專利名稱：電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置。
背景技術(shù)：
在鋼鐵、鐵合金、電石、工業(yè)硅等冶煉行業(yè)，電冶爐大量使用。電冶爐屬于超高能耗型用電設(shè)備，運行狀況的好壞對于電爐供電系統(tǒng)、電冶煉裝備以及冶煉過程本身都將產(chǎn)生重大影響。負載的非線性運行特性、爐內(nèi)工況的隨機性變化、變壓器的超負荷運行、低壓無功補償裝置開關(guān)元件的頻繁通斷等均將導(dǎo)致諧波的出現(xiàn)。電源的諧波會帶來多方面的不利影響電網(wǎng)的污染；冶煉品質(zhì)的下降；變壓器損耗增大，溫升提高，絕緣介質(zhì)加速老化；無功補償電容損耗增加，容量衰減加速，系統(tǒng)功率因數(shù)降低；其他諸多冶煉附屬設(shè)施亦將受到不同程度的負面影響。不同的冶煉品種、不同的負荷輕重、不同輔助冶煉裝置的配置以及裝備投運時間長短等因素均影響電冶爐工作時產(chǎn)生的諧波強度。諧波強度的不同采取的應(yīng)對措施亦不同強烈的諧波必須配備的諧波治理裝置，以免嚴重影響系統(tǒng)的工作；微弱的系統(tǒng)自身可承受的諧波強度則可以避免無謂的資金投入；強弱互現(xiàn)的諧波強度應(yīng)該引起及時的注意，研究分析現(xiàn)象的成因，及時消除非正常因素可能導(dǎo)致的系統(tǒng)隱患。為及時了解和跟蹤電冶爐冶煉系統(tǒng)的諧波強度，有必要對電冶爐供電系統(tǒng)進行長期的實時不間斷監(jiān)測。對電冶爐運行的諧波監(jiān)測包括諧波電壓和諧波電流兩個方面，監(jiān)測其諧波的組成及各頻率諧波的占比，二者中又以電流監(jiān)測更為重要。電冶爐工作電流常達數(shù)萬安培之巨，電流檢測的常用手段是借助羅氏線圈，但大量的應(yīng)用實踐證明羅氏線圈的長期工作可靠性較差，尤其在電冶爐冶煉的惡劣場合，包裹線圈的塑膠軟套管容易老化破損，纖細的內(nèi)部線圈容易斷開，接口縫隙的存在導(dǎo)致測量誤差，這是其結(jié)構(gòu)上的固有缺陷，作為電流采樣的互感器，羅氏線圈在準確性和可靠性方面均難以勝任。因此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，設(shè)計一種高精度、高可靠性的電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置。

實用新型內(nèi)容考慮到至少一個上述問題而完成了本實用新型，并且本實用新型的一個目的在于提供一種電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置，一種電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置，其特征在于包括對電冶爐變壓器的輸入諧波電壓和輸出諧波電壓、以及電冶爐的電極殼諧波電壓進行采樣的諧波電壓采樣單元；對電冶爐變壓器的輸出諧波電流和電冶爐的補償裝置的補償諧波電流進行采樣的諧波電流采樣單元；信號預(yù)處理單元，其分別與所述諧波電壓采樣單元和諧波電流采樣單元連接；數(shù)據(jù)采集單元，其與所述信號預(yù)處理單元連接；以及監(jiān)測中心，其與數(shù)據(jù)采集單元連接。根據(jù)本實用新型另一方面，所述監(jiān)測中心還設(shè)置有RS232、RS485、或LAN接口。根據(jù)本實用新型另一方面，所述監(jiān)測中心還設(shè)置有聲光報警裝置。[0009]根據(jù)本實用新型另一方面，所述諧波電流采樣單元包括鼠籠式空芯電流互感器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置具有以下優(yōu)點可以實現(xiàn)電冶爐運行中諧波監(jiān)測的功能能夠長期不間斷地實時監(jiān)測各采集點的諧波電壓和各條支路或干路的諧波電流測量點的多少可以根據(jù)系統(tǒng)的需要靈活配置；可測2-31次諧波分量；測量精度優(yōu)于1% ;系統(tǒng)采用工控機或觸摸式平板電腦作為監(jiān)測中心，接收信號采集模塊上傳的數(shù)據(jù)，并進行深度處理。顯示器負責(zé)將測量結(jié)果以數(shù)值、柱圖、折線圖或組合方式顯示。所有測量的數(shù)據(jù)將被儲存，可以以數(shù)值、曲線或EXCEL數(shù)據(jù)表格等多種方式被后期查詢；系統(tǒng)具有諧波越限的報警功能，閾值可以按需設(shè)定；系統(tǒng)具備RS232/RS485/LAN等多種方式的組網(wǎng)功能，便于更高級別的監(jiān)測中心進行數(shù)據(jù)匯總和深度分析；電流互感器采用“鼠籠式空芯電流互感器”，具備高精度和高可靠性的雙重優(yōu)點。
圖1是根據(jù)本實用新型優(yōu)選實施例的電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，通過優(yōu)選實施例來描述本實用新型的最佳實施方式，這里的具體實施方式
