BPFMJ自愈式低电压矿热炉电容器参数

自愈式低电压矿热炉电容器采用的银- 锌- 铝复合边缘加厚金属化膜作为材料。引进*设备、技术、严格按照IEC60831.1:1996 标准生产，主要用于矿热炉二次低压无功补偿，提高功率因数减小冶炼系统无功功率，降低电耗，提高电部的冶炼电压．补偿短网的电压隆等：为高能耗命业的节能降耗提供了新徐径．是国家大力推荐使用的节能*产品。

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．

主要技术指标 main techniqueindessign

• 1. 使用条件：户内-25℃ ~+55℃。湿度≤ 85% RH，海拔≤ 2000 米；
  2. 额定电压：120VAC、150VAC、180VAC、200VAC、230VAC；
  3. 额定容量：1~40Kvar；
  4. 电容允差：0~10%；
  5. 耐压性能： 极间2.15Un 10s， 极壳3000VAC 10s；
  6. 绝缘性能：极壳500VDC1 分钟大于1000MΩ；
  7. 损耗角正切值：tg ≤ 0.1% ( 工频额定电压，温度20℃ )；
  8. zui高允许电压：1.1Un；
  9. zui高允许电流：1.3In；
  10. 自放电特性：切除电网3 分钟后，电容器端子间电压降到75V 以下；
  11. 符合标准：GB/T12747.1-2004 IEC60831.1:11996。
  1.Service conditions:Indoors 25℃ ~55℃ ,humidity ≤ 85% RH．altitude ≤ 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
  
  主要特点 main features
  1. 由于采用银锌铝复合边缘加厚金属化膜作为介质。体积小、重量轻、性能稳定，
  2. 损耗低，实际值低于0.1%，所以电容器自身的能耗低，发热小，温升低，工作寿命长，节能效果佳。
  3. 优良的自愈性能：过电压所造成介质局部击穿能迅速自愈，恢复正常工作,使可靠性大为提高。
  4. 安全性：内装自放电电阻和保险装置，使用安全可靠。
  5. 不漏油：由于采用特种材料作为浸渍剂，常温呈固态，熔点高于75℃，在使用中不漏油，避免环境污染。
  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.
  
  主要规格及外形型尺寸main model ＆ outlinedimension

  产品型号及规格 Types &models	额定电压 Rated voltage (kv)	额定容量 Rated capacity (Kvar)	额定频率 Rated Frecuency (Hz)	额定电容 Rated capacity (uF)	额定电流 Rated Electric current (A)	外型尺寸 Outline dimension (mm) LxBxH	图号 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

  注：本表格所例的高度不包含接线端子的高度，A、B 图型电容器接线端子高度均为55mm。
  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.
  
  矿热炉低压滤波补偿节能改造技术经济效益
  一、项目内容
  矿热炉通过实施低压（短网）滤波补偿节能技术改造，有效降低无功功率和谐波电流，减小三相功率不平衡，解决企业生产电耗高、效率低的问题，具有显著的节电增产、低碳减排效益。
  
  二、矿热炉低压短网滤波补偿节能技术是国家重点节能技术推广项目，具有十分显著的节能效益
  国家*员会2008 年第36 号公告明确指出：为贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》、《*关于加强节能工作的决定》和《*关于印发节能减排综合性工作方案的通知》，加快重点节能技术的推广普及，引导企业采用*的节能新工艺、新技术和新设备，大幅度提高能源利用效率，我们组织编制了《国家重点节能技术推广目录（*批）》。 目录涉及煤炭、电力、钢铁、有色金属、石油石化、化工、建材、机械、纺织等9 个行业，共50 项节能技术。
  《国家重点节能技术推广目录（*批）》中第21 项，矿热炉低压动态无功补偿技术，能有效降低无功功率和谐波电流的流转路径和交换幅值，同时减小三相功率不平衡，解决企业电耗高、效率低的问题。矿热炉低压动态无功补偿技术，其单位节能量按75 硅铁计算可达270-720Kwh/t。
  
