CN201829952U - 电石炉滤波补偿专用成套装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电石炉滤波补偿专用装置，包括断路器、熔断器、电抗器、接触器、电容器及控制器，其特征在于：炉变压器的二次输出端经低压母线与断路器的输入端连接，断路器、熔断器、电抗器、真空接触器及电容器依次串联组成串联支路，电抗器与电容器在串联支路中的位置可以互换，电容器的输出端与电石炉电极连接，控制器的一端与低压母线电连接，控制器的另一端与接触器控制端连接，控制器在母线上采集电流电压信号然后送至接触器进行控制。本补偿滤波装置投入后，原相同负荷情况下，二次电流将减小，损耗将降低，整个系统直接节电率将达到2％以上；装置投入运行后，电极电压将升高，其有功出力会增加，单炉冶炼时间将缩短，生产率将大大提高。

Description

电石炉滤波补偿专用成套装置

技术领域

    本实用新型涉及一种滤波补偿装置，具体涉及一种电石炉滤波补偿专用装置。

背景技术

电石炉是一种高耗能的冶炼设备，具有电阻电弧炉的特性，它的功率因数由炉内电弧及炉料的电阻R和电源回路中的电阻r和电抗决定，通常电石炉的自然功率因数都在0.8以下，这样低的功率因数使得短网损耗很大，炉变容量不能充分利用，整个系统效率很低，同时，工业电弧炉也是现代电力系统中主要的谐波源之一，对用户自身和供电电网的电能质量危害很大。

按照补偿装置安装位置，有高压补偿、中压补偿和低压补偿三种，分别以接入电石炉变压器高、中、低压侧而得名。一般的电石炉变压器均为两个绕组，故只考虑高压和低压补偿，高压补偿设备简单，投资少，补偿装置故障电流不通过电石炉变压器，不受电石炉变压器接线及电石炉其他方面变化的影响，但高压补偿提高的只是进线的功率因数，达到电网要求，对提高电石炉变压器的效率，减少炉变和短网损耗没有补偿作用，低压补偿把补偿装置接到短网末端，不让无功电流经过短网和电石炉变压器，不仅提高功率因数，对于节能增效有明显的效果。虽然低压补偿比高压补偿要贵一倍，但是由于节能效果很明显．不到一年就可以收回成本，相反高压补偿的投资回收周期却很长，电石炉产生的3次、5次谐波较大，超过了国家标准，故在低压侧进行补偿，一方面滤除谐波，减少对电网的污染，另一方面可以提供无功功率，进一步提高功率因数。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对电石炉运行时谐波较大和补偿后功率因数仍然很低的情况，提供一种节能降耗、谐波含量减少的电石炉滤波补偿专用成套装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种电石炉滤波补偿专用装置，包括断路器、熔断器、电抗器、接触器、电容器及控制器，其特征在于：炉变压器的二次输出端经低压母线与断路器的输入端连接，断路器、熔断器、电抗器、真空接触器及电容器依次串联组成串联支路，电抗器与电容器在串联支路中的位置可以互换，电容器的输出端与电石炉电极连接，控制器的一端与低压母线电连接，控制器的另一端与接触器控制端连接，控制器在母线上采集电流电压信号然后送至接触器进行控制。

所述控制器采用32位ARM 微处理器芯片。

所述电容器选用金属全膜介质的滤波电容器。

所述电抗器为干式铁芯滤波电抗器。

所述接触器选用真空接触器。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、节能降耗：补偿滤波装置投入后，原相同负荷情况下，二次电流将减小，损耗将降低，整个系统直接节电率将达到2％以上；装置投入运行后，电极电压将升高，其有功出力会增加，单炉冶炼时间将缩短，生产率将大大提高。相同一次电流情况下，炉子的产量将提高5％以上。 

2、使三相电极电压基本保持平衡，装置投入运行后，其供电质量将得到明显改善，谐波含量减少，电压稳定。延长挖炉、捣炉、穿壁时间，提高优质品率；提高供电的可靠性和安全性；延长设备寿命；保障电网安全经济运行。

