专利名称：电冶炉谐波监测记录装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电冶炉谐波监测记录装置。
背景技术：
在钢铁、铁合金、电石、工业硅等冶炼行业，电冶炉大量使用。电冶炉属于超高能耗型用电设备，运行状况的好坏对于电炉供电系统、电冶炼装备以及冶炼过程本身都将产生重大影响。负载的非线性运行特性、炉内工况的随机性变化、变压器的超负荷运行、低压无功补偿装置开关元件的频繁通断等均将导致谐波的出现。电源的谐波会带来多方面的不利影响电网的污染；冶炼品质的下降；变压器损耗增大，温升提高，绝缘介质加速老化；无功补偿电容损耗增加，容量衰减加速，系统功率因数降低；其他诸多冶炼附属设施亦将受到不同程度的负面影响。不同的冶炼品种、不同的负荷轻重、不同辅助冶炼装置的配置以及装备投运时间长短等因素均影响电冶炉工作时产生的谐波强度。谐波强度的不同采取的应对措施亦不同强烈的谐波必须配备的谐波治理装置，以免严重影响系统的工作；微弱的系统自身可承受的谐波强度则可以避免无谓的资金投入；强弱互现的谐波强度应该引起及时的注意，研究分析现象的成因，及时消除非正常因素可能导致的系统隐患。为及时了解和跟踪电冶炉冶炼系统的谐波强度，有必要对电冶炉供电系统进行长期的实时不间断监测。对电冶炉运行的谐波监测包括谐波电压和谐波电流两个方面，监测其谐波的组成及各频率谐波的占比，二者中又以电流监测更为重要。电冶炉工作电流常达数万安培之巨，电流检测的常用手段是借助罗氏线圈，但大量的应用实践证明罗氏线圈的长期工作可靠性较差，尤其在电冶炉冶炼的恶劣场合，包裹线圈的塑胶软套管容易老化破损，纤细的内部线圈容易断开，接口缝隙的存在导致测量误差，这是其结构上的固有缺陷，作为电流采样的互感器，罗氏线圈在准确性和可靠性方面均难以胜任。因此，有必要针对现有技术中的缺点，设计一种高精度、高可靠性的电冶炉谐波监测记录装置。
实用新型内容考虑到至少一个上述问题而完成了本实用新型，并且本实用新型的一个目的在于提供一种电冶炉谐波监测记录装置，一种电冶炉谐波监测记录装置，其特征在于包括对电冶炉变压器的输入谐波电压和输出谐波电压、以及电冶炉的电极壳谐波电压进行采样的谐波电压采样单元；对电冶炉变压器的输出谐波电流和电冶炉的补偿装置的补偿谐波电流进行采样的谐波电流采样单元；信号预处理单元，其分别与所述谐波电压采样单元和谐波电流采样单元连接；数据采集单元，其与所述信号预处理单元连接；以及监测中心，其与数据采集单元连接。根据本实用新型另一方面，所述监测中心还设置有RS232、RS485、或LAN接口。根据本实用新型另一方面，所述监测中心还设置有声光报警装置。[0009]根据本实用新型另一方面，所述谐波电流采样单元包括鼠笼式空芯电流互感器。与现有技术相比，本实用新型的电冶炉谐波监测记录装置具有以下优点可以实现电冶炉运行中谐波监测的功能能够长期不间断地实时监测各采集点的谐波电压和各条支路或干路的谐波电流测量点的多少可以根据系统的需要灵活配置；可测2-31次谐波分量；测量精度优于1% ;系统采用工控机或触摸式平板电脑作为监测中心，接收信号采集�？樯洗氖荩⒔猩疃却�。显示器负责将测量结果以数值、柱图、折线图或组合方式显示。所有测量的数据将被储存，可以以数值、曲线或EXCEL数据表格等多种方式被后期查询；系统具有谐波越限的报警功能，阈值可以按需设定；系统具备RS232/RS485/LAN等多种方式的组网功能，便于更高级别的监测中心进行数据汇总和深度分析；电流互感器采用“鼠笼式空芯电流互感器”，具备高精度和高可靠性的双重优点。
图1是根据本实用新型优选实施例的电冶炉谐波监测记录装置的结构图。
具体实施方式
以下结合附图，通过优选实施例来描述本实用新型的最佳实施方式，这里的具体实施方式
