1~40Kvar;
4.Capacitance allowance:0~10% ;
5.Resistance to pressure:Poleto pole 2.15Un 1Os,pole to housing 3000VAC 10s;
6.Insulationproperty:Poleto housing 500VDC 1minhigher than1000MΩ.
7.Loss tangent:tg ￡≤ 0.1% (power frequency rated voltage, temperature 20℃ );
8.Max allowable voltage:1.1Un;
9.Max allowable current:1.3In;
10.Self-discharge characteristic:Voltage among terminals of capacitor should drop to 75V below after 3min of cutting off the power grid;
11.In accordance with standards:GB/T12747.1.2004. IEC60831.1:11996
主要特點(diǎn) main features
1. 由于采用銀鋅鋁復(fù)合邊緣加厚金屬化膜作為介質(zhì)。體積小、重量輕、性能穩(wěn)定，
2. 損耗低，實(shí)際值低于0.1%，所以電容器自身的能耗低，發(fā)熱小，溫升低，工作壽命長，節(jié)能效果佳。
3. 優(yōu)良的自愈性能：過電壓所造成介質(zhì)局部擊穿能迅速自愈，恢復(fù)正常工作,使可靠性大為提高。
4. 安全性：內(nèi)裝自放電電阻和保險(xiǎn)裝置，使用安全可靠。
5. 不漏油：由于采用特種材料作為浸漬劑，常溫呈固態(tài)，熔點(diǎn)高于75℃，在使用中不漏油，避免環(huán)境污染。
1.As it takes silve.zn-Al compound edge thickened metallized film as medium.it has advantages of compact volume.light weight，stable performance,etc．
2.Low loss,actual value lower than 0.1%.conseouentlv.the capacitor itself is featured with low energy consumption.10w heat.10w temperature-rise,long service life.favorable energy saving efficiency．
3.Excellent self-healing property:Partial breakdown of medium caused by over-voltage can self-heal quickly.ａnd resume normal operation.This Droperty improves the reliability of product sharply．
4.Satety:Inner lnstalled with self-discharge resistance and safety device.it is safe and reliable to operate．
5.Oil tight:It adopts special material as impregnant.it will be in solid state at normal temperature. melting point higher than 75℃ .oil tight and avoid environmental pollution during operation.
主要規(guī)格及外形型尺寸main model ＆ outlinedimension
| 產(chǎn)品型號及規(guī)格 Types &models | 額定電壓 Rated voltage (kv) | 額定容量 Rated capacity (Kvar) | 額定頻率 Rated Frecuency (Hz) | 額定電容 Rated capacity (uF) | 額定電流 Rated Electric current (A) | 外型尺寸 Outline dimension (mm) LxBxH | 圖號 Diagram number |
| BPFMJ0.12-10-1 | 0.12 | 10 | 50 | 2211 | 83.3 | 310x125x210 | B |
| BPFMJ0.12-12-1 | 0.12 | 12 | 50 | 2654 | 100 | 310x125x260 | B |
| BPFMJ0.15-10-1 | 0.15 | 10 | 50 | 1415 | 66.6 | 215x98x270 | A |
| BPFMJ0.15-12-1 | 0.15 | 12 | 50 | 1698 | 80 | 215x98x310 | A |
| BPFMJ0.15-15-1 | 0.15 | 15 | 50 | 2123 | 100 | 310x125x210 | B |
| BPFMJ0.15-16-1 | 0.15 | 16 | 50 | 2264 | 106.6 | 310x125x230 | B |
| BPFMJ0.18-10-1 | 0.18 | 10 | 50 | 983 | 55.5 | 215x98x200 | A |
| BPFMJ0.18-12-1 | 0.18 | 12 | 50 | 1179 | 66.6 | 215x98x250 | A |
| BPFMJ0.18-15-1 | 0.18 | 15 | 50 | 1474 | 83.3 | 215x98x270 | A |
| BPFMJ0.18-16-1 | 0.18 | 16 | 50 | 1572 | 88.8 | 215x98x270 | A |
| BPFMJ0.18-20-1 | 0.18 | 20 | 50 | 1965 | 111.1 | 215x98x330 | B |
| BPFMJ0.2-16-1 | 0.2 | 16 | 50 | 1273 | 80 | 215x98x250 | A |
| BPFMJ0.2-20-1 | 0.2 | 20 | 50 | 1592 | 100 | 215x98x270 | A |
| BPFMJ0.2-25-1 | 0.2 | 25 | 50 | 1990 | 125 | 215x98x330 | B |
| BPFMJ0.23-20-1 | 0.23 | 20 | 50 | 1204 | 86.9 | 215x98x250 | A |
| BPFMJ0.23-25-1 | 0.23 | 25 | 50 | 1505 | 108.7 | 215x98x310 | A |
| BPFMJ0.23-30-1 | 0.23 | 30 | 50 | 1806 | 130.4 | 215x98x330 | B |
Note: Height listed in this table does not contain the height of connection terminal, and height of connection terminals of A and B type capacitors is 55mm.
