CN103499745A - 六电极电炉的电极阻抗测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种六电极电炉的电极阻抗测量系统，电炉包括3对电极，该系统包括：3个电流互感器，与3对电极一一对应地相连；2个电压互感器，一个与每对电极的第一电极相连且另一个与第二电极相连；2个电流/电压检测装置，分别与3个电流互感器相连，且2个电流/电压检测装置与2个电压互感器一一对应地相连，以检测电极的极电流和极电压；处理器，处理器分别与2个电流/电压检测装置相连，以根据每个电极的极电流和极电压得到每个电极的阻抗值。根据本发明的六电极电炉的电极阻抗测量系统，可精确地测量具有6个电极的电炉的6个电极的阻抗且具有成本低和故障发生概率低的优点。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种六电极电炉的电极阻抗测量系统。
背景技术
随着冶金工业的不断发展，电炉在冶炼工艺中得到广泛的应用，为了保证冶炼的质量，需要对电炉进行精确的控制，其中，电极阻抗值是否能够准确地测量对于判断电极插入深度和进行电炉功率控制具有至关重要的影响，因此，需要对电炉的电极的阻抗值进行精确地测量。
目前，对于电炉的电极的阻抗值的测量方式存在测量设备成本高、结构复杂的问题。例如：对于具有6个电极的电炉而言，现有的测量方式通常使用6块单相仪表分别测量6根电极的参数，其测量设备中元器件数量及成本高，同时伴随着故障发生率高，维护不便的缺点。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此，本发明的目的在于提出一种六电极电炉的电极阻抗测量系统。该系统可精确地测量具有6个电极的电炉的6个电极的阻抗且具有成本低和故障发生概率低的优点。
为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种六电极电炉的电极阻抗测量系统，所述电炉包括3对电极，每对电极包括第一电极和第二电极，与一个单相变压器相连，所述六电极电炉的电极阻抗测量系统包括：3个电流互感器，所述3个电流互感器与所述3对电极一一对应地相连；2个电压互感器，所述2个电压互感器中的一个与每对电极的第一电极相连且另一个与每对电极的第二电极相连；2个电流/电压检测装置，所述2个电流/电压检测装置分别与所述3个电流互感器相连，且所述2个电流/电压检测装置与所述2个电压互感器一一对应地相连，以检测所述电极的极电流和极电压；处理器，所述处理器分别与所述2个电流/电压检测装置相连，以根据每个电极的极电流和极电压得到每个电极的阻抗值。
根据本发明实施例的六电极电炉的电极阻抗测量系统，可仅仅通过2个电流/电压检测装置（如2个三相多功能仪表）便可精确地测量具有6个电极的电炉的6个电极的阻抗。另外，由于电流/电压检测装置的数量的减少，降低了成本且缩减了通讯节点，从而减少了故障发生概率，有效提升了六电极电炉的电极阻抗测量系统的可靠性。
另外，根据本发明上述实施例的六电极电炉的电极阻抗测量系统还可以具有如下附加的技术特征：
在一些示例中，所述2个电流/电压检测装置均为三相多功能仪表。
在一些示例中，所述三相多功能仪表通过通讯接口将检测的极电流和极电压发送至所述处理器。
在一些示例中，所述电压互感器为三相电压互感器，所述电流互感器为单向电流互感器。
在一些示例中，所述处理器为单片机或可编程逻辑控制器。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的六电极电炉的电极阻抗测量系统的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图描述根据本发明实施例的六电极电炉的电极阻抗测量系统。
图1是根据本发明一个实施例的六电极电炉的电极阻抗测量系统的结构框图。
其中，电炉包括3对电极，每对电极与三相电中的一相相连（或者每对电极与一个变压器相连）且每对电极包括第一电极和第二电极。
如图1所示，根据本发明一个实施例的六电极电炉的电极阻抗测量系统，包括：3个电流互感器、2个电压互感器、2个电流/电压检测装置和处理器。结合图1所示，3个电流互感器分别为TA1、TA2和TA3；2个电压互感器分别为1TV和2TV；2个电流/电压检测装置分别为PM1和PM2。
