CN101902849A - 一种磁控式电弧炉变压器装置 - Google Patents
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Abstract
一种磁控式电弧炉变压器装置，其特征是：装置由电弧炉变压器和磁控电抗器两部分组成，在电弧炉变压器的原边绕组串接磁控电抗器后经高压负荷开关和隔离开关，接入供电系统。由于连接磁控电抗器提高装置的用电效率，抑制了闪变的发生。装置输出电流的稳定性好，缩短冶炼时间，降低吨钢水的能耗。配有自动控制和自动记录系统，操作简单、可靠性高，可实现远距离监控。磁控式电弧炉变压器装置具有抑制闪变能力强，响应速度快的特点，是一种环保特征明显，智能化的电弧炉供电设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢铁冶炼的供电设备，具体说涉及一种磁控电弧炉变压器成套装置。
背景技术
在钢铁熔炼过程中，常常由于炉料倒塌等原因造成电极短路或开路，这种特殊的工作特点将对电弧炉变压器和供电系统造成一系列的不良影响。主要表现在：
1、引起三相不平衡
电极的短路或开路将引起三相不平衡，对电弧炉变压器造成巨大的电流冲击，引起供电系统瞬时电压骤升骤降，降低了供电系统输出电压的稳定性，影响其他用户的正常用电。
2、产生大量谐波
三相不平衡又引起电弧阻抗的不稳定，使电流波形不再是有规律的变化，出现大量谐波，电弧炉工作系统中的谐波总畸变率超过了国家标准的5％，严重时可达到25％，使电网系统遭受大量的谐波污染，并使电压畸变更趋复杂化。
3、引起电压波动和闪变
大型电弧炉负载的剧烈波动，会引起对电网的剧烈扰动。危害连接在其公共供电点的其他用户的正常用电。
针对电弧炉的运行特点，要求电弧炉变压器有较大的过负载能力、较高的机械强度、较大的短路阻抗和较大的变压比等特点。为了稳定电弧和限制短路电流，对于中小型电炉变压器还要在电弧炉变压器主回路中串入限流电抗器。这些要求不仅增大了变压器的制造难度，还增加了系统的造价，电弧炉工作时所具有的上述问题也没有得到解决。所以开发具有自动抑制闪变能力的电弧炉变压器，加速我国电弧炉变压器的装备改造，促进节能降耗，自然成为我们的责任。
发明内容
针对现有电弧炉变压器存在的缺陷，本发明提供一种具有抑制闪变能力强、响应速度快、谐波污染小及节能降耗的磁控电弧炉变压器装置。
解决上述技术问题所采取的具体技术措施是：一种磁控式电弧炉变压器装置，其特征是：在电弧炉变压器(1)的三相原边绕组上串接磁控电抗器(2)，串接磁控电抗器(2)串接后连接高压负荷开关(3)，高压负荷开关(3)连接隔离开关(4)；磁控电抗器(2)信号控制端连接可控硅保护电路(5)，可控硅保护电路(5)连接触发控制系统(6)，触发控制系统(6)连接检测记录通信系统(7)。
本发明的有益效果是：
1、当电弧炉变压器在正常负载状态下运行时，磁控电抗器的阻抗很小，其压降由普通限流电抗器的几十伏降为几伏，大大降低了电抗器的自身损耗，提高了装置的用电效率。
2、磁控电抗器能根据炉况，自动地改变电抗值，基本上达到了恒电流电弧炉操作。
3、磁控电抗器可以分相自动调节，能有效抑制三相不平衡的发生。
4、装置具有很快的响应速度，能根据负载的变化在10ms内自动将电抗值调整到所需要的数值上，以限制短路电流的增长，抑制闪变的发生。
5、装置输出电流的稳定性好，可以缩短冶炼时间，降低吨钢水的能耗。
6、本装置配有完备的自动控制和自动记录系统，操作简单、可靠性高，可实现远距离监控。
7、由于磁控式电弧炉变压器装置有很强的抗闪变冲击的能力，对变压器本身的机械强度要求有所降低，二次侧的抽头可以减少，有载开关也可以省略，使变压器的结构得到简化，应用操作更加便捷。
8、本装置可以将磁控电抗器和电弧炉变压器设计成共箱式，也可以设计成分箱式，布置方便灵活。
磁控式电弧炉变压器装置具有抑制闪变能力强，响应速度快的特点，是一种环保特征明显，智能化的电弧炉供电设备。
