专利名称：智能型矿热炉低压动态无功功率补偿装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及矿热炉节能降耗装置，具体为一种智能型矿热炉低压动态无功功率补
■术C且O
背景技术：
矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，亦称还原电炉或矿热电炉，电极一端埋入料层，在料层内形成电弧并利用料层自身的电阻发热加热物料；常用于冶炼铁合金(见铁合金电炉)，熔炼冰镍、冰铜(见镍、铜)，以及生产电石(碳化钙)等。它主要用于还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂等原料以生产硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业中 重要工业原料及电石等化工原料。矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳,炉盖、炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，电极壳，电极压放及升降系统，上下料系统，把持器，烧穿器，液压系统，矿热炉变压器及各种电器设备等组成。根据矿热炉的结构特点以及工作特点，矿热炉的系统电抗的70%是由短网系统产生的。短网的损耗占据了系统自身损耗的70%以上，因此短网的性能在很大程度上决定了矿热炉的性能，不论是高烟罩开放式炉、矮烟罩半密闭式炉还是全密闭式炉的短网系统的感抗均较大，基于这个原因，矿热炉的自然功率因数很难达到0. 85以上，绝大多数的炉子的自然功率因数都在0. 7 0. 8之间，较低的功率因数不仅使变压器的效率下降，消耗大量的无用功，浪费大量电能，且被电力部分加收额外的电力罚款。矿热炉由于电极的人工控制以及堆料的工艺，导致三相间的电力不平衡加大，最高不平衡度可以达到20%以上，这导致冶炼效率的低下，电费增高，根据调查统计，目前已有的采用传统方式投切的低压补偿使用寿命很难超过一年，因此给企业带来很大的维护量，投资回收周期加长，由于后续维护费用高，综合效益不佳。
发明内容
本发明针对以上技术问题提供一种智能型矿热炉低压动态无功功率补偿装置，目的在于提高矿热炉功率因数、节约能源、提供电压支撑、减少闪变、消除涌流、谐波治理。本发明具体技术方案如下智能型矿热炉低压动态无功功率补偿装置，其计算机系统通过总线通讯单元分别与三组单相无功补偿控制系统连接，每个单相无功补偿控制系统有功率因数控制器、触摸屏和三个机柜，通过MODBUS总线互相进行连接，每个机柜包括综合电能变送器、电压电流变送器、过电压保护器、进线隔离开关、快速熔断器、晶闸管阀组、电容、出线隔离开关组成。综合电能变送器、电压电流变送器设置在线路之上，过电压保护器并联在线路上，进线隔离开关、快速熔断器、晶闸管阀组、电容、出线隔离开关串联，然后并联在线路上。电压电流变送器分别采集系统的电量、电压、电流等数据，通过MODBUS总线发送给计算机系统和触摸屏，计算机系统对数据进行计算、分析，显示分析结果并进行保存，方便监控和数据记录；触摸屏对数据进行分析计算，并显示运行状态，同时可以用触摸屏设置相应参数，控制系统的运行状态。功率因数控制器采集高压端的电流、电压等参数数据，并进行分析计算，然后根据具体情况对晶闸管阀组进行相应的控制，从而控制电容进行功率补偿。过电压保护器对单相无功补偿控制系统进行过电压保护。当系统出现故障维修时，断开进线隔离开关和出线隔离开关，进行维修，保障安全。快速熔断器与晶闸管阀组串联对晶闸管阀组起到保护作用。本发明的技术优势主要体现在以下几个方面I)、提高变压器、大电流线路利用率，增加冶炼有效输入功率。2)、不平衡补偿，改善三相的强、弱相状况。改善了炉膛工作环境，延长了炉子使用寿命。
