矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置，补偿电容连接于矿热炉变压器与置于矿热炉炉膛内的电极之间，一次侧电流互感器和一次侧电压互感器均与矿热炉变压器的一次侧连接并将信号传输给中央处理器，二次侧电流互感器和二次侧电压互感器均与矿热炉变压器的二次侧连接并将信号传输给中央处理器，二次侧电流互感器和二次侧电压互感器还通过功率因素变送器将信号传输给中央处理器，中央处理器分别与触摸屏和PLC连接，PLC的投切控制输出端与投切接触器的电源端连接，投切接触器的常开触点与补偿电容串联连接。本实用新型在矿热炉变压器的二次低压侧进行自动电容无功补偿，使矿热炉无功激变幅度减小，缩短了无功功率流转路径。
【专利说明】矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种矿热炉低压无功补偿控制装置，尤其涉及一种矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置。
【背景技术】
[0002]矿热炉是一种用途广泛、式样众多的电炉，在冶金工业中用于冶炼铁合金、冰铜等，在化学工业中用于冶炼电石、黄磷、刚玉等，其工作原理是将电源电极插入由炉壁及炉料构成的炉膛(即坩埚)中，通过控制电极端部与炉料间的距离产生电弧，将电能转换成热能后使炉料融化，形成还原反应所需的高温环境，同时，供给反应所需吸收的大量热能，最终形成产品。
[0003]电弧冶炼矿热炉是一种低电压、大电流的高耗能设备，功率因数普遍较低，一般不超过0.8，故其电能消耗支出的费用占生产成本相当大的比重。对此，需要对供电线路进行无功补偿，将功率因数提高到国家规定的0.9以上，以补充炉内无功消耗和短网的部分损耗，提高系统有功功率的利用率，达到节能降耗的目的。
[0004]目前，对矿热炉进行无功补偿的装置存在以下缺点:其一，从矿热炉变压器的一次侧进行补偿，导致矿热炉无功激变幅度较大，增加了无功功率流转路径，补偿效率不足；其二，多采用手动补偿，导致补偿控制不够精确，而且浪费人力成本，并增加了安全隐患。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能实现高效、精确补偿的矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置。
[0006]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
[0007]本实用新型所述矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置包括补偿电容、一次侧电流互感器、一次侧电压互感器、二次侧电流互感器、二次侧电压互感器、功率因素变送器、中央处理器、触摸屏、PLC和投切接触器，所述补偿电容连接于矿热炉变压器与置于矿热炉炉膛内的电极之间，所述一次侧电流互感器的输入端和所述一次侧电压互感器的输入端均与所述矿热炉变压器的一次侧对应连接，所述二次侧电流互感器的输入端和所述二次侧电压互感器的输入端均与所述矿热炉变压器的二次侧对应连接，所述二次侧电流互感器的输出端和所述二次侧电压互感器的输出端均与所述功率因素变送器的输入端连接，所述一次侧电流互感器的输出端、所述一次侧电压互感器的输出端、所述二次侧电流互感器的输出端、所述二次侧电压互感器的输出端和所述功率因素变送器的输出端分别与所述中央处理器的变压器电信号输入端对应连接，所述中央处理器的人机交互通讯端与所述触摸屏连接，所述中央处理器的控制端与所述PLC的通讯端连接，所述PLC的投切控制输出端与所述投切接触器的电源端连接，所述投切接触器的常开触点与所述补偿电容串联连接。
[0008]进一步，所述矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置还包括温度传感器、冷却接触器和冷却风扇，所述温度传感器用于检测所述补偿电容柜内的温度，所述温度传感器的信号输出端与所述中央处理器的温度信号输入端连接，所述PLC的冷却控制输出端与所述冷却接触器的电源端连接，所述冷却接触器的常开触点串联连接于所述冷却风扇的电源输入端，所述冷却风扇用于为所述补偿电容柜散热。
[0009]本实用新型的有益效果在于:
