矿热炉三相功率调节平衡装置制造方法
【专利摘要】一种矿热炉三相功率调节平衡装置，其特征在于：三相高压电源线与高压开关柜的真空断路器进线端连接，真空断路器出线端与限流电抗器线圈串联连接，限流电抗器的出线与可调电抗器的电子调节装置连接，可调电抗器线圈的首端通过高压电流互感器与变压器连接，可调电抗器线圈的末端与智能控制器连接；高压电流互感器一次导线与变压器初级线圈连接，高压电流互感器二次线与智能控制器连接；变压器次级线圈与电流采集器连接，电流采集器分别与智能控制器和短网连接，短网与水冷电缆连接，水冷电缆与矿热炉电极连接；智能控制器与PLC程序控制器连接，PLC程序控制器分别与短网和可调电抗器连接。
【专利说明】矿热炉三相功率调节平衡装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种矿热炉高压用电抗器控制变压器，实现矿热炉三相功率调节平衡装置。
【背景技术】
[0002]矿热炉是以电阻热和电弧热的形式将电能转变成热能，属于高耗能设备。由于矿热炉变压器三相短网布置长度不等，所以功率转移现象严重，三相电极功率不平衡现象是矿热炉的一种故障，对冶炼技术经济指标有相当大的影响，也危及电炉设备的正常运行。由于电炉功率等于电极电流平方与电阻之乘积，电极电流愈大，工作电压愈低，功率不平衡现象的影响就愈突出，功率不平衡现象持续的时间愈长，对炉况和冶炼指标的影响也愈大。
[0003]在矿热炉的冶炼过程中，三支电极工作状况往往出现较大的差别。其中某一相电极处于十分活跃的冶炼状态，化料速度快，电极四周火焰面积大且十分旺盛；而另外一相电极则显得死沉，坩埚区明显小于其它两支电极，炉料下沉十分缓慢。从电炉运行指示仪表上观察，有时三支电极的电流、电压表读数差别很大，且很难调整至三相平衡；有时电压、电流接近平衡，但电极工作状况仍有较大差别。由于各相电极消耗功率的差别使三根电极出现截然不同的工作状态，这时某相电极消耗的功率远大于另一相电极，通常人们分别把这两种工作状况称之谓“增强相”和“减弱相”，简称“强相”和“弱相”，十分严重的弱相被称为“死相”。弱相电极熔池电阻较高，由于坩埚区缩小，与其它两相沟通不好，造成排渣不好，坩埚区上移，电极难于深插，造成炉料导电能力差，电流对电极移动的反应迟钝，即使电极深插，但电流仍然很小。
[0004]由于短网结构、炉料的均匀性、电极的位置、功率转移和冶炼操作因素影响引起电抗变化或熔池电阻变化，都会产生三相功率不平衡现象。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是针对矿热炉现有技术的不足，提供一种矿热炉三相功率调节平衡装置，该装置通过在变压器高压侧每一相串接单相可调电抗器，由信号检测系统采集所需的参数，经过智能控制器向PLC三相可调电抗器L2分别发出指令进行调节，调节每一相的负载功率，以实现三相功率平衡的目的。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种矿热炉三相功率调节平衡装置，其三相电路形式相同；包括高压开关柜、限流电抗器L1、可调电抗器L2、高压电流互感器、变压器T、智能控制器、PLC程序控制器、电流采集器、短网(铜排)、水冷电缆、电极、矿热炉，其特征在于:10?35kV三相高压电源线与高压开关柜的真空断路器QF进线端连接，真空断路器QF出线端与限流电抗器LI线圈首端串联连接，限流电抗器LI的出线与可调电抗器L2的电子调节装置连接，可调电抗器L2线圈的首端通过高压电流互感器与变压器T连接，可调电抗器L2线圈的末端与智能控制器连接。
[0007]所述的高压电流互感器一次导线与变压器T初级线圈连接，高压电流互感器二次线与智能控制器连接。
[0008]所述的变压器T次级线圈与电流采集器连接，电流采集器分别与智能控制器和短网(铜排)连接，短网与水冷电缆连接，水冷电缆与矿热炉电极连接。
[0009]所述的智能控制器与PLC程序控制器连接，PLC程序控制器分别与短网(铜排)和可调电抗器L2连接。
