[发明专利]三相交流矿热炉实时电气参数全面检测系统

说明书

本发明是三相交流矿热炉实时电气参数全面检测系统，包括现场检测单元、全参数多功能仪表和控制处理器，所述现场检测单元设置于炉变一次侧、炉变二次侧、以及电极三个断面节点处并分别检测电压和电流矢量信号，现场检测单元的输出端连接全参数多功能仪表的输入端；全参数多功能仪表将输入的电压和电流矢量信号转换输出为电气参数，全参数多功能仪表将各节点全部电气参数传输至控制处理器中；控制处理器根据多节点传输来的参数生成矿热炉特有电气参数，各节点全部电气参数和矿热炉特有电气参数共同构成矿热炉全面电气参数。本发明根据矿热炉全电气参数能自检可能存在的传感器故障并进行提示，在部分故障状态下依然能够提供足够精确可靠的数据。

技术领域

本发明涉及电气参数检测技术领域，具体涉及三相交流矿热炉实时电气参数全面检测系统。

背景技术

矿热炉生产工艺决定了低电压、动态大电流运行的电气特性；其复杂的电气系统回路包含电炉变压器（以下简称“炉变”）一次（高压）侧、三次（串联调压）中压侧、二次低压侧、低压短网、电极、导电炉料、（生产过程中的）电弧、炉底及炉壁碳砖等构成；矿热炉生产过程控制是通过对电气参数的控制来实现，因此实时电气参数检测就极其重要。

一直以来，由于矿热炉低压侧电流较大、装置复杂、体积庞大、环境温度高、粉尘大、电磁场强度大等诸多因素，导致并不能直接准确测量矿热炉生产的核心参数——矢量电极电流，而是通过高压、中压参数换算以及其它数学模型来间接获得，传统生产控制则视一次电流为目标，这成为矿热炉生产实现自动控制的主要障碍。

针对上述问题，本发明提供一种三相交流矿热炉实时电气参数全面检测系统，为矿热炉自动控制系统（或称“炉控系统”）提供实时可靠的控制依据，实现矿热炉生产的全自动控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种三相交流矿热炉实时电气参数全面检测系统。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种三相交流矿热炉实时电气参数全面检测系统，该系统包括现场检测单元、全参数多功能仪表和控制处理器，其中，

所述现场检测单元设置于炉变一次侧、炉变二次侧、以及电极三个断面节点处并分别检测电压和电流矢量信号，所述现场检测单元的输出端连接全参数多功能仪表的输入端，将电压和电流矢量信号输入至全参数多功能仪表中；

所述全参数多功能仪表将输入的电压和电流矢量信号转换输出为电气全参数，所述全参数多功能仪表的输出端通过通讯接口连接控制处理器，将电气全参数传输至控制处理器中；

所述控制处理器根据三节点传输来的参数生成矿热炉特有电气参数，各节点全部电气参数和矿热炉特有电气参数共同构成矿热炉全电气参数。

进一步的，所述节点全部电气参数至少包括电压、电流、有功、无功、视在功率、功率因数、电度和谐波参数，所述矿热炉特有电气参数至少包括电极操作电阻、电极电抗、电极流压比、各相短网损耗和入炉效率参数。

进一步的，所述现场检测单元包括有电压互感器、电流互感器和罗氏线圈，其中，

所述电压互感器和电流互感器设置于炉变一次侧，分别将三相供电电压和三相供电电压和电流转换成易被仪表检测的100V电压信号和5A/1A电流信号，所述电压互感器和电流互感器与一块三相四线制的全参数多功能仪表相连接，用于将转换后的100V电压信号和5A/1A电流信号作为炉变输入电气参数传输至三相四线制的全参数多功能仪表中；

所述罗氏线圈设置于炉变二次侧并联导体电极处检测电极电流，所述罗氏线圈的输出端连接积分处理器的输入端，罗氏线圈将检测到的电极电流输出为罗氏电压信号，积分处理器将罗氏电压信号转换成电极交流电流信号，所述积分处理器的输出端和电极电压输出端接入一块三相四线制的全参数多功能仪表，三相四线制的全参数多功能仪表接收转换后的电极交流电流/电压信号、检测对应的全部电气参数；