[发明专利]三相交流电弧炉的直流控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种三相交流电弧炉的直流控制方法及装置，该方法包括：从三相交流电弧炉的三根电极中，选取作为负极的第一电极，作为正极的第二电极和第三电极；控制柔性供电装置向第二电极和第一电极之间输出第一直流供电电压，向第三电极和第一电极之间输出第二直流供电电压；控制三相交流电弧炉的三根电极执行下降动作，直到三相交流电弧炉的三根电极接触到炉内冶炼物，使得第二电极和第一电极之间产生第一直流电弧电流，第三电极和第一电极之间产生第二直流电弧电流。本发明能够避免交流电流过零次数过于频繁导致电能传输效率低且容易出现断弧的问题，提高交流电弧炉的冶炼效率。

技术领域

本发明涉及工业冶炼领域，尤其涉及一种三相交流电弧炉的直流控制方法及装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

众所周知，电弧炉能够用于对废钢等金属的冶炼。顾名思义，交流电弧炉是指直接接入交流电网，由交流电网供电的电弧炉。交流电弧炉从公共电网1取电后，经串联的高阻抗电抗器，能够将公共电网的高电压转换为冶炼所需的低电压(例如，35KV/1.5KV)，电能经短网(水冷电缆及其附件等)和三相电极构成回路，在炉内产生电弧电流，用于冶炼金属。冶炼过程中，通过电极位置的调节和电炉变压器的分档调压，来控制冶炼过程中电弧电流的稳定，以提高冶炼的效率。对电网来说，交流电弧炉是一种非线性负荷，在冶炼过程中，会给电网带来无功冲击、三相电压不平衡、谐波污染等问题，造成电网电压剧烈波动。一般情况下，通过配置一套无功补偿设备来解决电弧炉对电网电压的冲击影响。

交流电弧炉的工作原理是：将交流电弧炉的三根电极上升到电弧炉顶部位置，在电弧炉内加入固态状废钢以及少量的液态钢水，由于电弧炉加入固态废钢和液态钢水后，没有任何装置检测电弧炉内部分布和排列情况，因而，采用试探法，将交流电弧炉的三根电极通上交流电，由液压电极调节系统控制三根电极慢慢下降，直到接触到固态状的废钢，且无法继续下降，认为当前电极下降到合适的位置。由于电极已经通了电，在电极接触到废钢的那一时刻，电极便开始放电(即起弧)。

目前，交流电弧炉的工作中，一方面，由交流电网向三根电极直接供电产生的交流电流来对炉内冶炼物进行冶炼，因交流电流过零次数过于频繁(每秒钟100次过零)，且每次在电流过零(即交流电流变化为零)的时候，交流电弧炉的输入电能非常少，导致交流电弧炉的电能传输效率很低，且当电流过零后，往往还需要重新拉弧，从零开始建立电流，容易出现电弧炉断弧的情况。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例中提供了一种三相交流电弧炉的直流控制方法，用以解决现有三相交流电弧炉采用三相交流电压供电，由于交流电流过零次数过于频繁，导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的技术问题，该方法包括：从三相交流电弧炉的三根电极中，选取作为负极的第一电极，作为正极的第二电极和第三电极；控制柔性供电装置向第二电极和第一电极之间输出第一直流供电电压，向第三电极和第一电极之间输出第二直流供电电压；控制三相交流电弧炉的三根电极执行下降动作，直到三相交流电弧炉的三根电极接触到炉内冶炼物，使得第二电极和第一电极之间产生第一直流电弧电流，第三电极和第一电极之间产生第二直流电弧电流。

本发明实施例中还提供了一种三相交流电弧炉的直流控制装置，用以解决现有三相交流电弧炉采用三相交流电压供电，由于交流电流过零次数过于频繁，导致电弧炉电能传输效率低且容易出现断弧的技术问题，该装置包括：电极配置模块，用于从三相交流电弧炉的三根电极中，选取作为负极的第一电极，作为正极的第二电极和第三电极；供电控制模块，用于控制柔性供电装置向第二电极和第一电极之间输出第一直流供电电压，向第三电极和第一电极之间输出第二直流供电电压；电极控制模块，用于控制三相交流电弧炉的三根电极执行下降动作，直到三相交流电弧炉的三根电极接触到炉内冶炼物，使得第二电极和第一电极之间产生第一直流电弧电流，第三电极和第一电极之间产生第二直流电弧电流。