[发明专利]用于电弧炉的集成闪变控制

说明书

一种用于电弧炉(12)的控制设备(14)，包括用于控制电弧炉(12)的电弧炉控制模块(32)以及用于确定为电弧炉(12)供电的电网(28)中的闪变值(36a、36b、36c)的闪变模块(30)，其中电弧炉控制模块(32)适于基于闪变值(36a，36b、36c)来控制电弧炉(12)，以及其中电弧炉控制模块(32)和闪变模块(30)被集成到一个结构部件(14)中。

本申请是国际申请号为PCT/EP2018/052306、国际申请日为2018年1月30日、中国申请号为201880008282.6的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及电网中的闪变减少。特别地，本发明涉及用于电弧炉的控制设备、电弧炉系统以及用于控制电弧炉的方法。

背景技术

电弧炉系统向至少一个电极提供AC或DC电压的电源，该至少一个电极生成用于加热炉的电弧。通常，为了优化电弧炉过程，供应到电极的功率被控制。例如，电极的位置可以被控制用于调整电压(经由电弧的长度)。此外，通过电极的电流可以用转换器来控制。

电弧炉的重负载变化可能在电网上引起干扰，电力从电网汲取。结果是作为闪变可见的电压波动。通过连接到受干扰的电网的静态无功补偿(SVC)或者通过使用像整流器或可控硅堆的电流控制装备来稳定电弧，可以减少闪变。为了优化控制，所谓的闪变计可以用于计算短期和长期闪变值。长期和短期闪变值被用来改进和调整电弧炉控制并降低电网上的闪变。

闪变测量装备的要求在国际电工技术标准IEC 61000-4-15中被定义。

DE10 2012 217 232A1描述了可以如何基于熔融过程的起始阶段中的状态确定来减少由电弧炉引起的闪变的方法。

WO2016/19861A1涉及用于电弧炉的闪变控制，其包括可以被包括在管理控制器中的闪变计。闪变计可以根据标准IEC61000-4-15输出信号。

WO03/034566A1涉及用于电弧炉中的电压稳定的控制系统，其中闪变计适于加权每秒0.1到15次波动之间的波动。

WO98/27476A1描述了用于监测电弧炉的闪变控制器，其基于电压源转换器的控制，该电压源转换器被连接到公共耦合点。

发明内容

本发明的目的是减少由电弧炉引起的闪变。

该目的通过独立权利要求的主题来实现。根据从属权利要求和以下描述，进一步的示例性实施例是明显的。

本发明的一个方面涉及用于电弧炉的控制设备。电弧炉可以是在使用电弧的情况下用于加热和/或熔化材料的任何设备。通常，电弧炉包括一个或多个电极，该一个或多个电极被供应有相当高的电流，以用于供应和产生电弧，该电弧在包含待加热或熔化的材料的容器内生成。例如，电弧炉可以用于熔化废金属。

除了电极之外，电弧炉还可以包括用于控制电弧炉的供电电流的设备，例如转换器和/或另外的装备，诸如冷却设备(例如用于冷却容器)。

控制设备可以通过改变电弧的长度来控制电弧的电压(改变电弧的长度可以通过移动电极来实现)和/或可以通过控制转换器来控制电流。

根据本发明的实施例，控制设备包括用于控制电弧炉的电弧炉控制模块和用于确定为电弧炉供电的电网中的闪变值的闪变模块，闪变值表示连接到电网的灯的可见改变，其中，电弧炉控制模块适于基于闪变值和可选地基于电流和/或电压来控制电弧炉。电弧炉控制模块和闪变模块被集成到一个结构部件中。

在控制设备中，提供闪变计和电弧炉控制模块的功能的闪变模块被集成在一个设备中，以改进控制性能并减少由电弧炉引起的闪变。由一个结构部件提供的控制设备可以包括执行闪变模块和电弧炉控制模块的功能所需的所有硬件。不需要额外的设备并且不需要额外的通信链路来向电弧炉控制模块提供与电网中的闪变有关的信息。