礦熱爐低壓濾波補(bǔ)償節(jié)能改造技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益
一、項(xiàng)目內(nèi)容
礦熱爐通過實(shí)施低壓（短網(wǎng)）濾波補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)改造，有效降低無功功率和諧波電流，減小三相功率不平衡，解決企業(yè)生產(chǎn)電耗高、效率低的問題，具有顯著的節(jié)電增產(chǎn)、低碳減排效益。
二、礦熱爐低壓短網(wǎng)濾波補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)是國家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣項(xiàng)目，具有十分顯著的節(jié)能效益
國家員會(huì)2008 年第36 號公告明確指出：為貫徹落實(shí)《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《關(guān)于加強(qiáng)節(jié)能工作的決定》和《關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》，加快重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)的推廣普及，引導(dǎo)企業(yè)采用*的節(jié)能新工藝、新技術(shù)和新設(shè)備，大幅度提高能源利用效率，我們組織編制了《國家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄（批）》。 目錄涉及煤炭、電力、鋼鐵、有色金屬、石油石化、化工、建材、機(jī)械、紡織等9 個(gè)行業(yè)，共50 項(xiàng)高效節(jié)能技術(shù)。
《國家重點(diǎn)節(jié)能技術(shù)推廣目錄（批）》中第21 項(xiàng)，礦熱爐低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)，能有效降低無功功率和諧波電流的流轉(zhuǎn)路徑和交換幅值，同時(shí)減小三相功率不平衡，解決企業(yè)電耗高、效率低的問題。礦熱爐低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)，其單位節(jié)能量按75 硅鐵計(jì)算可達(dá)270-720Kwh/t。
三、礦熱爐短網(wǎng)濾波就地補(bǔ)償技術(shù)的原理及特點(diǎn)
1. 前言
針對礦熱爐變壓器低壓側(cè)短網(wǎng)的大量無功消耗和不平衡性，采用兼顧有效提高功率因數(shù)實(shí)施就地濾波補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)改造，從技術(shù)上來講是可靠、成熟的，從經(jīng)濟(jì)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(dǎo)致的三相不平衡現(xiàn)象而實(shí)施的就地濾波補(bǔ)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(bǔ)償?shù)膬?yōu)勢。通過平衡、提高三相電極向爐膛的輸入功率, 從而達(dá)到提高產(chǎn)量、質(zhì)量和降低電耗的目的，為企業(yè)在改善用電系統(tǒng)功率因數(shù)、諧波達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)提供了一個(gè)新的思路和途徑。
2. 基本原理
礦熱爐電弧冶煉的功率因數(shù)都比較低，一般在0.75 左右，這樣就需要對供電線路進(jìn)行無功補(bǔ)償，使功率因數(shù)提高到國家規(guī)定的0 .90 或以上，以達(dá)到平衡電網(wǎng)無功的目的。針對電弧冶煉工藝而言，無功的產(chǎn)生主要是由電弧電流引起的，而短網(wǎng)的大電流特征決定了無功主要以無功電流的形式體現(xiàn)在短網(wǎng)上，從而造成短網(wǎng)上的有效壓降，對無功功率在低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，則大量無功電流將直接經(jīng)低壓電容器和電弧形成的回路流過，而不再經(jīng)過補(bǔ)償點(diǎn)前的短網(wǎng)、變壓器及供電網(wǎng)路，從而在提高功率因數(shù)的同時(shí)，提高了變壓器的有效輸出功率，降低了變壓器、短網(wǎng)的無功消耗。
3. 礦熱爐短網(wǎng)無功就地濾波補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)
