礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)所包括的第一電壓互感器、第一電流互感器、第二電壓互感器、第二電流互感器、第三電壓互感器、第三電流互感器通過一次電量綜合采集單元與綜合檢測單元連接，礦熱爐變壓器擋位控制器與綜合檢測單元連接，第一鼠籠式空芯電流互感器依次通過第一綜合調(diào)理單元、二次電量綜合采集單元與綜合檢測單元連接，第二鼠籠式空芯電流互感器依次通過第二綜合調(diào)理單元、二次電量綜合采集單元與綜合檢測單元連接，第四至第八電壓互感器通過二次電量綜合采集單元與綜合檢測單元連接。本系統(tǒng)可實(shí)時(shí)精確測量，實(shí)現(xiàn)電能利用率的最大化以及生產(chǎn)效益最大化。
【專利說明】礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 礦熱爐是將電能轉(zhuǎn)換為冶煉熱能的大功率電氣設(shè)備，其用電成本占產(chǎn)成品總成本 的60%以上。而且礦熱爐運(yùn)行過程中的電氣參數(shù)直接反映和影響其運(yùn)行狀況的優(yōu)劣，這關(guān) 乎冶煉的產(chǎn)量和電耗，同時(shí)也影響冶煉產(chǎn)品的品質(zhì)。
[0003] 礦熱爐運(yùn)行的電氣參數(shù)與以下設(shè)備有非常密切的關(guān)系：一次側(cè)電源、高壓補(bǔ)償、礦 熱爐變壓器、中壓補(bǔ)償、二次短網(wǎng)、低壓補(bǔ)償以及三相電極的埋深與爐料阻抗特性。
[0004] 一次側(cè)電源的電能質(zhì)量直接影響礦熱爐的負(fù)荷大小，其功率因數(shù)考核也影響到電 能費(fèi)用的大??；高壓補(bǔ)償能提高一次側(cè)的功率因數(shù)，并一定程度提高一次側(cè)的電壓幅值，對 礦熱爐的負(fù)荷有一定影響；礦熱爐變壓器在運(yùn)行過程中產(chǎn)生一定的有功損耗并且消耗大量 的無功功率，其二次擋位直接影響礦熱爐的負(fù)荷大?。恢袎貉a(bǔ)償能降低變壓器的一次線圈 負(fù)荷，提高一次側(cè)的功率因數(shù)；二次短網(wǎng)的截面積、長短、電流密度以及布置方式?jīng)Q定了二 次短網(wǎng)的電感，也直接影響短網(wǎng)的電壓降以及消耗的無功功率；低壓補(bǔ)償就地補(bǔ)償大量無 功功率，降低變壓器二次側(cè)的電流和視在功率，提高變壓器一次側(cè)的功率因數(shù)，另外還能降 低短網(wǎng)的電壓降，提高電極的電壓，提高入爐有功功率；三相電極的埋深與爐料的阻抗特性 直接影響礦熱爐爐內(nèi)的負(fù)荷大小。
[0005] 以上設(shè)備均能對礦熱爐運(yùn)行生產(chǎn)的負(fù)荷產(chǎn)生較大影響。而且這些設(shè)備都是人工單 獨(dú)控制，生產(chǎn)過程中各個(gè)設(shè)備的電氣參數(shù)也會(huì)相互影響，因此合理控制上述設(shè)備對礦熱爐 的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要的影響。
[0006] 第一，現(xiàn)在礦熱爐的操作員工控制電極升降還是傳統(tǒng)地以一次側(cè)的電流作為控制 依據(jù)，由于受到變壓器的接線方式、中壓補(bǔ)償、低壓補(bǔ)償、高低壓電流換算誤差等因素的影 響，實(shí)際運(yùn)行效果很不理想，礦熱爐運(yùn)行不穩(wěn)定，甚至產(chǎn)生故障。
[0007] 第二，礦熱爐使用低壓補(bǔ)償后，一次側(cè)的功率因數(shù)可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，視在功率大 幅度減小，但爐內(nèi)的電氣參數(shù)變化并不大。此時(shí)如果一次側(cè)繼續(xù)提高視在功率，爐內(nèi)的視在 功率以及其他電氣參數(shù)無法正確判斷及掌握，嚴(yán)重影響了低壓補(bǔ)償?shù)脑霎a(chǎn)節(jié)能效果。
[0008] 第三，由于礦熱爐爐型很多，冶煉產(chǎn)品復(fù)雜，制造廠家設(shè)計(jì)參數(shù)不同，造成每一臺(tái) 礦熱爐的電氣參數(shù)都有所不同。因此必須對礦熱爐的各項(xiàng)電氣參數(shù)進(jìn)行全面的測試，與原 始設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行對比，了解設(shè)計(jì)參數(shù)對電氣參數(shù)的影響情況，對設(shè)計(jì)部門合理設(shè)計(jì)參數(shù) 提供數(shù)據(jù)幫助和改進(jìn)依據(jù)。
[0009] 第四，用戶缺乏對礦熱爐電氣參數(shù)的統(tǒng)一綜合檢測，無法了解整個(gè)礦熱爐生產(chǎn)冶 煉系統(tǒng)中有功功率和無功功率的分配，無法了解各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況和使用效率，對電能 的利用率存在很大浪費(fèi)。
