專利名稱：礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及礦熱爐變壓器無功補償技術，具體是一種礦熱爐低壓無功補償兼濾波
直O(jiān)
背景技術：
礦熱爐又稱電弧電爐或電阻電爐，是一種用于冶煉硅系、錳系、鉻系、電石等產(chǎn)品的冶煉設備。為解決礦熱爐功率因數(shù)低下的問題，需要對礦熱爐變壓器進行無功補償，目前的無功補償技術主要分為以下幾種一、在礦熱爐變高壓側(cè)進行無功補償濾波，即在礦熱爐變壓器高壓側(cè)連接高壓無功補償濾波裝置，高壓側(cè)補償通常為固定式補償，其具有設備結(jié)構簡單、投資少、維護工作量小、裝置與變壓器不相互影響等優(yōu)點，但由于其接入點在高壓側(cè)，礦熱爐變壓器的功率因數(shù)并不能提高，因而不能解決三相電壓不平衡的問題，而且高壓側(cè)補償既不能有效提高低壓側(cè)電壓與功率因數(shù)，也不能增加礦熱爐變壓器出力，只能提高礦熱爐變壓器高壓側(cè)即電網(wǎng)進線端的功率因數(shù)；同時，高壓側(cè)補償容易因無功負載變化形成過補償和欠補償，達不到穩(wěn)定補償?shù)男Ч?；二、在礦熱爐變低壓側(cè)進行無功補償濾波，即在礦熱爐變壓器低壓側(cè)安裝低電壓無功補償電容器進行無功補償濾波，其能夠大幅提高功率因數(shù)，提高和穩(wěn)定低壓側(cè)電壓，吸收諧波，降低爐變電耗和提高爐變出力，但由于低電壓無功補償電容器價格很高，影響了其推廣應用；三、在礦熱爐變高、低壓側(cè)同時安裝無功補償濾波裝置，其缺點在于無法達到低壓無功補償兼濾波的最佳效果。綜上所述，現(xiàn)有礦熱爐變壓器無功補償技術普遍存在無法有效提高礦熱爐變壓器的功率因數(shù)、不便于推廣、補償效果不佳的問題，為此有必要發(fā)明一種能有效提高礦熱爐變壓器的功率因數(shù)、便于推廣且補償效果佳的礦熱爐變壓器無功補償裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有礦熱爐變壓器無功補償技術無法有效提高礦熱爐變壓器的功率因數(shù)、不便于推廣、以及補償效果不佳的問題，提供了一種礦熱爐低壓無功補償兼濾波
直ο本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置，包括補償濾波支路；補償濾波支路包括三相開關、三相升壓變壓器、以及接觸器；其中，三相升壓變壓器的各相一次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器的各相二次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器的一次繞組與三相開關相連，三相升壓變壓器的各相二次繞組均通過接觸器連接有濾波電容器。所述補償濾波支路的數(shù)目根據(jù)實際需要而定；三相升壓變壓器的各相繞組之間的連接為本領域技術人員容易實現(xiàn)的結(jié)構，可以有多種結(jié)構變形。工作時，如圖5所示，根據(jù)礦熱爐變壓器低壓側(cè)的無功功率補償和濾波要求，即需要補償?shù)臒o功容量和抑制濾波次數(shù)及諧波量，在礦熱爐變壓器低壓母線上連接若干個補償濾波支路，對礦熱爐變壓器低壓側(cè)進行無功補償和濾波，補償濾波支路分為三次、四次、五次補償濾波支路，其中三次補償濾波支路采用三相與分相控制結(jié)合的多級投切補償濾波，即一部分為多級三相的投切補償濾波支路，另一部分為多級單相的投切補償濾波支路，四次、五次補償濾波支路均為多級三相的投切補償濾波支路；若干組同次補償濾波支路可每組各用一臺三相升壓變壓器，也可多組共用一臺三相升壓變壓器；三相升壓變壓器的漏抗值按濾波要求為相應的二次、三次、四次、五次、六次或七次濾波電抗器電感值；與現(xiàn)有礦熱爐變壓器無功補償技術相比，本發(fā)明所述的礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置通過采用三相與分相控制相結(jié)合的多級投切補償濾波，改善了三相電壓不平衡狀況，有效提高了礦熱爐變壓器的功率因數(shù)，同時其由于三相升壓變壓器的二次電壓的升高，使無功補償電容器造價降低，從而便于推廣應用。本發(fā)明所述的礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置不僅可以補償?shù)V熱爐的無功功率，提高礦熱爐的用電功率因數(shù)，穩(wěn)定礦熱爐的電壓水平，而且能夠抑制高次諧波注入電網(wǎng)，其無論在提高功率因數(shù)、吸收諧波方面，還是在增產(chǎn)降耗方面，都有著現(xiàn)有礦熱爐變壓器無功補償技術無法比擬的優(yōu)勢。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有礦熱爐變壓器無功補償技術無法有效提高礦熱爐變壓器的功率因數(shù)、不便于推廣、以及補償效果不佳的問題，適用于礦熱爐變壓器的無功補償。
圖1是本發(fā)明的第一種結(jié)構示意圖。圖2是本發(fā)明的第二種結(jié)構示意圖。圖3是本發(fā)明的第三種結(jié)構示意圖。圖4是本發(fā)明的第四種結(jié)構示意圖。圖5是本發(fā)明的使用狀態(tài)參考圖。圖中1-三相開關，2-三相升壓變壓器，3-濾波電容器，4-三相接觸器，5-單相接觸器。
具體實施例方式實施例一
如圖1所示，礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置，包括補償濾波支路；補償濾波支路包括三相開關1、三相升壓變壓器2、以及接觸器；其中，三相升壓變壓器2的各相一次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器2的各相二次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器2的一次繞組與三相開關1相連，三相升壓變壓器2的各相二次繞組均通過接觸器連接有濾波電容器3 ； 三相升壓變壓器2的各相一次繞組之間的連接為星形連接，三相升壓變壓器2的各相二次繞組3之間的連接為三角形連接；所述接觸器為三相接觸器4。具體實施時，三相開關采用刀熔開關或斷路器，三相升壓變壓器采用自耦型變壓器或普通型變壓器，三相接觸器采用復合開關或無觸點開關。實施例二