在于詳細地說明本實用新型，而不應(yīng)理解為對本實用新型的限制，在不脫離本實用新型的精神和實質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。參見圖1，其中示出了本實用新型優(yōu)選實施例的電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置，該電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置包括諧波電壓采樣單元；諧波電流采樣單元；信號預(yù)處理單元，其分別與所述諧波電壓采樣單元和諧波電流采樣單元連接；數(shù)據(jù)采集單元，其與所述信號預(yù)處理單元連接；以及監(jiān)測中心，其與數(shù)據(jù)采集單元連接。優(yōu)選地，諧波電壓采樣單元為對電冶爐變壓器的輸入諧波電壓和輸出諧波電壓、以及電冶爐的電極殼諧波電壓進行采樣的諧波電壓采樣單元。優(yōu)選地，諧波電流采樣單元為對電冶爐變壓器的輸出諧波電流和電冶爐的補償裝置的補償諧波電流進行采樣的諧波電流采樣單元。優(yōu)選地，所述諧波電流采樣單元通過鼠籠式空芯電流互感器對電冶爐變壓器的輸出諧波電流和電冶爐的補償裝置的補償諧波電流進行采樣。優(yōu)選地，所述信號預(yù)處理單元根據(jù)所述諧波電壓采樣單元和諧波電流采樣單元采樣獲得的信號的強弱進行線性放大或線性衰減，對所述信號中夾雜的因異常狀況而產(chǎn)生的瞬間尖峰脈沖進行強制抑制，并對所述信號進行隔離。優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集單元對來自所述信號預(yù)處理單元的信號進行同步采集和模數(shù)轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果傳送至監(jiān)測中心。優(yōu)選地，所述監(jiān)測中心對所述轉(zhuǎn)換結(jié)果進行監(jiān)測，并對所述轉(zhuǎn)換結(jié)果進行顯示、記錄和/或傳輸。優(yōu)選地，所述監(jiān)測中心還設(shè)置有RS232、RS485、或LAN接口。優(yōu)選地，所述監(jiān)測中心還設(shè)置有聲光報警裝置。優(yōu)選地，諧波電流采樣單元包括鼠籠式空芯電流互感器。優(yōu)選地，所述鼠籠式空芯電流互感器，包括平行設(shè)置的上層弧形PCB板和下層弧形PCB板、以及多個沿圓周方向間隔地且均勻分布的PCB板式線圈，其中，所述PCB板式線圈設(shè)置在所述上層弧形PCB板和下層弧形PCB板之間，并與所述上層弧形PCB板和下層弧形PCB板垂直，PCB板式線圈的上端和下端分別與所述上層弧形PCB板和下層弧形PCB板固定連接，其中所述多個PCB板式線圈通過所述上層弧形PCB板或下層弧形PCB板電氣地串聯(lián)連接。其中，上述鼠籠式空芯電流互感器可以選擇為在申請人本人所申請的、發(fā)明名稱為“鼠籠式空芯電流互感器”的中國專利ZL201210026094. O中進行記載的電流互感器，該專利通過結(jié)合引用到這里。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型中具有以下優(yōu)點1、電流采樣采用“鼠籠式空芯電流互感器”;2、監(jiān)測的數(shù)據(jù)可以自動記錄；3、自動生成靈活多樣的報表；4、諧波越限報警；5、系統(tǒng)具備RS232/RS485/LAN等多種方式的組網(wǎng)功能。本實用新型不限于上述具體實施例.可以理解的是，在不脫離本實用新型的精神和實質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置，其特征在于包括對電冶爐變壓器的輸入諧波電壓和輸出諧波電壓、以及電冶爐的電極殼諧波電壓進行采樣的諧波電壓采樣單元；對電冶爐變壓器的輸出諧波電流和電冶爐的補償裝置的補償諧波電流進行采樣的諧波電流采樣單元；信號預(yù)處理單元，其分別與所述諧波電壓采樣單元和諧波電流采樣單元連接；數(shù)據(jù)采集單元，其與所述信號預(yù)處理單元連接；以及監(jiān)測中心，其與數(shù)據(jù)采集單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置，其特征在于所述監(jiān)測中心還設(shè)置有 RS232、RS485、或 LAN 接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置，其特征在于所述監(jiān)測中心還設(shè)置有聲光報警裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1一 3任一項所述的電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置，其特征在于諧波電流采樣單元包括鼠籠式空芯電流互感器。
專利摘要一種電冶爐諧波監(jiān)測記錄裝置包括對電冶爐變壓器的輸入諧波電壓和輸出諧波電壓、以及電冶爐的電極殼諧波電壓進行采樣的諧波電壓采樣單元；對電冶爐變壓器的輸出諧波電流和電冶爐的補償裝置的補償諧波電流進行采樣的諧波電流采樣單元；信號預(yù)處理單元，其分別與所述諧波電壓采樣單元和諧波電流采樣單元連接；數(shù)據(jù)采集單元，其與所述信號預(yù)處理單元連接；以及監(jiān)測中心，其與數(shù)據(jù)采集單元連接。本實用新型具有自動記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)和自動生成報表、諧波越限報警等優(yōu)點。
文檔編號G01R23/16GK202886470SQ20122060385
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者焦振宇, 陶祥生 申請人:無錫北科自動化科技有限公司