專利名稱：礦熱爐控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及礦熱爐，特別是指一種礦熱爐控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦熱爐由于功率大，電壓低，因此電壓側(cè)電流很大，由于礦熱爐的構(gòu)造原因，礦熱爐的變壓器必須通過走水銅管與電極相連，由于大電流的原因，因此低壓側(cè)的功率因數(shù)一般都較低，造成變壓器嚴重出力不足，冶煉效率低下，能耗較高，損耗很大。目前絕大多數(shù)企業(yè)基于技術(shù)和成本上的考慮，在提高功率因數(shù)上采用了中壓補償，也就是在變壓器的高壓側(cè)進行IOKV或者35KV的補償，由于高壓電容器不能承受頻繁的沖擊，因此一般企業(yè)都采用固定補償，而礦熱爐由于在不同的冶煉期負荷不同，功率因數(shù)也不相同，同時由于主要的無功產(chǎn)生是在低壓側(cè)的短網(wǎng)以及爐子，其中短網(wǎng)的無功占據(jù)了 70%，低壓側(cè)的負荷也存在很大的不平衡，因此固定高壓補償并不能很好的補償?shù)蛪簜?cè)的無功，也不能補償無功的不平衡。另外由于礦熱爐的供電方式采用開口三角供電方式，三相電在電極上接成三角形，電極插入爐料，在爐體內(nèi)部三個電極間產(chǎn)生電弧放電從而產(chǎn)生冶煉所需的熱量，而三個電極的工作平衡狀態(tài)在很大程度上決定冶煉的效率，也就是冶煉的能耗的高低，因此礦熱爐在冶煉時都必須不斷的調(diào)整電極的位置，目前電極的調(diào)節(jié)方式主要是通過人工觀察電極電流的大小手動分別調(diào)節(jié)，人工調(diào)節(jié)不僅調(diào)節(jié)不準確，且速度慢，而僅僅根據(jù)電流參數(shù)調(diào)整電極，電流參數(shù)并不能準確反應爐子的狀態(tài)，因此人工調(diào)整不能的將三相調(diào)節(jié)平衡。

實用新型內(nèi)容本實用新型提出一種礦熱爐控制系統(tǒng)，其能有效的補償無功，提高功率因數(shù)，降低損耗，實現(xiàn)三相電極的自動控制。
本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種礦熱爐控制系統(tǒng)，包括礦熱爐的變壓器和三相電極，其還包括無功驗算和控制單元、總控單元、電極自動控制單元，所述無功驗算和控制單元與所述總控單元通信連接，所述總控單元與所述電極自動控制單元通信連接，在礦熱爐的變壓器的高壓側(cè)連接有高壓側(cè)電壓變送器和高壓側(cè)電流變送器，該高壓側(cè)電壓變送器和高壓側(cè)電流變送器均與無功驗算和控制單元電性連接，所述無功驗算和控制單元還通信連接有設(shè)置在礦熱爐變壓器低壓側(cè)的無功補償裝置，所述總控單元分別連接有用于測量所述無功補償裝置的電流信號的補償單元電流變送器和用于測量無功補償裝置的電壓信號的補償單元電壓變送器，所述電極自動控制單元連接有三相電極驅(qū)動裝置。采用本技術(shù)方案，無功驗算和控制單元接收來自高壓側(cè)電流變送器和高壓側(cè)電壓變送器的信號，計算出礦熱爐當前三相電極的視在功率、有功功率和無功功率，以及計算出三相電極的不平衡狀態(tài)以及工作狀態(tài)，然后發(fā)出補償信號控制無功補償裝置的工作，同時將計算所得數(shù)據(jù)送入總控單元。補償單元電壓變送器和補償單元電流變送器將無功補償裝置的電流以及電壓信號傳遞給總控單元?？偪貑卧鶕?jù)無功驗算和控制單元的數(shù)據(jù)以及無功補償裝置的電流電壓信號數(shù)據(jù)計算電極工作狀態(tài)?？偪貑卧嬎愠鋈嚯姌O的不平衡度以及系統(tǒng)的有功、無功的不平衡度，發(fā)出指令信號給電極自動控制單元。電極自動控制單元控制三相電極驅(qū)動裝置動作，保證系統(tǒng)的平衡度。