在于详细地说明本实用新型，而不应理解为对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本实用新型的保护范围之内。参见图1，其中示出了本实用新型优选实施例的电冶炉谐波监测记录装置，该电冶炉谐波监测记录装置包括谐波电压采样单元；谐波电流采样单元；信号预处理单元，其分别与所述谐波电压采样单元和谐波电流采样单元连接；数据采集单元，其与所述信号预处理单元连接；以及监测中心，其与数据采集单元连接。优选地，谐波电压采样单元为对电冶炉变压器的输入谐波电压和输出谐波电压、以及电冶炉的电极壳谐波电压进行采样的谐波电压采样单元。优选地，谐波电流采样单元为对电冶炉变压器的输出谐波电流和电冶炉的补偿装置的补偿谐波电流进行采样的谐波电流采样单元。优选地，所述谐波电流采样单元通过鼠笼式空芯电流互感器对电冶炉变压器的输出谐波电流和电冶炉的补偿装置的补偿谐波电流进行采样。优选地，所述信号预处理单元根据所述谐波电压采样单元和谐波电流采样单元采样获得的信号的强弱进行线性放大或线性衰减，对所述信号中夹杂的因异常状况而产生的瞬间尖峰脉冲进行强制抑制，并对所述信号进行隔离。优选地，所述数据采集单元对来自所述信号预处理单元的信号进行同步采集和模数转换，并将转换结果传送至监测中心。优选地，所述监测中心对所述转换结果进行监测，并对所述转换结果进行显示、记录和/或传输。优选地，所述监测中心还设置有RS232、RS485、或LAN接口。优选地，所述监测中心还设置有声光报警装置。优选地，谐波电流采样单元包括鼠笼式空芯电流互感器。优选地，所述鼠笼式空芯电流互感器，包括平行设置的上层弧形PCB板和下层弧形PCB板、以及多个沿圆周方向间隔地且均匀分布的PCB板式线圈，其中，所述PCB板式线圈设置在所述上层弧形PCB板和下层弧形PCB板之间，并与所述上层弧形PCB板和下层弧形PCB板垂直，PCB板式线圈的上端和下端分别与所述上层弧形PCB板和下层弧形PCB板固定连接，其中所述多个PCB板式线圈通过所述上层弧形PCB板或下层弧形PCB板电气地串联连接。其中，上述鼠笼式空芯电流互感器可以选择为在申请人本人所申请的、发明名称为“鼠笼式空芯电流互感器”的中国专利ZL201210026094. O中进行记载的电流互感器，该专利通过结合引用到这里。与现有技术相比，本实用新型中具有以下优点1、电流采样采用“鼠笼式空芯电流互感器”;2、监测的数据可以自动记录；3、自动生成灵活多样的报表；4、谐波越限报警；5、系统具备RS232/RS485/LAN等多种方式的组网功能。本实用新型不限于上述具体实施例.可以理解的是，在不脱离本实用新型的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种电冶炉谐波监测记录装置，其特征在于包括对电冶炉变压器的输入谐波电压和输出谐波电压、以及电冶炉的电极壳谐波电压进行采样的谐波电压采样单元；对电冶炉变压器的输出谐波电流和电冶炉的补偿装置的补偿谐波电流进行采样的谐波电流采样单元；信号预处理单元，其分别与所述谐波电压采样单元和谐波电流采样单元连接；数据采集单元，其与所述信号预处理单元连接；以及监测中心，其与数据采集单元连接。
2.根据权利要求1所述的电冶炉谐波监测记录装置，其特征在于所述监测中心还设置有 RS232、RS485、或 LAN 接口。
3.根据权利要求2所述的电冶炉谐波监测记录装置，其特征在于所述监测中心还设置有声光报警装置。
4.根据权利要求1一 3任一项所述的电冶炉谐波监测记录装置，其特征在于谐波电流采样单元包括鼠笼式空芯电流互感器。
专利摘要一种电冶炉谐波监测记录装置包括对电冶炉变压器的输入谐波电压和输出谐波电压、以及电冶炉的电极壳谐波电压进行采样的谐波电压采样单元；对电冶炉变压器的输出谐波电流和电冶炉的补偿装置的补偿谐波电流进行采样的谐波电流采样单元；信号预处理单元，其分别与所述谐波电压采样单元和谐波电流采样单元连接；数据采集单元，其与所述信号预处理单元连接；以及监测中心，其与数据采集单元连接。本实用新型具有自动记录监测数据和自动生成报表、谐波越限报警等优点。
文档编号G01R23/16GK202886470SQ20122060385
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者焦振宇, 陶祥生 申请人:无锡北科自动化科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
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