專利名稱：高爐濾波補(bǔ)償專用成套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高爐濾波補(bǔ)償專用裝置。
背景技術(shù)：
鋼鐵企業(yè)的用電設(shè)備具有容量大、大部分為感性負(fù)荷、負(fù)荷沖擊大、起制動頻繁、 快速性、自動化程度高、工作連續(xù)性等特點(diǎn)，是用電的大戶，用電設(shè)備大量使用直流電動機(jī)和變流器驅(qū)動、交流電動機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動、變壓器、電抗器、電力電子裝置等非線性負(fù)載。像高爐、轉(zhuǎn)爐等煉鋼設(shè)備使電網(wǎng)電壓發(fā)生波動和閃變，三相不平衡，電網(wǎng)功率因數(shù)低，線路損耗增加，諧波含量超標(biāo)，已造成諧波公害，嚴(yán)重危害電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和電氣設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此，解決好電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償和諧波治理問題對于保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量及安全運(yùn)行、降低損耗、提高用電設(shè)備出力等具有重要意義。國內(nèi)外對各級電網(wǎng)的功率因數(shù)、電壓畸變率、電流畸變率、負(fù)荷對電力系統(tǒng)注入的諧波含量均制定了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在鋼鐵行業(yè)，對于電網(wǎng)的無功補(bǔ)償及諧波治理已得到了普遍的關(guān)注和重視，采取了防治結(jié)合的對策。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可靠性高、節(jié)能以及諧波濾除率高的高爐濾波補(bǔ)償專用裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種高爐濾波補(bǔ)償專用成套裝置，包括濾波支路，其特征在于所述濾波支路為3 次諧波濾波支路，濾波支路接入爐變壓器低壓側(cè)母線，所述濾波支路由隔離開關(guān)和三角形回路依次組成，三角形回路由三角形連接的三個(gè)單相單元構(gòu)成，每個(gè)單元由電容器、晶閘管閥以及電抗器依次串聯(lián)而成，所述隔離開關(guān)和三角形回路之間設(shè)有一個(gè)避雷器，所述晶閘管閥都與一個(gè)控制器的一端電連接，所述控制器的另一端與爐變壓器三相母線電連接。所述晶閘管閥由兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)構(gòu)成。所述晶閘管采用德國的IXYS元件。所述電容器選用金屬全膜介質(zhì)的濾波電容器，所述電抗器為干式鐵芯濾波電抗器。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果由于高爐主要產(chǎn)生3次諧波，設(shè)計(jì)一個(gè)3次濾波通道來達(dá)到消除3次諧波的目的，某鋼廠投入該裝置后，使功率因數(shù)由0. 75 達(dá)到0. 95，使各次諧波抑制在國標(biāo)規(guī)定值以內(nèi)；有功功率由15804kW降到13644kW，降了 13. 6%;每噸鋼耗由167kWh降低到145kWh，年可節(jié)電5 800萬kWh，年節(jié)約電費(fèi)314萬元，一年內(nèi)可收回投資。某軌梁廠，大剪及左右推床投入了該補(bǔ)償裝置后，使諧波含量在國標(biāo)規(guī)定的值內(nèi)，功率因數(shù)由0. 57提高到0. 95，每年可減少罰款89萬元，還每月獎勵2000元，減少了變配電有功損耗，整流變壓器的一次電流由117A降低到15A，年節(jié)電54. 32萬元，年直接經(jīng)濟(jì)效益為143. 677萬元。
圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，一種高爐濾波補(bǔ)償專用成套裝置，包括濾波支路，濾波支路為3次諧波濾波支路，濾波支路接入爐變壓器低壓側(cè)母線，濾波支路由隔離開關(guān)1和三角形回路依次組成，三角形回路由三角形連接的三個(gè)單相單元構(gòu)成，每個(gè)單元由電容器2、晶閘管閥3’以及電抗器4依次串聯(lián)而成，隔離開關(guān)1和三角形回路之間設(shè)有一個(gè)避雷器5，晶閘管閥3’都與一個(gè)控制器6的一端電連接，所述控制器6的另一端與爐變壓器三相母線電連接。晶閘管閥3’由兩個(gè)晶閘管3反并聯(lián)構(gòu)成，晶閘管3采用德國的IXYS元件，電抗器4為干式鐵芯濾波電抗器，電容器2選用金屬全膜介質(zhì)的濾波電容器，可采用AFM型濾波電容器，采用金屬化膜，真空浸漬優(yōu)質(zhì)的絕緣油內(nèi)置防爆裝置，安全可靠，電流過載能力彡1. 