鐵合金冶煉電爐低壓分相無功補償裝置的製作方法

2023-09-23 03:36:25

專利名稱：鐵合金冶煉電爐低壓分相無功補償裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型專利涉及冶煉技術領域，特別涉及一種鐵合金冶煉電爐低壓分相無功補償裝置。
背景技術：
鐵合金冶煉電爐是一種高耗能設備，主要分為電石、工業娃、娃鐵、娃猛、鎳鐵、黃磷等20餘個品種，主要由開關供電設備、控制設備、電爐變壓器、水冷(銅管)、水冷電纜、銅瓦、電極、爐體、爐膛等部分構成。由於大量使用電感性元件，且本身自然功率因數較低(約O. 7 0.8左右)。自身無功功率需求量較大，從節能降耗和企業自身經濟效益角度出發，需要在供電系統中加裝大容量的電容補償裝置。 傳統的固定無功補償方式均是在鐵合金冶煉電爐的高壓側加裝電容器，以滿足電爐生產時的無功需要。該技術較為成熟，在電爐變壓器高壓側進行補償由於補償裝置安裝位置的原因，只能對安裝點以前的供電設備減少無功需求，降低電流，故只能解決供電線路的耗損問題。而鐵合金冶煉電爐變壓器及短網等冶金企業本身耗能的關鍵節點的電流沒有降低。企業自身耗能也沒有降低。其高壓無功補償裝置主要由斷路器、電抗器、電容器、放電線圈、過電壓保護器等設備構成，採用普通單相大容量電容器、三相共補的方式投切，如圖3所示。這種傳統的投切方式在實際運用過程中存在以下問題—、由於高耗能產業的原因，鐵合金冶煉電爐所屬企業一般處於偏遠山區、戈壁灘等地區，電力供應網絡質量差，往往存在電網電壓諧波或電壓偏相問題。三相共補方式由於A、B、C三相投入的補償量相同，電壓提升的效果也相同，此問題必將得不到改善，造成鐵合金冶煉電爐三相電極電壓的不均衡，從而導致三相電極的加熱面不在一個平面，爐體內三相電極極心不重合，爐料受熱不均，浪費電能。二、由於鐵合金冶煉電爐短網布置的問題，A、B、C三相短網長度不一，其阻抗不同，壓降也不同，從而導致三相電極電壓亦不相同。當採用三相共補方式，將造成強相過補，弱相欠補，不平衡性加劇的情況。發明內容本實用新型旨在解決傳統鐵合金冶煉電爐使用普通無功補償裝置投切帶來的爐內三相不平衡而導致三相的功率不平衡、生產過程耗電量大等技術問題，以提供一種可避免普通無功補償裝置投切而帶來的爐內三相不平衡而導致三相功率的不平衡，生產過程耗電量低的鐵合金冶煉電爐低壓分相無功補償裝置。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的。本實用新型的鐵合金冶煉電爐低壓分相無功補償裝置，高壓進線14的A相與A相補償控制器3間、B相與B相補償控制器4間、C相和C相補償控制器5間均並聯有電流互感器和電壓互感器；A相補償控制器3連接A相補償單元6，B相補償控制器4連接B相補償單元7，C相補償控制器5連接C相補償單元8 ；A相補償單元6、B相補償單元7和C相補償單元8通過補償短網9連接短網11。本實用新型的鐵合金冶煉電爐低壓分相無功補償裝置，其中所述的A相補償單元6為在AX間並聯若干電容器單元組，B相補償單元7為在BX間並聯若干電容器單元組，C相補償單元8為在CX間並聯若干電容器單元組。本實用新型鐵合金冶煉電爐低壓分相無功補償裝置的有益效果I.可避免普通無功補償裝置投切而帶來的爐內三相不平衡而導致三相功率的不平衡；2.生產過程耗電量低。

