专利名称：电熔镁砂炉节能降耗综合节电系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种电熔镁砂炉节能降耗装置，特别是一种通过无功补 偿、滤除谐波、三相功率平衡控制技术，实现电熔镁电力节能降耗的综合节 电系统。
背景技术：
在电熔镁冶炼过程中，电极电弧加热矿石，由于感性拉弧使电力功率因 数较低，只有0.75左右，造成功率损耗，浪费电能；其次附带还产生大量的
高次谐波，这些谐波不但使线损增加，而且还在计量电度表上产生附加转矩,
造成电度表的过度计量而造成不必要的电费损失；第三冶炼电极在炉膛中由 于矿料的下陷等原因造成三相电极在物料中深浅不一致，造成三相电功率不 平衡，影响了产量与质量。因此，如何解决上述难题实现耗能大户电熔镁行 业综合节电便显得非常必要了 。
实用新型内容
本实用新型的目的是滤除高次谐波与无功补偿并举兼顾。克服以往只 注意无功补偿，而忽视了对有害的高次谐波的治理，其后果是虽然提高了功 率因数但却严重放大了高次谐波，在降耗上得不偿失的问题，以及计量电度 表产生附加转矩，造成过度计量而多缴电费的问题。针对上述弊端，在进行 无功补偿，提高功率因数的同时，采用了多重滤波技术对有害的高次谐波进 行综合治理，解决了上述弊端。从而达到滤波/补偿双兼顾，节电降耗的目 的。本实用新型的目的是这样实现的它包括主电路、控制系统，其特征
是
主电路是通过刀闸上部与连接电缆相连，刀闸的下端与母线排相连，母 线排与多路过流保险器相连，保险器的下端与真空接触器相连，其接触器下 端与滤波电抗器相连，电抗器下端与补偿电容器相接，构成一个完整的有五 个滤波补偿回路的主电路；
控制系统设置有无功补偿控制器及三相电极升降自动控制器，其中无 功补偿控制器的输入端串入供电线路的电流互感器的二次侧，其输出端接真 空接触器的线圈回路:三相电极升降控制器的输入端串入供电线路的电流互 感器的二次侧，输出端接拖动电极升降的电动机的启动与停止回路。
本实用新型的优点是通过对供电网参数和熔镁炉膛中电极的升降位置 的采样与判断，对无功功率进行自动补偿并滤除有害的高次谐波，还能自动 调节电极的升降，达到三相功率平衡，从而有效地实现了节电降损的目的。
图l是本实用新型用于综合节电系统的原理框图。 图2是本实用新型用于综合节电系统的电路原理示意图。
图3是本实用新型控制电路原理图。
图中符号说明
A:供电网络66KV
B:变电站变压器66KV/10KV
C:电炉供电网10KV
D:电炉变压器10KV/0.14KVE:电炉冶炼短网系统(低电压大电流) F:铜排与电缆 G:三相电极系统 H:熔炼炉膛 l弁采集电网信号采样器 2#采集短网信号采样器 控制器滤波/补偿控制器具体实施方式
见图1一3，本实用新型包括主电路、控制系统主电路是通过刀闸DZ上 部与连接电缆相连，刀闸DZ的下端与母线排相连，母线排与多路过流保险器 BX1-BX5相连，各保险器的下端分别与真空接触器ZK！ —ZK5相连，其接触器 下端分别与滤波电抗器LK1—LK5相连，各电抗器下端分别与补偿电容器C！ —C5相接，构成一个完整的有五个滤波补偿回路的主电路；
控制系统设置有无功补偿控制器及三相电极升降自动控制器，其中无 功补偿控制器的输入端L1一L12串入供电线路的电流互感器的二次侧，其输 出端LC1一LC10接真空接触器ZK的线圈回路;三相电极升降控制器的输入端 R1—R12串入供电线路的电流互感器的二次侧，输出端RD1—RD6接拖动电极 升降的电动机的启动与停止回路。
