礦熱爐三相功率調(diào)節(jié)平衡裝置制造方法
【專利摘要】一種礦熱爐三相功率調(diào)節(jié)平衡裝置，其特征在于：三相高壓電源線與高壓開關(guān)柜的真空斷路器進線端連接，真空斷路器出線端與限流電抗器線圈串聯(lián)連接，限流電抗器的出線與可調(diào)電抗器的電子調(diào)節(jié)裝置連接，可調(diào)電抗器線圈的首端通過高壓電流互感器與變壓器連接，可調(diào)電抗器線圈的末端與智能控制器連接；高壓電流互感器一次導(dǎo)線與變壓器初級線圈連接，高壓電流互感器二次線與智能控制器連接；變壓器次級線圈與電流采集器連接，電流采集器分別與智能控制器和短網(wǎng)連接，短網(wǎng)與水冷電纜連接，水冷電纜與礦熱爐電極連接；智能控制器與PLC程序控制器連接，PLC程序控制器分別與短網(wǎng)和可調(diào)電抗器連接。
【專利說明】礦熱爐三相功率調(diào)節(jié)平衡裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種礦熱爐高壓用電抗器控制變壓器，實現(xiàn)礦熱爐三相功率調(diào)節(jié)平衡裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]礦熱爐是以電阻熱和電弧熱的形式將電能轉(zhuǎn)變成熱能，屬于高耗能設(shè)備。由于礦熱爐變壓器三相短網(wǎng)布置長度不等，所以功率轉(zhuǎn)移現(xiàn)象嚴(yán)重，三相電極功率不平衡現(xiàn)象是礦熱爐的一種故障，對冶煉技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)有相當(dāng)大的影響，也危及電爐設(shè)備的正常運行。由于電爐功率等于電極電流平方與電阻之乘積，電極電流愈大，工作電壓愈低，功率不平衡現(xiàn)象的影響就愈突出，功率不平衡現(xiàn)象持續(xù)的時間愈長，對爐況和冶煉指標(biāo)的影響也愈大。
[0003]在礦熱爐的冶煉過程中，三支電極工作狀況往往出現(xiàn)較大的差別。其中某一相電極處于十分活躍的冶煉狀態(tài)，化料速度快，電極四周火焰面積大且十分旺盛；而另外一相電極則顯得死沉，坩堝區(qū)明顯小于其它兩支電極，爐料下沉十分緩慢。從電爐運行指示儀表上觀察，有時三支電極的電流、電壓表讀數(shù)差別很大，且很難調(diào)整至三相平衡；有時電壓、電流接近平衡，但電極工作狀況仍有較大差別。由于各相電極消耗功率的差別使三根電極出現(xiàn)截然不同的工作狀態(tài)，這時某相電極消耗的功率遠(yuǎn)大于另一相電極，通常人們分別把這兩種工作狀況稱之謂“增強相”和“減弱相”，簡稱“強相”和“弱相”，十分嚴(yán)重的弱相被稱為“死相”。弱相電極熔池電阻較高，由于坩堝區(qū)縮小，與其它兩相溝通不好，造成排渣不好，坩堝區(qū)上移，電極難于深插，造成爐料導(dǎo)電能力差，電流對電極移動的反應(yīng)遲鈍，即使電極深插，但電流仍然很小。
[0004]由于短網(wǎng)結(jié)構(gòu)、爐料的均勻性、電極的位置、功率轉(zhuǎn)移和冶煉操作因素影響引起電抗變化或熔池電阻變化，都會產(chǎn)生三相功率不平衡現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是針對礦熱爐現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種礦熱爐三相功率調(diào)節(jié)平衡裝置，該裝置通過在變壓器高壓側(cè)每一相串接單相可調(diào)電抗器，由信號檢測系統(tǒng)采集所需的參數(shù)，經(jīng)過智能控制器向PLC三相可調(diào)電抗器L2分別發(fā)出指令進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)每一相的負(fù)載功率，以實現(xiàn)三相功率平衡的目的。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案是:一種礦熱爐三相功率調(diào)節(jié)平衡裝置，其三相電路形式相同；包括高壓開關(guān)柜、限流電抗器L1、可調(diào)電抗器L2、高壓電流互感器、變壓器T、智能控制器、PLC程序控制器、電流采集器、短網(wǎng)(銅排)、水冷電纜、電極、礦熱爐，其特征在于:10?35kV三相高壓電源線與高壓開關(guān)柜的真空斷路器QF進線端連接，真空斷路器QF出線端與限流電抗器LI線圈首端串聯(lián)連接，限流電抗器LI的出線與可調(diào)電抗器L2的電子調(diào)節(jié)裝置連接，可調(diào)電抗器L2線圈的首端通過高壓電流互感器與變壓器T連接，可調(diào)電抗器L2線圈的末端與智能控制器連接。
[0007]所述的高壓電流互感器一次導(dǎo)線與變壓器T初級線圈連接，高壓電流互感器二次線與智能控制器連接。
[0008]所述的變壓器T次級線圈與電流采集器連接，電流采集器分別與智能控制器和短網(wǎng)(銅排)連接，短網(wǎng)與水冷電纜連接，水冷電纜與礦熱爐電極連接。