[0010] 因此，有必要研究一種礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問 題。 實(shí)用新型內(nèi)容 toon] 考慮到至少一個(gè)上述問題而完成了本實(shí)用新型，并且本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于 提供一種礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括：
[0012] 礦熱爐變壓器一次側(cè)的第一電壓互感器和第一電流互感器；
[0013] 高壓補(bǔ)償側(cè)的第二電壓互感器和第二電流互感器；
[0014] 中壓補(bǔ)償側(cè)的第三電壓互感器和第三電流互感器；
[0015] 礦熱爐變壓器擋位控制器；
[0016] 礦熱爐變壓器二次側(cè)出線端的第四電壓互感器和第一鼠籠式空芯電流互感器；
[0017] 低壓補(bǔ)償點(diǎn)的第六電壓互感器；
[0018] 低壓補(bǔ)償側(cè)的第七電壓互感器、第八電壓互感器和第二鼠籠式空芯電流互感器；
[0019] 電極上的第五電壓互感器；
[0020] 一次電量綜合采集單元；
[0021] 二次電量綜合采集單元；
[0022] 第一綜合調(diào)理單元；
[0023] 第二綜合調(diào)理單元；和
[0024] 綜合檢測單元；
[0025] 其中，所述第一電壓互感器、第一電流互感器、第二電壓互感器、第二電流互感器、 第三電壓互感器、第三電流互感器通過一次電量綜合采集單元與所述綜合檢測單元連接， 所述礦熱爐變壓器擋位控制器與所述綜合檢測單元連接，所述第一鼠籠式空芯電流互感器 依次通過第一綜合調(diào)理單元、二次電量綜合采集單元與所述綜合檢測單元連接，所述第二 鼠籠式空芯電流互感器依次通過第二綜合調(diào)理單元、二次電量綜合采集單元與所述綜合檢 測單元連接，所述第四至第八電壓互感器通過所述二次電量綜合采集單元與所述綜合檢測 單元連接。
[0026] 根據(jù)本實(shí)用新型另一方面，所述系統(tǒng)還包括顯示裝置。
[0027] 根據(jù)本實(shí)用新型另一方面，所述系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)裝置。
[0028] 根據(jù)本實(shí)用新型另一方面，所述系統(tǒng)還包括通訊與接收裝置。
[0029] 根據(jù)本實(shí)用新型另一方面，所述系統(tǒng)還包括保護(hù)裝置。
[0030] 根據(jù)本實(shí)用新型另一方面，所述系統(tǒng)還包括報(bào)警裝置。
[0031] 根據(jù)本實(shí)用新型另一方面，所述系統(tǒng)還包括輸入與導(dǎo)出裝置。
[0032] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于：本系統(tǒng)對礦熱爐生產(chǎn)過程中近乎 所有關(guān)鍵的電氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的精確測量，建立礦熱爐生產(chǎn)冶煉的電氣參數(shù)模型，分析各 個(gè)部分或設(shè)備各自電氣參數(shù)的合理性，指導(dǎo)用戶合理調(diào)節(jié)礦熱爐變壓器的擋位，進(jìn)行合理 的無功補(bǔ)償，適時(shí)控制三相電極升降，從而達(dá)到：三相電極負(fù)荷平衡，埋深合理，壓放適時(shí)； 變壓器二次電壓在合理范圍；無功補(bǔ)償裝置合理投入，滿足一次側(cè)功率因數(shù)的考核，提高爐 內(nèi)的有功功率。最終實(shí)現(xiàn)電能利用率的最大化以及生產(chǎn)效益最大化。另外本系統(tǒng)還提供大 容量的存儲(chǔ)空間及便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及導(dǎo)出功能，為礦熱爐的運(yùn)行建立完整的數(shù)據(jù)庫，便于 用戶分析數(shù)據(jù)，從而更加科學(xué)合理的操作及管理礦熱爐。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合附圖，通過優(yōu)選實(shí)施例來描述本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式，這里的具體 實(shí)施方式在于詳細(xì)地說明本實(shí)用新型，而不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制，在不脫離本實(shí) 用新型的精神和實(shí)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(shí)用新 型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0035] 參見圖1，其中示出了本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)。