附图说明

    图1是本实用新型的电原理图。

具体实施方式

参见图1，本滤波补偿装置是连接在炉变压器二次侧和电石炉电极之间的短网上，滤波补偿装置包括断路器1、熔断器2、电抗器3、接触器4、电容器5及控制器6，变压器的二次输出端经低压母线a与断路器1的输入端连接，断路器1、熔断器2、电抗器3、真空接触器4及电容器5依次串联组成串联支路，电抗器4与电容器5在串联支路中的位置可以互换，电容器5的输出端与电石炉电极Z连接，控制器6的一端与低压母线电连接，控制器的另一端与接触器4控制端连接，控制器6在母线上采集电流电压信号然后送至接触器4进行控制。

电抗器3为干式铁芯滤波电抗器，接触器4选用真空接触器，电容器5选用金属全膜介质的滤波电容器，可采用AFM型滤波电容器，采用金属化膜，真空浸渍优质的绝缘油内置防爆装置，安全可靠，电流过载能力≥1.5In。电容器在1.1倍的额定电压、1.3倍的额定电流下长期运行。

控制器6其结构主要包括：电源电路、显示电路、按键电路、电量测量电路、采样电路以及CPU，控制器采用32位ARM 微处理器芯片、多任务操作系统内核，由电源电路向各个其他电路供电，电量测量电路与采样电路及CPU相接，采样电路用于采集变压器的电流电压信号，并将信号转换传送给电量测量电路，电量测量电路将采样电路送来的信号进行处理，与CPU进行通讯完成信号的双向传输，CPU监控工作状态，将电量测量电路送来的信号进行分析、逻辑判断、计算，以控制装置的工作状态。电量测量电路采用美国ANOLOG DEVICE公司生产的ADE7758型号的专用电能测量芯片。控制器功能齐全操作方便，有自动报警装置，有过电压、过电流、超谐波等各项保护功能，确保产品所有操作使用监控都能在控制室内操作，设备操作方便，安全可靠。控制器6也可以选用市面上的一些通用控制器，比如说：西门子公司生产的s7-200可编程控制器或者是华冠公司生产的JKGF系列的控制器。

本实用新型与现有技术相以具有以下有益效果：

1、节能降耗：补偿滤波装置投入后，原相同负荷情况下，二次电流将减小，损耗将降低，整个系统直接节电率将达到2％以上；装置投入运行后，电极电压将升高，其有功出力会增加，单炉冶炼时间将缩短，生产率将大大提高。相同一次电流情况下，炉子的产量将提高5％以上。 

2、使三相电极电压基本保持平衡，装置投入运行后，其供电质量将得到明显改善，谐波含量减少，电压稳定。延长挖炉、捣炉、穿壁时间，提高优质品率；提高供电的可靠性和安全性；延长设备寿命；保障电网安全经济运行。

Claims (5)

1.一种电石炉滤波补偿专用成套装置，滤波补偿装置是连接在炉变压器二次侧和电石炉电极之间的短网上，其特征在于：所述滤波补偿装置包括断路器(1)、熔断器(2)、电抗器(3)、接触器(4)、电容器(5)及控制器(6)，炉变压器的二次输出端经低压母线（a）与断路器（1）的输入端连接，断路器（1）、熔断器（2）、电抗器（3）、真空接触器（4）及电容器（5）依次串联组成串联支路，电抗器（4）与电容器（5）在串联支路中的位置可以互换，电容器（5）的输出端与电石炉电极（Z）连接，控制器(6)的一端与低压母线电连接，控制器（6）的另一端与接触器（4）控制端连接，控制器（6）在母线上采集电流电压信号然后送至接触器（4）进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种电石炉滤波补偿专用成套装置，其特征在于：所述控制器（6）采用32位ARM 微处理器芯片。

3.根据权利要求1或2所述的一种电石炉滤波补偿专用成套装置，其特征在于：所述电容器（5）选用金属全膜介质的滤波电容器。

4.根据权利要求1或2所述的一种电石炉滤波补偿专用成套装置，其特征在于：所述电抗器（3）为干式铁芯滤波电抗器。

5.根据权利要求1或2所述的一种电石炉滤波补偿专用成套装置，其特征在于：所述接触器（4）选用真空接触器。

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