矿热炉智能无功补偿系统技术方案

本发明专利技术涉及矿热炉低压侧无功补偿系统领域，涉及无功补偿器的无功补偿，其提供一种矿热炉智能无功补偿系统，包括电流/电压采集模块、功率因数检测模块、投切控制模块、晶闸管触发模块、电容器投切模块；且各模块依次连接；所述电流/电压采集模块将采集到的短网电压和投入电流输入到功率因数检测模块，所述功率因数检测模块通过接收电流/电压采集模块的数据，检测功率因数后传输至投切控制模块，所述投切控制模块依据功率因数发送控制指令至晶闸管触发模块决定电容器投切模块进行电容器投入，该矿热炉智能无功补偿系统充分弥补了传统无功补偿系统的不足，实现无功补偿的自动控制投入与切除，同时进行实时监控、反馈矿热炉内数据的目的。

Intelligent reactive power compensation system of submerged arc furnace

The invention relates to the field of the reactive power compensation system at the low-pressure side of the submerged arc furnace and the reactive power compensation of the reactive compensator. It provides an intelligent reactive power compensation system of the submerged arc furnace, which includes a current / voltage acquisition module, a power factor detection module, a switching control module, a thyristor trigger module, a capacitor switching module, and each module is connected in turn; the current / voltage acquisition module will collect The received short network voltage and input current are input to the power factor detection module. The power factor detection module receives the data of the current / voltage acquisition module, detects the power factor, and then transmits it to the switching control module. The switching control module sends the control command to the thyristor trigger module according to the power factor to decide the capacitor switching module to input the capacitor. The mine heating furnace intelligence The energy and reactive power compensation system fully makes up for the shortcomings of the traditional reactive power compensation system, realizes the automatic control input and removal of reactive power compensation, and at the same time carries out real-time monitoring and feedback of the data in the submerged arc furnace.