該 礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)包括：礦熱爐變壓器一次側(cè)的第一電壓互感器和第一電流互感 器；高壓補(bǔ)償側(cè)的第二電壓互感器和第二電流互感器；中壓補(bǔ)償側(cè)的第三電壓互感器和第 三電流互感器；礦熱爐變壓器擋位控制器；礦熱爐變壓器二次側(cè)出線端的第四電壓互感器 和第一鼠籠式空芯電流互感器；低壓補(bǔ)償點(diǎn)的第六電壓互感器；低壓補(bǔ)償側(cè)的第七電壓互 感器、第八電壓互感器和第二鼠籠式空芯電流互感器；電極上的第五電壓互感器；一次電 量綜合采集單元；二次電量綜合采集單元；第一綜合調(diào)理單元；第二綜合調(diào)理單元；和綜合 檢測單元。
[0036] 其中，所述第一電壓互感器、第一電流互感器、第二電壓互感器、第二電流互感器、 第三電壓互感器、第三電流互感器通過一次電量綜合采集單元與所述綜合檢測單元連接， 所述礦熱爐變壓器擋位控制器與所述綜合檢測單元連接，所述第一鼠籠式空芯電流互感器 依次通過第一綜合調(diào)理單元、二次電量綜合采集單元與所述綜合檢測單元連接，所述第二 鼠籠式空芯電流互感器依次通過第二綜合調(diào)理單元、二次電量綜合采集單元與所述綜合檢 測單元連接，所述第四至第八電壓互感器通過所述二次電量綜合采集單元與所述綜合檢測 單元連接。
[0037] 優(yōu)選地，所述礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)還包括顯示裝置（圖中未示出）。
[0038] 優(yōu)選地，所述礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)還包括存儲(chǔ)裝置（圖中未示出）。
[0039] 優(yōu)選地，所述礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)還包括報(bào)警裝置（圖中未示出）。
[0040] 優(yōu)選地，所述礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)還包括保護(hù)裝置（圖中未示出）。
[0041] 優(yōu)選地，所述礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)還包括通訊與接收裝置（圖中未示出）。
[0042] 優(yōu)選地，所述礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)還包括輸入與導(dǎo)出裝置（圖中未示出）。
[0043] 優(yōu)選地，本實(shí)用新型在礦熱爐變壓器的一次側(cè)、高壓補(bǔ)償側(cè)、中壓補(bǔ)償側(cè)采用電壓 互感器、電流互感器采樣電壓和電流，采用一次電量綜合采集單元獲取一次側(cè)、高壓補(bǔ)償 偵I中壓補(bǔ)償側(cè)的有功功率、無功功率、視在功率和功率因數(shù)。在礦熱爐變壓器的二次側(cè)出 線端、低壓補(bǔ)償點(diǎn)、低壓補(bǔ)償首尾端、電極上采用電壓互感器采樣二次電壓，在礦熱爐變壓 器的二次側(cè)出線端、低壓補(bǔ)償側(cè)采用鼠籠式空芯電流互感器采樣二次電流，采用綜合調(diào)理 單元對電流信號進(jìn)行預(yù)處理（限幅、疊加、濾波、移相、放大、隔離等），采用二次電量綜合采 集單元獲取二次側(cè)、低壓補(bǔ)償側(cè)、電極上的有功功率、無功功率、視在功率、功率因數(shù)、阻抗 等參數(shù)。
[0044] 優(yōu)選地，礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)可以為工控機(jī)，工控機(jī)上還可設(shè)置通訊接口、 保護(hù)接口、報(bào)警接口、輸入和導(dǎo)出接口。其中，礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)裝備了工控機(jī)，可 以進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置與運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)的導(dǎo)出，可以顯示變壓器一次側(cè)、高壓補(bǔ)償側(cè)、 中壓補(bǔ)償側(cè)、礦熱爐變壓器、變壓器出線端、低壓補(bǔ)償點(diǎn)、低壓補(bǔ)償側(cè)、電極上的各種電參數(shù) 的數(shù)據(jù)及各種實(shí)時(shí)和歷史曲線。工控機(jī)具備數(shù)據(jù)保存功能，可以實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的記錄，經(jīng)由 通訊接口實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的組網(wǎng)，系統(tǒng)提供的報(bào)警接口可以驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警等現(xiàn)場警示裝置， 保護(hù)接口可以與現(xiàn)場的保護(hù)裝置連接實(shí)現(xiàn)保護(hù)聯(lián)動(dòng)。