附图说明
图1是本发明系统结构示意图。
图2是图1中磁控电抗器单相连接结构示意图。
具体实施方式
结合附图详细说明本发明的具体结构和使用方法。
一种磁控式电弧炉变压器装置，如图1和图2所示：根据电弧炉的容量选择适宜规格型号的电弧炉变压器，根据电弧炉的容量选择规格型号适宜的磁控电抗器，将三相电弧炉变压器1，每相的输入端串接磁控电抗器2，电弧炉变压器1和磁控电抗器2串联后连接常规标准电控柜内的10kV高压负荷开关3和隔离开关4，隔离开关4接入10kV供电系统8，标准电控柜内还装有断路器、互感器、指示仪表等。此时电弧炉变压器1的负载电流也是流过磁控电抗器2的电流，因为磁控电抗器2工作在深度饱和状态，其阻抗很小，限流作用很弱。当电弧炉变压器1发生负载短路时，电弧炉变压器1的输入电流增大，流过磁控电抗器2的电流也随之增大，引起磁控电抗器2压降增大，于是磁控电抗器2迅速退出深度饱和状态，增大自身的阻抗，限制了短路电流的增加。短路状态解除后，由于电弧炉变压器1的输入电流减小，磁控电抗器2又自动恢复到深度饱和状态。磁控电抗器2状态的变化时间不大于10ms。对于三相电弧炉变压器1，由于每相的输入端都串接了磁控电抗器2，在负载出现既有短路又有开路的极端状态时，磁控电抗器2各自调整电抗值，保持电弧炉变压器输出电压的相对平衡，减少了由于三相严重不平衡带来的一系列有害影响。
磁控电抗器2按常规方式连接设置在控制台内的可控硅保护电路5，保证装置能在恶劣的负载条件下可靠工作。可控硅保护电路5连接触发控制系统6，其容量的大小由连接在电抗器抽头上的可控硅导通角大小决定。触发控制系统6设有可控硅控制系统，磁控电抗器2的饱和深度可以由人工调节，也可以自动设置，设置完成后，除非另有工艺要求，否则无需调整。触发控制系统6设有故障报警装置，及时发出故障信息信号。触发控制系统6连接检测记录通信系统(7)。炉温信息及电极位置信息输入检测记录通信系统(7)中，供电装置和电炉运行的各种动态参数由触摸屏显示出来。在触摸屏上可以进行工作参数设置。通信系统使电路的运行状态实现远距离监视和控制。
从电路结构上看，磁控电抗器2与电弧炉变压器1串接在系统里，磁控电抗器2能根据电弧炉变压器1负载电流的变化自动调整电抗值，不再使电弧炉变压器1被动地承受短路电流的冲击，而能够根据负载状态的变化自动调整输出电流的大小，使电弧炉变压器1具有了自适应能力，使限流作用保持在最佳状态，有效地抑制了闪变，保持电弧炉变压器和系统稳定运行。
本装置在正常负载状态下运行时，磁控电抗器的阻抗很小，其压降也很小，降低了磁控电抗器的自身损耗，有利于提高用电效率。当负载发生短路时，磁控电抗器能在10ms以内将电抗值调整到较大的数值上，限制短路电流的增长，抑制闪变的发生。短路现象消失后，电抗器又快速返回到小阻抗的状态。磁控电抗器自身的压降能在较大的范围内调整，以适应不同负载状态的要求。磁控电抗器在不同工作状态时的电抗值可以根据电弧炉变压器的容量及运行特点进行调整和设置。
磁控电抗器与电弧炉变压器的密切配合，使变压器具有了自适应负载变化的能力，呈现出智能化的工作状态。
Claims (1)
1.一种磁控式电弧炉变压器装置，其特征是：在电弧炉变压器(1)的三相原边绕组上串接磁控电抗器(2)，串接磁控电抗器(2)串接后连接高压负荷开关(3)，高压负荷开关(3)连接隔离开关(4)；磁控电抗器(2)信号控制端连接可控硅保护电路(5)，可控硅保护电路(5)连接触发控制系统(6)，触发控制系统(6)连接检测记录通信系统(7)。
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| CN2671200Y (zh) * | 2003-08-18 | 2005-01-12 | 深圳市威尔辰电力电子科技有限公司 | 可控硅控制磁阀电抗器型动态无功补偿装置 |
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