[0010]本实用新型从矿热炉变压器的二次低压侧进行补偿，导致矿热炉无功激变幅度减小，缩短了无功功率流转路径，补偿效率提高，使矿热炉的功率因数在0.92以上运行；采用中央处理器和PLC进行手动补偿，导致补偿控制精确高，人力成本低，并避免了因投切电容而存在的安全隐患。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型所述矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置的结构框图。【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进ー步说明:
[0013]如图1所示，本实用新型所述矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置包括补偿电容、一次侧电流互感器、一次侧电压互感器、二次侧电流互感器、二次侧电压互感器、功率因素变送器、温度传感器、中央处理器、触摸屏、PLC、投切接触器、冷却接触器和冷却风扇，补偿电容连接于矿热炉变压器与置于矿热炉炉膛内的电极之间，矿热炉变压器的一次侧连接交流电源(単相或三相均可，一般为三相)，一次侧电流互感器的输入端和一次侧电压互感器的输入端均与矿热炉变压器的一次侧对应连接，二次侧电流互感器的输入端和二次侧电压互感器的输入端均与矿热炉变压器的二次侧对应连接，二次侧电流互感器的输出端和二次侧电压互感器的输出端均与功率因素变送器的输入端连接，一次侧电流互感器的输出端、一次侧电压互感器的输出端、二次侧电流互感器的输出端、二次侧电压互感器的输出端和功率因素变送器的输出端分别与中央处理器的变压器电信号输入端对应连接，中央处理器的人机交互通讯端与触摸屏连接，中央处理器的控制端与所述PLC的通讯端连接，PLC的投切控制输出端与投切接触器的电源端连接，投切接触器的常开触点与所述补偿电容串联连接；温度传感器用于检测补偿电容柜内的温度，温度传感器的信号输出端与中央处理器的温度信号输入端连接，PLC的冷却控制输出端与冷却接触器的电源端连接，冷却接触器的常开触点串联连接于冷却风扇的电源输入端，冷却风扇用于为补偿电容柜散热。补偿电容柜即安装补偿电容及相关器件的控制拒。
[0014]如图1所示，触摸屏通过RS-485通信电缆与中央处理器连接，实时交換数据，中央处理器通过一次侧电流互感器、一次侧电压互感器、二次侧电流互感器、二次侧电压互感器、功率因素变送器和温度传感器采集电流、电压和温度信号，并对数据进行处理、分析和判断，完成功率因数和温度等数据的计算，并控制PLC完成:控制投切接触器实现补偿电容的自动投切，补偿电容柜冷却风扇的自动起停控制。实现整个装置的无人值守运行。
【权利要求】
1.ー种矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置，包括补偿电容，所述补偿电容连接于矿热炉变压器与置于矿热炉炉膛内的电极之间，其特征在于:还包括一次侧电流互感器、一次侧电压互感器、二次侧电流互感器、二次侧电压互感器、功率因素变送器、中央处理器、触摸屏、PLC和投切接触器，所述一次侧电流互感器的输入端和所述一次侧电压互感器的输入端均与所述矿热炉变压器的一次侧对应连接，所述二次侧电流互感器的输入端和所述ニ次侧电压互感器的输入端均与所述矿热炉变压器的二次侧对应连接，所述二次侧电流互感器的输出端和所述二次侧电压互感器的输出端均与所述功率因素变送器的输入端连接，所述一次侧电流互感器的输出端、所述一次侧电压互感器的输出端、所述二次侧电流互感器的输出端、所述二次侧电压互感器的输出端和所述功率因素变送器的输出端分别与所述中央处理器的变压器电信号输入端对应连接，所述中央处理器的人机交互通讯端与所述触摸屏连接，所述中央处理器的控制端与所述PLC的通讯端连接，所述PLC的投切控制输出端与所述投切接触器的电源端连接，所述投切接触器的常开触点与所述补偿电容串联连接。
2.根据权利要求1所述的矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置，其特征在于:所述矿热炉二次侧自动低压无功补偿控制装置还包括温度传感器、冷却接触器和冷却风扇，所述温度传感器用于检测补偿电容柜内的温度，所述温度传感器的信号输出端与所述中央处理器的温度信号输入端连接，所述PLC的冷却控制输出端与所述冷却接触器的电源端连接，所述冷却接触器的常开触点串联连接于所述冷却风扇的电源输入端，所述冷却风扇用于为所述补偿电容柜散热。
【文档编号】H02J3/18GK203387188SQ201320421254
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月16日 优先权日:2013年7月16日
【发明者】张德胜 申请人:四川晨龙航天电器设备有限公司