3.1 提高變壓器、大電流線路的利用率，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(bǔ)償點(diǎn)前移至短網(wǎng)，就地補(bǔ)償短網(wǎng)的大量無功消耗，提高變壓器的出力，增加冶煉有效輸入功率。
由于提高了變壓器的載荷能力，變壓器向爐膛輸入的功率將會(huì)增大，為提高日產(chǎn)創(chuàng)造了必要條件，對一些不能運(yùn)行在爐變額定檔位的礦熱爐子來說，更加具有促進(jìn)和改善作用。
另外，對不能運(yùn)行在爐變額定檔位的礦熱爐，低壓無功就地補(bǔ)償可以使其在爐變低壓側(cè)的無功平衡后達(dá)到額定運(yùn)行狀態(tài)，其改善后的產(chǎn)量和單耗指標(biāo)更為可觀，一般增產(chǎn)可達(dá)到10%、單耗降低2-3%。
3.2 不平衡補(bǔ)償，改善三相的強(qiáng)、弱相狀況，增產(chǎn)、 降耗
由于三相短網(wǎng)布置的不平衡，三相不同的電壓降就導(dǎo)致了強(qiáng)、弱相現(xiàn)象的形成。從理論上來講，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/R。
從這一基本點(diǎn)出發(fā)，在三相短網(wǎng)與電極之間相同長度的基本相等點(diǎn)，采取單相并聯(lián)的方式進(jìn)行無功補(bǔ)償，綜合調(diào)節(jié)各相補(bǔ)償容量，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(qiáng)、弱相狀況。在補(bǔ)償后根據(jù)爐況調(diào)節(jié)冶煉檔位和相關(guān)工藝參數(shù)，使電極作業(yè)面積擴(kuò)大，達(dá)到增產(chǎn)、降耗的目的。
在低壓側(cè)實(shí)施三相等量補(bǔ)償是顯而易見的工程方法，其設(shè)計(jì)思想是在該相補(bǔ)償容量內(nèi)再依據(jù)補(bǔ)償點(diǎn)的運(yùn)行電壓水平調(diào)節(jié)補(bǔ)償容量，但在運(yùn)行中可以發(fā)現(xiàn)-- 三相補(bǔ)償容量實(shí)際是不一致的, 這一點(diǎn)從礦熱爐高壓補(bǔ)償上可以得到驗(yàn)證, 即: 高壓無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)際運(yùn)行電流三相是不等的。
Qc=Qe(Uc/Ue)2Ic=Qc/Uc。Uc- 電容器端電壓，Ic- 電容器電流，Qc-- 電容器實(shí)際容量，Qe-- 電容器額定容量，Ue-- 電容器額定電壓。
導(dǎo)致以上的根本原因是補(bǔ)償點(diǎn)的電壓不同, 而電容器的額定電壓相同，因此各相實(shí)際的補(bǔ)償容量是不一致的( 受電容器電壓的鉗制), 所以在高壓側(cè)的無功補(bǔ)償表現(xiàn)為實(shí)際運(yùn)行電流三相不等。由于三相補(bǔ)償點(diǎn)電壓水平不一，為了使補(bǔ)償后三相補(bǔ)償點(diǎn)的運(yùn)行電壓基本一致，那么三相實(shí)際補(bǔ)償容量必然不同。從實(shí)踐上看：相的短網(wǎng)最短，其補(bǔ)償點(diǎn)的相電壓降，則其補(bǔ)償量，其余兩相次之。
導(dǎo)致以上的根本原因是補(bǔ)償點(diǎn)的電壓不同, 而電容器的額定電壓相同，因此各相實(shí)際的補(bǔ)償容量是不一致的( 受電容器電壓的鉗制), 所以在高壓側(cè)的無功補(bǔ)償表現(xiàn)為實(shí)際運(yùn)行電流三相不等。由于三相補(bǔ)償點(diǎn)電壓水平不一，為了使補(bǔ)償后三相補(bǔ)償點(diǎn)的運(yùn)行電壓基本一致，那么三相實(shí)際補(bǔ)償容量必然不同。從實(shí)踐上看：相的短網(wǎng)最短，其補(bǔ)償點(diǎn)的相電壓降，則其補(bǔ)償量，其余兩相次之。
由于三相的補(bǔ)償容量不均，補(bǔ)償裝置必須充分考慮冶煉電壓檔位、三相短網(wǎng)的各自壓降以及電抗器壓降對電容器運(yùn)行電壓的影響, 以確保運(yùn)行時(shí)在不均衡容量補(bǔ)償?shù)那疤嵯逻_(dá)到設(shè)計(jì)值要求。
量體裁衣的設(shè)計(jì)使電容器在安全、接近容量運(yùn)行的情況下，三相短網(wǎng)的補(bǔ)償點(diǎn)運(yùn)行電壓水平基本一致，從而節(jié)約投資成本、縮短回收期。
3.3、降低高次諧波，減小變壓器及網(wǎng)路附加損耗，提高電力品質(zhì)。