  三、矿热炉短网滤波就地补偿技术的原理及特点
  1. 前言
  针对矿热炉变压器低压侧短网的大量无功消耗和不平衡性，采用兼顾有效提高功率因数实施就地滤波补偿节能技术改造，从技术上来讲是可靠、成熟的，从经济上来讲，投入和产出是成正比的。在矿热炉低压侧针对短网无功消耗和其布置长度不一致导致的三相不平衡现象而实施的就地滤波补偿，无论在提高功率因数、吸收谐波，还是在增产、降耗上，都有着高压补偿*的优势。通过平衡、提高三相电极向炉膛的输入功率, 从而达到提高产量、质量和降低电耗的目的，为企业在改善用电系统功率因数、谐波达标的基础上实现节能减排、低碳经济提供了一个新的思路和途径。
  2. 基本原理
  矿热炉电弧冶炼的功率因数都比较低，一般在0.75 左右，这样就需要对供电线路进行无功补偿，使功率因数提高到国家规定的0 .90 或以上，以达到平衡电网无功的目的。针对电弧冶炼工艺而言，无功的产生主要是由电弧电流引起的，而短网的大电流特征决定了无功主要以无功电流的形式体现在短网上，从而造成短网上的有效压降，对无功功率在低压侧进行补偿，则大量无功电流将直接经低压电容器和电弧形成的回路流过，而不再经过补偿点前的短网、变压器及供电网路，从而在提高功率因数的同时，提高了变压器的有效输出功率，降低了变压器、短网的无功消耗。
  3. 矿热炉短网无功就地滤波补偿的特点
  3.1 提高变压器、大电流线路的利用率，增加冶炼有效输入功率
  针对电弧冶炼而言，无功的产生主要是由电弧电流引起的，将补偿点前移至短网，就地补偿短网的大量无功消耗，提高变压器的出力，增加冶炼有效输入功率。
  由于提高了变压器的载荷能力，变压器向炉膛输入的功率将会增大，为提高日产创造了必要条件，对一些不能运行在炉变额定档位的矿热炉子来说，更加具有促进和改善作用。
  另外，对不能运行在炉变额定档位的矿热炉，低压无功就地补偿可以使其在炉变低压侧的无功平衡后达到额定运行状态，其改善后的产量和单耗指标更为可观，一般增产可达到10%、单耗降低2-3%。
  3.2 不平衡补偿，改善三相的强、弱相状况，增产、 降耗
  由于三相短网布置的不平衡，三相不同的电压降就导致了强、弱相现象的形成。从理论上来讲，料的熔化功率是与电极电压和料比电阻成函数关系的，可以简单表示为P=U2/R。
  从这一基本点出发，在三相短网与电极之间相同长度的基本相等点，采取单相并联的方式进行无功补偿，综合调节各相补偿容量，使三相电极的有效工作电压一致，平衡电极电压，均衡三相吃料，改善三相的强、弱相状况。在补偿后根据炉况调节冶炼档位和相关工艺参数，使电极作业面积扩大，达到增产、降耗的目的。
  在低压侧实施三相等量补偿是显而易见的工程方法，其设计思想是在该相补偿容量内再依据补偿点的运行电压水平调节补偿容量，但在运行中可以发现-- 三相补偿容量实际是不一致的, 这一点从矿热炉高压补偿上可以得到验证, 即: 高压无功补偿的实际运行电流三相是不等的。
  Qc=Qe(Uc/Ue)2Ic=Qc/Uc。Uc- 电容器端电压，Ic- 电容器电流，Qc-- 电容器实际容量，Qe-- 电容器额定容量，Ue-- 电容器额定电压。
  导致以上的根本原因是补偿点的电压不同, 而电容器的额定电压相同，因此各相实际的补偿容量是不一致的( 受电容器电压的钳制), 所以在高压侧的无功补偿表现为实际运行电流三相不等。由于三相补偿点电压水平不一，为了使补偿后三相补偿点的运行电压基本一致，那么三相实际补偿容量必然不同。从实践上看：zui强相的短网zui短，其补偿点的相电压降zui大，则其补偿量zui大，其余两相次之。
  导致以上的根本原因是补偿点的电压不同, 而电容器的额定电压相同，因此各相实际的补偿容量是不一致的( 受电容器电压的钳制), 所以在高压侧的无功补偿表现为实际运行电流三相不等。由于三相补偿点电压水平不一，为了使补偿后三相补偿点的运行电压基本一致，那么三相实际补偿容量必然不同。从实践上看：zui强相的短网zui短，其补偿点的相电压降zui大，则其补偿量zui大，其余两相次之。
  由于三相的补偿容量不均，补偿装置必须充分考虑冶炼电压档位、三相短网的各自压降以及电抗器压降对电容器运行电压的影响, 以确保运行时在不均衡容量补偿的前提下达到设计值要求。
  量体裁衣的设计使电容器在安全、接近zui大容量运行的情况下，三相短网的补偿点运行电压水平基本一致，从而节约投资成本、缩短回收期。
  3.3、降低高次谐波，减小变压器及网路附加损耗，提高电力品质。
  冶炼变压器励磁需要3 次谐波，同时电弧冶炼时会产生高次谐波，尤其以3、5、7、11 次zui为严重，如不对此加以限制和吸收，必然恶化电力品质，无论对冶炼设备还是补偿装置，都会产生不利的影响。因此在滤波装置中，我们会根据冶炼的谐波状况将并联电容器设计成滤波回路。根据公式：
  Un=In（nXL-XC/n）→ 0
  Un- 谐波电压， In- 谐波电流，XL- 电抗器感抗值， XC- 电容器容抗值。
  为抑制和吸收n 次以上谐波，应使L-C 调谐频率小于n×50Hz。针对3、5 次谐波，我们将调谐频率分别设计为134Hz、189Hz，以吸收3、5 次谐波。
  3.4 有效提高功率因数
  矿热炉的无功消耗主要在变压器和短网上，实施低压无功就地补偿，不仅补偿了短网和变压器的损耗，还能补偿高压线路的损耗。 相比高压补偿而言,低压无功就地滤波补偿装置在低压侧提供了很大的无功电流，使功率因数的改善对用户更加有实际意义。
  
