專利名稱：冷軋連退爐均熱段電加熱器漏電及熱負荷平衡預(yù)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種冶金行業(yè)冷軋連退爐均熱段電加熱器漏電及熱負荷平 衡預(yù)警裝置。
背景技術(shù)：
通常，冷軋連退爐均熱段的加熱方式是采用若干并聯(lián)的電加熱器加熱，電 加熱器由三組電熱帶組成，三組電熱帶構(gòu)成三角形接法并采用三相供電。該電
加熱器的各電熱帶在冷態(tài)時，其對地絕緣應(yīng)該在2MQ以上，但在冷軋連退爐均 熱段實際使用中經(jīng)常出現(xiàn)局部絕緣大幅度下降產(chǎn)生漏電現(xiàn)象，造成爐內(nèi)溫度分 布不均熱負荷失衡；嚴(yán)重的導(dǎo)致電加熱器和爐內(nèi)襯板局部燒損，影響設(shè)備的正 常運行；
在電加熱器三相三角形供電方式中，每個電熱帶回路中的電流值理論上應(yīng) 該相等，如果其中一個或多個電熱帶回路中的絕緣體出現(xiàn)漏電，則三相回路中 的電流值將出現(xiàn)不平衡，由此絕緣體漏電的電熱帶電功率降低，影響了爐內(nèi)熱 負荷的平衡。
目前，冷軋連退爐均熱段電加熱器的監(jiān)測通常都為整個電加熱系統(tǒng)的集中 監(jiān)測，無每個電加熱器各電熱帶的分路監(jiān)測和冷軋連退爐內(nèi)熱平衡異常的預(yù) 警。電加熱系統(tǒng)集中監(jiān)測無法快速監(jiān)測每一電加熱器中各電熱帶回路中的漏電 現(xiàn)象；在當(dāng)冷軋連退爐均熱段電加熱器局部發(fā)生漏電流時，產(chǎn)生漏電的加熱器 溫度調(diào)不上去，而在總功率不變的情況下，沒有發(fā)生漏電的電加熱器可能會出 現(xiàn)溫度升高的現(xiàn)象，爐內(nèi)溫度均衡會被破壞，導(dǎo)致鋼帶受熱不均勻，出現(xiàn)翹曲、 浪形等質(zhì)量異常。集中監(jiān)測只有在整個電加熱系統(tǒng)的漏電到一定程度后才發(fā)出 報警，且對爐內(nèi)熱負荷平衡處于失控狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容
3本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種冶金行業(yè)冷軋連退爐均熱段 電加熱器漏電及熱負荷平衡預(yù)警裝置，利用本裝置可實時監(jiān)測冷軋連退爐均熱 段電加熱系統(tǒng)中每一電加熱回路中電熱帶的漏電值，依據(jù)漏電值判斷爐內(nèi)熱負 荷平衡，并給出電熱帶漏電和熱負荷平衡預(yù)警，保證了設(shè)備的正常運行和鋼帶質(zhì)量。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型冷軋連退爐均熱段電加熱器漏電及熱負 荷平衡預(yù)警裝置包括若干電加熱器，所述每個電加熱器由三組電熱帶組成，所 述三組電熱帶構(gòu)成三角形接法并由三相電源供電，所述電熱帶的輸入和輸出端 分別串接一電流互感器，還包括信號輸入模塊、信號處理模塊和執(zhí)行模塊，
所述信號輸入模塊包括信號采集和放大整形單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述電 流互感器的輸出端連接所述信號采集和放大整形單元的輸入端，所述信號采集 和放大整形單元的輸出端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端，
所述信號處理模塊包括CPU處理單元、電流比較單元和功率運算單元，所
述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接所述CPU處理單元的輸入端，所述CPU處理單元
的輸出端分別連接所述電流比較單元和功率運算單元的輸入端，
所述執(zhí)行模塊包括預(yù)警單元、通訊單元和控制器，所述電流比較單元和功 率運算單元的輸出端連接所述預(yù)警單元的輸入端，所述預(yù)警單元的輸出端連接 所述通訊單元的輸入端，所述通訊單元的輸出端連接所述控制器。
在本裝置中，所述信號采集和放大整形單元的信號放大整形采用差分放大 器、三階有源濾波器和施密特整形電路。
