埋弧电炉电极电流的测量方法技术

本发明专利技术涉及一种埋弧电炉电极电流的测量方法，包括通过将电流互感器与测量电炉变压器调压线圈连接，测量所述电流互感器的二次侧的三相电流，并将所述二次侧的三相电流进行向量叠加以得出电极入炉电流。因此，本发明专利技术埋弧电炉电极电流的测量方法可靠、准确度高、造价低、简单易行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电流的测量方法，尤其是一种埋弧电炉电极电流的测量 方法。
技术介绍
埋弧电炉被广泛应用于黄磷、电石、铁合金等工业产品的冶炼，目前的 电炉的电极电流由早期的几万安培到现在的近十几万安培，同时由于埋弧电 炉的二次出线的分布性比较大、炉前短网接线方式的变换和跳相、三相电流 不对称、变压器的经常性有载调压而产生频繁的变比变化、冶炼环境等因素， 使得埋弧电炉的电极入炉电流测量比较困难。埋弧电炉所生产产品属于能耗高、化工和冶金等行业必须的工业产品，单台电炉的容量不断加大，电炉变压器容量由早期的4-12.5MVA发展为现在 的15 45MVA，电极的电流由早期的3万安培左右增加到现在的10多万安培。随着电炉容量的增加，电炉变压器也由早期的单台三相电炉变压器发展 为三台单相变压器，这样缩短了电炉短网的长度，增加了三相电路的平衡度， 从而减小了短网的无功损耗，提高了电炉的功率因数和变压器出力，有利于 提高产品的产量。电炉容量的增加使得电炉变压器的二次电流随之增加，二 次导电短网的尺寸加大，直接测量电炉短网的电流幅值和相位比较困难。如图l所示，为现有的电炉电气系统主回膝接线方式示意图，如图2所 示，为现有的电炉电气系统的布置方式示意图。埋弧电炉在正常运行时，每相的电极附近的炉料分布情况不一致，电极 的烧损情况的有一定的随机性，每相电极的入炉电流不相等，比较稳定的运 行期间，三相电极的电流差值在20%左右，在加料阶段或出铁阶段三相电极 的电流差值可能增加到50%或者更大，在个别情况下，甚至出现单相电极零 电流的情况(又称"死相")。由于三台电炉变压器的低压侧采用A接线方式，不对称的三相电流仅存在正序电流、负序电流，不存在零序电流。为了满足电炉的稳定运行，避免电极的频繁上下运动，尽量维持三相电 极电流的相对平衡，操作人员或控制系统不断的调节每相电炉变压器的有载 调压开关的档位，以维持每相电极电流的稳定。这样随之出现三台单相变压 器的变比不一致，由此引起三台电炉变压器的高压侧电流和低压侧(短网侧) 比值不是固定值。由图l可以看出，三台电炉变压器的低压侧正常时采用A接线方式；高 压侧根据运行方式的需要，在烘炉时，采用Y接线方式，正常运行时采用A 接线方式。由于高压侧接线方式的变化，使得二者间的电流相位相对关系发 生变化。由于上述的电气特点，使得埋弧电炉电极电流测量比较困难。准确的测量埋弧电炉的电极入炉电流对于此电炉的电才及控制系统、炉况 的稳定运行、提高产量、节约能源、减少电网的污染具有重要的意义。埋弧电炉的电极控制系统通过测量电炉每相电才及的入炉电流、每相电压， 并考虑炉况，采用液压系统或巻扬系统控制每相电极的在炉料内的插入深度 (实际为电弧的长度)，进而控制输入电炉内的功率。准确的测量电极入炉 电流是电极控制系统的基本条件，以此为基础可以t艮出性能更优、响应速 度更快的电极控制系统。生产实践i正明，埋弧电炉在稳定炉况和不稳定的炉况两种情况下生产出 单位产品的耗电量相差10%以上，这意味着在同样的时间内、同样的耗电量 情况下，炉况稳定的电炉要多生产出10%的产品。直接监视到每相电极的入 炉电流，使得操作人员了解每相电极附近熔池的状况，更容易控制电炉的炉 况。测量电炉的每相电极入炉电流为这类高能耗的电力用户组织节能P争耗生 产提供有力的手段。埋弧电炉的电力用户一般用电容量较大，同时也是大的电力污染源，产 生较大的三相不平衡负荷和一定量的谐波电流。在直接监视到这种运行工况 后，可以及时的调整电极的位置或变压器档位，使得三相电流尽快趋近于平 衡，这对于减少电网的污染具有较好的指导意义。测量埋弧电炉的电极电流，主要有以下几种可能方法在以往的工程中，通常直接测量电炉变压器的高压侧三相电流。