【技术实现步骤摘要】
矿热炉智能无功补偿系统
本专利技术涉及矿热炉低压侧无功补偿系统领域，特别涉及无功补偿器的智能无功补偿。
技术介绍
矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉，矿热炉的结构以及工作特点决定了变压器多处于无功运行状态，其短网上大量的无功消耗及由此产生的大幅度的工作电压降是导致低产量，高电耗的主要原因。短网的低电压大电流特征决定了短网会产生大量的无功功率，无功功率会严重占用变压器荷载，制约了变压器输送有功的能力，致使炉变功率因数较低，一般都在0.6～0.8之间，较低的功率因数不仅使变压器的效率下降，产生大量的无用功，还会被电力部门加收额外的电力罚款，使三相间的电力不平衡加大，导致冶炼效率低下，电耗增高；再加上矿热炉变压器的短网布置长度不等，冶炼造成的三相功率不平衡和冶炼电弧变化所产生的无功在炉变和短网、变压器、供电网络上流转，加剧了整个矿热炉的无功损耗。为了减少电网的损耗，提高供电质量，供电局要求用电企业的功率因数要在0.9以上，否则要对用电企业处以高额罚款。同时功率因数偏低，也会降低矿热炉的进线电压，影响电石的冶炼。故目前国内外大容量矿热炉都要加装无功补偿装置，以提高矿热炉的功率因数。现目前功率因数采集和无功补偿控制需停止后进行人工补偿投入，并在补偿器上进行参数设置，对操作技术要求较高，特别是现场操作人员，不利于灵活控制，同时不能反馈当前投入和切除状态的实际情况
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种矿热炉智能无功补偿系统，旨在实现无功补偿的自动控制投入与切除，同时进行实时监控反馈矿热炉内数据的目的。本专利技术的技术方案是提供一种矿热炉智能无功补偿系统，包括电流/电压采集模块、功率因数检测模块、投切控制模块、晶闸管触发模块、电容器投切模块；其中，所述电流/电压采集模块、功率因数检测模块、投切控制模块、晶闸管触发模块、电容器投切模块依次连接；所述电流/电压采集模块将采集到的短网电压和投入电流输入到功率因数检测模块，所述功率因数检测模块通过接收电流/电压采集模块的数据，检测功率因数后传输至投切控制模块，所述投切控制模块依据功率因数发送控制指令至晶闸管触发模块决定电容器投切模块进行电容器投入。进一步的，还包括监测反馈系统，所述监测反馈系统一端连接到电容器投切模块，另一端连接到投切控制模块，所述监测反馈系统通过监测电容器投切模块对矿热炉内投入情况，反馈信息至投切控制模块，通过所述投切控制模块调节电容器投入参数。进一步的，所述监测反馈系统实时监测炉内数据变化，当入炉功率增加、炉内熔池面积变大，系统将发出警告信息反馈信息至投切控制模块，所述投切控制模块调节电极的电流、电压以及电极的插入深度。进一步的，还包括晶闸管监测模块，所述晶闸管监测模块一端连接到晶闸管触发模块，另一端连接到投切控制模块，所述晶闸管监测模块通过监测晶闸管触发模块中晶闸管运行状态，反馈信息至投切控制模块，进行电容器切除。进一步的，所述晶闸管触发模块接收触发信号相位角移相90度。进一步的，还包括终端控制显示模块，所述终端控制显示模块用于接收与其连接的晶闸管监测模块、电能质量监测模块以及监测反馈系统上传的监测信息，并通过所述监测信息产生相应的控制动作。进一步的，所述电流/电压采集模块连接有电能质量监测模块，该模块用于监测电流采集模块和电压采集模块采集的谐波分量，当所述谐波分量超过正常值时，会反馈至终端控制显示模块。本专利技术的有益效果是：该矿热炉智能无功补偿系统解决了在无功补偿过程中无功功率的减少，入炉有功功率上升造成熔池的增大进而造成炉体的使用寿命缩短的问题，同时保证了在无功率补偿的投入控制过程中矿热炉的入炉功率的稳定，充分弥补了传统无功补偿系统的不足。实现无功补偿的自动控制投入与切除，同时进行实时监控、反馈矿热炉内数据的目的。附图说明图1是本专利技术矿热炉智能无功补偿系统的结构示意图；图2是本专利技术矿热炉智能无功补偿系统的电流/电压采集模块结构示意图；图3是本专利技术矿热炉智能无功补偿系统的投切控制模块结构示意图；图4是本专利技术矿热炉智能无功补偿系统的晶闸管触发模块结构示意图；附图标号：1-电流/电压采集模块，2-功率因数检测模块，3-投切控制模块，4-晶闸管触发模块，5-电容器投切模块，6-监测反馈系统，7-终端控制显示模块，10-电能质量监测模块，11-电流采集电路，12-电压采集模块，13-电量采集控制器，30-过零检测电路，31-PLC控制器，32-接触器，33-接触器推动电路，40-晶闸管监测模块，41-触发数据采集模块，42-晶闸管触发控制器，43-晶闸管驱动电路。具体实施方式如图1所示，本专利技术提供一种矿热炉智能无功补偿系统，包括电流/电压采集模块、功率因数检测模块、投切控制模块、晶闸管触发模块、电容器投切模块；其中，所述电流/电压采集模块、功率因数检测模块、投切控制模块、晶闸管触发模块、电容器投切模块依次连接；所述电流/电压采集模块将采集到的短网电压和投入电流输入到功率因数检测模块，所述功率因数检测模块通过接收电流/电压采集模块的数据，检测功率因数后传输至投切控制模块，所述投切控制模块依据功率因数发送控制指令至晶闸管触发模块决定电容器投切模块进行电容器投入。可以与矿热炉控制系统进行联机通讯，以调节矿热炉的入炉功率、电压、电流，以实现矿热炉的自动控制。其中，还包括监测反馈系统，所述监测反馈系统一端连接到电容器投切模块，另一端连接到投切控制模块，所述监测反馈系统通过监测电容器投切模块对矿热炉内投入情况，反馈信息至投切控制模块，调节电容器投入参数，该监测反馈系统实时监测炉内数据变化，当入炉功率增加、炉内熔池面积变大，系统将发出警告信息反馈信息至投切控制模块，所述投切控制模块调节电极的电流、电压以及电极的插入深度。传统补偿装置没有监测反馈系统，不能真实的反应出当前炉内无功情况，因为单纯的根据功率因数进行无功补偿并不能真正的解决矿热炉入炉功率的问题，会造成矿热炉使用寿命缩短；热能耗增大，产出比下降；严重时会造成矿体损坏等情况发生，而本系统提出引入监测反馈系统将炉内信息通过终端控制显示呈现给用户，包括入炉功率、熔池大小、三相电流(电压)、三相平衡度等参数数据，为用户在投入无功补偿后对矿热炉操作提供依据，同时也提供了相应的控制接品，有效解决以上问题。其中，还包括晶闸管监测模块，所述晶闸管监测模块一端连接到晶闸管触发模块，另一端连接到投切控制模块，所述晶闸管监测模块通过监测晶闸管触发模块中晶闸管运行状态，反馈信息至投切控制模块，进行电容器切除。晶闸管属于是大电流半导体器件，它对过流和过压特别敏感，很容易发生过电流烧毁和过压击穿情况，晶闸管监测模块监测到晶闸管温度过高、电流过大或冷却水压过低，会反馈至投切控制模块，所述投切控制模块会自动切除电容器投入，同时通过以太网上传数据到终端控制显示模块，其中，当检测到过流后将对触发系统进行封锁，当检测到过压后，触发系统将接通电压吸收回路，将高压短接到地；这里指的高压是：由于电流瞬变、电网谐波以及雷击造成的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.矿热炉智能无功补偿系统，其特征在于，包括电流/电压采集模块、功率因数检测模块、投切控制模块、晶闸管触发模块、电容器投切模块；其中，所述电流/电压采集模块、功率因数检测模块、投切控制模块、晶闸管触发模块、电容器投切模块依次连接；所述电流/电压采集模块将采集到的短网电压和投入电流输入到功率因数检测模块，所述功率因数检测模块通过接收电流/电压采集模块的数据，检测功率因数后传输至投切控制模块，所述投切控制模块依据功率因数发送控制指令至晶闸管触发模块决定电容器投切模块进行电容器投入。/n

