CN205249522U - 一种实现电极升降的平头装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种实现电极升降的平头装置，目的在于：解决电极下降的平头问题，从而避免电极进入钢水，保证钢水质量，所采用的技术方案为：包括在电炉变压器三相电极输入端上连接的电流互感器，电流互感器连接过流继电器，过流继电器连接电流变送器，电流变送器连接至PLC控制器的弧流采样输入端；电炉变压器三相电极输出端上连接有电压互感器，电压互感器连接电压变送器，电压变送器连接至PLC控制器的弧压采样输入端；所述PLC控制器包括弧流采样模块、弧压采样模块和电极升降系统模拟量输入输出模块，所述PLC控制器能够根据采集的弧流和弧压控制电炉变压器三相电极的升降实现电极平头。
Description
技术领域
本实用新型涉及冶炼技术领域的电弧炉、精炼炉，具体涉及一种实现电弧冶炼电极升降的平头装置。
背景技术
电弧炉、特别是精炼炉在冶炼过程中，尤其在对钢水冶炼升温时，需要保证钢水品质，降低钢水含碳量，必须避免因电极进入钢水而引起的钢水增碳，所以实现电极升降的平头技术，平头即三相电极在下降时，电极的最下部分平齐，在一个平面上，保证三相电极同时接触钢水，避免钢水增碳，这对保证钢水性能非常重要。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本实用新型提出一种能够解决电极下降的平头问题，从而避免电极进入钢水，保证钢水质量的实现电极升降的平头装置。
为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为：包括在电炉变压器三相电极电流采样输入端上连接的电流互感器，电流互感器连接过流继电器，过流继电器连接电流变送器，电流变送器连接至PLC控制器的弧流采样输入端；电炉变压器三相电极电压采样输入端上连接有电压互感器，电压互感器连接电压变送器，电压变送器连接至PLC控制器的弧压采样输入端；所述PLC控制器包括弧流采样模块、弧压采样模块和电极升降系统模拟量输入输出模块，所述PLC控制器能够根据采集的弧流和弧压控制电炉变压器三相电极的升降实现电极平头。
所述电炉变压器的每相电极的电流采样输入端上均依次连接有电流互感器、过流继电器和电流变送器；
所述电炉变压器的每相电极的电压采样输入端上均依次连接有电压互感器和电压变送器。
所述电炉变压器的每相电极电流采样的输入端上均设置有第一电流互感器，第一电流互感器的输出端分别连接有分接开关，分接开关的输出端分别依次连接有第二电流互感器和第三电流互感器，第三电流互感器分别连接至过流继电器。
所述过流继电器和电流变送器之间设置有电流表。
所述电炉变压器的每相电极电压输入的端与电压互感器之间均设置有谐波保护装置。
所述谐波保护装置与电压互感器之间设置有熔断器。
所述电压互感器与电压变送器之间设置有电压表。
所述PLC控制器采用西门子S7-300或S7-400系列可编程序控制器。
所述平头装置还包括设置在电炉上的3个电极位置传感器，3个电极位置传感器均连接至PLC控制器，用于检测三相电极的位置。
所述平头装置还包括3个电极升降高位限位开关和3个电极升降低位限位开关。
与现有技术相比，本实用新型的弧流采样包括依次连接的电流互感器、过流继电器和电流变送器，弧压采样包括依次连接的电压互感器和电压变送器，电流变送器和电压变送器分别连接至PLC控制器的弧流采样输入端和弧压采样输入端，通过PLC控制器采集三相电极的弧流和弧压，并根据采集的弧流和弧压控制电炉三相电极的升降实现电极平头，为电弧炉、精炼炉在冶炼过程中，通过实现三相电极同步升降，并实现三相电极头部在一个平面成为可能，平头即三相电极在下降时，电极的最下部分平齐，在一个平面，保证三相电极同时接触钢水，从而达到稳定电弧、减小对电网的冲击、降低电弧冶炼的能耗，保证了钢水的质量。
进一步，电炉变压器的每相电极电流、电压采样的输入端均分别连接有弧流采样装置和弧压采样装置，对每相电极均进行弧压和弧流采样，利用PLC控制器对三相电极进行精确的控制，进一步保证了电极平头的效果，提高了控制的精准度。