[0009]所述的智能控制器與PLC程序控制器連接，PLC程序控制器分別與短網(wǎng)(銅排)和可調(diào)電抗器L2連接。
[0010]本實用新型的有益效果是:一種礦熱爐三相功率調(diào)節(jié)平衡裝置，主要由四大部分組成:采集系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、可調(diào)電抗器、PLC程序控制器組成，信號采集反饋到智能控制系統(tǒng)，智能控制器經(jīng)過計算由PLC向三相可調(diào)電抗器L2分別發(fā)出指令進行調(diào)節(jié)，使其通過的負(fù)載電流盡可能靠近目標(biāo)值。二次電壓根據(jù)需要隨時加以調(diào)整，以達(dá)到三相電極功率趨近平衡的目的。提高變壓器輸出能力，增加冶煉有效輸入功率，達(dá)到增產(chǎn)目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳述；
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]在圖1中，QF為真空斷路器，L1.為限流電抗器，L2.為可調(diào)電抗器，T.為變壓器，1.高壓開關(guān)柜，2.高壓電流互感器，3.電流采集器，4.短網(wǎng)(銅排)，5.水冷電纜，6.電極，7.礦熱爐，8.為PLC程序控制器，9.智能控制器。

【具體實施方式】
[0014]本實用新型實施方式是，參照附圖1: 10?35kV三相高壓電源線與高壓開關(guān)柜I內(nèi)的真空斷路器QF進線端連接，真空斷路器QF出線端與限流電抗器LI線圈首端串聯(lián)連接，限流電抗器LI線圈末端出線與可調(diào)電抗器L2調(diào)節(jié)裝置連接，可調(diào)電抗器L2線圈的首端通過高壓電流互感器2與變壓器T初級線圈連接，可調(diào)電抗器L2線圈的末端與智能控制器9連接。高壓電流電壓互感器2 —次導(dǎo)線與變壓器T初級線圈連接，高壓電流互感器2的二次線與智能控制器9連接。
[0015]由高壓電流互感器2、電流采集器3組成采集器，該采集器是一個集電極電壓和電流的測量、低壓單相功率因素測量的功能性模塊。其主要功能是采集低壓或高壓電流，低壓電極殼電壓，低壓每相功率因數(shù)等。
[0016]變壓器T次級線圈與電流采集器3連接，電流采集器3分別與智能控制器9和短網(wǎng)4 (銅排)連接，短網(wǎng)3 (銅排)與水冷電纜5連接，水冷電纜5與礦熱爐電極6連接。
[0017]智能控制器9與PLC程序控制器8連接，PLC程序控制器8分別與三相短網(wǎng)3 (銅排)和可調(diào)電抗器L2連接?？烧{(diào)電抗器L2，采用特殊鐵芯結(jié)構(gòu)和線圈繞制形式，能單相輸出高于或低于電網(wǎng)的電壓電流，配合智能控制器2調(diào)節(jié)每一相的功率。智能控制器2利用采集到的參數(shù)，經(jīng)過計算，分別算出低壓每相的視在功率、有功功率、單相功率因素、無功功率等，根據(jù)冶煉需要，通過PLC程序控制器7對可調(diào)電抗器L2，分別調(diào)高或調(diào)低每相功率，以匹配冶煉工藝需要。
[0018]限流電抗器LI對大電流操作過電壓以及諧波的產(chǎn)生起到抑制的作用，由于冶煉的需要電弧爐電流突升很猛，對設(shè)備有一定的沖擊破壞作用；另外電爐高壓負(fù)荷開關(guān)經(jīng)常需開斷，開關(guān)操作過電壓時常發(fā)生；其次是由于電弧爐功率變化幅度較大，諧波的產(chǎn)生對電網(wǎng)內(nèi)設(shè)備影響嚴(yán)重，因此，在電網(wǎng)的進線端加裝一臺限流電抗器LI，對大電流、操作過電壓以及諧波都有一定的抑制作用。
【權(quán)利要求】
1.一種礦熱爐三相功率調(diào)節(jié)平衡裝置，其三相電路形式相同；包括高壓開關(guān)柜、限流電抗器L1、可調(diào)電抗器L2、高壓電流互感器、變壓器T、智能控制器、PLC程序控制器、電流采集器、短網(wǎng)、水冷電纜、電極、礦熱爐，其特征在于:10?35kV三相高壓電源線與真空斷路器QF進線端連接，真空斷路器QF出線端與限流電抗器LI線圈首端串聯(lián)連接，限流電抗器LI的出線與可調(diào)電抗器L2的電子調(diào)節(jié)裝置連接，可調(diào)電抗器L2線圈的首端通過高壓電流互感器與變壓器T連接，可調(diào)電抗器L2線圈的末端與智能控制器連接；高壓電流互感器一次導(dǎo)線與變壓器T初級線圈連接，高壓電流互感器二次線與智能控制器連接；變壓器T次級線圈與電流采集器連接，電流采集器分別與智能控制器和短網(wǎng)連接，短網(wǎng)與水冷電纜連接，水冷電纜與礦熱爐電極連接；智能控制器與PLC程序控制器連接，PLC程序控制器分別與短網(wǎng)和可調(diào)電抗器L2連接。
【文檔編號】H02J3/26GK204179674SQ201420551913
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】邢耀光 申請人:湖北瑞力電氣有限公司