[实用新型]矿热炉补偿器的晶闸管触发系统

说明书

本实用新型涉及矿热炉低压侧无功补偿系统领域，特别涉及无功补偿器中晶闸管触发系统，其提供一种矿热炉补偿器的晶闸管触发系统，包括控制模块，该控制模块分别连接有触发数据采集模块、晶闸管驱动电路以及上位机；所述晶闸管驱动电路连接有晶闸管触发模块，该晶闸管触发模块连接到晶闸管监测模块；所述晶闸管监测模块连接到上位机；所述上位机根据指令控制模块进行电容器投切操作；所述晶闸管监测模块用于实时监测晶闸管在投入和切除过程中使用情况并实时反馈至上位机。本系统引入晶闸管监测模块，能有效实时监测晶闸管的温度、电流、过压状态以提高其运行可靠性与安全性，并与上位机进行通讯，实现晶闸管触发的自动投切控制的特点。

技术领域

本实用新型涉及矿热炉低压侧无功补偿系统领域，特别涉及矿热炉智能无功补偿器中晶闸管触发系统。

背景技术

矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉，矿热炉的结构以及工作特点决定了变压器多处于无功运行状态，其短网上大量的无功消耗及由此产生的大幅度的工作电压降是导致低产量，高电耗的主要原因。短网的低电压大电流特征决定了短网会产生大量的无功功率，无功功率会严重占用变压器荷载，制约了变压器输送有功的能力，致使炉变功率因数较低，一般都在0.6～0.8之间，较低的功率因数不仅使变压器的效率下降，产生大量的无用功，还会被电力部门加收额外的电力罚款，使三相间的电力不平衡加大，导致冶炼效率低下，电耗增高；再加上矿热炉变压器的短网布置长度不等，冶炼造成的三相功率不平衡和冶炼电弧变化所产生的无功在炉变和短网、变压器、供电网络上流转，加剧了整个矿热炉的无功损耗。为了减少电网的损耗，提高供电质量，供电局要求用电企业的功率因数要在0.9以上，否则要对用电企业处以高额罚款。同时功率因数偏低，也会降低矿热炉的进线电压，影响电石的冶炼。故目前国内外大容量矿热炉都要加装无功补偿装置，以提高矿热炉的功率因数。

因为晶闸管是一种大电流半导体器件，对超温、电流冲击与过压非常敏感，特别在矿热炉运行环境中存在大量的谐波分量的情况下，采用传统的晶闸管触发电路不能完全满足要求。它对过流和过压特别敏感，很容易发生过电流烧毁和过压击穿情，以及在晶闸管投切过程中短网数据造成的影响，如谐波分量，以往晶闸管触发系统未引入实时监测，因此晶闸管触发系统的安全性和可靠性存在一定的隐患。

实用新型内容

本实用新型公开了一种矿热炉补偿器的晶闸管触发系统，旨在能够用该系统实现晶闸管的实时监测下的自动投切控制。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供一种矿热炉补偿器的晶闸管触发系统，包括控制模块，所述控制模块分别连接有触发数据采集模块、晶闸管驱动电路以及上位机；所述晶闸管驱动电路连接有晶闸管触发模块，该晶闸管触发模块连接到晶闸管监测模块；所述晶闸管监测模块连接到上位机；所述上位机根据指令控制模块进行电容器投切操作；所述触发数据采集模块用于采集投切过程中电流、电压数据，经过控制模块分析处理控制晶闸管驱动电路，使其驱动晶闸管触发模块触发进行电容器投入或切除；所述晶闸管监测模块用于实时监测晶闸管在投入和切除过程中使用情况并实时反馈至上位机。

进一步的，所述晶闸管监测模块监测到晶闸管触发模块中晶闸管温度过高或冷却水压过低，会通过无线反馈至上位机，所述上位机会发送电容器切除指令给控制模块。

进一步的，所述控制模块执行上位机发送的切除指令，控制晶闸管驱动电路驱动晶闸管触发模块关闭。

进一步的，所述触发数据采集模块用于采集电压波形的过零点以及当前投入电容器与矿热炉短网间的电压差，当晶闸管两端电压为零时投入电容器组。

进一步的，还包括电能质量监测模块，所述电能质量监测模块与控制模块相连接，用于监测所述经触发数据采集模块采集并经控制模块处理后的谐波分量、相位/频率。

进一步的，所述电能质量监测模块监测到谐波分量超过正常值时，会反馈给控制模块，所述控制模块将封锁所有路数的晶闸管，同时通过以太网上传数据到上位机显示。