"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指標 main techniqueindessign
1. 使用條件：戶內-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3 分鐘后，電容器端子間電壓降到75V 以下；
11. 符合標準：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
主要特點 main features
1. 由于采用銀鋅鋁復合邊緣加厚金屬化膜作為介質。體積小、重量輕、性能穩定，
2. 損耗低，實際值低于0.1%，所以電容器自身的能耗低，發熱小，溫升低，工作壽命長，節能效果佳。
3. 優良的自愈性能：過電壓所造成介質局部擊穿能迅速自愈，恢復正常工作,使可靠性大為提高。
4. 安全性：內裝自放電電阻和保險裝置，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，熔點高于75℃，在使用中不漏油，避免環境污染。
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.
主要規格及外形型尺寸main model ＆ outlinedimension
| 產品型號及規格 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.
礦熱爐低壓濾波補償節能改造技術經濟效益
一、項目內容
礦熱爐通過實施低壓（短網）濾波補償節能技術改造，有效降低無功功率和諧波電流，減小三相功率不平衡，解決企業生產電耗高、效率低的問題，具有顯著的節電增產、低碳減排效益。
二、礦熱爐低壓短網濾波補償節能技術是國家重點節能技術推廣項目，具有十分顯著的節能效益
國家員會2008 年第36 號公告明確指出：為貫徹落實《中華人民共和國節約能源法》、《關于加強節能工作的決定》和《關于印發節能減排綜合性工作方案的通知》，加快重點節能技術的推廣普及，引導企業采用*的節能新工藝、新技術和新設備，大幅度提高能源利用效率，我們組織編制了《國家重點節能技術推廣目錄（批）》。 目錄涉及煤炭、電力、鋼鐵、有色金屬、石油石化、化工、建材、機械、紡織等9 個行業，共50 項高效節能技術。
《國家重點節能技術推廣目錄（批）》中第21 項，礦熱爐低壓動態無功補償技術，能有效降低無功功率和諧波電流的流轉路徑和交換幅值，同時減小三相功率不平衡，解決企業電耗高、效率低的問題。礦熱爐低壓動態無功補償技術，其單位節能量按75 硅鐵計算可達270-720Kwh/t。
三、礦熱爐短網濾波就地補償技術的原理及特點
1. 前言
針對礦熱爐變壓器低壓側短網的大量無功消耗和不平衡性，采用兼顧有效提高功率因數實施就地濾波補償節能技術改造，從技術上來講是可靠、成熟的，從經濟上來講，投入和產出是成正比的。在礦熱爐低壓側針對短網無功消耗和其布置長度不一致導致的三相不平衡現象而實施的就地濾波補償，無論在提高功率因數、吸收諧波，還是在增產、降耗上，都有著高壓補償的優勢。通過平衡、提高三相電極向爐膛的輸入功率, 從而達到提高產量、質量和降低電耗的目的，為企業在改善用電系統功率因數、諧波達標的基礎上實現節能減排、低碳經濟提供了一個新的思路和途徑。
2. 基本原理
礦熱爐電弧冶煉的功率因數都比較低，一般在0.75 左右，這樣就需要對供電線路進行無功補償，使功率因數提高到國家規定的0 .90 或以上，以達到平衡電網無功的目的。針對電弧冶煉工藝而言，無功的產生主要是由電弧電流引起的，而短網的大電流特征決定了無功主要以無功電流的形式體現在短網上，從而造成短網上的有效壓降，對無功功率在低壓側進行補償，則大量無功電流將直接經低壓電容器和電弧形成的回路流過，而不再經過補償點前的短網、變壓器及供電網路，從而在提高功率因數的同時，提高了變壓器的有效輸出功率，降低了變壓器、短網的無功消耗。
3. 礦熱爐短網無功就地濾波補償的特點
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，無功的產生主要是由電弧電流引起的，將補償點前移至短網，就地補償短網的大量無功消耗，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增大，為提高日產創造了必要條件，對一些不能運行在爐變額定檔位的礦熱爐子來說，更加具有促進和改善作用。
另外，對不能運行在爐變額定檔位的礦熱爐，低壓無功就地補償可以使其在爐變低壓側的無功平衡后達到額定運行狀態，其改善后的產量和單耗指標更為可觀，一般增產可達到10%、單耗降低2-3%。
3.2 不平衡補償，改善三相的強、弱相狀況，增產、 降耗
由于三相短網布置的不平衡，三相不同的電壓降就導致了強、弱相現象的形成。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關系的，可以簡單表示為P=U2/R。