[0045] 綜上所述，本實(shí)用新型的有益效果在于：
[0046] 本系統(tǒng)對礦熱爐生產(chǎn)過程中近乎所有關(guān)鍵的電氣參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的精確測量，建立 礦熱爐生產(chǎn)冶煉的電氣參數(shù)模型，分析各個(gè)部分或設(shè)備各自電氣參數(shù)的合理性，指導(dǎo)用戶 合理調(diào)節(jié)礦熱爐變壓器的擋位，進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償，適時(shí)控制三相電極升降，從而達(dá)到： 三相電極負(fù)荷平衡，埋深合理，壓放適時(shí)；變壓器二次電壓在合理范圍；無功補(bǔ)償裝置合理 投入，滿足一次側(cè)功率因數(shù)的考核，提高爐內(nèi)的有功功率。最終實(shí)現(xiàn)電能利用率的最大化 以及生產(chǎn)效益最大化。另外本系統(tǒng)還提供大容量的存儲(chǔ)空間及便捷的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及導(dǎo)出功 能，為礦熱爐的運(yùn)行建立完整的數(shù)據(jù)庫，便于用戶分析數(shù)據(jù)，從而更加科學(xué)合理的操作及管 理礦熱爐。
[0047] 本實(shí)用新型不限于上述具體實(shí)施例。可以理解的是，在不脫離本實(shí)用新型的精神 和實(shí)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(shí)用新型的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括： 礦熱爐變壓器一次側(cè)的第一電壓互感器和第一電流互感器； 高壓補(bǔ)償側(cè)的第二電壓互感器和第二電流互感器； 中壓補(bǔ)償側(cè)的第三電壓互感器和第三電流互感器； 礦熱爐變壓器擋位控制器； 礦熱爐變壓器二次側(cè)出線端的第四電壓互感器和第一鼠籠式空芯電流互感器； 低壓補(bǔ)償點(diǎn)的第六電壓互感器； 低壓補(bǔ)償側(cè)的第七電壓互感器、第八電壓互感器和第二鼠籠式空芯電流互感器； 電極上的第五電壓互感器； 一次電量綜合采集單元； 二次電量綜合采集單元； 第一綜合調(diào)理單元； 第二綜合調(diào)理單元；和 綜合檢測單元； 其中，所述第一電壓互感器、第一電流互感器、第二電壓互感器、第二電流互感器、第三 電壓互感器、第三電流互感器通過一次電量綜合采集單元與所述綜合檢測單元連接，所述 礦熱爐變壓器擋位控制器與所述綜合檢測單元連接，所述第一鼠籠式空芯電流互感器依次 通過第一綜合調(diào)理單元、二次電量綜合采集單元與所述綜合檢測單元連接，所述第二鼠籠 式空芯電流互感器依次通過第二綜合調(diào)理單元、二次電量綜合采集單元與所述綜合檢測單 元連接，所述第四至第八電壓互感器通過所述二次電量綜合采集單元與所述綜合檢測單元 連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括顯示裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括存儲(chǔ)裝 置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括通訊與 接收裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括通訊與接收 裝直。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括保護(hù)裝 置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括報(bào)警裝 置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的礦熱爐電參數(shù)綜合監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于還包括輸入與 導(dǎo)出裝置。
【文檔編號】G01R31/00GK203894347SQ201420243665
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】陶祥生 申請人:無錫北科自動(dòng)化科技有限公司