[發明專利]三相平衡單雙極電渣爐

無效

• 申請號: 201210561425.0
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103066608A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 朱興發;汪良坤;王寶安
• 申請（專利權）人: 蘇州振吳電爐有限公司;蘇州振湖電爐有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/26
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

技術領域

?本發明涉及的一種用于煉鋼企業冶煉金屬及其合金的三相平衡單雙極電渣爐。

背景技術

?目前，煉鋼企業所用的電渣爐，基本都是單相電渣爐，主要包括兩種類型：單極和雙極。在電渣爐重熔過程中，隨著熔化的進行，電極不斷縮短而鋼錠逐漸上漲，導致了電極電阻與鋼錠阻值處于變化狀態，從而導致了電壓、電流波動的問題。

?同時，企業使用單相電渣爐煉鋼時，基本都是選取電網A、B、C三相中的兩相經過變壓器連接到電渣爐，這樣造成了流入電網中的電流有一相為零，可能導致了三相不平衡。為了解決不平衡的問題，部分企業利用三個單相電渣爐分別接入電網每一相，避免嚴重的三相不平衡問題，如此以來，成本相對較高，也不符合節能減排的要求。

發明內容

本發明提供的是一種三相平衡單雙極電渣爐，其目的是將普通的電渣爐和糾偏裝置作為一體，解決三相不平衡的問題，提高了負載的功率因數，降低企業的生產成本，實現節能減排的目的。

本發明的技術解決方案：其結構是包括糾偏裝置、普通電渣爐、短網阻抗、電極、鍋爐、三相電源、變壓器、LCL濾波電路，其中糾偏裝置通過三相進線與電網三相電源相連，電網三相電源中的二相通過變壓器與普通電渣爐相連，糾偏裝置中的IGBT變流模塊的輸出端通過LCL濾波電路與三相進線相連，變壓器的次級線圈中的a端經過A短網阻抗與鍋爐內的A電極的上端相接，鍋爐的底部經過B短網阻抗與變壓器的次級線圈中的b端相接。

本發明的有益效果：與現有技術相比，解決了單相電渣爐對電網造成的三相不平衡問題，提高了負載的功率因數，減小了電網不平衡問題帶來的一系列影響，節約了煉鋼企業的投資成本，同時達到節能減排的目的，提高了電能的利用率，減少了對電網的污染。

附圖說明

圖1是單極電渣爐的拓撲結構示意圖。

圖2是雙極電渣爐的拓撲結構示意圖。

?圖中的1是糾偏裝置、2是普通電渣爐、3是A短網阻抗、4是A電極、5是鍋爐、6是三相電源、7是變壓器、8是LCL濾波電路、9是IGBT變流模塊、10是B電極、11-B是B短網阻抗、12-C是C短網阻抗。

具體實施方式

對照附圖1，1、三相平衡單雙極電渣爐，其特征是包括糾偏裝置1、普通電渣爐2、短網阻抗、電極4、鍋爐5、三相電源6、變壓器7、LCL濾波電路8，其中糾偏裝置1通過三相進線與電網三相電源6相連，電網三相電源6中的二相通過變壓器7與普通電渣爐2相連，糾偏裝置1中的IGBT變流模塊9的輸出端通過LCL濾波電路8與三相進線相連，變壓器7的次級線圈中的a端經過A短網阻抗3-A與鍋爐5內的A電極4的上端相接，鍋爐5的底部經過B短網阻抗10-B與變壓器7的次級線圈中的b端相接。

所述的糾偏裝置，其結構是由LCL濾波電路8、IGBT變流模塊9組成，IGBT變流模塊9采用三相半橋拓撲結構。

對照圖2，三相平衡單雙極電渣爐，其結構是包括糾偏裝置1、普通電渣爐2、短網阻抗、電極4、鍋爐5、三相電源6、變壓器7、LCL濾波電路8，其中糾偏裝置1通過三相進線與電網三相電源6相連，電網三相電源6中的二相通過變壓器7與普通電渣爐2相連，糾偏裝置1中的IGBT變流模塊9的輸出端通過LCL濾波電路8與三相進線相連，變壓器7的次級線圈中的a端經過A短網阻抗3-A與鍋爐5內的A電極4的上端相接，變壓器7的次級線圈中的b端經過B短網阻抗11-B與鍋爐5內的B電極10的上端相接，鍋爐5的底部經過C短網阻抗12-C與變壓器7的次級線圈中的0端相接。

工作時，當普通電渣爐2單獨工作時，相當于電網的A、B兩相給普通電渣爐2供電，在電網的A、B兩相產生大小相等、方向相反的電流；使用開關器件為絕緣柵雙極型晶體管IGBT，IGBT變流模塊9通過LCL濾波電路8與電網相連，通過控制IGBT變流模塊9各個橋臂上的絕緣柵雙極型晶體管IGBT的通斷，達到控制糾偏裝置輸出的三相電流；

當鍋爐工作后，糾偏裝置實時檢測爐體負載的進線電流，通過不平衡算法（dq算法）的分析，實時的計算出三相平衡的電流，此三相平衡的電流與普通電渣爐2在單獨工作時具有相同的有功分量；三相平衡的目標電流與普通電渣爐2自身產生的電流相減后，作為糾偏裝置的指令電流，糾偏裝置跟蹤指令電流，利用PWM調制方法產生PWM波，該PWM波控制開關器件的通斷來控制流入電網中的糾偏裝置的三相電流，經過LCL濾波電路8后接入電網。此時，電網電流為糾偏裝置電流與電渣爐自身的電流疊加，實現電渣爐的三相平衡功能。

本發明的三相平衡單雙極電渣爐能夠適用于大部分的煉鋼企業，對電網的電能質量要求比較高的地區，該新型電渣爐優勢比較明顯，解決了常見的單相電渣爐帶來的三相不平衡問題，提高了電渣爐的功率因數，而且對電網的幾乎沒有污染，保證了電能的質量。