專利名稱：大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直流礦熱爐技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)絕大部分廠家采用交流礦熱爐生產(chǎn)鐵合金、電石及黃磷等產(chǎn)品，由于電抗與電阻的比值常在2.7 6.0甚至達(dá)到7.0以上，大的電抗存在，降低了系統(tǒng)的功率因數(shù)與有功功率，降低了電效率；其主要缺點(diǎn)是三相不平衡(尤其采用單相)，功率因數(shù)低且容量越大功率因素越低，電耗高，電弧不穩(wěn)定、易斷弧，運(yùn)行噪音大，生產(chǎn)效率低等。而且，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，交流礦熱爐變壓器單臺(tái)容量在6300KVA以下的被徹底淘汰，而6300-12500KVA，電壓等級(jí)在35KV-110KV交流礦熱爐的用電負(fù)荷在工業(yè)用電中所占的比例越來(lái)越大，近幾年來(lái)，年供電量達(dá)22.5億千瓦時(shí)，交流礦熱爐爐負(fù)荷所占比例在75%左右。由于交流礦熱爐電耗高，使生產(chǎn)成本居高不下。采用新型大功率直流礦熱爐能夠很好地解決交流礦熱爐向大容量發(fā)展的瓶頸——容量越大功率因素越低的問(wèn)題，能夠利用有限的電力能源和資源更好地服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但是，我國(guó)直流礦熱爐冶煉鐵合金技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)還處于起步階段，這一領(lǐng)域中不少的技術(shù)問(wèn)題還有待于深入研究很探討，現(xiàn)有技術(shù)中，還沒(méi)有能夠很好地應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，使用操作便捷，供電穩(wěn)定性好，功率集中，熱效率高，功率因素高，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:包括并聯(lián)設(shè)置的多路整流支路、分別對(duì)應(yīng)與多路整流支路連接的多個(gè)整流控制器和與多個(gè)整流控制器均相接的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，每路所述整流支路均包括依次連接的高壓斷路器、整流變壓器、低諧波整流器和直流刀，每路所述高壓斷路器均與高壓交流電源連接，每路所述直流刀的正極均與所述大功率直流礦熱爐中電極的正極相接，每路所述直流刀的負(fù)極均與所述大功率直流礦熱爐中電極的負(fù)極相接，每路所述低諧波整流器與所述直流刀之間均連接有用于對(duì)所述低諧波整流器輸出的直流電流進(jìn)行檢測(cè)的電流傳感器，每路所述電流傳感器均與所對(duì)應(yīng)的所述整流控制器的輸入端相接，每路所述高壓斷路器、整流變壓器和直流刀均與所對(duì)應(yīng)的所述整流控制器的輸出端相接。上述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述整流支路的數(shù)量為三路，相應(yīng)所述整流控制器的數(shù)量為三個(gè)。上述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述整流支路的數(shù)量為四路，相應(yīng)所述整流控制器的數(shù)量為四個(gè)。上述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述整流變壓器中設(shè)置有用于對(duì)整流變壓器的油溫進(jìn)行檢測(cè)的變壓器油溫傳感器和用于對(duì)整流變壓器內(nèi)瓦斯保護(hù)氣體的濃度進(jìn)行檢測(cè)的瓦斯傳感器，所述變壓器油溫傳感器和瓦斯傳感器均與所述整流控制器的輸入端相接。上述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述低諧波整流器中設(shè)置有用于對(duì)低諧波整流器的發(fā)熱溫度進(jìn)行檢測(cè)的整流器溫度傳感器，所述整流器溫度傳感器與所述整流控制器的輸入端相接。上述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述整流控制器為可編程邏輯控制器。上述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述可編程邏輯控制器上連接有PROFIBUS通訊模塊，所述可編程邏輯控制器通過(guò)PROFIBUS通訊模塊和PROFIBUS總線與所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相接。上述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述低諧波整流器包括殼體以及設(shè)置在殼體內(nèi)且依次連接的交流母線、快熔臂、元件臂、直流匯流母線和消諧裝置，所述交流母線伸出到殼體外部且與所述整流變壓器連接。上述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述快熔臂上設(shè)置有用于對(duì)快熔臂的熔斷進(jìn)行檢測(cè)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，實(shí)現(xiàn)方便。