從這一基本點出發，在三相短網與電極之間相同長度的基本相等點，采取單相并聯的方式進行無功補償，綜合調節各相補償容量，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、弱相狀況。在補償后根據爐況調節冶煉檔位和相關工藝參數，使電極作業面積擴大，達到增產、降耗的目的。
在低壓側實施三相等量補償是顯而易見的工程方法，其設計思想是在該相補償容量內再依據補償點的運行電壓水平調節補償容量，但在運行中可以發現-- 三相補償容量實際是不一致的, 這一點從礦熱爐高壓補償上可以得到驗證, 即: 高壓無功補償的實際運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-- 電容器實際容量，Qe-- 電容器額定容量，Ue-- 電容器額定電壓。
導致以上的根本原因是補償點的電壓不同, 而電容器的額定電壓相同，因此各相實際的補償容量是不一致的( 受電容器電壓的鉗制), 所以在高壓側的無功補償表現為實際運行電流三相不等。由于三相補償點電壓水平不一，為了使補償后三相補償點的運行電壓基本一致，那么三相實際補償容量必然不同。從實踐上看：相的短網最短，其補償點的相電壓降，則其補償量，其余兩相次之。
導致以上的根本原因是補償點的電壓不同, 而電容器的額定電壓相同，因此各相實際的補償容量是不一致的( 受電容器電壓的鉗制), 所以在高壓側的無功補償表現為實際運行電流三相不等。由于三相補償點電壓水平不一，為了使補償后三相補償點的運行電壓基本一致，那么三相實際補償容量必然不同。從實踐上看：相的短網最短，其補償點的相電壓降，則其補償量，其余兩相次之。
由于三相的補償容量不均，補償裝置必須充分考慮冶煉電壓檔位、三相短網的各自壓降以及電抗器壓降對電容器運行電壓的影響, 以確保運行時在不均衡容量補償的前提下達到設計值要求。
量體裁衣的設計使電容器在安全、接近容量運行的情況下，三相短網的補償點運行電壓水平基本一致，從而節約投資成本、縮短回收期。
3.3、降低高次諧波，減小變壓器及網路附加損耗，提高電力品質。
冶煉變壓器勵磁需要3 次諧波，同時電弧冶煉時會產生高次諧波，尤其以3、5、7、11 次嚴重，如不對此加以限制和吸收，必然惡化電力品質，無論對冶煉設備還是補償裝置，都會產生不利的影響。因此在濾波裝置中，我們會根據冶煉的諧波狀況將并聯電容器設計成濾波回路。根據公式：
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，應使L-C 調諧頻率小于n×50Hz。針對3、5 次諧波，我們將調諧頻率分別設計為134Hz、189Hz，以吸收3、5 次諧波。
3.4 有效提高功率因數
礦熱爐的無功消耗主要在變壓器和短網上，實施低壓無功就地補償，不僅補償了短網和變壓器的損耗，還能補償高壓線路的損耗。 相比高壓補償而言,低壓無功就地濾波補償裝置在低壓側提供了很大的無功電流，使功率因數的改善對用戶更加有實際意義。
四、礦熱爐低壓( 短網) 濾波補償改造經濟效益評估
以一臺12500KVA 的礦熱爐進行低壓側( 短網) 濾波補償節能改造為例：
1. 提高功率因數，降低無功損耗的效益：
功率因數可從0.75 提高到0.92, 企業用電可從功率因數低的罰款到達標合格的效益。
月產生效益為：12500×20×25×0.3×8.5%=159,375 元
年產生效益為：159,375 元×12=1,912,500 元
注: 每天工作20 小時, 每月生產25 天, 電費按每度0.3 元，功率因數從0.75~0.92 的差額費率8.5%。
2. 降低網損及變壓器的銅損、鐵損，綜合節電率僅按3% 計算的效益：
月節電效益為：12500×20×25×0.3×3%=56,250 元
年節電效益為：56,250 元×12=675,000 元
3. 提高產量僅按8% 計算，其增加產量的效益為：以75# 硅鐵市場價8000 元/ 噸，按年產量20000t 計算。
4. 增產效益為：20000t×8%×8000.00/t=12,800,000 元
5. 減少電力污染、電力品質提高，降低設備事故停產影響和維修成本給企業帶來的經濟效益。
6. 減排效益
1). 減排社會效益
礦熱爐低壓短網濾波補償節電率僅按3% 計算，一臺12500KVA 礦熱爐年節電量：12500×20×25×12×3%=2,250,000Kwh。
節電量折算標煤：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). 節能減排國家政策獎勵效益
根據能減排國家獎勵政策，當節能量達到3000t 以上標煤的項目，國家將按節約每噸標煤予以250 元的獎勵。對于多臺礦熱爐實施節能改造的項目，其企業將得到一筆可觀的獎勵資金。
五、結論
1. 項目實施給企業帶來年直接經濟效益：
功率因數、諧波電力污染治理達標收益：191.25 萬元；
節約電費收益： 67.5 萬元；
增加產量收益：1280 萬元。
合計收益：1538.75 萬元。
2. 投入產出比：項目改造投入資金約150 萬元，投入產出比為：1:10.3。
3. 減排社會效益：
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