[0010]本实用新型的有益效果是:一种矿热炉三相功率调节平衡装置，主要由四大部分组成:采集系统、智能控制系统、可调电抗器、PLC程序控制器组成，信号采集反馈到智能控制系统，智能控制器经过计算由PLC向三相可调电抗器L2分别发出指令进行调节，使其通过的负载电流尽可能靠近目标值。二次电压根据需要随时加以调整，以达到三相电极功率趋近平衡的目的。提高变压器输出能力，增加冶炼有效输入功率，达到增产目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述；
[0012]图1为本实用新型的结构示意图。
[0013]在图1中，QF为真空断路器，L1.为限流电抗器，L2.为可调电抗器，T.为变压器，1.高压开关柜，2.高压电流互感器，3.电流采集器，4.短网(铜排)，5.水冷电缆，6.电极，7.矿热炉，8.为PLC程序控制器，9.智能控制器。
【具体实施方式】
[0014]本实用新型实施方式是，参照附图1: 10?35kV三相高压电源线与高压开关柜I内的真空断路器QF进线端连接，真空断路器QF出线端与限流电抗器LI线圈首端串联连接，限流电抗器LI线圈末端出线与可调电抗器L2调节装置连接，可调电抗器L2线圈的首端通过高压电流互感器2与变压器T初级线圈连接，可调电抗器L2线圈的末端与智能控制器9连接。高压电流电压互感器2 —次导线与变压器T初级线圈连接，高压电流互感器2的二次线与智能控制器9连接。
[0015]由高压电流互感器2、电流采集器3组成采集器，该采集器是一个集电极电压和电流的测量、低压单相功率因素测量的功能性模块。其主要功能是采集低压或高压电流，低压电极壳电压，低压每相功率因数等。
[0016]变压器T次级线圈与电流采集器3连接，电流采集器3分别与智能控制器9和短网4 (铜排)连接，短网3 (铜排)与水冷电缆5连接，水冷电缆5与矿热炉电极6连接。
[0017]智能控制器9与PLC程序控制器8连接，PLC程序控制器8分别与三相短网3 (铜排)和可调电抗器L2连接。可调电抗器L2，采用特殊铁芯结构和线圈绕制形式，能单相输出高于或低于电网的电压电流，配合智能控制器2调节每一相的功率。智能控制器2利用采集到的参数，经过计算，分别算出低压每相的视在功率、有功功率、单相功率因素、无功功率等，根据冶炼需要，通过PLC程序控制器7对可调电抗器L2，分别调高或调低每相功率，以匹配冶炼工艺需要。
[0018]限流电抗器LI对大电流操作过电压以及谐波的产生起到抑制的作用，由于冶炼的需要电弧炉电流突升很猛，对设备有一定的冲击破坏作用；另外电炉高压负荷开关经常需开断，开关操作过电压时常发生；其次是由于电弧炉功率变化幅度较大，谐波的产生对电网内设备影响严重，因此，在电网的进线端加装一台限流电抗器LI，对大电流、操作过电压以及谐波都有一定的抑制作用。
【权利要求】
1.一种矿热炉三相功率调节平衡装置，其三相电路形式相同；包括高压开关柜、限流电抗器L1、可调电抗器L2、高压电流互感器、变压器T、智能控制器、PLC程序控制器、电流采集器、短网、水冷电缆、电极、矿热炉，其特征在于:10?35kV三相高压电源线与真空断路器QF进线端连接，真空断路器QF出线端与限流电抗器LI线圈首端串联连接，限流电抗器LI的出线与可调电抗器L2的电子调节装置连接，可调电抗器L2线圈的首端通过高压电流互感器与变压器T连接，可调电抗器L2线圈的末端与智能控制器连接；高压电流互感器一次导线与变压器T初级线圈连接，高压电流互感器二次线与智能控制器连接；变压器T次级线圈与电流采集器连接，电流采集器分别与智能控制器和短网连接，短网与水冷电缆连接，水冷电缆与矿热炉电极连接；智能控制器与PLC程序控制器连接，PLC程序控制器分别与短网和可调电抗器L2连接。
【文档编号】H02J3/26GK204179674SQ201420551913
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】邢耀光 申请人:湖北瑞力电气有限公司