矿热炉直流供电节能系统技术方案

矿热炉直流供电节能系统，包括矿热炉，矿热炉采用多电极供电；多脉波整流的构成直流电源，与矿热炉连接，向矿热炉提供电能；多脉波整流变压器，与直流电源连接；控制系统，与直流电源连接，控制直流电源2输出的电力电源的电压与电流。本实用新型专利技术具有减少短网交流压降，降低无功功率，提高功率因数，延长电极寿命，增加产量等良好效果。

Energy saving system of direct current power supply for submerged arc furnace

DC power supply and energy-saving system of submerged arc furnace, including submerged arc furnace, which adopts multi electrode power supply; DC power supply is composed of multi pulse rectifier, which is connected with submerged arc furnace to provide electric energy for submerged arc furnace; multi pulse rectifier transformer, which is connected with DC power supply; control system, which is connected with DC power supply, controls the voltage and current of power supply output by DC power supply 2. The utility model has the advantages of reducing the AC voltage drop of the short network, reducing the reactive power, improving the power factor, prolonging the electrode life, increasing the output, etc.

【技术实现步骤摘要】
矿热炉直流供电节能系统
本技术涉及冶金电力
，特别涉及矿热炉直流供电节能系统。
技术介绍
工频矿热炉供电过程是将电网的三相50Hz高压交流电，经变压器直接降为低压后供给矿热炉内的三相电极，由于工作时低电压大电流运行，短网上的电抗压降达额定输出电压的10～15％左右。这一方面降低了实际入炉功率，又使电极上的电压波动增加，炉况难以掌握，生产效率下降，同时电网功率因数降低，最低的仅0.6左右，长期工作耗电严重，由此决定了工频矿热炉是耗能大户，电能的成本占到全部成本的一半以上。另应看到，由于工频供电的矿热炉，三相电极之间电压很难控制平衡，存在环流，石墨电极极易损坏，电极消耗量极大，造成各生产企业负担很重，效益受到严重影响。同时注入电网谐波含量大，所以工频供电的矿热炉又是污染大户，由于此行业在国内生产厂家相对较多，耗电严重，而其产品又是我国国民经济及世界钢铁工业不可缺少的，使用矿热炉的行业，其产品不但满足国内使用，每年还出口为国家创造了大量外汇。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供矿热炉直流供电节能系统，具有减少短网交流压降，降低无功功率，提高功率因数，延长电极寿命，增加产量等良好效果。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：矿热炉直流供电节能系统，包括矿热炉1，矿热炉1采用多电极15供电；多脉波整流直流电源2，与矿热炉1连接，向矿热炉1提供电能(电压、电流)；多脉波整流变压器3，与直流电源2连接；控制系统4，与直流电源2连接，控制直流电源2输出的电力电源的电压与电流。所述的矿热炉1与整流变压器3中间加入直流电源2。所述的多电极15的电极数量可以为2、4、6、8、10、12、14、16、18根中的任一种。所述的多脉波整流直流电源2选用多脉波交-直流变换结构。所述的多脉波交-直流变换电源按矿热炉1容量的大小不同和使用电极数量差异，可以为1套、2套、3套、4套、5套、6套、7套、8套、9套、10套、11套、12套整流柜，每套整流柜可以由1个或2个分整流柜组成，从而在供电电网侧等效为6脉波、12脉波、18脉波、24脉波、30脉波、36脉波、42脉波、48脉波、54脉波、60脉波、66脉波、72脉波、96脉波、108脉波中的一种。所述多脉波交-直流变换电源，按矿热炉容量的不同，可以使用1台～12套整流柜，所述各整流柜的输入端与所述整流变压器的输出端连接，接收所述整流变压器3输出的交流电压，所述整流柜的输出端与矿热炉1连接，为所述矿热炉1提供电力电源。所述的每套整流柜内包括以6为基数的多组晶闸管，每组晶闸管按矿热炉容量的不同，由1～8只大电流的低损耗晶闸管并联构成，每个晶闸管串联有过流与短路保护的快速熔断器，同时每个晶闸管有独立的触发脉冲末极单元，该单元采用电子式触发，光耦合器或脉冲变压器隔离。所述的多组晶闸管，控制系统4按系统设置好的逻辑，依次轮流给晶闸管施加触发脉冲，使其轮流工作，完成交-直流变换，输出直流；所述多脉波整流变压器3按矿热炉容量的不同，可以为1套、2套、3套、4套、5套、6套、7套、8套、9套中的任一种方案，从而构成多套三相变压器或一套二次每相为多绕组的三相变压器，通过多脉波整流变压器3一次或二次的接法不同实现移相，为多脉波整流提供基础。本技术的有益效果：1、本技术提供的一种矿热炉直流供电节能系统，其采用直流大电流输出电源，使得直流电流近似直线，电弧稳定，发热效率高，而且，使短网上电抗压降降低，电压损失减少，提高了入炉功率。2、本技术提供的一种矿热炉直流供电节能系统，其提高电网的功率因数，可使电网的功率因数达到0.92以上，提高了入炉功率，从而提高了产量。3、本技术提供的一种矿热炉直流供电节能系统，其使得电流趋肤效应问题小，电极烧损均匀，电极呈平底状，电极烧损少。4、本技术提供的一种矿热炉直流供电节能系统，其由于任何时刻都可以保证输出电流稳定在设定值上，因而不会出现工频矿热炉有一个电极电流最大，且为其他两个电极电流之和，出现烧断电极的问题。5、本技术提供的一种矿热炉直流供电节能系统，因输出恒流运行，启动与运行中不存在冲击问题，当输出或负载出现故障时，有良好完善的保护措施，解决了常规工频矿热炉高压开关频繁跳闸，高压开关经常损坏的问题。6、本技术提供的一种矿热炉直流供电节能系统，其采用直流电源供电，使得电抗对于短网的影响很小，而且短网安装方便，节约了安装成本。7、本技术提供的一种矿热炉直流供电节能系统，其与工频电炉比较，噪音很小，几乎感觉不到电炉的运行声音。附图说明图1为本技术所述矿热炉直流供电节能系统的结构示意图。图2为本技术所述单套6脉波整流柜与矿热炉内两电极的连接电路图。图3为本技术所述单套12脉波整流柜与矿热炉内2电极的连接电路图。图4为本技术所述两套24脉波整流柜与矿热炉内4电极的连接电路图。图5为本技术所述3套36脉波整流柜与矿热炉内6电极的连接电路图。图6为本技术所述4套48脉波整流柜与矿热炉内8电极的连接电路图。图7为本技术所述5套60脉波整流柜与矿热炉内10电极的连接电路图。图8为本技术所述6套72脉波整流柜与矿热炉内12电极的连接电路图。图9为本技术所述7套84脉波整流柜与矿热炉内14电极的连接电路图。图10为本技术所述8套96脉波整流柜与矿热炉内16电极的连接电路图。图11为本技术所述9套108脉波整流柜与矿热炉内18电极的连接电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明。如图1所示，本技术提供了一种矿热炉直流供电节能系统，包括：矿热炉1，所述矿热炉采用多电极15供电；多脉波整流的构成直流电源2，其与所述矿热炉1连接，向所述矿热炉1提供电能(电压、电流)；多脉波整流变压器3，其与所述直流电源2连接。控制系统4，其与所述直流电源2连接，控制所述直流电源2输出的电力电源的电压与电流。在所述矿热炉1与整流变压器3中间加入所述直流电源2，由于为直流，因此电弧稳定，发热效率高，使短网上电抗降低，从而使短网的电压损失减少，提高了入炉功率。本技术解决了工频交流矿热炉三相电极之间电压很难控制平衡，存在环流、石墨电极易损坏，电极消耗量大的问题。解决了工频冶炼时，经常由于炉内短路而使高压开关频繁跳闸，高压开关经常损坏的问题。解决了工频交流矿热炉三相不平衡，导致电网谐波严重，功率因数降低，长期工作耗电严重的问题。无底电极直流矿热炉：所述矿热炉1采用直流电源向炉内多电极(2、4、6、8、10、12、14、16、18)供电；多脉波交-直流变换电源：其与所述矿热炉1连接，向所述矿热炉1提供电力电源；采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.矿热炉直流供电节能系统，其特征在于，包括矿热炉(1)，矿热炉(1)采用多电极(15)供电；/n多脉波整流的构成直流电源(2)，与矿热炉(1)连接，向矿热炉(1)提供电能；/n多脉波整流变压器(3)，与直流电源(2)连接；/n控制系统(4)，与直流电源2连接，控制直流电源(2)输出的电力电源的电压与电流。/n

