專利名稱：三相平衡單雙極電渣爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的一種用于煉鋼企業(yè)冶煉金屬及其合金的三相平衡單雙極電渣爐。
背景技術：
目前，煉鋼企業(yè)所用的電渣爐，基本都是單相電渣爐，主要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。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供的是一種三相平衡單雙極電渣爐，其目的是將普通的電渣爐和糾偏裝置作為一體，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。本發(fā)明的技術解決方案其結構是包括糾偏裝置、普通電渣爐、短網(wǎng)阻抗、電極、鍋爐、三相電源、變壓器、LCL濾波電路，其中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，糾偏裝置中的IGBT變流模塊的輸出端通過LCL濾波電路與三相進線相連，變壓器的次級線圈中的a端經(jīng)過A短網(wǎng)阻抗與鍋爐內的A電極的上端相接，鍋爐的底部經(jīng)過B短網(wǎng)阻抗與變壓器的次級線圈中的b端相接。本發(fā)明的有益效果與現(xiàn)有技術相比，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。
圖1是單極電渣爐的拓撲結構示意圖。圖2是雙極電渣爐的拓撲結構示意圖。圖中的I是糾偏裝置、2是普通電渣爐、3是A短網(wǎng)阻抗、4是A電極、5是鍋爐、6是三相電源、7是變壓器、8是LCL濾波電路、9是IGBT變流模塊、10是B電極、Il-B是B短網(wǎng)阻抗、12_C是C短網(wǎng)阻抗。
具體實施例方式對照附圖1，1、三相平衡單雙極電渣爐，其特征是包括糾偏裝置1、普通電渣爐2、短網(wǎng)阻抗、電極4、鍋爐5、三相電源6、變壓器7、LCL濾波電路8，其中糾偏裝置I通過三相進線與電網(wǎng)三相電源6相連，電網(wǎng)三相電源6中的二相通過變壓器7與普通電渣爐2相連，糾偏裝置I中的IGBT變流模塊9的輸出端通過LCL濾波電路8與三相進線相連，變壓器7的次級線圈中的a端經(jīng)過A短網(wǎng)阻抗3-A與鍋爐5內的A電極4的上端相接，鍋爐5的底部經(jīng)過B短網(wǎng)阻抗IO-B與變壓器7的次級線圈中的b端相接。所述的糾偏裝置，其結構是由LCL濾波電路8、IGBT變流模塊9組成，IGBT變流模塊9采用三相半橋拓撲結構。對照圖2，三相平衡單雙極電渣爐，其結構是包括糾偏裝置1、普通電渣爐2、短網(wǎng)阻抗、電極4、鍋爐5、三相電源6、變壓器7、LCL濾波電路8，其中糾偏裝置I通過三相進線與電網(wǎng)三相電源6相連，電網(wǎng)三相電源6中的二相通過變壓器7與普通電渣爐2相連，糾偏裝置I中的IGBT變流模塊9的輸出端通過LCL濾波電路8與三相進線相連，變壓器7的次級線圈中的a端經(jīng)過A短網(wǎng)阻抗3-A與鍋爐5內的A電極4的上端相接，變壓器7的次級線圈中的b端經(jīng)過B短網(wǎng)阻抗Il-B與鍋爐5內的B電極10的上端相接，鍋爐5的底部經(jīng)過C短網(wǎng)阻抗12-C與變壓器7的次級線圈中的0端相接。工作時，當普通電渣爐2單獨工作時，相當于電網(wǎng)的A、B兩相給普通電渣爐2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；使用開關器件為絕緣柵雙極型晶體管IGBT，IGBT變流模塊9通過LCL濾波電路8與電網(wǎng)相連，通過控制IGBT變流模塊9各個橋臂上的絕緣柵雙極型晶體管IGBT的通斷，達到控制糾偏裝置輸出的三相電流；