这种测 量方法比较简单，但不能直接的反映出电炉的电极入炉电流。原因在于电炉的三相电流不对称性、三相变压器的变比不一致、接线方式的变化均影响电 炉变压器高低压侧的电流幅值比例关系和相互之间的相位关系。故虽然这种 测量方法广泛的使用，但测量的准确度不高，无法反应电炉的每相电极入炉 电流，参考意义不大。由于埋弧电炉的变压器二次短网采用多根导电水冷铜管和水冷电缆的分布式形式，铜管或电缆之间有一定的距离，使得短网的尺寸较大(9MVA的 单相变压器短网断面尺寸约为高x宽-1300x300mm)，有时出现首末端交 叉跳相的问题，在短网上测量电流比较困难。在以往工程的在小型的电炉变 压器中，偶尔在测量电炉变压器内的低压侧预设置电流互感器，但随着电炉 容量的加大，短网出线尺寸的加大，变压器内部设置电流互感器已经不太可 能。为了减少电炉的大电流回路的长度，减少回路压降和电能消耗， 一般电 炉短网和电极的结合点(汇流环)位置较低，此处的环境温度较高( 一般600°C 左右)，而且有明火、烟尘大，不宜于安装检测设备。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种埋弧电炉电极电流的 测量方法，利用测量电炉变压器调压线圈的电流，并通过电流的向量叠加得 出电极入炉电流，测量方法可靠、准确度高、造价低、筒单易行。为实现上述目的，本专利技术提供了一种，包 括通过将电流互感器与测量电炉变压器调压线圈连4妻，测量所述电流互感 器的二次侧的三相电流，并将所述二次側的三相电流进行向量叠加以得出电 才及入炉电5危。通过将电流互感器与测量电炉变压器调压线圏连4妻，测量所述电流互感 器的二次侧的三相电流具体包括从所述电炉变压器调压线圏中选取测量绕组；将所述电流互感器与所述测量 绕组连接；以及确定所述电流互感器的二次侧采用A^t矣线方式来测量二次侧 的三相电流。所述电炉变压器调压线圈是串联变压器中的有载调压线圈。或 者所述电炉变压器调压线圈是自耦变压器中的有载调压线圏。所述电流互感 器与所述串联变压器中的有栽调压线圏中的主变压器的一次侧绕组连接。或者所述套管式电流互感器与所述自耦变压器中的有载调压线圏中的主变压器的一次侧绕组连接。并且所述电流互感器的测量绕组采用s级。以及所述电 流互感器采用套管式电流互感器。所述二次侧的三相电流进行向量叠加以得出电才及入炉电流具体为所述 电流互感器的二次侧采用A接线方式，将A接线方式的三相电流两两进行向 量叠加，得到与所述电极入炉电流的幅值成固定比例、相位相同的线电流值。因此，本专利技术可靠、准确度高、造价低、 简单易行。附图说明图1为现有的电炉电气系统主回路接线方式示意图2为现有的电炉电气系统的布置方式示意图3A为现有的调压方式的示意图之一；图3B为现有的调压方式的示意图之二；图4为本专利技术电流测量回路二次接线图5为本专利技术实施例测量回路的接线和表计的选择。具体实施例方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。 现有技术的主要着眼于电炉的主回路，由于电炉的短网电流和电炉变压器的二次电流相连，可以利用电炉变压器的内部结构，来进行埋弧电炉电极电流的测量。大型电炉变压器按调压方式分主要有两种方式即串联变压器有载调压方式和自耦变压器有载调压方式，如图3A和图3B所示，为现有的调压方式示意图。串联变压器有载调压方式的电炉变压器接线形式参见图3A，变压器由主 变压器T1和串联变压器T2组成，主变压器T1有三个绕组，其中绕组3为调 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种埋弧电炉电极电流的测量方法，其特征在于包括：通过将电流互感器与测量电炉变压器调压线圈连接，测量所述电流互感器的二次侧的三相电流，并将所述二次侧的三相电流进行向量叠加以得出电极入炉电流。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广文，
申请(专利权)人：中冶东方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]