圖I為本實用新型ABC三相補償單元的結構示意圖 圖2本實用新型結構原理圖圖3傳統高壓補償結構原理圖圖中標號說明I電流互感器、2電壓互感器、3 A相補償控制器、4 B相補償控制器、5 C相補償控制器、6 A相補償單元、7 B相補償單元、8 C相補償單元、9補償短網、10電爐變壓器、11短網、12電極、13爐膛、14高壓進線、20短路器、21過電壓保護器、22電容器單元、23電抗器、24放電線圈、25傳統高壓補償
具體實施方式
本實用新型詳細結構、應用原理、作用與功效，參照附圖1-3，通過如下實施方式予以說明。本實用新型高壓進線14的A相與A相補償控制器3間、B相與B相補償控制器4間、C相和C相補償控制器5間均並聯有電流互感器和電壓互感器；A相補償控制器3連接A相補償單元6，B相補償控制器4連接B相補償單元7，C相補償控制器5連接C相補償單元8 ；A相補償單元6、B相補償單元7和C相補償單元8通過補償短網9連接短網11。低壓無功補償單元的連接方式與電爐變壓器低壓側一致，即在AX、BY、CZ間各並聯若干電容器單元組，如圖I所示，A相補償單元6為在AX間並聯若干電容器單元組，B相補償單元7為在BX間並聯若干電容器單元組，C相補償單元8為在CX間並聯若干電容器單元組。每相補償單元的容量根據電爐爐況或爐變短網的長短來分別確定。由於在爐變三相低壓側加裝補償單元後電極電壓、短網電壓將有所提升，故在進網電壓較低的相應通過計算在該相增大安裝量，同樣在短網長度最長的一相亦增大安裝量。在控制方式上採用單相採樣控制的策略將A、B、C三相分為完全獨立的三個子系統，通過採集電爐變壓器高壓側中A、B、C三相電流、電壓互感器的信號，通過鐵合金冶煉爐專用補償控制器中的CPU實時計算每相的無功需求以解決電爐不同相的無功需求，在某相電極斷裂後需電極重新焙燒，此時，電極將從上向下焙燒數天，該相無功需求從小到大，三相無功需求嚴重偏差，為保證整體無功需求，只有單相補償才能滿足特殊工況的要求。圖2中A、B、C三相分別連接A相補償控制器3、B相補償控制器4、C相補償控制器5，分別通過各相的電流互感器、電壓互感器採樣送到各自的控制器輸入端，經過控制器中的CPU檢測處理，對功率因素小於設定值的一相投入一組濾波及補償單元，對功率因數大於定值的一相切除一組單元，使其三相達到無功平衡狀態，避免過及欠補情況發生。綜上所述，本實用新型的鐵合金冶煉電爐低壓分相無功補 償裝置具有可避免普通無功補償裝置投切而帶來的爐內三相不平衡而導致三相功率的不平衡，以及生產過程耗電量低等技術優點。
權利要求1.鐵合金冶煉電爐低壓分相無功補償裝置，其特徵在於高壓進線(14)的A相與A相補償控制器(3)間、B相與B相補償控制器(4)間、C相和C相補償控制器(5)間均並聯有電流互感器和電壓互感器；A相補償控制器(3 )連接A相補償單元(6 )，B相補償控制器(4 )連接B相補償單元(7)，C相補償控制器(5)連接C相補償單元(8) ；A相補償單元(6)、B相補償單元(7)和C相補償單元(8)通過補償短網(9)連接短網(11)。
2.根據權利要求I所述的鐵合金冶煉電爐低壓分相無功補償裝置，其特徵在於所述的A相補償單元(6)為在A相與X相間並聯若干電容器單元組，B相補償單元(7)為在B相與X相間並聯若干電容器單元組，C相補償單元(8)為在C相與X相間並聯若干電容器單元組。
專利摘要本實用新型的鐵合金冶煉電爐低壓分相無功補償裝置，涉及冶煉技術領域，旨在解決傳統鐵合金冶煉電爐使用普通無功補償裝置投切帶來的爐內三相不平衡而導致三相的功率不平衡、生產過程耗電量大等技術問題。本實用新型之高壓進線(14)的A相與A相補償控制器(3)間、B相與B相補償控制器(4)間、C相和C相補償控制器(5)間均並聯有電流互感器和電壓互感器；A相補償控制器(3)連接A相補償單元(6)，B相補償控制器(4)連接B相補償單元(7)，C相補償控制器(5)連接C相補償單元(8)；A相補償單元(6)、B相補償單元(7)和C相補償單元(8)通過補償短網(9)連接短網(11)。
文檔編號H02J3/18GK202737469SQ201220297938
公開日2013年2月13日 申請日期2012年6月25日 優先權日2012年6月25日
發明者張德勝 申請人:四川晨龍航天電器設備有限公司