具体地说，3个电流互感器与3对电极一一对应地相连。如图1所示，电流互感器TA1与位于电炉的最左侧的一对电极相连，电流互感器TA2与位于电炉的中间的一对电极相连，电流互感器TA3与位于电炉的最右侧的一对电极相连）。
2个电压互感器中的一个与每对电极的第一电极相连且另一个与每对电极的第二电极相连。结合图1所示，电压互感器1TV（位于电压互感器2TV的上方）与每对电极的左侧的一个电极相连，电压互感器2TV与每对电极的左侧的一个电极相连，在该示例中，每对电极的左侧的一个电极指第一电极，每对电极的右侧的一个电极指第二电极。
2个电流/电压检测装置分别与3个电流互感器相连，且2个电流/电压检测装置与2个电压互感器一一对应地相连，以检测电极的极电流和极电压。作为一个具体的示例，如图1所示，电流/电压检测装置PM1（位于电流/电压检测装置PM2的上方）分别与电流互感器TA1、电流互感器TA2和电流互感器TA3相连，电流/电压检测装置PM2分别与电流互感器TA1、电流互感器TA2和电流互感器TA3相连，即每个电流互感器串联2个电流/电压检测装置，对同一相电或者同一变压器下连接的2个电极（一对电极）的极电流进行测量；且电流/电压检测装置PM1和电流/电压检测装置PM2相连，即2个电压互感器分别接入2个电流/电压检测装置，对6个电极的极电压进行测量，这样，电流/电压检测装置PM1检测的电极的电流和传送给电流/电压检测装置PM2。电压互感器1TV与电流/电压检测装置PM1相连，电压互感器2TV与电流/电压检测装置PM2相连，这样，电流/电压检测装置PM1可以检测到每对电极的第一电极的极电压，电流/电压检测装置PM2可以检测到每对电极的第二电极的极电压。
在本发明的一个实施例中，电流/电压检测装置PM1和电流/电压检测装置PM2均为三相多功能仪表，这样，检测简单且方便连接。
处理器分别与2个电流/电压检测装置（即如图1所示的电流/电压检测装置PM1和电流/电压检测装置PM2）相连，以根据每个电极的极电流和极电压得到每个电极的阻抗值。其中，电流/电压检测装置PM1和电流/电压检测装置PM2分别检测到相应的电极的极电流和极电压之后，可将电极的极电流和极电压发送给处理器，例如：三相多功能仪表可通过通讯接口将检测的极电流和极电压发送至处理器，接着，处理器可根据欧姆定律计算得到每个电极的阻抗值。即处理器根据R=U/I，对每个电极的阻抗值进行计算，其中，R为阻抗值，U为极电压，I为极电流。
处理器为单片机PLC或可编程逻辑控制器，结合图1所示，处理器为单片机PLC。电压互感器（即电压互感器1TV和电压互感器2TV）为但不限于三相电压互感器，电流互感器（即电流互感器TA1、电流互感器TA2和电流互感器TA3）为但不限于单向电流互感器。
根据本发明实施例的六电极电炉的电极阻抗测量系统，可仅仅通过2个电流/电压检测装置（如2个三相多功能仪表）便可精确地测量具有6个电极的电炉的6个电极的阻抗。另外，由于电流/电压检测装置的数量的减少，降低了成本且缩减了通讯节点，从而减少了故障发生概率，有效提升了六电极电炉的电极阻抗测量系统的可靠性。
本发明的进一步实施例提出了一种电炉，包括：如上述实施例所述的六电极电炉的电极阻抗测量系统。其中，电炉包括3对电极，每对电极与三相电中的一相相连（或者每对电极与一个变压器相连）且每对电极包括第一电极和第二电极。以下结合附图对本发明实施例的电炉的六电极电炉的电极阻抗测量系统进行详细描述。
如图1所示，本发明实施例的电炉的六电极电炉的电极阻抗测量系统，包括：3个电流互感器、2个电压互感器、2个电流/电压检测装置和处理器。结合图1所示，3个电流互感器分别为TA1、TA2和TA3；2个电压互感器分别为1TV和2TV；2个电流/电压检测装置分别为PM1和PM2。
具体地说，3个电流互感器与3对电极一一对应地相连。如图1所示，电流互感器TA1与位于电炉的最左侧的一对电极相连，电流互感器TA2与位于电炉的中间的一对电极相连，电流互感器TA3与位于电炉的最右侧的一对电极相连）。
