钢铁生产相关行业一直受益于将新技术应用在冶炼过程中。电弧炉冶炼是电力传输中负载扰动最密集、吸收功率快速变化的系统之一，冶炼初始阶段尤为如此，在此期间，中断电弧的临界条件可能会导致短路或开路。实际电弧炉设计的输入额定值非常大，鉴于电弧和冶炼过程的本质，设备在电网上产生了较大的电能质量问题，如非对称电流和电压、谐波、闪变、电压不平衡和压降，以及过电压。 交流电弧炉的技术创新对提高废钢熔化效率作出了重要贡献，包括引入电极调节装置的使用，电弧炉中增加的化学能促使电能增加，引入先进且性能更好的过程自动化系统、预测系统等。 但与此同时，电弧炉的电力供应基本上仍处于技术发展的边缘。实际上，数十年来，电力供应的技术改进速度非常慢，且幅度不大，可以说近年来交流电弧炉的电力供应技术基本没有改变。 电力从电网传输到待冶炼的废金属上时会产生一定量的无功功率，从而产生热量。所产生的能量仅加热了电缆，所产生的直接后果是无可避免地降低了能量转移的能力。通常在变压器二次回路中测量能量，同时在变电站测量实际消耗的能量。 电炉系统经济管理中的无功功耗成本是多少？当然，这里所讨论的成本并不是很高，但不应因此而低估无功功率总量的重要性（估算超过30%）。关于对电网馈电的干扰，一般使用滤波器和静止无功补偿器（SVC）来限制闪变和谐波，但所有这些不会对传递到电弧炉的能量产生直接效益。 基于上述考量因素和需求，达涅利自动化公司设计了一套创新性解决方案，为交流电弧炉提供电能，主要目的是防止产生无功功率，采用最新的电力和电子技术，以更灵活且更可靠的方式处理不规则负载。 Q-ONE系列特殊电源转换器最大程度地减少网络干扰，处理较大的负载不平衡，并从供电网络平衡吸收几乎所有的有功功率。控制系统经过专门设计并获得专利，通过该控制系统和配置可瞬间降低冶炼周期中磨损电弧炉部件的电压，大大减少了停机维护和耐用部件的成本，同时优化了冶炼过程。 Q-ONE完全由达涅利自动化公司自主开发，旨在不产生无功功率。Q-ONE的功率因数接近于1（大于0.95）。由于系统过滤了能量，防止干扰在网络上传播，因此网络上不会出现闪烁干扰。电流控制十分快速且精确，电源管理范围介于0-100%之间，非常平稳可靠。由于Q-ONE系统的性能卓越，能够保证持续的电流控制，并将从网络获得的几乎所有可用能量传递到熔炉中（视在功率几乎与有功功率相等）。使用Q-ONE后，与交流电炉常见的最低标准相比，闪烁量大大降低。由于能量传递时间缩短，因此启动时间大大缩短了10%左右。 从技术和经济角度来看，Q-ONE是一项创新技术（图1），在全球独一无二。Q-ONE是依据工业4.0而设计的，因此可与达涅利自动化公司的电极调节、过程控制和能源管理系统无缝整合，为通过资源优化利用获得所需的产品质量奠定了基础。 Q-ONE技术刚刚起步，很快将广泛应用于现有熔炉和新建熔炉，达涅利相信Q-ONE将在未来20年内，成为业内真正的突破性技术。 如果熔炉容量超过30吨且装机功率在20MVA以上，Q-ONE的投资回报期为9-24个月。继Q-ONE在Flag Marcon工厂（委内瑞拉）成功运行了第一个项目之后，目前Group Cividale（意大利）和ABS Sisak（克罗地亚）正在采用该项技术。