专利名称：新型矿热炉二次低压补偿装置的制作方法
技术领域：
新型矿热炉二次低压补偿装置本新型涉及一种矿热炉二次低压补偿装置，属于冶金行业矿热炉冶炼系统的节能 设备。现有矿热炉二次补偿装置的电力电容器投切开关大多选用真空接触器或可控硅， 投切开关选用真空接触器具有投切涌流大、机械寿命短、抗粉尘腐蚀性气雾能力差等缺点； 投切开关选用可控硅具有工程造价高、可控硅自身损耗大等缺点。另外，目前矿热炉二次低压补偿装置采用高压侧电网参数投切电容，容易出现矿 热炉二次低压侧过补偿，出现无功倒送等问题。本实用新型克服了上述技术的不足，提供了一种高可靠性矿热炉二次低压补偿装 置，以克服投切开关选用真空接触器存在投切涌流大、机械寿命短、抗粉尘腐蚀性气雾能力 差；克服投切开关选用可控硅存在工程造价高、可控硅自身损耗大等问题。为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案本实用新型为矿热炉二次低压补偿装置，其包括有罗氏线圈，积分放大电路，无功 控制器，PLC，投切电路。所述罗氏线圈连接在矿热炉变压器的二次低压侧，无功控制器、PLC、投切电路顺 次连接在一起；所述无功控制器的电流输入端通过积分放大电路与罗氏线圈连接，所述无 功控制器的电压输入端通过电压采集线与矿热炉变压器的二次低压侧连接。所述投切电路包括有一个可控硅，一个可控硅触发模块和多组磁保持继电器，所 有磁保持继电器及可控硅触发模块都与PLC的输出端连接，所述可控硅的一端分别通过各 组磁保持继电器后与对应的低压电力电容器连接，可控硅的另一端通过水冷电缆接炉膛内 的电极。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是1、通过罗氏线圈采集矿热炉二次低压大电流，精确采集二次低压侧电网数据。2、采用一个可控硅和多组磁保持继电器进行逻辑投切，实现多路投切开关共用一 个可控硅，实现电力电容器的过零投切，避免涌流、过电压损坏投切开关、电力电容器。3、磁保持继电器的接触器经过特殊处理，具有抗粉尘、腐蚀性气雾能力。4、综合提高矿热炉二次低压补偿装置可靠性及寿命，大大降低补偿装置投资成本 及投切开关自身损耗。5、有效减少了变压器、矿热炉短网、水冷电缆的无功损耗，有效提高功率因数及炉 衬使用寿命，保证了电炉生产率和电网电能质量，延长矿热炉电气设备寿命，实现节能降 耗、提高设备可靠性等综合性经济效益。[
]图1为本实用新型的方框图；图2为本实用新型的电路原理图；图3为本实用新型的开关投切控制流程图。参见图1，本实用新型为矿热炉二次低压补偿装置，其包括有罗氏线圈1，积分放 大电路2，无功控制器3，PLC，投切电路4。所述罗氏线圈1连接在矿热炉变压器的二次低压侧，无功控制器3、PLC、投切电路 4顺次连接在一起；所述无功控制器3的电流输入端通过积分放大电路2与罗氏线圈1连 接，所述无功控制器3的电压输入端通过电压采集线与矿热炉变压器的二次低压侧连接。所述投切电路4包括有一个可控硅5，一个可控硅触发模块6和多组磁保持继电 器，所有磁保持继电器及可控硅触发模块6都与PLC的输出端连接，所述可控硅5的一端分 别通过各组磁保持继电器后与对应的低压电力电容器7连接，可控硅5的另一端通过水冷 电缆8接炉膛内的电极9。参见图2，所述每组磁保持继电器包括有一个主磁保持继电器和一个旁磁保持继 电器，主磁保持继电器线圈10和旁磁保持继电器线圈11分别连接在PLC输出端，每个主磁 保持继电器的主接触器12 —端与对应的旁磁保持继电器的旁接触器13 —端连接后与低压 电力电容器7连接，所有主接触器12的另一端都与可控硅5的一端及所述水冷电缆8连接， 所有旁接触器13的另一端都与可控硅5的另一端连接。