  四、矿热炉低压( 短网) 滤波补偿改造经济效益评估
  以一台12500KVA 的矿热炉进行低压侧( 短网) 滤波补偿节能改造为例：
  1. 提高功率因数，降低无功损耗的效益：
  功率因数可从0.75 提高到0.92, 企业用电可从功率因数低的罚款到达标合格的效益。
  月产生效益为：12500×20×25×0.3×8.5%=159,375 元
  年产生效益为：159,375 元×12=1,912,500 元
  注: 每天工作20 小时, 每月生产25 天, 电费按每度0.3 元，功率因数从0.75~0.92 的差额费率8.5%。
  2. 降低网损及变压器的铜损、铁损，综合节电率仅按3% 计算的效益：
  月节电效益为：12500×20×25×0.3×3%=56,250 元
  年节电效益为：56,250 元×12=675,000 元
  3. 提高产量仅按8% 计算，其增加产量的效益为：以75# 硅铁市场8000 元/ 吨，按年产量20000t 计算。
  4. 增产效益为：20000t×8%×8000.00/t=12,800,000 元
  5. 减少电力污染、电力品质提高，降低设备事故停产影响和维修成本给企业带来的经济效益。
  6. 减排效益
  1). 减排社会效益
  矿热炉低压短网滤波补偿节电率仅按3% 计算，一台12500KVA 矿热炉年节电量：12500×20×25×12×3%=2,250,000Kwh。
  节电量折算标煤：2,250,000Kwh×0.345Kg/Kwh=776.25t
  折算原煤：776.25t÷0.75=1035t
  减排CO2 温室气体量：1035t×2.49=2577.15t
  减排SO2 酸雨气体量：1035t×0.075=77.63t
  减排NO 酸雨气体量：1035t×0.037=38.3t
  减排粉尘类固体废物量：1035t×0.68=703.8t
  2). 节能减排国家政策奖励效益
  根据能减排国家奖励政策，当节能量达到3000t 以上标煤的项目，国家将按节约每吨标煤予以250 元的奖励。对于多台矿热炉实施节能改造的项目，其企业将得到一笔可观的奖励资金。
  
  五、结论
  1. 项目实施给企业带来年直接经济效益：
  功率因数、谐波电力污染治理达标收益：191.25 万元；
  节约电费收益： 67.5 万元；
  增加产量收益：1280 万元。
  合计收益：1538.75 万元。
  2. 投入产出比：项目改造投入资金约150 万元，投入产出比为：1:10.3。
  3. 减排社会效益：
  减排CO2 温室气体排放量：2577.15t
  减排SO2 酸雨气体排放量：77.63t
  减排NO 酸雨气体排放量：38.3t
  减排粉尘类固体废物排放量：703.8t