本技術(shù)方案將礦熱爐低壓動態(tài)補償和電極自動控制結(jié)合在一起，同時計算無功、有功、視在功率，并根據(jù)控制單元確定電極的工作狀態(tài)，從而同時投入無功補償裝置和自動調(diào)節(jié)電極，使礦熱爐的三個電極的工作狀態(tài)達到最佳平衡度，可以極大地提高冶煉效率，降低冶煉能耗，為用戶和社會節(jié)約大量的能源消耗，降低企業(yè)的成本。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型一種礦熱爐控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬 于本實用新型保護的范圍。一種礦熱爐控制系統(tǒng)，包括礦熱爐的變壓器和三相電極，其還包括無功驗算和控制單元2、總控單元1、電極自動控制單元3,所述無功驗算和控制單元2與所述總控單元I通信連接，所述總控單元I與所述電極自動控制單元3通信連接，在礦熱爐的變壓器的高壓側(cè)連接有高壓側(cè)電壓變送器23和高壓側(cè)電流變送器22，該高壓側(cè)電壓變送器23和高壓側(cè)電流變送器22均與無功驗算和控制單元2電性連接，所述無功驗算和控制單元2還通信連接有設(shè)置在礦熱爐變壓器低壓側(cè)的無功補償裝置21，所述總控單元I分別連接有用于測量所述無功補償裝置21的電流信號的補償單元電流變送器12和用于測量無功補償裝置21的電壓信號的補償單元電壓變送器11，所述電極自動控制單元3連接有三相電極驅(qū)動裝置31。本技術(shù)方案的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，無功驗算和控制單元2接收來自高壓側(cè)電流變送器22和高壓側(cè)電壓變送器23的信號，計算出礦熱爐當前三相電極的視在功率、有功功率和無功功率，以及計算出三相電極的不平衡狀態(tài)以及工作狀態(tài)，然后發(fā)出補償信號控制無功補償裝置21的工作，同時將計算所得數(shù)據(jù)送入總控單元I。補償單元電壓變送器11和補償單元電流變送器12將無功補償裝置21的電流以及電壓信號傳遞給總控單元I。總控單元I根據(jù)無功驗算和控制單元2的數(shù)據(jù)以及無功補償裝置21的電流電壓信號數(shù)據(jù)計算電極工作狀態(tài)?？偪貑卧狪計算出三相電極的不平衡度以及系統(tǒng)的有功、無功的不平衡度，發(fā)出指令信號給電極自動控制單元3。電極自動控制單元3控制三相電極驅(qū)動裝置31動作，保證系統(tǒng)的平衡度。所述總控單元I可采用工業(yè)控制型計算機，采用工業(yè)控制計算機系統(tǒng)為總控單元1，以無功驗算和控制單元2、電極自動控制單元3為分控單元，實時采集礦熱爐工作時的電學參數(shù)。具體的，所述無功驗算和控制單元2可采用PC控制器和外圍電路實現(xiàn)，所述電極自動控制單元3可采用PLC控制單元實現(xiàn)。無功驗算和控制單元2控制無功補償裝置21，同時電極自動控制單元3控制三相電極驅(qū)動裝置31，無功補償裝置21由三個單相補償裝置構(gòu)成，在補償方式上采用低壓不平衡補償方式。進一步，所述無功驗算和控制單元2與總控單元I為CAN總線通信連接。CAN總線采用差分信號傳輸，有很強的錯誤檢測能力，通信距離遠，具有高穩(wěn)定性和可靠性，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。當然根據(jù)現(xiàn)場情況，也可采用無線數(shù)據(jù)傳輸方式。進一步，所述三相電極驅(qū)動裝置31通過變頻電機驅(qū)動液壓裝置來調(diào)節(jié)電極位置。所述礦熱爐的變壓器包括大功率電子開關(guān)和過零觸發(fā)模塊。電容器投切開關(guān)采用大功率電子開關(guān)，并結(jié)合過零觸發(fā)模塊，能夠快速無沖擊的投切電容器。