更进一步，通过分接开关和三级电流互感器，实现不同等级电流变比的控制，能够准确适应不同电流等级的弧流采样。
更进一步，采用谐波保护装置以及熔断器对弧压采集装置进行保护，保证了整个装置安全稳定的工作，提高了整个装置的可靠性。
更进一步，利用电极位置传感器实时检测电极的位置信息，并反馈给PLC控制器，便于PLC控制器对三相电极的升降控制保证电极平头。
附图说明
图1为本实用新型的结构原理图；
图2为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的解释说明。
参见图1，本实用新型包括在电炉变压器三相电极电流采样输入端上连接的电流互感器，电流互感器连接过流继电器，过流继电器连接电流变送器，电流变送器连接至PLC控制器的弧流采样输入端；电炉变压器三相电极电压采样输入端上连接有电压互感器，电压互感器连接电压变送器，电压变送器连接至PLC控制器的弧压采样输入端；所述PLC控制器包括弧流采样模块、弧压采样模块和电极升降系统模拟量输入输出模块，所述PLC控制器能够根据采集的弧流和弧压控制电炉三相电极的升降实现电极平头。PLC控制器采用西门子S7-300或S7-400系列可编程序控制器。
电炉变压器的每相电极电流采样的输入端上均依次连接有电流互感器、过流继电器和电流变送器，电炉变压器的每相电极的输入端上均设置有第一电流互感器CT1，第一电流互感器CT1的输出端分别连接有分接开关，分接开关的输出端分别依次连接有第二电流互感器CT2和第三电流互感器CT3，第三电流互感器CT3分别连接至过流继电器。过流继电器和电流变送器之间设置有电流表。电炉变压器的每相电极电压采样的输入端上均依次连接有电压互感器和电压变送器，电炉变压器的每相电极的电压采样输入端与电压互感器之间均设置有谐波保护装置。谐波保护装置与电压互感器之间设置有熔断器。电压互感器与电压变送器之间设置有电压表。
平头装置还包括设置在电炉上的3个电极位置传感器，3个电极位置传感器均连接至PLC控制器，用于检测三相电极的位置。平头装置还包括3个电极升降高位限位开关和3个电极升降低位限位开关。
电炉变压器连接到A、B、C三相电极，电炉变压器为9000KVA，型号为HSSPZ-9000/10，每相电极电流采样均连接一路弧流采样装置，每路包括与每相电极输入端依次连接的第一电流互感器CT1、分接开关、第二电流互感器CT2、第三电流互感器CT3、过流继电器KC1-KC3、电流表PA1-PA3和电流变送器PAB1-PAB3，分接开关采用七级触头，过流继电器KC1-KC3型号为DL-11，电流表PA1-PA3采用46L-A，电流变送器PAB1-PAB3型号为VSI-44；每相电极电压采样均连接有一路弧压采样装置，每路包括与每相电极弧压信号依次连接的谐波保护装置、熔断器FU1-FU3、电压互感器TB1-TB3、电压表PV1-PV3和电压变送器PVB1-PVB3，谐波保护装置为RC滤波器，电压变送器PVB1-PVB3型号为VSU-43，电流变送器PAB1-PAB3和电压变送器PVB1-PVB3分别连接至PLC控制器的弧流采样输入端和弧压采样输入端。本实用新型硬件部分为：西门子S7-300或S7-400系列可编程序控制器(PLC)1套、电弧电压隔离变压器3个，电弧电压信号变送器3个、电炉变压器调压开关每个电压档位位置信号继电器7---21级、电极升降高位限位开关3个，电极升降低位限位开关3个和电极位置传感器(编码器)3套；软件部分：西门子STEP7编程软件和自编电极平头控制软件等。
本实用新型包括电炉变压器、弧流、弧压采样，以及显示仪表部分。电炉变压器容量为9000KVA、变压器内部附带电流及转换互感器CT1-3、电压调节档位7级，每相电流回路配备过流继电器，保护变压器不过负荷、不过电流，配备电流表，实时显示电弧电流，配备电流变送器为PLC提供电弧电流信号。三相弧压采样回路；配备阻容滤波抑制过电压及谐波、配备熔断器及隔离变压器、保护弧压变送器，为PLC提供电弧电压信号。配备电压表、实时显示电弧电压。
