PDF《簿己.渤》

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9 9 8年第7期节能・7'摘要举例说明了中 频感 应 电妒 系统 的 制操作对于提高系统效率具有十分重要的意 关 键词 塑 堕皇电 炉 墨竺 苎圭1前言中频 感 应电 炉 成套 装置 一般 包括配电系 统(电力变 压器)变频装置(中频 电源 ) , 感应负载(中频 电炉)和馈线(包括工频馈 线中频馈线) 等几 部分.

如图l所示 . 圈1中频感应 电炉 系统图 所谓中频 电源 是指利用电力电子器件一品闸管将 电 阿的 三相 工频 (

5 0 Hz ) 电能变 为单相中频 (通常指400―1 ㈣ Hz ) 电能的频率变换 装置.它 主要 用作感应加热电源 , 适用于精 密铸 造、熔炼、透热锻造,淬火 . 钎 焊等 工艺又由于它 具有效率高.控制操作方便维护简单 、 噪声 低、体积小等优 点,自70年 代初 国 内第一 台 中频 电 源诞 生以来,中频感应电炉 已在全国的机 械、冶金电力, 铁道、交通,纺织以及国防 工 业等各 部 门得 以广 泛应 用 .随着 我国 政 府对 节能 和 环保 越来越重 视,中频 感应电炉正逐渐取代煤炉油炉 、 焦炭炉以及 中频 发电机组等 .它在 电力 能耗 中所 占的 比重也 越来 越大.它的单机容量目前在国内已达到3000kW.作 为大 功率 动 力装 置,节能是 重要 而 永恒 的 主题. 下 面就 中频 感应电炉 关于 系统 效率问题 作一 探寸中频 感应电炉 系 统效 率除 了与 中频 电源、中频 电炉 本身 的效 率特 性有关外,中频电源 与功率匹配, 合理的馈 电方 式和 正确及 时 的控 簿己.渤 中频 电炉 和 电力 变压器 的功率容量匹配、线路馈电方式 以及控制操作 等有着 极其 密 切的关 系.而且,后者 往 往起 主导 和 关键性 作用 .

2 系统 匹配 与效 率'2.1中频电源与 中频 电 炉的 匹配 就熔 炼用 中频 电炉 而言,常规的中频 电源 功 率配 置 如下 : 电炉()150250500100015003(:OO电源 ( k W1

1 0

0 1

6 0

2 5

0 5

0 0

7 5

0 1

5 0

0 目前, 国内所使用 的感应 熔炼 炉, 多数为500kg的 中频 电炉 . 它为 例,通常配用

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0 k W

0 的 中频 电源.熔炼时间一 般为每炉

2 h . 吨耗约为800kWh .尽管 中频 电源和 电炉 本身的电教 率 特性均 相 当理 想,但由于其 所配置的电源功率偏低,吨耗仍 然偏高.1997年 , 我们反常规地作了大马拉 小车试验在保持中频电源和中频 电炉本 身 有较好 的电效 率特性 前提下 , 将 电源额定功率由原来的

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0 k W 改为350kW, 甚至400kW结果熔 炼 时间 大为缩短,大约为每炉 l h 由 于缩 短 了加热 时间, 减少了辐 射和传导所 引起 的 热量损 失.系统总效率提高了约 l

2 .

5 %, 吨耗 降 为约

7 0

0 k Wh .这一 改进方案的实施, 节能效果较为明显,并深得用户的欢迎.当然 , 这 一方 案受制于用 户现有变压器的容量.2电力变 压器 与 中频 电源 的 匹配 电 力变 压器 的容 量 较大 地超 过 中频 电源 的额定容量,固然是一种资源的浪费,但电力变――1―_ T ―1I r 维普资讯 http://www.cqvip.com ・

8 ・ 节能1998年 第 7期 压器的容 量等 于甚 至小于中频 电源 本身 所具 有 的额 定容量时, 其系统效率将受到一定的影 响. 这时, 由于电力变压器容量相对偏小,迫使中频 电 源的 限流 值适当下 调,系统的电效 率和热效 率 均受 损失 假如 不 改变 中频 电源 的限 流值 , 电力 变压器在电炉料较满时,便会发生超负荷 运 行状态 .这时中频 电源 的 进线 电压将 因压 降严 重而得 不 到保 证 .有 些电网电 压本身 不理 想时,甚至 会低于360V而在 同样 负载情况下,功率 与 电压 平 方成 正比, 即Po c . 中频电源则 因进线 电压太 低,而导致输出功 率严重不足 . 不仅降 低 了电效 率,而且严重降低了热效率,系统的总效率也必然严重下降此外,还将 影响电力 变 压器 的使 用 寿命 曾经有 一 家地 处 浙江 山 区的小 型 铸造 厂, 其250kW的电源配用240kvA的 电力 变压器.在重炉 时,进线电压降为约360V,每炉 熔炼时间长达