專利名稱：一種磁控式電弧爐變壓器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鋼鐵冶煉的供電設(shè)備，具體說涉及一種磁控電弧爐變壓器成
套裝置。
背景技術(shù)：
在鋼鐵熔煉過程中，常常由于爐料倒塌等原因造成電極短路或開路，這種特殊的 工作特點(diǎn)將對(duì)電弧爐變壓器和供電系統(tǒng)造成一系列的不良影響。主要表現(xiàn)在1、引起三相不平衡電極的短路或開路將引起三相不平衡，對(duì)電弧爐變壓器造成巨大的電流沖擊，引 起供電系統(tǒng)瞬時(shí)電壓驟升驟降，降低了供電系統(tǒng)輸出電壓的穩(wěn)定性，影響其他用戶的正常 用電。2、產(chǎn)生大量諧波三相不平衡又引起電弧阻抗的不穩(wěn)定，使電流波形不再是有規(guī)律的變化，出現(xiàn)大 量諧波，電弧爐工作系統(tǒng)中的諧波總畸變率超過了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的5%，嚴(yán)重時(shí)可達(dá)到25%，使 電網(wǎng)系統(tǒng)遭受大量的諧波污染，并使電壓畸變更趨復(fù)雜化。3、引起電壓波動(dòng)和閃變大型電弧爐負(fù)載的劇烈波動(dòng)，會(huì)引起對(duì)電網(wǎng)的劇烈擾動(dòng)。危害連接在其公共供電 點(diǎn)的其他用戶的正常用電。針對(duì)電弧爐的運(yùn)行特點(diǎn)，要求電弧爐變壓器有較大的過負(fù)載能力、較高的機(jī)械強(qiáng) 度、較大的短路阻抗和較大的變壓比等特點(diǎn)。為了穩(wěn)定電弧和限制短路電流，對(duì)于中小型電 爐變壓器還要在電弧爐變壓器主回路中串入限流電抗器。這些要求不僅增大了變壓器的制 造難度，還增加了系統(tǒng)的造價(jià)，電弧爐工作時(shí)所具有的上述問題也沒有得到解決。所以開發(fā) 具有自動(dòng)抑制閃變能力的電弧爐變壓器，加速我國(guó)電弧爐變壓器的裝備改造，促進(jìn)節(jié)能降 耗，自然成為我們的責(zé)任。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有電弧爐變壓器存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種具有抑制閃變能力強(qiáng)、 響應(yīng)速度快、諧波污染小及節(jié)能降耗的磁控電弧爐變壓器裝置。解決上述技術(shù)問題所采取的具體技術(shù)措施是一種磁控式電弧爐變壓器裝置，其 特征是在電弧爐變壓器(1)的三相原邊繞組上串接磁控電抗器(2)，串接磁控電抗器(2) 串接后連接高壓負(fù)荷開關(guān)(3)，高壓負(fù)荷開關(guān)(3)連接隔離開關(guān)⑷；磁控電抗器(2)信號(hào) 控制端連接可控硅保護(hù)電路(5)，可控硅保護(hù)電路(5)連接觸發(fā)控制系統(tǒng)(6)，觸發(fā)控制系 統(tǒng)(6)連接檢測(cè)記錄通信系統(tǒng)(7)。本實(shí)用新型的有益效果是1、當(dāng)電弧爐變壓器在正常負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，磁控電抗器的阻抗很小，其壓降由 普通限流電抗器的幾十伏降為幾伏，大大降低了電抗器的自身損耗，提高了裝置的用電效