2、本實(shí)用新型具有自動(dòng)控制功能，使用操作便捷。3、本實(shí)用新型的供電穩(wěn)定性好，功率集中，熱效率高，功率因素大于0.9，功率因素聞。4、本實(shí)用新型配合大功率直流礦熱爐使用，運(yùn)行噪音低，電耗低，電極消耗少，生
產(chǎn)效率高。5、本實(shí)用新型的實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣應(yīng)用。綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，使用操作便捷，供電穩(wěn)定性好，功率集中，熱效率高，功率因素高，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣應(yīng)用。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的電路原理框圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2的電路原理框圖。圖3為本實(shí)用新型低諧波整流器的主視圖。圖4為圖3的左視圖。圖5為圖3的俯視圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明:I一工業(yè)控制計(jì)算機(jī)；2—整流控制器；3—高壓斷路器；4一整流變壓器；5—低諧波整流器；5-1—?dú)んw；5-2—交流母線；5-3—快熔臂；5-4—元件臂；5-5—直流匯流母線；5-6—消諧裝置；6—直流刀；[0031]7 —電流傳感器；8—大功率直流礦熱爐；9 一變壓器油溫傳感器；10—瓦斯傳感器；11 一整流器溫度傳感器； 12—微動(dòng)開(kāi)關(guān)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)用新型包括并聯(lián)設(shè)置的多路整流支路、分別對(duì)應(yīng)與多路整流支路連接的多個(gè)整流控制器2和與多個(gè)整流控制器2均相接的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)I，每路所述整流支路均包括依次連接的高壓斷路器3、整流變壓器4、低諧波整流器5和直流刀6，每路所述高壓斷路器3均與高壓交流電源連接，每路所述直流刀6的正極均與所述大功率直流礦熱爐8中電極的正極相接，每路所述直流刀6的負(fù)極均與所述大功率直流礦熱爐8中電極的負(fù)極相接，每路所述低諧波整流器5與所述直流刀6之間均連接有用于對(duì)所述低諧波整流器5輸出的直流電流進(jìn)行檢測(cè)的電流傳感器7，每路所述電流傳感器7均與所對(duì)應(yīng)的所述整流控制器2的輸入端相接，每路所述高壓斷路器3、整流變壓器4和直流刀6均與所對(duì)應(yīng)的所述整流控制器2的輸出端相接。本實(shí)施例中，所述整流支路的數(shù)量為三路，相應(yīng)所述整流控制器2的數(shù)量為三個(gè)；如此構(gòu)成了 36脈波整流器供電系統(tǒng)。所述整流變壓器4中設(shè)置有用于對(duì)整流變壓器4的油溫進(jìn)行檢測(cè)的變壓器油溫傳感器9和用于對(duì)整流變壓器4內(nèi)瓦斯保護(hù)氣體的濃度進(jìn)行檢測(cè)的瓦斯傳感器10，所述變壓器油溫傳感器9和瓦斯傳感器10均與所述整流控制器2的輸入端相接。所述低諧波整流器5中設(shè)置有用于對(duì)低諧波整流器5的發(fā)熱溫度進(jìn)行檢測(cè)的整流器溫度傳感器11，所述整流器溫度傳感器11與所述整流控制器2的輸入端相接。本實(shí)施例中，所述整流控制器2為可編程邏輯控制器。所述可編程邏輯控制器上連接有PROFIBUS通訊模塊，所述可編程邏輯控制器通過(guò)PROFIBUS通訊模塊和PROFIBUS總線與所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)I相接。如圖3、圖4和圖5所示，本實(shí)施例中，所述低諧波整流器5包括殼體5-1以及設(shè)置在殼體5-1內(nèi)且依次連接的交流母線5-2、快熔臂5-3、元件臂5-4、直流匯流母線5_5和消諧裝置5-6，所述交流母線5-2伸出到殼體5-1外部且與所述整流變壓器4連接。