一种矿热炉电极深度测量系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106123768A(43)申请公布日2016.11.16(21)申请号201610490475.2(22)申请日2016.06.29(71)申请人青岛菲特测控节能科技有限公司地址266108山东省青岛市城阳区长城路89号青岛博士创业园20号楼402(72)发明人张宗有(51)Int.Cl.G01B7/26(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图6页(54)发明名称一种矿热炉电极深度测量系统(57)摘要本发明提供了一种矿热炉电极深度测量系统，由数据采集模块、功率模块和计算机处理模块组成。数据采集模块包括电压检测单元、电流检测单元及大电流互感器，通过电压检测单元测量一次侧电压、补偿侧电压、低压侧电压；通过电流检测单元测量一次侧电流、补偿侧电流；通过大电流互感器将低压侧的电流信号转化为电压信号输送至电压检测单元，获取低压侧电流；由功率模块根据获取的电压电流参数计算出电炉的有功功率、无功功率；通过485通讯协议将电压电流检测单元及功率模块的电气数据传输给计算机处理模块，经过计算机数据处理得出精确的操作电阻，再根据计算机仿真模拟得到电极深度与操作电阻的最优化函数曲线，得出最优化的电极深度参数。CN106123768ACN106123768A权利要求书1/1页1.一种矿热炉电极深度测量系统，其特征在于:其由数据采集模块、功率模块和计算机处理模块组成；所述数据采集模块包括电压检测单元、电流检测单元及大电流互感器，通过所述电压检测单元测量一次侧电压、补偿侧电压、低压侧电压；通过所述电流检测单元测量一次侧电流、补偿侧电流；通过所述大电流互感器将低压侧的电流信号转化为电压信号输送至电压检测单元，获取低压侧电流；由所述功率模块根据获取的电压电流参数计算出电炉的有功功率、无功功率；通过485通讯协议将电气数据传输给所述计算机处理模块，经过计算机的数据处理计算出精确的操作电阻，再根据计算机仿真模拟得到电极深度与操作电阻的最优化函数曲线，得出具体的电极深度参数。2.根据权利要求1所述的矿热炉电极深度测量系统，其特征在于:操作电阻测量具体步骤如下：1）、测量每相变压器一次侧的有功功率及无功功率；2）、测量每相变压器补偿侧的补偿无功；3）、测量每相变压器低压侧的补偿无功；4）、计算得到电炉每相的有功功率及无功功率；5）、测量二次侧每相的二次电压；6）、根据测得每相有功功率无功功率及二次电压，计算出角接状态下的电抗值及电阻值；7）、按照电工原理将角接阻抗换算成星接阻抗，即可得到操作电阻。2CN106123768A说明书1/5页一种矿热炉电极深度测量系统技术领域[0001]本发明涉及一种矿热炉电极深度测量系统，属于冶金领域。背景技术[0002]矿热炉是典型的高耗能用电负荷，其单产电耗直接关系到经济成本。现有的操作方式主要通过一次电流、一次总有功、一次功率因数等参数控炉。由于得不到电极的实际工作参数，只能依据一次参数按经验估算成电极参数进行控炉，自然会造成较大的控炉偏差，当有中低压无功补偿时，偏差会更大，严重时甚至不能控炉。近年来，随着技术的发展，越来越多的矿热炉开始采取恒电阻原理即以矿热炉的操作电阻为基础的控制系统来控炉，通过操作电阻控炉可以有效控制三相电极操作，提高矿热炉的冶炼效率和质量。[0003]矿热炉通过三相电极插入炉料进行埋弧操作,利用电弧的能量及电流通过炉料,因炉料的电阻而产生能量,使原料在一定温度下发生化学还原反应生成成品。一般来说，电极深而稳地插入炉料中，坩埚区大，炉内温度高而均匀；当电极插入过浅时，由于炉底功率密度不足，会造成结瘤和炉缸变冷，这对于需要大量热能的矿石还原过程是不利的；反之，电极深度插入过深，会引起炉底和熔体过热，金属烧损大，料面上部变凉，下料速度变慢。矿热炉三相电极深度参数直接影响炉内温度,决定了矿热炉的冶炼效率和质量。因此矿热炉电极深度这一参数对控炉尤为重要。发明内容[0004]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种矿热炉电极深度测量系统，通过测量电炉有功功率、无功功率及二次电压经过计算机的数据处理提供精确的操作电阻，再根据计算机仿真得到电极深度与操作电阻的最优化函数曲线，得出最优化的电极深度参数。[0005]本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是:一种矿热炉操作电阻测量系统，由数据采集模块1、功率模块2和计算机处理模块3组成。数据采集模块包括电压检测单元11、电流检测单元12及大电流互感器13；所述大电流互感器13将低压侧的电流信号转化为电压信号输送至所述电压检测单元11；所述大电流互感器13与所述电压检测单元11为电连接；所述电压检测单元11与所述功率模块2为数据连接；所述电流检测单元12与所述功率模块2为数据连接；通过所述