CN101576582A

CN101576582A - 一种根据变压器原副边电流电压及其参数估计电极电流的方法

Info

Publication number: CN101576582A
Application number: CNA200910147978XA
Authority: CN
Inventors: 郑元彬
Original assignee: BEIJING SNTA ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING SNTA ELECTRIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2029-06-12
Also published as: CN101576582B

Abstract

本发明公开了一种矿热炉谐波无功综合治理装置中根据矿热炉变压器原副边电流电压及其参数计算出电极电流的方法，该方法是根据采集电压、电流数值及变压器档位信息，以及人机界面中获得的变压器及当前补偿装置的容量计算出电极电流并送到人机界面供操作人员工序操作。本发明解决了传统短网补偿使电极电流与高压侧电流不成正比，误导操作人员的问题。

Description

一种根据变压器原副边电流电压及其参数估计电极电流的方法

技术领域

本发明涉及一种矿热炉谐波无功综合治理装置中根据矿热炉变压器原副边电流电压及其参数计算电极电流的方法。

背景技术

矿热炉类似电阻炉，主要生产电石、黄磷、硅、锰铁、铬铁、钨铁合金等重要工业原料，其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自培电极，交流电流分别由三根电极导人炉内，电流经电极和电极间的炉料在电极下端产生电弧，在电弧的高温作用下加入炉料产生化学反应生成各种化合物如硅铁、电石、单晶硅等。电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料，因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续加料，间歇式出铁渣，是一种连续作业的耗电量巨大的工业电炉。

根据矿热炉的结构特点以及工作特点，现有矿热炉在控制上采用PLC和相应的控制软件，仅显示监控各台设备的运行状态。而低压补偿装置安装后，改变了矿热炉电极电流与高压侧电流的正比例关系，使操作人员无法根据高压侧电流估计电极电流，而无法进行有效的工序操作。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明采用一种矿热炉谐波无功综合治理装置中获取流入电极总电流的方法，无功控制器获取变压器原边电压、电流以及副边电压，根据采集的上述电压、电流以及电容器投入的容量和变压器的铭牌参数计算出电极电流，并将该电极电流输入到后台机中并进行显示以供操作人员根据获取的此电极电流进行相应地工序操作。

附图说明

图1、本发明矿热炉谐波无功综合治理装置原理图

具体实施方式

无功控制器对变压器原边电压、原边电流、副边电压以及接触器开关状态等参数进行测量。无功控制器根据采集的上述参数进行如下过程的计算。

根据附图1对参数定义如下：

矿热炉变压器额定容量S_e，矿热炉变压器原边电压U₁，矿热炉变压器补偿前的功率因数cosθ₁，矿热炉副边电压U₂，矿热炉空载损耗P₀，矿热炉负载损耗P_k，矿热炉短路阻抗U_d，矿热炉空载电流I₀，矿热炉低压侧电容器安装容量Q，电容器额定电压U_C。

矿热炉低压侧电容器基波补偿容量：

Q_C＝(U₂/U_c)²×Q

矿热炉原边参数计算(假定矿热炉变满负荷运行，恒有功功率输出)

矿热炉变压器原边有功功率：P₁＝S_e×cosθ₁

矿热炉变压器原边无功功率：Q₁＝S_e×sinθ₁

矿热炉变压器补偿前的原边电流：

I_{1} = \frac{S}{\sqrt{3} \times U_{1}}

矿热炉变压器补偿后的原边视在功率：

S^{/} = \sqrt{P_{1}^{2} + {(Q_{1} - Q_{c})}^{2}}

矿热炉变压器补偿后的原边功率因数：

\cos_{1}^{/} = \frac{P_{1}}{S^{/}}

矿热炉变压器补偿后的原边电流：

I_{1}^{/} = \frac{S^{/}}{\sqrt{3} \times 35}

矿热炉变压器补偿后的原边无功功率：

Q_{1}^{/} = Q_{1} - Q_{c}

矿热炉无功损耗计算

矿热炉变压器空载运行的无功率：

Q₀＝I₀％×S/100

矿热炉变压器正常运行的无功率：

Q_Z＝Q₀+U_d％×S_e(s/S_e)²/100

矿热炉变压器正常运行时的有功损耗：

ΔP = P_{0} + {(I_{1}^{/} / I_{1})}^{2} \times P_{K}

补偿后矿热炉变副边参数计算(假定恒功率输出)

矿热炉变压器副边有功功率：

P₂＝P₁-ΔP

矿热炉变压器副边无功功率：

Q_{2} = Q_{1}^{/} - Q_{Z}

矿热炉变副边视在功率：

S_{2} = \sqrt{P_{2}^{2} + Q_{2}^{2}}

矿热炉变副边总电流：

I_{2} = \frac{S_{2}}{\sqrt{3} \times 0.135}

矿热炉变副边功率因数：

\cos θ_{2} = \frac{P_{2}}{S_{2}}

矿热炉变副边总有功电流：

I_2P＝I₂×cosθ₂

矿热炉变副边总无功电流：

I_2q＝I₂×sinθ₂

矿热炉变副边电容器基波补偿电流：

I_{c} = \frac{Q_{c}}{\sqrt{3} \times U_{2}}

由于矿热炉变副边总无功电流是经过电容补偿后的数值，流入电极和电容器的无功电流极性相反，相当于电容器输出的容性电流抵消了感性电流I_c，所以流入电极的感性无功电流为：

I_jq＝I_2q+I_C

最后计算出流入电极的总电流：

I_{j} = \sqrt{I_{2 P}^{2} + I_{jq}^{2}} .

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。

Claims

1、一种矿热炉谐波无功综合治理装置中获取流入电极总电流的方法，其特征在于，

获取变压器原边电压、电流以及副边电压；

根据采集的上述电压、电流以及电容器投入的容量和变压器的铭牌参数计算出电极电流。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，

无功控制器将该电极电流输入到后台机中并进行显示以供操作人员根据获取的此电极电流进行相应地工序操作。