所述快熔臂5-3上設(shè)置有用于對(duì)快熔臂5-3的熔斷進(jìn)行檢測(cè)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)12。實(shí)施例2結(jié)合圖2，本實(shí)施例與實(shí)施例1不同的是:所述整流支路的數(shù)量為四路，相應(yīng)所述整流控制器2的數(shù)量為四個(gè)；如此構(gòu)成了 48脈波整流器供電系統(tǒng)。其余結(jié)構(gòu)均與實(shí)施例1相同。本實(shí)用新型的工作原理及工作過(guò)程是:高壓交流電源輸出的高壓交流電通過(guò)高壓斷路器3輸出到整流變壓器4的高壓交流一次側(cè)，整流變壓器4對(duì)高壓交流電進(jìn)行降壓后，通過(guò)低壓交流二次側(cè)將低壓交流電輸出給低諧波整流器5，低壓交流電經(jīng)低諧波整流器5整流、濾波后，輸出直流電并通過(guò)直流刀6輸出給大功率直流礦熱爐8中的電極。以上工作過(guò)程中，每路所述電流傳感器7均對(duì)該整流支路中低諧波整流器5輸出的直流電流進(jìn)行檢測(cè)并將所檢測(cè)到的信號(hào)實(shí)時(shí)輸出給該整流支路所對(duì)應(yīng)的整流控制器2，每路所述整流變壓器4中的變壓器油溫傳感器9均對(duì)該路整流變壓器4的油溫進(jìn)行檢測(cè)并將所檢測(cè)到的信號(hào)實(shí)時(shí)輸出給該整流支路所對(duì)應(yīng)的整流控制器2，每路所述整流變壓器4中的瓦斯傳感器10均對(duì)該路整流變壓器4內(nèi)瓦斯保護(hù)氣體的濃度進(jìn)行檢測(cè)并將所檢測(cè)到的信號(hào)實(shí)時(shí)輸出給該整流支路所對(duì)應(yīng)的整流控制器2，每路所述低諧波整流器5中的整流器溫度傳感器11均對(duì)該路低諧波整流器5的發(fā)熱溫度進(jìn)行檢測(cè)并將所檢測(cè)到的信號(hào)實(shí)時(shí)輸出給該整流支路所對(duì)應(yīng)的整流控制器2，每路所述低諧波整流器5中快熔臂5-3上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)12均對(duì)該路低諧波整流器5中快熔臂5-3的熔斷信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)并將所檢測(cè)到的信號(hào)實(shí)時(shí)輸出給該整流支路所對(duì)應(yīng)的整流控制器2 ;各個(gè)整流控制器2對(duì)應(yīng)接收各個(gè)電流傳感器7、變壓器油溫傳感器9、瓦斯傳感器10、整流器溫度傳感器11和微動(dòng)開(kāi)關(guān)12輸出的信號(hào)并對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析處理并將分析處理結(jié)果輸出給工業(yè)控制計(jì)算機(jī)I進(jìn)行顯示，工作人員可以通過(guò)操作工業(yè)控制計(jì)算機(jī)I輸出對(duì)本實(shí)用新型的控制信號(hào)；另外，整流控制器2還可以根據(jù)電流傳感器7、變壓器油溫傳感器9、整流器溫度傳感器11和微動(dòng)開(kāi)關(guān)12檢測(cè)到的信號(hào)對(duì)整流變壓器4內(nèi)的有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，即調(diào)節(jié)整流變壓器4低壓交流二次側(cè)輸出的交流電壓，也即控制低諧波整流器5交流輸入電壓和整流輸出的直流電壓和電流，并對(duì)高壓斷路器3的分與合操作以及直流刀6的分與合操作進(jìn)行控制；整流控制器2還將瓦斯傳感器10檢測(cè)到的信號(hào)與預(yù)先設(shè)置的瓦斯?jié)舛仍O(shè)定值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)瓦斯?jié)舛葯z測(cè)值小于瓦斯?jié)舛仍O(shè)定值時(shí)，通過(guò)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)I發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員采取相應(yīng)補(bǔ)救措施。