专利名称：矿热炉低压无功补偿兼滤波装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及矿热炉变压器无功补偿技术，具体是一种矿热炉低压无功补偿兼滤波
直O
背景技术：
矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，是一种用于冶炼硅系、锰系、铬系、电石等产品的冶炼设备。为解决矿热炉功率因数低下的问题，需要对矿热炉变压器进行无功补偿，目前的无功补偿技术主要分为以下几种一、在矿热炉变高压侧进行无功补偿滤波，即在矿热炉变压器高压侧连接高压无功补偿滤波装置，高压侧补偿通常为固定式补偿，其具有设备结构简单、投资少、维护工作量小、装置与变压器不相互影响等优点，但由于其接入点在高压侧，矿热炉变压器的功率因数并不能提高，因而不能解决三相电压不平衡的问题，而且高压侧补偿既不能有效提高低压侧电压与功率因数，也不能增加矿热炉变压器出力，只能提高矿热炉变压器高压侧即电网进线端的功率因数；同时，高压侧补偿容易因无功负载变化形成过补偿和欠补偿，达不到稳定补偿的效果；二、在矿热炉变低压侧进行无功补偿滤波，即在矿热炉变压器低压侧安装低电压无功补偿电容器进行无功补偿滤波，其能够大幅提高功率因数，提高和稳定低压侧电压，吸收谐波，降低炉变电耗和提高炉变出力，但由于低电压无功补偿电容器价格很高，影响了其推广应用；三、在矿热炉变高、低压侧同时安装无功补偿滤波装置，其缺点在于无法达到低压无功补偿兼滤波的最佳效果。综上所述，现有矿热炉变压器无功补偿技术普遍存在无法有效提高矿热炉变压器的功率因数、不便于推广、补偿效果不佳的问题，为此有必要发明一种能有效提高矿热炉变压器的功率因数、便于推广且补偿效果佳的矿热炉变压器无功补偿装置。
发明内容
本发明为了解决现有矿热炉变压器无功补偿技术无法有效提高矿热炉变压器的功率因数、不便于推广、以及补偿效果不佳的问题，提供了一种矿热炉低压无功补偿兼滤波
直ο本发明是采用如下技术方案实现的矿热炉低压无功补偿兼滤波装置，包括补偿滤波支路；补偿滤波支路包括三相开关、三相升压变压器、以及接触器；其中，三相升压变压器的各相一次绕组之间相互连接，三相升压变压器的各相二次绕组之间相互连接，三相升压变压器的一次绕组与三相开关相连，三相升压变压器的各相二次绕组均通过接触器连接有滤波电容器。所述补偿滤波支路的数目根据实际需要而定；三相升压变压器的各相绕组之间的连接为本领域技术人员容易实现的结构，可以有多种结构变形。工作时，如图5所示，根据矿热炉变压器低压侧的无功功率补偿和滤波要求，即需要补偿的无功容量和抑制滤波次数及谐波量，在矿热炉变压器低压母线上连接若干个补偿滤波支路，对矿热炉变压器低压侧进行无功补偿和滤波，补偿滤波支路分为三次、四次、五次补偿滤波支路，其中三次补偿滤波支路采用三相与分相控制结合的多级投切补偿滤波，即一部分为多级三相的投切补偿滤波支路，另一部分为多级单相的投切补偿滤波支路，四次、五次补偿滤波支路均为多级三相的投切补偿滤波支路；若干组同次补偿滤波支路可每组各用一台三相升压变压器，也可多组共用一台三相升压变压器；三相升压变压器的漏抗值按滤波要求为相应的二次、三次、四次、五次、六次或七次滤波电抗器电感值；与现有矿热炉变压器无功补偿技术相比，本发明所述的矿热炉低压无功补偿兼滤波装置通过采用三相与分相控制相结合的多级投切补偿滤波，改善了三相电压不平衡状况，有效提高了矿热炉变压器的功率因数，同时其由于三相升压变压器的二次电压的升高，使无功补偿电容器造价降低，从而便于推广应用。本发明所述的矿热炉低压无功补偿兼滤波装置不仅可以补偿矿热炉的无功功率，提高矿热炉的用电功率因数，稳定矿热炉的电压水平，而且能够抑制高次谐波注入电网，其无论在提高功率因数、吸收谐波方面，还是在增产降耗方面，都有着现有矿热炉变压器无功补偿技术无法比拟的优势。本发明有效解决了现有矿热炉变压器无功补偿技术无法有效提高矿热炉变压器的功率因数、不便于推广、以及补偿效果不佳的问题，适用于矿热炉变压器的无功补偿。
图1是本发明的第一种结构示意图。图2是本发明的第二种结构示意图。图3是本发明的第三种结构示意图。图4是本发明的第四种结构示意图。图5是本发明的使用状态参考图。图中1-三相开关，2-三相升压变压器，3-滤波电容器，4-三相接触器，5-单相接触器。
具体实施例方式实施例一
如图1所示，矿热炉低压无功补偿兼滤波装置，包括补偿滤波支路；补偿滤波支路包括三相开关1、三相升压变压器2、以及接触器；其中，三相升压变压器2的各相一次绕组之间相互连接，三相升压变压器2的各相二次绕组之间相互连接，三相升压变压器2的一次绕组与三相开关1相连，三相升压变压器2的各相二次绕组均通过接触器连接有滤波电容器3 ； 三相升压变压器2的各相一次绕组之间的连接为星形连接，三相升压变压器2的各相二次绕组3之间的连接为三角形连接；所述接触器为三相接触器4。具体实施时，三相开关采用刀熔开关或断路器，三相升压变压器采用自耦型变压器或普通型变压器，三相接触器采用复合开关或无触点开关。实施例二