3率。2、磁控電抗器能根據(jù)爐況，自動(dòng)地改變電抗值，基本上達(dá)到了恒電流電弧爐操作。3、磁控電抗器可以分相自動(dòng)調(diào)節(jié)，能有效抑制三相不平衡的發(fā)生。4、裝置具有很快的響應(yīng)速度，能根據(jù)負(fù)載的變化在IOms內(nèi)自動(dòng)將電抗值調(diào)整到 所需要的數(shù)值上，以限制短路電流的增長(zhǎng)，抑制閃變的發(fā)生。5、裝置輸出電流的穩(wěn)定性好，可以縮短冶煉時(shí)間，降低噸鋼水的能耗。6、本裝置配有完備的自動(dòng)控制和自動(dòng)記錄系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單、可靠性高，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距 離監(jiān)控。7、由于磁控式電弧爐變壓器裝置有很強(qiáng)的抗閃變沖擊的能力，對(duì)變壓器本身的機(jī) 械強(qiáng)度要求有所降低，二次側(cè)的抽頭可以減少，有載開關(guān)也可以省略，使變壓器的結(jié)構(gòu)得到 簡(jiǎn)化，應(yīng)用操作更加便捷。8、本裝置可以將磁控電抗器和電弧爐變壓器設(shè)計(jì)成共箱式，也可以設(shè)計(jì)成分箱 式，布置方便靈活。磁控式電弧爐變壓器裝置具有抑制閃變能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，是一種環(huán)保 特征明顯，智能化的電弧爐供電設(shè)備。

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中磁控電抗器單相連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和使用方法。一種磁控式電弧爐變壓器裝置，如圖1和圖2所示根據(jù)電弧爐的容量選擇適宜規(guī) 格型號(hào)的電弧爐變壓器，根據(jù)電弧爐的容量選擇規(guī)格型號(hào)適宜的磁控電抗器，將三相電弧 爐變壓器1，每相的輸入端串接磁控電抗器2，電弧爐變壓器1和磁控電抗器2串聯(lián)后連接 常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)電控柜內(nèi)的IOkV高壓負(fù)荷開關(guān)3和隔離開關(guān)4，隔離開關(guān)4接入IOkV供電系統(tǒng) 8，標(biāo)準(zhǔn)電控柜內(nèi)還裝有斷路器、互感器、指示儀表等。此時(shí)電弧爐變壓器1的負(fù)載電流也是 流過磁控電抗器2的電流，因?yàn)榇趴仉娍蛊?工作在深度飽和狀態(tài)，其阻抗很小，限流作用 很弱。當(dāng)電弧爐變壓器1發(fā)生負(fù)載短路時(shí)，電弧爐變壓器1的輸入電流增大，流過磁控電抗 器2的電流也隨之增大，引起磁控電抗器2壓降增大，于是磁控電抗器2迅速退出深度飽和 狀態(tài)，增大自身的阻抗，限制了短路電流的增加。短路狀態(tài)解除后，由于電弧爐變壓器1的 輸入電流減小，磁控電抗器2又自動(dòng)恢復(fù)到深度飽和狀態(tài)。磁控電抗器2狀態(tài)的變化時(shí)間 不大于10ms。對(duì)于三相電弧爐變壓器1，由于每相的輸入端都串接了磁控電抗器2，在負(fù)載 出現(xiàn)既有短路又有開路的極端狀態(tài)時(shí)，磁控電抗器2各自調(diào)整電抗值，保持電弧爐變壓器 輸出電壓的相對(duì)平衡，減少了由于三相嚴(yán)重不平衡帶來的一系列有害影響。磁控電抗器2按常規(guī)方式連接設(shè)置在控制臺(tái)內(nèi)的可控硅保護(hù)電路5，保證裝置能 在惡劣的負(fù)載條件下可靠工作?？煽毓璞Ｗo(hù)電路5連接觸發(fā)控制系統(tǒng)6，其容量的大小由連 接在電抗器抽頭上的可控硅導(dǎo)通角大小決定。觸發(fā)控制系統(tǒng)6設(shè)有可控硅控制系統(tǒng)，磁控 電抗器2的飽和深度可以由人工調(diào)節(jié)，也可以自動(dòng)設(shè)置，設(shè)置完成后，除非另有工藝要求，否則無需調(diào)整。觸發(fā)控制系統(tǒng)6設(shè)有故障報(bào)警裝置，及時(shí)發(fā)出故障信息信號(hào)。觸發(fā)控制系 統(tǒng)6連接檢測(cè)記錄通信系統(tǒng)(7)。