[实用新型]电弧炉低压侧无功补偿滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电弧炉无功补偿滤波装置，尤其涉及一种电弧炉低压侧无功补偿滤波装置。

背景技术

随着社会的快速的发展，工业的高速进步，对钢铁的需求日剧增大。钢铁是国民经济的中流砥柱，是国家命脉，是国家生存和发展的物质保障，是国家经济水平和综合国力的重要标志，致使国家在钢铁冶炼行业的投入日愈增多，但是，随之影响制约其发展主要的因素是能耗问题。

政府把“十二五期间单位GDP综合能耗比2010年降低16%”作为硬指标，且钢铁工业耗能量占我国总能耗的10%左右，所以钢铁是国家工业节能降耗的重点行业。在钢铁总成本中，能耗费用占20%-35％，利用新技术降低其能耗，有利于我国钢铁行业在国际市场的竞争力。

电弧炉是生产钢铁的主要设备，也是耗能最大的设备，利用电极间电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉。电弧炉由电弧炉特种变压器、短网、电极、炉体组成，电弧炼钢炉的炉体由炉盖、炉门、出钢槽和炉身组成，炉底和炉壁用碱性耐火材料或酸性耐火材料砌筑。电弧炉炼钢是通过石墨电极向电弧炼钢炉内输入电能，电弧炼钢炉按每吨炉容量所配变压器容量的多少分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉。

在冶炼过程中，电弧炉对整个供电系统会带来很大的谐波，谐波在系统中会有很多危害：1、容易引起系统谐振；2、污染电网电源；3、增加变压器损耗，使变压器温升升高，可能导致变压器损坏；4、损害电气开关设备；5、影响其他用电设备的寿命。谐波的存在不利于清洁能源的发展，所以，谐波源处做谐波治理是必须的。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种电弧炉低压侧无功补偿滤波装置，以对电弧炉用电系统中无功功率进行补偿及对谐波进行治理，降低短网损耗和变压器损耗。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种电弧炉低压侧无功补偿滤波装置，包括电参量采集单元、工控机、PLC控制单元和滤波补偿回路，所述工控机分别连接所述电参量采集单元和PLC控制单元；所述滤波补偿回路包括三条滤波补偿支路，分别连接于电弧炉低压侧的三相上，每条滤波补偿支路包括串联连接的电容器和电抗器，且在滤波补偿支路上还串联接有接触式开关及万能断路器，所述接触式开关及万能断路器受控于所述PLC控制单元。

其中，所述三条滤波补偿支路分别为3次、4次、5次谐波滤波补偿支路。

其中，所述电容器由多个并联连接的滤波电容构成，且每个滤波电容均串联接有一低压熔断器和一所述接触式开关。

其中，所述电抗器为空芯电抗器。

其中，所述电参量采集单元主要由电能质量监测仪构成，所述电能质量监测仪包括电连接的数字处理内核、16位A/D转换模块和高精度电流电压互感器，所述数字处理内核由DSP、FPGA、ARM构成。

其中，所述工控机与所述电参量采集单元采用RS232通讯连接，工控机与所述PLC控制单元采用RS485通讯连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的电弧炉低压侧无功补偿滤波装置设置于电弧炉低压侧，能治理电弧炉产生的谐波污染，提高系统功率因数，降低短网损耗和变压器损耗，间接的达到节能的效果，且有助于改善三相负荷平衡度，提高变压器有功输出能力，节约能源，延长设备使用寿命，使用电更加安全。

附图说明

图1是本实用新型电弧炉低压侧无功补偿滤波装置一实施例的结构框图；

图2是本实用新型电弧炉低压侧无功补偿滤波装置中滤波补偿回路的电路示意图；

图3是本实用新型电弧炉低压侧无功补偿滤波装置的电路安装示意图。

标号说明：

10、工控机；20、电参量采集单元；30、PLC控制单元；40、滤波补偿回路；41、3次谐波滤波补偿支路；42、4次谐波滤波补偿支路；43、5次谐波滤波补偿支路。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实施方式的电弧炉低压侧无功补偿滤波装置包括电参量采集单元20、工控机10、PLC控制单元30（PLC：可编程控制器）和滤波补偿回路40，工控机10分别连接电参量采集单元20和PLC控制单元30。