[实用新型]基于PLC控制的铁合金矿热炉低压无功补偿装置

说明书

技术领域

 本实用新型专利涉及冶炼技术领域，特别涉及一种基于PLC控制的铁合金矿热炉低压无功补偿装置。

 背景技术

传统的固定无功补偿装置由断路器、接触器、热继电器、电容器组成，采用普通三相、大容量自愈式电容器进行三相共补方式投切。由于每相短网长度不等而使三相无功功率本身不平衡，在装置投切时三相无功同时补偿，存在如下问题：

1.          强相过补、弱相欠补、投切过程冲击大、对电容器损伤大、开关触点易烧毁；

2.          噪声大、投切延时过程较长、反应迟钝；

3.          保护功能较单一；

4.          补偿不平衡度加剧导致三相无功补偿不平衡造成三相电极电压不平衡，由三相功率因数不平衡导致矿热炉效率低、电能消耗大、对系统的稳定性无保证导致供电质量恶化。

另外，由于矿热炉是一种典型的高耗能设备，在电气系统中，冶炼变压器和短网都是感性负载，在运行中需要消耗大量的无功功率，导致功率因数普遍偏低。

 发明内容

本实用新型旨在解决传统固定无功补偿装置存在强相过补、弱相欠补、投切过程冲击大、对电容器损伤大、开关触点易烧毁、投切延时过程较长和保护功能较单一等诸多技术问题，以提供一种可实现自动控制、控制精度高、技术参数稳定的基于PLC控制的铁合金矿热炉低压无功补偿装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

本实用新型的基于PLC控制的铁合金矿热炉低压无功补偿装置，高压电流互感器1的输入端与高压进线11连接，其输出端一串接电流变送器3后连接可编程控制器PLC5的输入端一，高压电流互感器1的输出端二串接高压电压互感器2、电压变送器4后连接可编程控制器PLC5的输入端二，高压电流互感器1的输出端三串接变压器6和短网16后连接电极17，变压器6另有一路输出串接补偿支路后连接可编程控制器PLC5的输入端三，可编程控制器PLC5的一个输出端通过以太网12连接人机界面10，其另一个输出端连接补偿支路。

本实用新型的基于PLC控制的铁合金矿热炉低压无功补偿装置，其中所述的补偿支路由多组并联支路组成，每组支路由顺次串联的晶闸管控制器7、电抗器8和电容器9构成，其中晶闸管控制器7连接可编程控制器PLC5。

本实用新型的基于PLC控制的铁合金矿热炉低压无功补偿装置，其中所述的电容器9由三个并联的电容构成。

本实用新型基于PLC控制的铁合金矿热炉低压无功补偿装置的有益效果：使用PLC 控制，信号处理时间短、速度快，基于信号处理和程序运行的速度设有用于处理工业控制装置的安全联锁保护，控制系统能够有效、即时和高效地控制补偿系统，保证补偿系统与电炉三相功率平衡控制为一体化系统，设计了过流保护、欠流保护、过电压保护、欠电压保护、缺相保护、短路保护、操作过电压保护、温升等保护功能，完成低压补偿系统分合闸、电容器组的分合闸、事故警报、事故保护、事故显示等功能，可避免过补、欠补情况发生。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图

图中标号说明：

1 高压电流互感器、2 高压电压互感器、3 电流变送器、4 电压变送器、5 可编程控制器PLC、6 变压器、7 晶闸管控制器、8 电抗器、9 电容器、10 人机界面、11 高压进线、12 以太网、13 事故检测与自动补偿控制、14 补偿投入后数据采集并反馈、15 补偿短网、16 短网、17 电极、18 炉膛

具体实施方式

本实用新型详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图1，通过如下实施方式予以说明。

如图1所示本实用新型基于PLC控制的铁合金矿热炉低压无功补偿装置，高压电流互感器1的输入端与高压进线11连接，其输出端一串接电流变送器3后连接可编程控制器PLC5的输入端一，高压电流互感器1的输出端二串接高压电压互感器2、电压变送器4后连接可编程控制器PLC5的输入端二，高压电流互感器1的输出端三串接变压器6和短网16后连接电极17，变压器6另有一路输出串接补偿支路后连接可编程控制器PLC5的输入端三，可编程控制器PLC5的一个输出端通过以太网12连接人机界面10，其另一个输出端连接补偿支路。补偿支路由多组并联支路组成，每组支路由顺次串联的晶闸管控制器7、电抗器8和电容器9构成，其中晶闸管控制器7连接可编程控制器PLC5。电容器9由三个并联的电容构成。