【技术特征摘要】
1.矿热炉智能无功补偿系统，其特征在于，包括电流/电压采集模块、功率因数检测模块、投切控制模块、晶闸管触发模块、电容器投切模块；其中，所述电流/电压采集模块、功率因数检测模块、投切控制模块、晶闸管触发模块、电容器投切模块依次连接；所述电流/电压采集模块将采集到的短网电压和投入电流输入到功率因数检测模块，所述功率因数检测模块通过接收电流/电压采集模块的数据，检测功率因数后传输至投切控制模块，所述投切控制模块依据功率因数发送控制指令至晶闸管触发模块决定电容器投切模块进行电容器投入。


2.如权利要求1所述的矿热炉智能无功补偿系统，其特征在于，还包括监测反馈系统，所述监测反馈系统一端连接到电容器投切模块，另一端连接到投切控制模块，所述监测反馈系统通过监测电容器投切模块对矿热炉内投入情况，反馈信息至投切控制模块，通过所述投切控制模块调节电容器投入参数。


3.如权利要求2所述的矿热炉智能无功补偿系统，其特征在于，所述监测反馈系统实时监测炉内数据变化，当入炉功率增加、炉内熔池面积变大，系统将发出警告信息反馈信息至...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进，严刚，于景定，
申请(专利权)人：成都市中朋达电气有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51