在本技術(shù)方案中，無功驗算和控制單元2較好地為獨立工作單元，可獨立工作，也可接受總控單元I的控制。這樣在總控單元I出現(xiàn)故障，無功驗算和控制單元2依然能夠有效補償系統(tǒng)的無功?？偪貑卧狪采用工業(yè)控制型計算機，一般該類計算機帶控制屏，可在屏幕上顯示和控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)。本技術(shù)方案將礦熱爐低壓動態(tài)補償和電極自動控制結(jié)合在一起，同時計算無功、有功、視在功率，并根據(jù)特定算法確定電極的工作狀態(tài)，從而同時投入無功補償裝置21和自動調(diào)節(jié)電極，使礦熱爐電極的工作狀態(tài)達到最佳平衡度，可以極大的提高冶煉效率，降低冶煉能耗，為用戶和社會節(jié)約大量的能源消耗，降低企業(yè)的成本。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種礦熱爐控制系統(tǒng)，包括礦熱爐的變壓器和三相電極，其特征在于:包括無功驗算和控制單元、總控單元、電極自動控制單元，所述無功驗算和控制單元與所述總控單元通信連接，所述總控單元與所述電極自動控制單元通信連接，在礦熱爐的變壓器的高壓側(cè)連接有高壓側(cè)電壓變送器和高壓側(cè)電流變送器，該高壓側(cè)電壓變送器和高壓側(cè)電流變送器均與無功驗算和控制單元電性連接，所述無功驗算和控制單元還通信連接有設(shè)置在礦熱爐變壓器低壓側(cè)的無功補償裝置，所述總控單元分別連接有用于測量所述無功補償裝置的電流信號的補償單元電流變送器和用于測量無功補償裝置的電壓信號的補償單元電壓變送器，所述電極自動控制單元連接有三相電極驅(qū)動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦熱爐控制系統(tǒng)，其特征在于:所述總控單元為工業(yè)控制型計算機。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦熱爐控制系統(tǒng)，其特征在于:所述無功驗算和控制單元與總控單元為CAN總線通信連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦熱爐控制系統(tǒng)，其特征在于:所述三相電極驅(qū)動裝置包括變頻電機和該變頻電機驅(qū)動連接的液壓裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦熱爐控制系統(tǒng)，其特征在于:所述礦熱爐的變壓器包括大功率電子開關(guān)和過 零觸發(fā)模塊。
專利摘要本實用新型涉及礦熱爐，目的是提供一種礦熱爐控制系統(tǒng)，其中無功驗算和控制單元接收來自高壓側(cè)電流變送器和高壓側(cè)電壓變送器的信號，計算出礦熱爐當前三相電極的視在功率、有功功率和無功功率，以及計算出三相電極的不平衡狀態(tài)以及工作狀態(tài)，然后發(fā)出補償信號控制無功補償裝置的工作，同時將計算所得數(shù)據(jù)送入總控單元。補償單元電壓變送器和補償單元電流變送器將無功補償裝置的電流以及電壓信號傳遞給總控單元?？偪貑卧鶕?jù)無功驗算和控制單元的數(shù)據(jù)以及無功補償裝置的電流電壓信號數(shù)據(jù)計算電極工作狀態(tài)?？偪貑卧l(fā)出指令信號給電極自動控制單元。電極自動控制單元控制三相電極驅(qū)動裝置動作，保證系統(tǒng)的平衡度。
文檔編號H02J3/18GK203151105SQ20132009249
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者蒲毅智 申請人:成都海訊科技實業(yè)有限公司