为了保护投切电路，在可控硅5与水冷电缆8之间连接有熔断器14，当过压时熔 断器14断开；在主接触器12与水冷电缆8之间连接有断路器15，当欠压时断路器15断开。参见图3，本实用新型的工作原理如下通过电压采集线采集矿热炉变压器的二 次低压侧的电压，通过罗氏线圈采集矿热炉变压器的二次低压侧的电流，积分放大电路对 采集的电流进行放大，无功补偿控制器根据电压和电流值进行电网参数分析算出功率因 数，当过压时熔断器14断开使得主接触器分开，当欠压时断路器15断开使得主接触器分 开，PLC根据算出的功率因数和设定值进行比较，如果大于设定值，PLC输出信号控制某个 旁磁保持继电器线圈11接通，旁接触器闭合，可控硅电压过零闭合，然后PLC输出信号控制 该组的主磁保持继电器线圈10断开，主接触器分开，可控硅电流过零分开，旁接触器分开， 与该旁接触器连接的低压电容器推出系统。如果小于设定值，PLC输出信号控制某个旁磁 保持继电器线圈11接通，旁接触器闭合，可控硅电压过零闭合，然后PLC输出信号控制该组 的主磁保持继电器线圈10接通，主接触器闭合，可控硅电流过零分开，旁接触器分开，与该 旁接触器连接的低压电容器长期接入系统。
权利要求1.新型矿热炉二次低压补偿装置，其特征在于包括有连接在矿热炉变压器的二次低压 侧的罗氏线圈(1)，顺次连接在一起的无功控制器(3)、PLC、投切电路；所述无功控制器 ⑶的电流输入端通过积分放大电路⑵与罗氏线圈⑴连接，所述无功控制器⑶的电压 输入端通过电压采集线与矿热炉变压器的二次低压侧连接，所述投切电路(4)包括有一个 可控硅(5)，一个可控硅触发模块(6)和多组磁保持继电器，所有磁保持继电器及可控硅触 发模块(6)都与PLC的输出端连接，所述可控硅(5)的一端分别通过各组磁保持继电器后 与对应的低压电力电容器(7)连接，可控硅(5)的另一端通过水冷电缆(8)接炉膛内的电 极(9)。
2.根据权利要求1所述的新型矿热炉二次低压补偿装置，其特征在于，所述每组磁保 持继电器包括有一个主磁保持继电器和一个旁磁保持继电器，主磁保持继电器线圈(10) 和旁磁保持继电器线圈(11)分别连接在PLC输出端，每个主磁保持继电器的主接触器(12) 一端与对应的旁磁保持继电器的旁接触器(1 一端连接后与低压电力电容器(7)连接，所 有主接触器(1 的另一端都与可控硅( 的一端及所述水冷电缆(8)连接，所有旁接触器 (13)的另一端都与可控硅(5)的另一端连接。
3.根据权利要求1所述的新型矿热炉二次低压补偿装置，其特征在于，在可控硅(5)与 水冷电缆(8)之间连接有过压保护的熔断器(14)。
4.根据权利要求1所述的新型矿热炉二次低压补偿装置，其特征在于，在主接触器 (12)与水冷电缆(8)之间连接有欠压保护的断路器(15)。
专利摘要本实用新型公开了新型矿热炉二次低压补偿装置，其包括有罗氏线圈，积分放大电路，无功控制器，PLC，投切电路。所述罗氏线圈连接在矿热炉变压器的二次低压侧，无功控制器、PLC、投切电路顺次连接在一起；所述无功控制器的电流输入端通过积分放大电路与罗氏线圈连接，所述无功控制器的电压输入端通过电压采集线与矿热炉变压器的二次低压侧连接。所述投切电路包括有一个可控硅，一个可控硅触发模块和多组磁保持继电器，所有磁保持继电器及可控硅触发模块都与PLC的输出端连接，所述可控硅的一端分别通过各组磁保持继电器后与对应的低压电力电容器连接，可控硅的另一端通过水冷电缆接炉膛内的电极。本实用新型具有投切涌流小、机械寿命长、抗粉尘腐蚀性气雾能力强，工程造价低等优点。
文档编号H02J3/18GK201868881SQ201020296809
公开日2011年6月15日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者唐红兵, 庄秋武, 李铭鸿 申请人:广东三怡电器有限公司