當鍋爐工作后，糾偏裝置實時檢測爐體負載的進線電流，通過不平衡算法(dq算法)的分析，實時的計算出三相平衡的電流，此三相平衡的電流與普通電渣爐2在單獨工作時具有相同的有功分量；三相平衡的目標電流與普通電渣爐2自身產(chǎn)生的電流相減后，作為糾偏裝置的指令電流，糾偏裝置跟蹤指令電流，利用PWM調制方法產(chǎn)生PWM波，該PWM波控制開關器件的通斷來控制流入電網(wǎng)中的糾偏裝置的三相電流，經(jīng)過LCL濾波電路8后接入電網(wǎng)。此時，電網(wǎng)電流為糾偏裝置電流與電渣爐自身的電流疊加，實現(xiàn)電渣爐的三相平衡功倉泛。本發(fā)明的三相平衡單雙極電渣爐能夠適用于大部分的煉鋼企業(yè)，對電網(wǎng)的電能質量要求比較高的地區(qū)，該新型電渣爐優(yōu)勢比較明顯，解決了常見的單相電渣爐帶來的三相不平衡問題，提高了電渣爐的功率因數(shù)，而且對電網(wǎng)的幾乎沒有污染，保證了電能的質量。
權利要求
1.三相平衡單雙極電渣爐，其特征是包括糾偏裝置、普通電渣爐、短網(wǎng)阻抗、電極、鍋爐、三相電源、變壓器、LCL濾波電路，其中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，糾偏裝置中的IGBT變流模塊的輸出端通過LCL濾波電路與三相進線相連，變壓器的次級線圈中的a端經(jīng)過A短網(wǎng)阻抗與鍋爐內的A電極的上端相接，鍋爐的底部經(jīng)過B短網(wǎng)阻抗與變壓器的次級線圈中的b端相接；當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；使用開關器件為絕緣柵雙極型晶體管IGBT，IGBT變流模塊通過LCL濾波電路與電網(wǎng)相連，通過控制IGBT變流模塊各個橋臂上的絕緣柵雙極型晶體管IGBT的通斷，達到控制糾偏裝置輸出的三相電流；當鍋爐工作后，糾偏裝置實時檢測爐體負載的進線電流，通過不平衡算法的分析，實時的計算出三相平衡的電流，此三相平衡的電流與普通電渣爐在單獨工作時具有相同的有功分量；三相平衡的目標電流與普通電渣爐自身產(chǎn)生的電流相減后，作為糾偏裝置的指令電流，糾偏裝置跟蹤指令電流，利用PWM調制方法產(chǎn)生PWM波，該PWM波控制開關器件的通斷來控制流入電網(wǎng)中的糾偏裝置的三相電流，經(jīng)過LCL濾波電路后接入電網(wǎng)；此時，電網(wǎng)電流為糾偏裝置電流與電渣爐自身的電流疊加，實現(xiàn)電渣爐的三相平衡功能。
2.根據(jù)權利要求1所述的三相平衡單雙極電渣爐，其特征是所述的糾偏裝置，其結構是由LCL濾波電路、IGBT變流模塊組成，IGBT變流模塊采用三相半橋拓撲結構。
3.根據(jù)權利要求1所述的三相平衡單雙極電渣爐，其特征是所述的變壓器的次級線圈中的a端經(jīng)過A短網(wǎng)阻抗與鍋爐內的A電極的上端相接，變壓器的次級線圈中的b端經(jīng)過B短網(wǎng)阻抗與鍋爐內的B電極的上端相接，鍋爐的底部經(jīng)過C短網(wǎng)阻抗與變壓器的次級線圈中的O端相接。
全文摘要
本發(fā)明是三相平衡單雙極電渣爐，其特征是糾偏裝置1通過三相進線與電網(wǎng)三相電源6相連，電網(wǎng)三相電源6中的二相通過變壓器7與普通電渣爐2相連，糾偏裝置1中的IGBT變流模塊9的輸出端通過LCL濾波電路8與三相進線相連，變壓器7的次級線圈中的a端經(jīng)過A短網(wǎng)阻抗3與鍋爐5內的電極4的上端相接，鍋爐5的底部經(jīng)過B短網(wǎng)阻抗10與變壓器7的次級線圈中的b端相接。其優(yōu)點與現(xiàn)有技術相比，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。
文檔編號H02J3/26GK103066608SQ20121056142
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權日2012年12月21日
發(fā)明者朱興發(fā), 汪良坤, 王寶安 申請人:蘇州振吳電爐有限公司, 蘇州振湖電爐有限公司