2个电压互感器中的一个与每对电极的第一电极相连且另一个与每对电极的第二电极相连。结合图1所示，电压互感器1TV（位于电压互感器2TV的上方）与每对电极的左侧的一个电极相连，电压互感器2TV与每对电极的左侧的一个电极相连，在该示例中，每对电极的左侧的一个电极指第一电极，每对电极的右侧的一个电极指第二电极。
2个电流/电压检测装置分别与3个电流互感器相连，且2个电流/电压检测装置与2个电压互感器一一对应地相连，以检测电极的极电流和极电压。作为一个具体的示例，如图1所示，电流/电压检测装置PM1（位于电流/电压检测装置PM2的上方）分别与电流互感器TA1、电流互感器TA2和电流互感器TA3相连，电流/电压检测装置PM2分别与电流互感器TA1、电流互感器TA2和电流互感器TA3相连，即每个电流互感器串联2个电流/电压检测装置，对同一相电或者同一变压器下连接的2个电极（一对电极）的极电流进行测量；且电流/电压检测装置PM1和电流/电压检测装置PM2相连，即2个电压互感器分别接入2个电流/电压检测装置，对6个电极的极电压进行测量，这样，电流/电压检测装置PM1检测的电极的电流和传送给电流/电压检测装置PM2。电压互感器1TV与电流/电压检测装置PM1相连，电压互感器2TV与电流/电压检测装置PM2相连，这样，电流/电压检测装置PM1可以检测到每对电极的第一电极的极电压，电流/电压检测装置PM2可以检测到每对电极的第二电极的极电压。
在本发明的一个实施例中，电流/电压检测装置PM1和电流/电压检测装置PM2均为三相多功能仪表，这样，检测简单且方便连接。
处理器分别与2个电流/电压检测装置（即如图1所示的电流/电压检测装置PM1和电流/电压检测装置PM2）相连，以根据每个电极的极电流和极电压得到每个电极的阻抗值。其中，电流/电压检测装置PM1和电流/电压检测装置PM2分别检测到相应的电极的极电流和极电压之后，可将电极的极电流和极电压发送给处理器，例如：三相多功能仪表可通过通讯接口将检测的极电流和极电压发送至处理器，接着，处理器可根据欧姆定律计算得到每个电极的阻抗值。即处理器根据R=U/I，对每个电极的阻抗值进行计算，其中，R为阻抗值，U为极电压，I为极电流。
结合图1所示，处理器为但不限于单片机PLC。电压互感器（即电压互感器1TV和电压互感器2TV）为但不限于三相电压互感器，电流互感器（即电流互感器TA1、电流互感器TA2和电流互感器TA3）为但不限于单向电流互感器。
根据本发明实施例的电炉，可仅仅通过2个电流/电压检测装置（如2个三相多功能仪表）便可精确地测量具有6个电极的电炉的6个电极的阻抗。另外，由于电流/电压检测装置的数量的减少，降低了成本且缩减了通讯节点，从而减少了故障发生概率，有效提升了电炉的可靠性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同限定。
Claims (5)
1.一种六电极电炉的电极阻抗测量系统，其特征在于，所述电炉包括3对电极，每对电极与三相电中的一相相连且包括第一电极和第二电极，所述六电极电炉的电极阻抗测量系统包括：
3个电流互感器，所述3个电流互感器与所述3对电极一一对应地相连；
2个电压互感器，所述2个电压互感器中的一个与每对电极的第一电极相连且另一个与每对电极的第二电极相连；
2个电流/电压检测装置，所述2个电流/电压检测装置分别与所述3个电流互感器相连，且所述2个电流/电压检测装置与所述2个电压互感器一一对应地相连，以检测所述电极的极电流和极电压；
处理器，所述处理器分别与所述2个电流/电压检测装置相连，以根据每个电极的极电流和极电压得到每个电极的阻抗值。
2.根据权利要求1所述的六电极电炉的电极阻抗测量系统，其特征在于，所述2个电流/电压检测装置均为三相多功能仪表。
3.根据权利要求2所述的六电极电炉的电极阻抗测量系统，其特征在于，所述三相多功能仪表通过通讯接口将检测的极电流和极电压发送至所述处理器。
4.根据权利要求1所述的六电极电炉的电极阻抗测量系统，其特征在于，所述电压互感器为三相电压互感器，所述电流互感器为单向电流互感器。
5.根据权利要求1所述的六电极电炉的电极阻抗测量系统，其特征在于，所述处理器为单片机或可编程逻辑控制器。
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