如图2所示，矿热炉低压无功补偿兼滤波装置，包括补偿滤波支路；补偿滤波支路包括三相开关1、三相升压变压器2、以及接触器；其中，三相升压变压器2的各相一次绕组之间相互连接，三相升压变压器2的各相二次绕组之间相互连接，三相升压变压器2的一次绕组与三相开关1相连，三相升压变压器2的各相二次绕组均通过接触器连接有滤波电容器3 ； 三相升压变压器2的各相一次绕组之间的连接为三角形连接，三相升压变压器2的各相二次绕组3之间的连接为星形连接；所述接触器为三相接触器4。具体实施时，三相开关采用刀熔开关或断路器，三相升压变压器采用自耦型变压器或普通型变压器，三相接触器采用复合开关或无触点开关。实施例三
如图3所示，矿热炉低压无功补偿兼滤波装置，包括补偿滤波支路；补偿滤波支路包括三相开关1、三相升压变压器2、以及接触器；其中，三相升压变压器2的各相一次绕组之间相互连接，三相升压变压器2的各相二次绕组之间相互连接，三相升压变压器2的一次绕组与三相开关1相连，三相升压变压器2的各相二次绕组均通过接触器连接有滤波电容器3 ； 三相升压变压器2的各相一次绕组之间的连接为星形连接，三相升压变压器2的各相二次绕组3之间的连接为星形连接；所述接触器为三相接触器4。具体实施时，三相开关采用刀熔开关或断路器，三相升压变压器采用自耦型变压器或普通型变压器，三相接触器采用复合开关或无触点开关。实施例四
如图4所示，矿热炉低压无功补偿兼滤波装置，包括补偿滤波支路；补偿滤波支路包括三相开关1、三相升压变压器2、以及接触器；其中，三相升压变压器2的各相一次绕组之间相互连接，三相升压变压器2的各相二次绕组之间相互连接，三相升压变压器2的一次绕组与三相开关1相连，三相升压变压器2的各相二次绕组均通过接触器连接有滤波电容器3 ； 三相升压变压器2的各相一次绕组之间的连接为三角形连接，三相升压变压器2的各相二次绕组3之间的连接为星形连接；所述接触器为三个单相接触器5。具体实施时，三相开关采用刀熔开关或断路器，三相升压变压器采用自耦型变压器或普通型变压器，三个单相接触器均采用复合开关或无触点开关。上述四种实施方案的应用是根据不同矿热炉的运行工况和谐波含量进行选择，选择原则是有利于提高补偿电容器的利用率，有利于不对称负荷的无功补偿，有利于不同次谐波含量的滤除。无论哪种补偿方案，矿热炉低压无功补偿兼滤波装置均根据矿热炉无功功率的消耗和谐波含量，设置部分固定补偿滤波支路和部分动态补偿滤波支路，经计算机测控系统采样分析后对各动态补偿滤波支路发出补偿投切指令，完成矿热炉的无功动态补偿。固定补偿滤波支路除补偿部分基本无功功率外，主要功能是滤除高次谐波。
权利要求
1.一种矿热炉低压无功补偿兼滤波装置，其特征在于包括补偿滤波支路；补偿滤波支路包括三相开关(1)、三相升压变压器(2)、以及接触器；其中，三相升压变压器(2)的各相一次绕组之间相互连接，三相升压变压器(2)的各相二次绕组之间相互连接，三相升压变压器(2)的一次绕组与三相开关(1)相连，三相升压变压器(2)的各相二次绕组均通过接触器连接有滤波电容器(3)。
2.根据权利要求1所述的矿热炉低压无功补偿兼滤波装置，其特征在于三相升压变压器(2)的各相一次绕组之间的连接为星形连接，三相升压变压器(2)的各相二次绕组(3) 之间的连接为三角形连接。
3.根据权利要求1所述的矿热炉低压无功补偿兼滤波装置，其特征在于三相升压变压器(2)的各相一次绕组之间的连接为三角形连接，三相升压变压器(2)的各相二次绕组 (3)之间的连接为星形连接。
4.根据权利要求1所述的矿热炉低压无功补偿兼滤波装置，其特征在于三相升压变压器(2)的各相一次绕组之间的连接为星形连接，三相升压变压器(2)的各相二次绕组(3) 之间的连接为星形连接。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的矿热炉低压无功补偿兼滤波装置，其特征在于 所述接触器为三相接触器(4 )。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的矿热炉低压无功补偿兼滤波装置，其特征在于 所述接触器为三个单相接触器(5 )。
全文摘要
本发明涉及矿热炉变压器无功补偿技术，具体是一种矿热炉低压无功补偿兼滤波装置。本发明解决了现有矿热炉变压器无功补偿技术无法有效提高矿热炉变压器的功率因数、不便于推广、以及补偿效果不佳的问题。矿热炉低压无功补偿兼滤波装置包括补偿滤波支路；补偿滤波支路包括三相开关、三相升压变压器、以及接触器；其中，三相升压变压器的各相一次绕组之间相互连接，三相升压变压器的各相二次绕组之间相互连接，三相升压变压器的一次绕组与三相开关相连。本发明有效解决了现有矿热炉变压器无功补偿技术无法有效提高矿热炉变压器的功率因数、不便于推广、以及补偿效果不佳的问题，适用于矿热炉变压器的无功补偿。
文档编号H02J3/18GK102163847SQ201110067668
公开日2011年8月24日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者傅光祖, 史广福 申请人:山西广福工程技术有限公司