由于本實用新型冷軋連退爐均熱段電加熱器漏電及熱負荷平衡預(yù)警裝置 采用了上述技術(shù)方案，即在每個電加熱器各電熱帶的輸入和輸出端分別串接一 電流互感器，通過信號輸入模塊采集各電流互感器電流信號，并對電流信號作
放大整形后模數(shù)轉(zhuǎn)換；信號處理模塊對經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的電流信號進行處理，比 較電加熱器各電熱帶的電流差值并計算各電熱帶的電功率，上述差值即為漏電 值，電熱帶的電功率可判斷熱負荷的平衡；經(jīng)信號處理模塊處理的信號數(shù)據(jù)送 入執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊依據(jù)信號數(shù)據(jù)由預(yù)警單元作出漏電流及熱負荷平衡的預(yù) 警，并通過通訊單元將信號數(shù)據(jù)傳入控制器，由控制器對冷軋連退爐均熱段的 各電加熱器作出相應(yīng)的調(diào)整。利用本裝置可實時監(jiān)測冷軋連退爐均熱段電加熱系統(tǒng)中每一電加熱器回路中電熱帶的漏電值，依據(jù)漏電值判斷爐內(nèi)熱負荷平 衡，并給出電熱帶漏電和熱負荷平衡預(yù)警，保證了設(shè)備的正常運行和鋼帶質(zhì)量。
以下結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明


圖1為本實用新型預(yù)警裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
如圖l所示，本實用新型冷軋連退爐均熱段電加熱器漏電及熱負荷平衡預(yù) 警裝置包括若干電加熱器1，所述每個電加熱器由三組電熱帶11組成，所述三 組電熱帶11構(gòu)成三角形接法并由三相電源供電，所述電熱帶11的輸入和輸出
端分別串接一電流互感器12，還包括信號輸入模塊2、信號處理模塊3和執(zhí)行 模塊4，
所述信號輸入模塊2包括信號采集和放大整形單元21、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元22， 所述電流互感器12的輸出端連接所述信號采集和放大整形單元21的輸入端， 所述信號采集和放大整形單元21的輸出端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元22的輸入
一山
怖，
所述信號處理模塊3包括CPU處理單元31、電流比較單元32和功率運算 單元33，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元22的輸出端連接所述CPU處理單元31的輸入端， 所述CPU處理單元31的輸出端分別連接所述電流比較單元32和功率運算單元 33的輸入端，
所述執(zhí)行模塊4包括預(yù)警單元41、通訊單元42和控制器43，所述電流比 較單元32和功率運算單元33的輸出端連接所述預(yù)警單元41的輸入端，所述 預(yù)警單元41的輸出端連接所述通訊單元42的輸入端，所述通訊單元42的輸 出端連接所述控制器43。
在本裝置中，上述信號采集和放大整形單元21的信號放大整形采用差分 放大器、三階有源濾波器和施密特整形電路。
由于本實用新型冷軋連退爐均熱段電加熱器漏電及熱負荷平衡預(yù)警裝置 在每個電加熱器各電熱帶的輸入和輸出端分別串接一電流互感器，通過信號輸入模塊采集各電流互感器電流信號，并對電流信號作放大整形后模數(shù)轉(zhuǎn)換；信 號處理模塊對經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的電流信號進行處理，比較電加熱器各電熱帶的電
流差值并計算各電熱帶的電功率，在電熱帶無漏電情況時，串接于電熱帶輸入 和輸出端的電流互感器信號應(yīng)一致，如有差值即為漏電值，在存在漏電值的情 況下，各電熱帶的電功率一定不一致，導(dǎo)致熱負荷失衡，由于電熱帶的電功率 與溫度成線性正比關(guān)系，據(jù)此根據(jù)電熱帶的電功率即可判斷熱負荷的平衡；