3)、降低高次谐波，减少谐波对整个供电设备的危害，减小变压器及网络附加损4)、提高了电能质量，改善了系统电气参数，提高了产品质量。5)、极大改善电压跌落和闪变，任何时刻实现自由投切。6)、投切可靠性高，投切开关无故障投切次数可以达到几百万次。是普通开关寿命的几十倍。由于采用大功率电子元器件投切，抗冲击性好，可以达到数十倍的过电流冲击而无损坏。投入无涌流，切除无过电压。具有高度的可靠性，可实现免维护以及无人值守。7)先进的无快熔保护设计，最大限度避免了电容器以及电子开关的损坏。显著提高供电系统利用率。
图I为智能型矿热炉低压动态无功功率补偿装置的结构图；其中，I—计算机系统、2—总线通讯单元、3、MODBUS总线、4功率因数控制、5—电压电流变送器、6—触摸屏、8—机柜、9—综合电能变送器图2为矿热炉低压动态无功功率补偿装置机柜电路图其中，10—过电压保护器、11—进线隔离开关、12--决速熔断器13—晶
闸管阀组、14—电容、15—出线隔离开关。
具体实施例方式下面结合具体实施方式
和附图对本发明作进一步说明智能型矿热炉低压动态无功功率补偿装置，其计算机系统通过总线通讯单元分别与三组单相无功补偿控制系统连接，每个单相无功补偿控制系统有功率因数控制器、触摸屏和三个机柜，通过MODBUS总线互相进行连接，每个机柜包括综合电能变送器、电压电流变送器、过电压保护器、进线隔离开关、快速熔断器、晶闸管阀组、电容、出线隔离开关组成。综合电能变送器、电压电流变送器设置在线路之上，过电压保护器并联在线路上，进线隔离开关、快速熔断器、晶闸管阀组、电容、出线隔离开关串联，然后并联在线路上。综合电能变送器、电压电流变送器分别采集系统的电量、电压、电流等数据，通过MODBUS总线发送给计算机系统和触摸屏，计算机系统对数据进行计算、分析，显示分析结果并进行保存，方便监控和数据记录；触摸屏对数据进行分析计算，并显示运行状态，同时可以用触摸屏设置相应参数，控制系统的运行状态。功率因数控制器采集高压端的电流、电压 等参数数据，并进行分析计算，然后根据具体情况对晶闸管阀组进行相应的控制，从而控制电容进行功率补偿。过电压保护器对单相无功补偿控制系统进行过电压保护。当系统出现故障维修时，断开进线隔离开关和出线隔离开关，进行维修，保障安全。快速熔断器与晶闸管阀组串联对晶闸管阀组起到保护作用。
权利要求
1.智能型矿热炉低压动态无功功率补偿装置，其特征在于计算机系统通过总线通讯単元分别与三组单相无功补偿控制系统连接，每个单相无功补偿控制系统有功率因数控制器、触摸屏和三个机柜，通过MODBUS总线互相进行连接，每个机柜包括综合电能变送器、电压电流变送器、过电压保护器、进线隔离开关、快速熔断器、晶闸管阀组、电容、出线隔离开关组成。
2.根据权利要求I所述的智能型矿热炉低压动态无功功率补偿装置，其特征在于综合电能变送器、电压电流变送器设置在线路之上，过电压保护器并联在线路上，进线隔离开关、快速熔断器、晶闸管阀组、电容、出线隔离开关串联，然后并联在线路上。
3.根据权利要求I所述的智能型矿热炉低压动态无功功率补偿装置，其特征在于通过计算机系统进行远程控制。
全文摘要
本发明涉及矿热炉节能降耗装置，具体为一种矿热炉低压动态无功功率补偿装置。其计算机系统通过总线通讯单元分别与三组单相无功补偿控制系统连接，每个单相无功补偿控制系统有功率因数控制器、触摸屏和三个机柜，通过MODBUS总线互相进行连接，每个机柜包括综合电能变送器、电压电流变送器、过电压保护器、进线隔离开关、快速熔断器、晶闸管阀组、电容、出线隔离开关组成。本发明的技术优势主要体现在以下几个方面提高变压器、大电流线路利用率，增加冶炼有效输入功率。本发明涉及矿热炉节能降耗装置，具体为一种矿热炉低压动态无功功率补偿装置。其计算机系统通过总线通讯单元分别与三组单相无功补偿控制系统连接，每个单相无功补偿控制系统有功率因数控制器、触摸屏和三个机柜，通过MODBUS总线互相进行连接，每个机柜包括综合电能变送器、电压电流变送器、过电压保护器、进线隔离开关、快速熔断器、晶闸管阀组、电容、出线隔离开关组成。本发明的技术优势主要体现在以下几个方面提高变压器、大电流线路利用率，增加冶炼有效输入功率。
文档编号H02J3/18GK102801168SQ201110135988
公开日2012年11月28日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者王斌 申请人:王斌