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:包括并聯(lián)設(shè)置的多路整流支路、分別對(duì)應(yīng)與多路整流支路連接的多個(gè)整流控制器(2)和與多個(gè)整流控制器(2)均相接的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(1)，每路所述整流支路均包括依次連接的高壓斷路器(3)、整流變壓器(4)、低諧波整流器(5)和直流刀(6)，每路所述高壓斷路器(3)均與高壓交流電源連接，每路所述直流刀(6)的正極均與所述大功率直流礦熱爐(8)中電極的正極相接，每路所述直流刀(6)的負(fù)極均與所述大功率直流礦熱爐(8)中電極的負(fù)極相接，每路所述低諧波整流器(5)與所述直流刀(6)之間均連接有用于對(duì)所述低諧波整流器(5)輸出的直流電流進(jìn)行檢測(cè)的電流傳感器(7)，每路所述電流傳感器(7)均與所對(duì)應(yīng)的所述整流控制器(2)的輸入端相接，每路所述高壓斷路器(3)、整流變壓器(4)和直流刀(6)均與所對(duì)應(yīng)的所述整流控制器(2)的輸出端相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述整流支路的數(shù)量為三路，相應(yīng)所述整流控制器(2)的數(shù)量為三個(gè)。
3.按照權(quán)利要求1所述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述整流支路的數(shù)量為四路，相應(yīng)所述整流控制器(2)的數(shù)量為四個(gè)。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述整流變壓器(4)中設(shè)置有用于對(duì)整流變壓器(4)的油溫進(jìn)行檢測(cè)的變壓器油溫傳感器(9)和用于對(duì)整流變壓器(4)內(nèi)瓦斯保護(hù)氣體的濃度進(jìn)行檢測(cè)的瓦斯傳感器(10)，所述變壓器油溫傳感器(9)和瓦斯傳感器(10)均與所述整流控制器(2)的輸入端相接。
5.按照權(quán)利要求1、2或3所述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述低諧波整流器(5)中設(shè)置有用于對(duì)低諧波整流器(5)的發(fā)熱溫度進(jìn)行檢測(cè)的整流器溫度傳感器(11)，所述整流器溫度傳感器(11)與所述整流控制器(2)的輸入端相接。
6.按照權(quán)利要求1、2或3所述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述整流控制器(2)為可編程邏輯控制器。
7.按照權(quán)利要求6所述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述可編程邏輯控制器上連接有PROFIBUS通訊模塊，所述可編程邏輯控制器通過(guò)PROFIBUS通訊模塊和PROFIBUS總線與所述工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(I)相接。
8.按照權(quán)利要求1、2或3所述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述低諧波整流器(5)包括殼體(5-1)以及設(shè)置在殼體(5-1)內(nèi)且依次連接的交流母線(5-2)、快熔臂(5-3 )、元件臂(5-4 )、直流匯流母線(5-5 )和消諧裝置(5-6 )，所述交流母線(5-2 )伸出到殼體(5-1)外部且與所述整流變壓器(4)連接。
9.按照權(quán)利要求8所述的大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，其特征在于:所述快熔臂(5-3 )上設(shè)置有用于對(duì)快熔臂(5-3 )的熔斷進(jìn)行檢測(cè)的微動(dòng)開(kāi)關(guān)(12 )。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種大功率直流礦熱爐用供電系統(tǒng)，包括并聯(lián)設(shè)置的多路整流支路、分別對(duì)應(yīng)與多路整流支路連接的多個(gè)整流控制器和與多個(gè)整流控制器均相接的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，每路整流支路均包括依次連接的高壓斷路器、整流變壓器、低諧波整流器和直流刀，每路高壓斷路器均與高壓交流電源連接，每路直流刀均與大功率直流礦熱爐中的電極相接，每路低諧波整流器與直流刀之間均連接有電流傳感器，每路電流傳感器均與所對(duì)應(yīng)的整流控制器的輸入端相接，每路高壓斷路器、整流變壓器和直流刀均與所對(duì)應(yīng)的整流控制器的輸出端相接。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，使用操作便捷，供電穩(wěn)定性好，功率集中，熱效率高，功率因素高，實(shí)用性強(qiáng)，使用效果好，便于推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02M7/40GK203071831SQ20132007021
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者王航, 鄒國(guó)新, 丁長(zhǎng)桂 申請(qǐng)人:陜西昕宇電力電子技術(shù)有限公司