如圖2所示，礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置，包括補償濾波支路；補償濾波支路包括三相開關1、三相升壓變壓器2、以及接觸器；其中，三相升壓變壓器2的各相一次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器2的各相二次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器2的一次繞組與三相開關1相連，三相升壓變壓器2的各相二次繞組均通過接觸器連接有濾波電容器3 ； 三相升壓變壓器2的各相一次繞組之間的連接為三角形連接，三相升壓變壓器2的各相二次繞組3之間的連接為星形連接；所述接觸器為三相接觸器4。具體實施時，三相開關采用刀熔開關或斷路器，三相升壓變壓器采用自耦型變壓器或普通型變壓器，三相接觸器采用復合開關或無觸點開關。實施例三
如圖3所示，礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置，包括補償濾波支路；補償濾波支路包括三相開關1、三相升壓變壓器2、以及接觸器；其中，三相升壓變壓器2的各相一次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器2的各相二次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器2的一次繞組與三相開關1相連，三相升壓變壓器2的各相二次繞組均通過接觸器連接有濾波電容器3 ； 三相升壓變壓器2的各相一次繞組之間的連接為星形連接，三相升壓變壓器2的各相二次繞組3之間的連接為星形連接；所述接觸器為三相接觸器4。具體實施時，三相開關采用刀熔開關或斷路器，三相升壓變壓器采用自耦型變壓器或普通型變壓器，三相接觸器采用復合開關或無觸點開關。實施例四
如圖4所示，礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置，包括補償濾波支路；補償濾波支路包括三相開關1、三相升壓變壓器2、以及接觸器；其中，三相升壓變壓器2的各相一次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器2的各相二次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器2的一次繞組與三相開關1相連，三相升壓變壓器2的各相二次繞組均通過接觸器連接有濾波電容器3 ； 三相升壓變壓器2的各相一次繞組之間的連接為三角形連接，三相升壓變壓器2的各相二次繞組3之間的連接為星形連接；所述接觸器為三個單相接觸器5。具體實施時，三相開關采用刀熔開關或斷路器，三相升壓變壓器采用自耦型變壓器或普通型變壓器，三個單相接觸器均采用復合開關或無觸點開關。上述四種實施方案的應用是根據(jù)不同礦熱爐的運行工況和諧波含量進行選擇，選擇原則是有利于提高補償電容器的利用率，有利于不對稱負荷的無功補償，有利于不同次諧波含量的濾除。無論哪種補償方案，礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置均根據(jù)礦熱爐無功功率的消耗和諧波含量，設置部分固定補償濾波支路和部分動態(tài)補償濾波支路，經(jīng)計算機測控系統(tǒng)采樣分析后對各動態(tài)補償濾波支路發(fā)出補償投切指令，完成礦熱爐的無功動態(tài)補償。固定補償濾波支路除補償部分基本無功功率外，主要功能是濾除高次諧波。
權利要求
1.一種礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置，其特征在于包括補償濾波支路；補償濾波支路包括三相開關(1)、三相升壓變壓器(2)、以及接觸器；其中，三相升壓變壓器(2)的各相一次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器(2)的各相二次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器(2)的一次繞組與三相開關(1)相連，三相升壓變壓器(2)的各相二次繞組均通過接觸器連接有濾波電容器(3)。
2.根據(jù)權利要求1所述的礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置，其特征在于三相升壓變壓器(2)的各相一次繞組之間的連接為星形連接，三相升壓變壓器(2)的各相二次繞組(3) 之間的連接為三角形連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置，其特征在于三相升壓變壓器(2)的各相一次繞組之間的連接為三角形連接，三相升壓變壓器(2)的各相二次繞組 (3)之間的連接為星形連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置，其特征在于三相升壓變壓器(2)的各相一次繞組之間的連接為星形連接，三相升壓變壓器(2)的各相二次繞組(3) 之間的連接為星形連接。
5.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置，其特征在于 所述接觸器為三相接觸器(4 )。
6.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置，其特征在于 所述接觸器為三個單相接觸器(5 )。
全文摘要
本發(fā)明涉及礦熱爐變壓器無功補償技術，具體是一種礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有礦熱爐變壓器無功補償技術無法有效提高礦熱爐變壓器的功率因數(shù)、不便于推廣、以及補償效果不佳的問題。礦熱爐低壓無功補償兼濾波裝置包括補償濾波支路；補償濾波支路包括三相開關、三相升壓變壓器、以及接觸器；其中，三相升壓變壓器的各相一次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器的各相二次繞組之間相互連接，三相升壓變壓器的一次繞組與三相開關相連。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有礦熱爐變壓器無功補償技術無法有效提高礦熱爐變壓器的功率因數(shù)、不便于推廣、以及補償效果不佳的問題，適用于礦熱爐變壓器的無功補償。
文檔編號H02J3/18GK102163847SQ201110067668
公開日2011年8月24日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權日2011年3月21日
發(fā)明者傅光祖, 史廣福 申請人:山西廣福工程技術有限公司