本实用新型用于综合节电系统的电路原理如图2所示一次侧电压、电 流信号送入l号采集器。采集器经过运算后向控制器的软件送入三相以及单 相的所有电气参数，包含一次侧电流I、电压V、有功功率P、无功功率Q、总 功率S、功率因数C0S(i)、三相功率不平衡等电量参数作为数据显示，其中一 次侧功率因数作为监控信号；二次侧电压送入2号采集器，采集器经过运算后向控制器的软件送入三相以及单相的电压参数，其中二次侧电压参数作为 监控信号。通过参数可调的一次侧功率因数和二次侧冶炼电压设定运行的一 次侧功率因数和二次侧冶炼电压参数送入控制器中，运算处理后通过控制器 发出控制信号，分别调节三相补偿容量。
无功补偿降低的是接入点前的线路无功损耗，根据这一原理，针对电熔 镁砂炉低压侧短网的具体情况，使补偿点上连接的无功补偿系统既能尽可能 多的补偿系统无功，同时又要兼顾短网的合理接入，减少冶炼环境高温及操 作维护等不利因素带来的影响，因此二次补偿连接点选在与电极顶部短网的 连接点上，这样做既最大限度地补偿了无功损耗又避免了接入点的电缆不被 电炉高温烤焦，从而保证了无功补偿系统的安全运行。
综合节电系统工作原理根据电熔镁砂炉冶炼产品和工艺对电压和电 弧功率的要求，以数字的形式设定电流、功率，计算机控制系统将自动地实 时地检测到的参数值(电压、电流)进行A/D转换。通过AD转换线路将弧压、 弧流直流平均值转换为计算机可识别的数字量信号，送入工业控制计算机， 经模糊控制软件处理，给出系统工作指令，D/A转换线路将数字量指令信号 转变为直流电压信号从而控制电极升降，达到电流调节和功率控制的目的。 在自动调节过程中，根据不同的电流给定值及过电流程度，按照模糊控制原 理，系统采用不同的响应曲线并兼顾三相功率平衡状况进行调节。根据判断 操作对应频率和对应极性，以驱动电机转动进而带动电极上下运动，改变弧 流、功率大小，使系统迅速地纠正偏差，维持其运行在给定范围。
权利要求1、一种电熔镁砂炉节能降耗综合节电系统，它包括主电路、控制系统，其特征是主电路是通过刀闸上部与连接电缆相连，刀闸的下端与母线排相连，母线排与多路过流保险器相连，保险器的下端与真空接触器相连，其接触器下端与滤波电抗器相连，电抗器下端与补偿电容器相接，构成一个完整的有五个滤波补偿回路的主电路；控制系统设置有无功补偿控制器及三相电极升降自动控制器，其中无功补偿控制器的输入端串入供电线路的电流互感器的二次侧，其输出端接真空接触器的线圈回路；三相电极升降控制器的输入端串入供电线路的电流互感器的二次侧，输出端接拖动电极升降的电动机的启动与停止回路。
专利摘要一种电熔镁砂炉节能降耗综合节电系统，其特征是主电路是通过刀闸上部与连接电缆相连，刀闸的下端与母线排相连，母线排与多路过流保险相连，保险器的下端与真空接触器相连，其他接触器下端与滤波电抗器相连，电抗器下端与补偿电容器相接；控制系统的无功补偿控制器的输入端串入供电线路的电流互感器的二次侧，其输出端接向真空接触器的线圈回路；继电保护器的输入端接入主回路的电流互感器，输出回路接入主回路的真空接触器的跳闸线圈。优点是通过对供电网参数和熔镁炉膛中电极的升降位置的采样与判断，对无功功率进行自动补偿并滤除有害的高次谐波，能自动调节电极的升降，达到三相功率平衡，实现了节电降损的目的。
文档编号F27D19/00GK201259375SQ20082001484
公开日2009年6月17日 申请日期2008年8月14日 优先权日2008年8月14日
发明者刘武杰, 刘英杰, 军 孙, 伟 钟 申请人:孙 军;刘英杰;刘武杰;钟 伟