[发明专利]一种矿热炉负荷测控系统及测控方法

说明书

 

技术领域

本专利涉及矿热炉控制系统和方法，具体为一种矿热炉负荷测控系统及测控方法。

 

背景技术

由于矿热炉低压的运行电流高达数万安培，直接测量存在一定的技术难度，目前矿热炉的负荷测量普遍采用炉变高压侧CP、PT进行物理量的转化所得。由于目前矿热炉的无功补偿多数采用中压补偿、低压补偿，上述测量方法所得的电学参数是电容补偿后的参数，不是炉况运行的真正参数，这种方式的测量结果作为操作的依据是有失严谨的，同时也增加了操作者的操作难度，只能依靠生产管理者与电炉的磨合以及长期积累的经验来指导生产，所以导致矿热炉企业生产指标的不稳定性。

 

发明内容

本专利针对以上现有技术的不足提供一种矿热炉负荷测控系统及测控方法，目的在于：通过矿热炉的低压侧来测量矿热炉的冶炼负荷，达到负荷测控。

本专利的具体技术方案如下：

一种矿热炉负荷测控系统，由大电流测量单元、电压检测单元、电气智能模块、工业计算机、电极操作模块、功率补偿模块、电能质量监控模块组成，其在特征在于：大电流测量单元、电压检测单元分别连接电气智能模块，电气智能模块连接工业计算机，工业计算机分别连接电极操作模块、功率补偿模块、电能质量监控模块。

一种矿热炉负荷测控方法，其特征在于包括以下步骤：

A、大电流检测单元（电子互感器或罗氏线圈）检测单相短网中每根铜管的电流，通过积分器将数据叠加，并转化成4-20mA的模拟量；

B、电压检测单元检测短网电压（线电压）或电极电压（相电压），并转化成4-20mA的模拟量；

C、电气智能模块将上述两个单元测量的4-20mA模拟量通过单片机进行系统的数据计算域整理；

D、通过485或232的通讯协议将电气智能模块的内容传输给工业计算机，将参数进行存储与显示；

E、利用测量数据中的参数，电极电流、电极电压、操作电阻、入炉功率，控制电极，设定记录的时间段， 5分钟、15分钟、30分钟等，电学参数记录自动生产的EXCEL报表文件， EXCEL图表生成、汇总、打印，当测量数据超出设定范围后，系统以对应参数柱状图闪烁的方式报警。

本专利的优势体现在：1）提供精确的数据，操作人员可参考显示器的运行数据，更合理的控制电极的升降。）能精确的反映炉内的运行状况，指导操作人员合理正确地控制低压补偿装置，从而有效地发挥提高产量，提高品质，降低吨耗的作用。3）能长期记录电炉的运行数据，将成熟的工艺方法转化为数据保存下来，为改进工艺水平提高了科学依据。4）长期记录电炉的运行数据，使管理人员能长期掌握运行数据，包括炉内故障及不稳定情况，提供数据分析依据。5）为矿热炉企业的生产管理，以及实现自动化控制解决了数据采集的核心问题。

 

附图说明

图1为本专利结构示意图。

图2为本专利中矿热炉负荷测控方法逻辑示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本专利作进一步说明。

一种矿热炉负荷测控系统，由大电流测量单元、电压检测单元、电气智能模块、工业计算机、电极操作模块、功率补偿模块、电能质量监控模块组成，其在特征在于：大电流测量单元、电压检测单元分别连接电气智能模块，电气智能模块连接工业计算机，工业计算机分别连接电极操作模块、功率补偿模块、电能质量监控模块。

一种矿热炉负荷测控方法，其特征在于包括以下步骤：

A、大电流检测单元（电子互感器或罗氏线圈）检测单相短网中每根铜管的电流，通过积分器将数据叠加，并转化成4-20mA的模拟量；

B、电压检测单元检测短网电压（线电压）或电极电压（相电压），并转化成4-20mA的模拟量；

C、电气智能模块将上述两个单元测量的4-20mA模拟量通过单片机进行系统的数据计算域整理；

D、通过485或232的通讯协议将电气智能模块的内容传输给工业计算机，将参数进行存储与显示；

E、利用测量数据中的参数，电极电流、电极电压、操作电阻、入炉功率，控制电极，设定记录的时间段， 5分钟、15分钟、30分钟等，电学参数记录自动生产的EXCEL报表文件， EXCEL图表生成、汇总、打印，当测量数据超出设定范围后，系统以对应参数柱状图闪烁的方式报警。

操作电阻、每相二次电压、每根电极有效操作电压，每相二次电流（每根电极电流）、每相有功功率、每相无功功率、每相视在功率、每相功率因数、频率、谐波分量、谐波总畸变率；实时数据显示、实时曲线显示、实时柱状图显示、历史数据显示；系统可根据需要自行设定记录的时间段，如：5分钟、15分钟、30分钟等，电学参数记录自动生产的EXCEL报表文件，可以在本机或拷贝到其它计算机中借助EXCEL强大的图表生成、数据统计等分析功能，方便地进行分析汇总和打印。任意时刻随意导出此前一天的三相全参数记录，借助EXCEL处理。在测量系统上直接进行数据查询和分析。矿热炉冶炼生产企业可以根据生产不同的产品选择不同的电极操作方法，如：1）电石生产电极操作可选择恒电阻和恒功率；2）硅铁、工业硅生产可选择流压比和恒功率；3）硅锰、高碳铬铁生产科选择恒功率。