冶煉變壓器勵(lì)磁需要3 次諧波，同時(shí)電弧冶煉時(shí)會(huì)產(chǎn)生高次諧波，尤其以3、5、7、11 次嚴(yán)重，如不對此加以限制和吸收，必然惡化電力品質(zhì)，無論對冶煉設(shè)備還是補(bǔ)償裝置，都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。因此在濾波裝置中，我們會(huì)根據(jù)冶煉的諧波狀況將并聯(lián)電容器設(shè)計(jì)成濾波回路。根據(jù)公式：
Un=In（nXL-XC/n）→ 0
Un- 諧波電壓， In- 諧波電流，XL- 電抗器感抗值， XC- 電容器容抗值。
為抑制和吸收n 次以上諧波，應(yīng)使L-C 調(diào)諧頻率小于n×50Hz。針對3、5 次諧波，我們將調(diào)諧頻率分別設(shè)計(jì)為134Hz、189Hz，以吸收3、5 次諧波。
3.4 有效提高功率因數(shù)
礦熱爐的無功消耗主要在變壓器和短網(wǎng)上，實(shí)施低壓無功就地補(bǔ)償，不僅補(bǔ)償了短網(wǎng)和變壓器的損耗，還能補(bǔ)償高壓線路的損耗。 相比高壓補(bǔ)償而言,低壓無功就地濾波補(bǔ)償裝置在低壓側(cè)提供了很大的無功電流，使功率因數(shù)的改善對用戶更加有實(shí)際意義。
四、礦熱爐低壓( 短網(wǎng)) 濾波補(bǔ)償改造經(jīng)濟(jì)效益評估
以一臺(tái)12500KVA 的礦熱爐進(jìn)行低壓側(cè)( 短網(wǎng)) 濾波補(bǔ)償節(jié)能改造為例：
1. 提高功率因數(shù)，降低無功損耗的效益：
功率因數(shù)可從0.75 提高到0.92, 企業(yè)用電可從功率因數(shù)低的罰款到達(dá)標(biāo)合格的效益。
月產(chǎn)生效益為：12500×20×25×0.3×8.5%=159,375 元
年產(chǎn)生效益為：159,375 元×12=1,912,500 元
注: 每天工作20 小時(shí), 每月生產(chǎn)25 天, 電費(fèi)按每度0.3 元，功率因數(shù)從0.75~0.92 的差額費(fèi)率8.5%。
2. 降低網(wǎng)損及變壓器的銅損、鐵損，綜合節(jié)電率僅按3% 計(jì)算的效益：
月節(jié)電效益為：12500×20×25×0.3×3%=56,250 元
年節(jié)電效益為：56,250 元×12=675,000 元
3. 提高產(chǎn)量僅按8% 計(jì)算，其增加產(chǎn)量的效益為：以75# 硅鐵市場價(jià)8000 元/ 噸，按年產(chǎn)量20000t 計(jì)算。
4. 增產(chǎn)效益為：20000t×8%×8000.00/t=12,800,000 元
5. 減少電力污染、電力品質(zhì)提高，降低設(shè)備事故停產(chǎn)影響和維修成本給企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益。
6. 減排效益
1). 減排社會(huì)效益
礦熱爐低壓短網(wǎng)濾波補(bǔ)償節(jié)電率僅按3% 計(jì)算，一臺(tái)12500KVA 礦熱爐年節(jié)電量：12500×20×25×12×3%=2,250,000Kwh。
節(jié)電量折算標(biāo)煤：2,250,000Kwh×0.345Kg/Kwh=776.25t
折算原煤：776.25t÷0.75=1035t
減排CO2 溫室氣體量：1035t×2.49=2577.15t
減排SO2 酸雨氣體量：1035t×0.075=77.63t
減排NO 酸雨氣體量：1035t×0.037=38.3t
減排粉塵類固體廢物量：1035t×0.68=703.8t
2). 節(jié)能減排國家政策獎(jiǎng)勵(lì)效益
根據(jù)能減排國家獎(jiǎng)勵(lì)政策，當(dāng)節(jié)能量達(dá)到3000t 以上標(biāo)煤的項(xiàng)目，國家將按節(jié)約每噸標(biāo)煤予以250 元的獎(jiǎng)勵(lì)。對于多臺(tái)礦熱爐實(shí)施節(jié)能改造的項(xiàng)目，其企業(yè)將得到一筆可觀的獎(jiǎng)勵(lì)資金。
五、結(jié)論
1. 項(xiàng)目實(shí)施給企業(yè)帶來年直接經(jīng)濟(jì)效益：
功率因數(shù)、諧波電力污染治理達(dá)標(biāo)收益：191.25 萬元；
節(jié)約電費(fèi)收益： 67.5 萬元；
增加產(chǎn)量收益：1280 萬元。
合計(jì)收益：1538.75 萬元。
2. 投入產(chǎn)出比：項(xiàng)目改造投入資金約150 萬元，投入產(chǎn)出比為：1:10.3。
3. 減排社會(huì)效益：
減排CO2 溫室氣體排放量：2577.15t
減排SO2 酸雨氣體排放量：77.63t
減排NO 酸雨氣體排放量：38.3t
減排粉塵類固體廢物排放量：703.8t
