[發(fā)明專利]一種三相平衡的電渣重熔爐

無效

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• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103088220A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王寶安;汪良坤;商姣
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: C22B9/187
• 分類號: C22B9/187
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于煉鋼企業(yè)冶煉金屬及其合金的三相平衡電渣重熔爐。

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，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(tài)，從而導致了電壓、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。

鑒于普通單相電渣爐帶來的一系列問題，發(fā)明了一種新型的帶有基于模塊化多電平的糾偏裝置的電渣爐，即普通的電渣爐和基于模塊化多電平的糾偏裝置作為一體的新型電渣爐，既解決了三相不平衡的問題，也降低了企業(yè)成本。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明提供一種三相平衡的電渣重熔爐，其目的是將普通的電渣爐和基于模塊化多電平的糾偏裝置作為一體，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。

技術(shù)方案：本發(fā)明的三相平衡的電渣重熔爐，包括基于模塊化多電平的糾偏裝置、普通電渣爐、三相電源和變壓器，基于模塊化多電平的糾偏裝置通過三相進線與三相電源相連，三相電源中的兩相通過變壓器與普通電渣爐相連，基于模塊化多電平的糾偏裝置采用三相半橋拓撲結(jié)構(gòu)，三相半橋拓撲結(jié)構(gòu)中的每個橋臂為兩個變流子模塊串聯(lián)后通過電抗器與三相電源中的一相連接。

本發(fā)明中，普通電渣爐包括鍋爐和設(shè)置在鍋爐中的電極，變壓器的次級線圈a端與電極的上端相接，變壓器的次級線圈b端與鍋爐的底部相接，次級線圈a端與電極之間，以及次級線圈b端與鍋爐之間存在短網(wǎng)阻抗。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)包括基于模塊化多電平的糾偏裝置、普通電渣爐、短網(wǎng)阻抗、三相電源、變壓器，其中基于模塊化多電平的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，基于模塊化多電平的糾偏裝置的輸出端經(jīng)過電抗器與三相進線相連，變壓器的次級線圈中的a端經(jīng)過短網(wǎng)阻抗與鍋爐內(nèi)的電極的上端相接，鍋爐的底部經(jīng)過短網(wǎng)阻抗與變壓器的次級線圈中的b端相接。

有益效果：現(xiàn)有技術(shù)中普通電渣爐單獨工作時，相當于電網(wǎng)的A、B兩相給普通電渣爐供電，在電網(wǎng)的A、B兩相產(chǎn)生大小相等、方向相反的電流流入電網(wǎng)，這樣容易造成電網(wǎng)中三相電流不平衡，影響電能質(zhì)量，可能導致一系列電力事故發(fā)生。本發(fā)明與現(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是本發(fā)明三相平衡的電渣重熔爐結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中基于模塊化多電平的糾偏裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中基于模塊化多電平的糾偏裝置的變流子模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.基于模塊化多電平的糾偏裝置，2普通電渣爐，3.短網(wǎng)阻抗，4.三相電源，5.變壓器，6.變流子模塊，7.電抗器，8.絕緣柵雙極型晶體管，9.二極管，10.電容器。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖和實施例，對本發(fā)明做進步說明。

本發(fā)明的三相平衡電渣重熔爐，包括基于模塊化多電平的糾偏裝置1、普通電渣爐2、三相電源4和變壓器5，基于模塊化多電平的糾偏裝置1通過三相進線與三相電源4相連，三相電源4中的兩相通過變壓器5與普通電渣爐2相連，基于模塊化多電平的糾偏裝置1采用三相半橋拓撲結(jié)構(gòu)，三相半橋拓撲結(jié)構(gòu)中的每個橋臂為兩個變流子模塊6串聯(lián)后通過L電抗器7與三相電源4中的一相連接。基于模塊化多電平的糾偏裝置1中的變流子模塊結(jié)構(gòu)為半橋結(jié)構(gòu)，由兩個全控型開關(guān)器件絕緣柵雙極型晶體管8串聯(lián)后再并聯(lián)電容器10組成，每個絕緣柵雙極型晶體管8的開關(guān)器件均反并聯(lián)一個二極管9。普通電渣爐2包括鍋爐21和設(shè)置在鍋爐21中的電極22，變壓器5的次級線圈a端與電極22的上端相接，變壓器5的次級線圈b端與鍋爐21的底部相接，次級線圈a端與電極22之間，以及次級線圈b端與鍋爐21之間存在短網(wǎng)阻抗。

基于模塊化多電平的糾偏裝置，運用MMC（ModularMultilevelConverter）模塊化多電平變流技術(shù)，采用三相半橋拓撲結(jié)構(gòu)，上線橋臂上各有兩個變流子模塊。