[實用新型]三相平衡單雙極電渣爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220713757.1
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN203014385U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱興發(fā);汪良坤;王寶安
• 申請（專利權(quán)）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(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及的一種用于煉鋼企業(yè)冶煉金屬及其合金的三相平衡單雙極電渣爐。?

背景技術(shù)

目前，煉鋼企業(yè)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(dǎo)致了電極電阻與鋼錠阻值處于變化狀態(tài)，從而導(dǎo)致了電壓、電流波動的問題。?

同時，企業(yè)使用單相電渣爐煉鋼時，基本都是選取電網(wǎng)A、B、C三相中的兩相經(jīng)過變壓器連接到電渣爐，這樣造成了流入電網(wǎng)中的電流有一相為零，可能導(dǎo)致了三相不平衡。為了解決不平衡的問題，部分企業(yè)利用三個單相電渣爐分別接入電網(wǎng)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(jié)能減排的要求。?

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型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(shù)，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。?

本實用新型的技術(shù)解決方案：其結(jié)構(gòu)是包括糾偏裝置、普通電渣爐、短網(wǎng)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(wǎng)三相電源相連，電網(wǎng)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(jīng)過A短網(wǎng)阻抗與鍋爐內(nèi)的A電極的上端相接，鍋爐的底部經(jīng)過B短網(wǎng)阻抗與變壓器的次級線圈中的b端相接。?

本實用新型的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了單相電渣爐對電網(wǎng)造成的三相不平衡問題，提高了負載的功率因數(shù)，減小了電網(wǎng)不平衡問題帶來的一系列影響，節(jié)約了煉鋼企業(yè)的投資成本，同時達到節(jié)能減排的目的，提高了電能的利用率，減少了對電網(wǎng)的污染。?

附圖說明

圖1是單極電渣爐的拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖2是雙極電渣爐的拓撲結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖中的1是糾偏裝置、2是普通電渣爐、3是A短網(wǎng)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9、10是B電極、11-B是B短網(wǎng)阻抗、12-C是C短網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)三相電源6相連，電網(wǎng)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(jīng)過A短網(wǎng)阻抗3-A與鍋爐5內(nèi)的A電極4的上端相接，鍋爐5的底部經(jīng)過B短網(wǎng)阻抗11-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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。?

對照圖2，三相平衡單雙極電渣爐，其結(jié)構(gòu)是包括糾偏裝置1、普通電渣爐2、短網(wǎng)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(wǎng)三相電源6相連，電網(wǎng)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(jīng)過A短網(wǎng)阻抗3-A與鍋爐5內(nèi)的A電極4的上端相接，變壓器7的次級線圈中的b端經(jīng)過B短網(wǎng)阻抗11-B與鍋爐5內(nèi)的B電極10的上端相接，鍋爐5的底部經(jīng)過C短網(wǎng)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(wǎng)的A、B兩相給普通電渣爐2供電，在電網(wǎng)的A、B兩相產(chǎn)生大小相等、方向相反的電流；使用開關(guān)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(wǎng)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(chǎn)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(diào)制方法產(chǎn)生PWM波，該PWM波控制開關(guān)器件的通斷來控制流入電網(wǎng)中的糾偏裝置的三相電流，經(jīng)過LCL濾波電路8后接入電網(wǎng)。此時，電網(wǎng)電流為糾偏裝置電流與電渣爐自身的電流疊加，實現(xiàn)電渣爐的三相平衡功能。

本發(fā)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(yè)，對電網(wǎng)的電能質(zhì)量要求比較高的地區(qū)，該新型電渣爐優(yōu)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(shù)，而且對電網(wǎng)的幾乎沒有污染，保證了電能的質(zhì)量。?