[發明專利]一種礦熱爐靜態與動態相結合的無功補償系統及方法

無效

• 申請號: 201310591268.2
• 申請日: 2013-11-21
• 公開（公告）號: CN103618318A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 趙永貴
• 申請（專利權）人: 樂山晟嘉電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 王美健;袁春曉

1.一種礦熱爐靜態與動態相結合的無功補償系統，其特征在于：包括PLC處理器、高壓電流互感器、高壓電壓互感器、變壓器(6)、功率因數變送器、電流變送器、電壓變送器以及有功功率變送器和補償支路，所述補償支路包括靜態補償支路和動態補償支路，每一個補償支路均由可控硅投切開關(5)與補償電容器(4)串聯；所述的高壓電流互感器、高壓電壓互感器分別與變壓器(6)輸入端的高壓進線電連接，其輸出電流、電壓信號均輸出到PLC處理器；所述變壓器(6)的輸出端通過短網分別與功率因數變送器、電流變送器、電壓變送器、有功功率變送器的輸入端以及礦熱爐的電極(3)電連接；所述的功率因數變送器、電流變送器、電壓變送器、有功功率變送器的輸出端分別與PLC處理器的輸入端口電連接，所述PLC處理器的輸出端口與可控硅投切開關(5)的輸入端電連接，且可控硅投切開關(5)的反饋信號均輸出到PLC處理器。

2.根據權利要求1所述的一種礦熱爐靜態與動態相結合的無功補償系統，其特征在于：所述的動態補償支路包括兩個，且每一個補償支路均由可控硅投切開關(5)與補償電容器(4)串聯組成。

3.根據權利要求1或者2所述的一種礦熱爐靜態與動態相結合的無功補償系統，其特征在于：所述的補償支路還包括第一電抗器(7)，所述的第一電抗器(7)串聯在所在補償支路中的補償電容器(4)與可控硅投切開關(5)之間。

4.根據權利要求3所述的一種礦熱爐靜態與動態相結合的無功補償系統，其特征在于：所述無功補償系統還包括HMI設備，且所述的PLC處理器通過以太網與HMI設備電連接。

5.根據權利要求1或者2所述的一種礦熱爐靜態與動態相結合的無功補償系統，其特征在于：所述的可控硅投切開關(5)由一個熔斷器(8)與自愈電容器(11)、第二電抗器(10)以及晶閘管(9)和另一個熔斷器(8)依次串聯連接，其中的兩個熔斷器(8)分別與補償短網的兩極電連接。

6.如權利要求1所述的一種礦熱爐靜態與動態相結合的無功補償系統的補償方法，其特征在于：所述的靜態補償支路主要以預先設定的靜態目標功率因數值為投入量，在投入補償支路時，首先投入靜態補償支路作為基本補償，當PLC處理器判定靜態補償支路投入完畢后，PLC處理器根據監測到的補償短網的三相實時功率因數值，并以所預先設定的功率因數上限值和功率因數下限值為判據來控制動態補償支路的投入與切斷。

7.根據權利要求6所述的一種礦熱爐靜態與動態相結合的無功補償系統的補償方法，其特征在于：所述的靜態目標功率因數值設定的允許范圍是正負10％。

8.根據權利要求7所述的一種礦熱爐靜態與動態相結合的無功補償系統的補償方法，其特征在于：所述的PLC處理器將實時檢測到的功率因數值與預先設定的靜態目標功率因數值進行比較，當檢測到的當前靜態功率因數值超出了預先設定的靜態目標功率因數值的10％時，PLC處理器控制可控硅投切開關(5)以退出部分動態補償支路；當檢測到的當前靜態功率因數值小于預先設定的靜態目標功率因數值的-10％時，PLC處理器控制可控硅投切開關(5)以投入部分動態補償支路。

9.根據權利要求6所述的一種礦熱爐靜態與動態相結合的無功補償系統的補償方法，其特征在于：所述的礦熱爐在生產過程中，每投入一路動態補償時，系統的功率因數發生變化，當PLC處理器判定當前功率因數值大于預先設定的功率因數上限值時，PLC處理器控制可控硅投切開關(5)分閘，補償支路即退出補償系統；當PLC處理器判定當前功率因數值小于預先設定的功率因數下限值時，PLC處理器控制可控硅投切開關(5)合閘，補償支路即投入補償系統。