矿热炉是一种广泛应用于冶金工业的大功率高耗电设备,其电能消耗在生产总成本中占很大的比重。由于矿热炉电弧的非线性及铁合金冶炼过程中的炉料的变化、工况波动等的影响,使得矿热炉的工况不稳定,不仅影响产品的质量,而且导致电耗高。因此研究矿热炉供电系统的参数计算和负载特性分析,对矿热炉冶炼过程的控制和改善炉况、提高企业生产效率和产品质量、降低能耗有重要的意义。本文以12500kVA矿热炉及其供电系统为研究对象,研究矿热炉供电系统参数计算与负载特性分析。首先对矿热炉供电系统低压侧各组成环节进行了分析,计算了对应等效电路的参数,建立了矿热炉供电系统计算模型,重点研究三相短网阻抗不对称对矿热炉运行工况的影响。三相短网分布位置不对称、长度上不相等,引起三相阻抗不对称,导致在三相电极电流平衡的情况下熔池三相功率不平衡的问题及对工况的影响。中型矿热炉供电变压器高压侧及熔池的中心点都未引出,导致三相的相电量参数难以测量,提出了通过在电炉变压器高压侧的电压互感器构造电源零点和在低压侧构造熔池中心点的方案,获取三相供电系统各相的相电压及各相电极的电压。建立了矿热炉三相负载模型,分析矿热炉冶炼过程中各相电量参数的变化,以及负载特性对矿热炉运行工况的影响。由于功率因数降低,三相功率不平衡,增加了冶炼过程的电耗。利用实测数据和基于曲线拟合技术的三次样条插值方法建立了矿热炉u-i负载特性模型,与矿热炉供电系统等效模型相结合,分析矿热炉冶炼过程中不同操作条件和冶炼阶段的负载特性,并以电压偏差、电压波动、三相不平衡等电能质量评价指标,分析不同电极位置的矿热炉冶炼过程负载特性对电能质量的影响,分析结果为矿热炉优化操作运行提供了依据。