【技术特征摘要】
1.矿热炉直流供电节能系统，其特征在于，包括矿热炉(1)，矿热炉(1)采用多电极(15)供电；
多脉波整流的构成直流电源(2)，与矿热炉(1)连接，向矿热炉(1)提供电能；
多脉波整流变压器(3)，与直流电源(2)连接；
控制系统(4)，与直流电源2连接，控制直流电源(2)输出的电力电源的电压与电流。


2.根据权利要求1所述的矿热炉直流供电节能系统，其特征在于，所述的矿热炉(1)与整流变压器(3)中间加入直流电源(2)。


3.根据权利要求1所述的矿热炉直流供电节能系统，其特征在于，所述的多电极(15)的电极数量可以为2、4、6、8、10、12、14、16、18根中的任一种。


4.根据权利要求1所述的矿热炉直流供电节能系统，其特征在于，所述的多脉波整流的构成直流电源(2)选用多脉波交-直流变换电源。


5.根据权利要求4所述的矿热炉直流供电节能系统，其特征在于，所述的多脉波交-直流变换电源按矿热炉1容量的大小不同和使用电极数量差异，可以为1套、2套、3套、4套、5套、6套、7套、8套、9套、10套、11套、12套整流柜，每套整流柜可以由1个或2个分整流柜组成，从而在供电电网侧等效为6脉波、12脉波、18脉波、24脉波、30脉波、36脉波、42脉波、48脉波、54脉波、60脉波、66脉波、72脉波、96脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏，李梁，
申请(专利权)人：陕西高科电力电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61