51η。電容器在1. 1倍的額定電壓、1. 3倍的額定電流下長期運(yùn)行，控制器6根據(jù)采集的電流電壓信號來操控晶閘管閥，控制器5采用32位ARM微處理器芯片，控制器其結(jié)構(gòu)主要包括電源電路、顯示電路、按鍵電路、電量測量電路、采樣電路以及CPU，由電源電路向各個(gè)其他電路供電，電量測量電路與采樣電路及CPU相連接，采樣電路用于采集變壓器的電流電壓信號，并將信號轉(zhuǎn)換傳送給電量測量電路，電量測量電路將采樣電路送來的信號進(jìn)行處理，與CPU進(jìn)行通訊完成信號的雙向傳輸，CPU監(jiān)控工作狀態(tài)，將電量測量電路送來的信號進(jìn)行分析、邏輯判斷、計(jì)算，以控制裝置的工作狀態(tài)。電量測量電路采用美國ANOLOG DEVICE公司生產(chǎn)的ADE7758型號的專用電能測量芯片?？刂破鞴δ荦R全操作方便，有自動報(bào)警裝置，有過電壓、過電流、超諧波等各項(xiàng)保護(hù)功能，確保產(chǎn)品所有操作使用監(jiān)控都能在控制室內(nèi)操作。設(shè)備操作方便，安全可靠，具體地說，控制器也可以選用市面上的一些通用控制器，比如說西門子公司生產(chǎn)的S7-200可編程控制器或者是華冠公司生產(chǎn)的JKGF系列的控制器?？刂破鞑捎梅答伿奖O(jiān)測，以負(fù)載的實(shí)時(shí)無功功率為投切物理量，在20ms內(nèi)完成信號數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、控制輸出，投切開關(guān)接到投切指令后，在小于IOms內(nèi)完成零電流投入， 投切無涌流，對電網(wǎng)無沖擊，電容器投入采用預(yù)充電技術(shù)，避免了投切電容器的沖擊，使運(yùn)行更加穩(wěn)定、安全、可靠。為保證實(shí)時(shí)跟蹤投切，整個(gè)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間小于30ms，可滿足快速變化負(fù)載的需要，實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)償。
權(quán)利要求1.一種高爐濾波補(bǔ)償專用成套裝置，包括濾波支路，其特征在于所述濾波支路為3次諧波濾波支路，濾波支路接入爐變壓器低壓側(cè)母線，所述濾波支路由隔離開關(guān)(1)和三角形回路依次組成，三角形回路由三角形連接的三個(gè)單相單元構(gòu)成，每個(gè)單元由電容器(2)、晶閘管閥(3’)以及電抗器(4)依次串聯(lián)而成，所述隔離開關(guān)(1)和三角形回路之間設(shè)有一個(gè)避雷器(5)，所述晶閘管閥(3’)都與一個(gè)控制器(6)的一端電連接，所述控制器(6)的另一端與爐變壓器三相母線電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高爐濾波補(bǔ)償專用成套裝置，其特征在于所述晶閘管閥(3’)由兩個(gè)晶閘管(3)反并聯(lián)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高爐濾波補(bǔ)償專用成套裝置，其特征在于所述晶閘管 (3)采用德國的IXYS元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高爐濾波補(bǔ)償專用成套裝置，其特征在于所述電容器(2 )選用金屬全膜介質(zhì)的濾波電容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高爐濾波補(bǔ)償專用成套裝置，其特征在于所述電抗器(4)為干式鐵芯濾波電抗器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高爐濾波補(bǔ)償專用成套裝置，包括濾波支路，其特征在于所述濾波支路為3次諧波濾波支路，濾波支路接入爐變壓器低壓側(cè)母線，所述濾波支路由隔離開關(guān)和三角形回路依次組成，三角形回路由三角形連接的三個(gè)單相單元構(gòu)成，每個(gè)單元由電容器、晶閘管閥以及電抗器依次串聯(lián)而成，所述隔離開關(guān)和三角形回路之間設(shè)有一個(gè)避雷器，所述晶閘管閥都與一個(gè)控制器的一端電連接，所述控制器的另一端與爐變壓器三相母線電連接。所述晶閘管閥由兩個(gè)晶閘管反并聯(lián)構(gòu)成。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果由于高爐主要產(chǎn)生3次諧波，設(shè)計(jì)一個(gè)3次濾波通道來達(dá)到消除3次諧波的目的。
文檔編號H02J3/18GK201937266SQ201020619378
公開日2011年8月17日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月22日
發(fā)明者李飛龍, 杜小毛, 童淮安 申請人:國網(wǎng)南自控股(杭州)有限公司