在本實施例中，在每各電熱帶的輸入和輸出端安裝電流互感器，輸入端的 電流互感器輸出信號設(shè)定為L，輸出端的電流互感器輸出信號設(shè)定為12，則在 電熱帶無漏電現(xiàn)象時，1「12應(yīng)為零，在其值為非零時則表征已經(jīng)存在漏電流， 在本裝置中取電熱帶額定電流的0.5%作為警告值，1.5%作為故障報警值；在存 在漏電現(xiàn)象時，漏電現(xiàn)象發(fā)生的電熱帶的電功率必定降低，其電功率值正比于
熱功率，設(shè)電加熱器三組電熱帶的電功率分別為PA、 Pb和P"理論上PA、 Pb和 Pc之和應(yīng)為電加熱器的額定功率，發(fā)生漏電現(xiàn)象后，三組電熱帶電功率之和與
電加熱器的額定功率即有差值，在本裝置中取電加熱器額定功率的0. 5%作為警 告值，1.5%作為故障報警值。
經(jīng)上述信號處理模塊處理的信號數(shù)據(jù)送入執(zhí)行模塊，執(zhí)行模塊依據(jù)信號數(shù) 據(jù)由預(yù)警單元作出漏電及熱負荷平衡的預(yù)警，并通過通訊單元將信號數(shù)據(jù)傳入 控制器，由控制器對冷軋連退爐均熱段的各電加熱器作出相應(yīng)的調(diào)整，以使冷 軋連退爐均熱段熱負荷達到平衡。
利用本裝置可實時監(jiān)測冷軋連退爐均熱段電加熱系統(tǒng)中每一電加熱回路 中電熱帶的漏電值，依據(jù)漏電值判斷爐內(nèi)熱負荷平衡，并給出電熱帶漏電和熱 負荷平衡預(yù)警，保證了設(shè)備的正常運行和鋼帶質(zhì)量。
權(quán)利要求1、一種冷軋連退爐均熱段電加熱器漏電及熱負荷平衡預(yù)警裝置，包括若干電加熱器，所述每個電加熱器由三組電熱帶組成，所述三組電熱帶構(gòu)成三角形接法并由三相電源供電，其特征在于所述電熱帶的輸入和輸出端分別串接一電流互感器，還包括信號輸入模塊、信號處理模塊和執(zhí)行模塊，所述信號輸入模塊包括信號采集和放大整形單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述電流互感器的輸出端連接所述信號采集和放大整形單元的輸入端，所述信號采集和放大整形單元的輸出端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端，所述信號處理模塊包括CPU處理單元、電流比較單元和功率運算單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接所述CPU處理單元的輸入端，所述CPU處理單元的輸出端分別連接所述電流比較單元和功率運算單元的輸入端，所述執(zhí)行模塊包括預(yù)警單元、通訊單元和控制器，所述電流比較單元和功率運算單元的輸出端連接所述預(yù)警單元的輸入端，所述預(yù)警單元的輸出端連接所述通訊單元的輸入端，所述通訊單元的輸出端連接所述控制器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷軋連退爐均熱段電加熱器漏電及熱負荷平衡預(yù)警裝置，其特征在于所述信號采集和放大整形單元的信號放大整形采用差 分放大器、三階有源濾波器和施密特整形電路。
專利摘要本實用新型公開了一種冷軋連退爐均熱段電加熱器漏電及熱負荷平衡預(yù)警裝置，其包括若干電加熱器，每個電加熱器由三組構(gòu)成三角形接法并由三相電源供電的電熱帶組成，電熱帶的輸入和輸出端分別串接一電流互感器，還包括信號輸入模塊、信號處理模塊和執(zhí)行模塊；信號輸入模塊采集電流互感器信號并作放大整形和模數(shù)轉(zhuǎn)換；信號處理模塊對信號輸入模塊的信號數(shù)據(jù)處理并作電熱帶輸入和輸出電流比較及電功率運算；執(zhí)行模塊接受信號處理模塊的信號數(shù)據(jù)并作出漏電或熱負荷平衡預(yù)警，通過控制器對電加熱器作相應(yīng)調(diào)整。本裝置可實時監(jiān)測冷軋連退爐均熱段電加熱系統(tǒng)中每一電加熱器中電熱帶的漏電值，并給出電熱帶漏電和熱負荷平衡預(yù)警，保證了設(shè)備的正常運行。
文檔編號C21D9/62GK201276587SQ20082015243
公開日2009年7月22日 申請日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月28日
發(fā)明者丁旭峰, 懿 史, 徐家倬, 王永強 申請人:上海寶鋼工業(yè)檢測公司