爐溫信息及電極位置信息輸入檢測(cè)記錄通信系統(tǒng)(7)中， 供電裝置和電爐運(yùn)行的各種動(dòng)態(tài)參數(shù)由觸摸屏顯示出來。在觸摸屏上可以進(jìn)行工作參數(shù)設(shè) 置。通信系統(tǒng)使電路的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)視和控制。從電路結(jié)構(gòu)上看，磁控電抗器2與電弧爐變壓器1串接在系統(tǒng)里，磁控電抗器2能 根據(jù)電弧爐變壓器1負(fù)載電流的變化自動(dòng)調(diào)整電抗值，不再使電弧爐變壓器1被動(dòng)地承受 短路電流的沖擊，而能夠根據(jù)負(fù)載狀態(tài)的變化自動(dòng)調(diào)整輸出電流的大小，使電弧爐變壓器1 具有了自適應(yīng)能力，使限流作用保持在最佳狀態(tài)，有效地抑制了閃變，保持電弧爐變壓器和 系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。本裝置在正常負(fù)載狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，磁控電抗器的阻抗很小，其壓降也很小，降低了 磁控電抗器的自身損耗，有利于提高用電效率。當(dāng)負(fù)載發(fā)生短路時(shí)，磁控電抗器能在IOms 以內(nèi)將電抗值調(diào)整到較大的數(shù)值上，限制短路電流的增長(zhǎng)，抑制閃變的發(fā)生。短路現(xiàn)象消失 后，電抗器又快速返回到小阻抗的狀態(tài)。磁控電抗器自身的壓降能在較大的范圍內(nèi)調(diào)整，以 適應(yīng)不同負(fù)載狀態(tài)的要求。磁控電抗器在不同工作狀態(tài)時(shí)的電抗值可以根據(jù)電弧爐變壓器 的容量及運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置。磁控電抗器與電弧爐變壓器的密切配合，使變壓器具有了自適應(yīng)負(fù)載變化的能 力，呈現(xiàn)出智能化的工作狀態(tài)。
權(quán)利要求一種磁控式電弧爐變壓器裝置，其特征是在電弧爐變壓器(1)的三相原邊繞組上串接磁控電抗器(2)，串接磁控電抗器(2)串接后連接高壓負(fù)荷開關(guān)(3)，高壓負(fù)荷開關(guān)(3)連接隔離開關(guān)(4)；磁控電抗器(2)信號(hào)控制端連接可控硅保護(hù)電路(5)，可控硅保護(hù)電路(5)連接觸發(fā)控制系統(tǒng)(6)，觸發(fā)控制系統(tǒng)(6)連接檢測(cè)記錄通信系統(tǒng)(7)。
專利摘要一種磁控式電弧爐變壓器裝置，其特征是裝置由電弧爐變壓器和磁控電抗器兩部分組成，在電弧爐變壓器的原邊繞組串接磁控電抗器后經(jīng)高壓負(fù)荷開關(guān)和隔離開關(guān)，接入供電系統(tǒng)。由于連接磁控電抗器提高裝置的用電效率，抑制了閃變的發(fā)生。裝置輸出電流的穩(wěn)定性好，縮短冶煉時(shí)間，降低噸鋼水的能耗。配有自動(dòng)控制和自動(dòng)記錄系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單、可靠性高，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)控。磁控式電弧爐變壓器裝置具有抑制閃變能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，是一種環(huán)保特征明顯，智能化的電弧爐供電設(shè)備。
文檔編號(hào)H05B7/144GK201774699SQ201020271838
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者鞏志強(qiáng), 王洪蛟, 蔡虹 申請(qǐng)人:丹東欣泰電氣股份有限公司