参见下表，本实用新型通过分接开关和三级电流互感器，实现不同等级电流变比的准确采集控制，能够适应不同电流等级的弧流采样。
参见图2，本实用新型的具体工作过程：PLC控制器初始化之后，对三相电弧电压参数进行采集，采集后进行参数变换处理，判断电极是否到顶，如果到顶，电极停止上升，电弧冶炼参数调整达到冶炼要求，停止电极升降，进入正常电弧冶炼；没有到顶，允许电极上升直至到顶或电极下降，电极下降使判断电极是否到底，如果到底，电极停止下降，电弧冶炼参数调整达到冶炼要求，停止电极升降，进入正常电弧冶炼；如果没有到底，允许电极上升或下降，控制电极升降，并根据限位、电弧电压等参数调整每个电极升降动作保证平头，平头之后电弧冶炼参数调整达到冶炼要求，停止电极升降，进入正常电弧冶炼。
本实用新型为电弧炉、精炼炉在冶炼过程中，通过实现三相电极同步升降，并实现三相电极头部在一个平面成为可能，平头即三相电极在下降时，电极的最下部分平齐，在一个平面，保证三相电极同时接触钢水，从而达到稳定电弧、减小对电网的冲击、降低电弧冶炼的能耗。本实用新型通过简单的设备(电气元件)组成和程序控制，实现电极下降的平头(同步)问题，从而避免电极进入钢水，保证钢水质量。
Claims (10)
1.一种实现电极升降的平头装置，其特征在于，包括在电炉变压器三相电极电流采样的输入端上连接的电流互感器，电流互感器连接过流继电器，过流继电器连接电流变送器，电流变送器连接至PLC控制器的弧流采样输入端；电炉变压器三相电极电压采样输入端上连接有电压互感器，电压互感器连接电压变送器，电压变送器连接至PLC控制器的弧压采样输入端；所述PLC控制器包括弧流采样模块、弧压采样模块和电极升降系统模拟量输入输出控制液压电液比例阀的模块，所述PLC控制器能够根据采集的弧流和弧压控制电炉三相电极的升降实现电极下降的平头效果。
2.根据权利要求1所述的一种实现电极升降的平头装置，其特征在于，所述电炉变压器的每相电极电流采样的输入端上均依次连接有电流互感器、过流继电器和电流变送器；
所述电炉变压器的每相电极电压采样的输入端上均依次连接有电压互感器和电压变送器。
3.根据权利要求2所述的一种实现电极升降的平头装置，其特征在于，所述电炉变压器的每相电极电流采样的输入端上均设置有第一电流互感器(CT1)，第一电流互感器(CT1)的输出端分别连接有分接开关，分接开关的输出端分别依次连接有第二电流互感器(CT2)和第三电流互感器(CT3)，第三电流互感器(CT3)分别连接至过流继电器。
4.根据权利要求3所述的一种实现电极升降的平头装置，其特征在于，所述过流继电器和电流变送器之间设置有电流表，显示电弧电流。
5.根据权利要求2所述的一种实现电极升降的平头装置，其特征在于，所述电炉变压器的每相电极的电压采样输入端与电压互感器之间均设置有谐波保护装置。
6.根据权利要求5所述的一种实现电极升降的平头装置，其特征在于，所述谐波保护装置与电压互感器之间设置有熔断器。
7.根据权利要求6所述的一种实现电极升降的平头装置，其特征在于，所述电压互感器与电压变送器之间设置有电压表。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种实现电极升降的平头装置，其特征在于，所述PLC控制器采用西门子S7-300或S7-400系列可编程序控制器。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种实现电极升降的平头装置，其特征在于，所述平头装置还包括设置在电炉上的3个电极位置传感器，3个电极位置传感器均连接至PLC控制器，用于检测三相电极的位置。
10.根据权利要求1-7任一项所述的一种实现电极升降的平头装置，其特征在于，所述平头装置还包括3个电极升降高位限位开关和3个电极升降低位限位开关。
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