(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111637593.9 (22)申请日 2021.12.3 0 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114006382 A (43)申请公布日 2022.02.01 (73)专利权人 南京双元电气有限公司 地址 210000 江苏省南京市凤集大道15号 东橙A08栋 (72)发明人 梁武斌　范钰寅　蒋川　张飞　 (74)专利代理 机构 南京聚匠知识产权代理有限 公司 323 39 代理人 刘囝 (51)Int.Cl. H02J 3/18(2006.01) H05K 7/20(2006.01)G05D 23/19(2006.01) (56)对比文件 CN 208623185 U,2019.0 3.19 CN 109286193 A,2019.01.2 9 CN 112054538 A,2020.12.08 CN 212593 565 U,2021.02.26 审查员 严开沁 (54)发明名称 一种用于交流电弧炉的无功补偿装置动态 控制方法 (57)摘要 本发明涉及一种用于交流电弧炉的无功补 偿装置动态控制方法， 涉及无功补偿技术领域， 包括， 步骤S1， 控制器根据电弧炉低压变压器的 功率因数设置无功补偿容量， 所述控制器根据低 压变压器的输出功率Wa确定负载状态； 步骤S2， 所述控制器根据无功补偿容量控制电容器的接 入数量， 所述控制器通过将无功补偿容量Ai与单 个电容器的电容容量Am进行比对确定电容器的 接入数量； 步骤S3， 所述控制器根据实时监测的 电流值对电容器的接入数量进行调整； 步骤S4， 所述控制器根据实时监测的温度控制散热风机 进行散热， 所述控制器将实时监测的温度H与各 预设值进行比对， 以确定散热风机的转速。 本发 明有效提高了对电弧炉的低压无功补偿效率。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114006382 B 2022.04.19 CN 114006382 B 1.一种用于交流电弧炉的无功补偿装置动态控制方法， 其特 征在于， 包括， 步骤S1， 控制器根据电弧炉低压变压器的功率因数设置无功补偿容量， 在设置无功补 偿容量时， 所述控制器根据低压变压器的输出功率Wa确定负载状态， 并根据不同负载状态 设置不同无功补偿容量， 当低压变压器处于负载状态时， 所述控制器根据功 率因数差值 △C 设置无功补偿容 量； 步骤S2， 所述控制器根据无功补偿容量控制电容器的接入数量， 所述控制器通过将无 功补偿容 量Ai与单个电容器的电容 容量Am进行比对确定电容器的接入数量； 步骤S3， 所述控制器根据实时监测的电流值对电容器的接入数量进行调整， 所述控制 器将实时监测的输入电流G与各预设危险电流进行比对， 以对电容器的接入数量Di进行调 整； 步骤S4， 所述控制器根据实时监测的温度控制散热风机进行散热， 所述控制器将实时 监测的温度H与各预设散热温度进行比对， 以确定散热风机的转速， 并根据温度升高速度对 散热风机的转速进行调节， 同时， 所述控制器根据实时监测的输入电流G对监测到的温度H 进行修正； 所述控制器在 设置低压变压器的无功补偿容量 时， 将低压变压器的输出功率Wa与预设 输出功率 Wa0进行比对， 并根据比对结果设置无功补偿容 量， 其中， 当Wa＜Wa0时， 所述控制器判定低压变压器处于空载状态， 并将无功补偿容量设为A1， 设定A1=Aa ×a0， Aa为低压变压器容 量， a0为预设空载补偿系数， 0.2＜a0＜0.4； 当Wa≥Wa0时， 所述控制器判定低压变压器处于负载状态， 并根据功率因数差值 △C设 置无功补偿容 量； 所述控制器在判定低压变压器处于负载状态时， 计算低压变压器的功率因数差值 △C， 设定△C=Ca‑Cb， Ca为低压变压器的目标功率因数， Cb为自然功率因数， 所述控制器将计算 得到的功率因数差值 △C与预设功率因数差值 △C0进行比对， 并根据比对结果设置无功补 偿容量， 其中， 当△C≤△C0时， 所述控制器将无功补偿容 量设为A2， A2为预设值； 当△C＞△C0时， 所述控制器将无功补偿容量设为A3， 设定A3=A2+A2 ×（△C‑△C0） /△ C； 所述控制器在控制散热风机的转速时， 还根据实时监测的输入电流G对监测到的温度H 进行修正， 所述控制器将实时监测的输入电流G与预设高温电流Gm进 行比对， 并根据比对结 果对监测到的温度H进行修 正， 其中， 当G≤Gm时， 所述控制器判定 输入电流 正常， 不进行修 正； 当G＞Gm时， 所述控制器将监测到的温度修正为H ’， 设定H’=H+H×（G‑Gm） /G， 并 以修正 后的温度控制散热风机的转速 。 2.根据权利要求1所述的用于交流电弧炉的无功补偿装置动态控制方法， 其特征在于， 所述控制器在 对无功补偿容量设置完成后， 所述控制器将无功补偿容量Ai与单个电容器的 电容容量Am进行比对， 设定i=1,2,3， 并根据比对结果控制电容器的接入数量， 其中， 当Ai≤Am时， 所述控制器将电容器的接入数量设为D1， 设定D1=1； 当Ai＞Am时， 所述控制器将电容器的接入数量设为D2， 设定D2=Ai/Am， 当D2为小数时向 上取整。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114006382 B 23.根据权利要求2所述的用于交流电弧炉的无功补偿装置动态控制方法， 其特征在于， 所述控制 器在控制预设数量的电容器接入后， 所述控制器将实时监测的输入电流G与各预 设危险电流进行比对， 并根据比对结果对电容器的接入数量Di进行调整， 设定i=1,2， 其中， 当G＜G1时， 所述控制器判定电流输入正常， 不进行调整； 当G1≤G＜G2时， 所述控制器将电容器的接入数量调整为Di ’， 设定Di’=Di+1； 当G2≤G时， 所述控制器判定 输入电流过 大， 并断开各电容器的连接； 其中， G1为第一预设危险电流， G2为第二预设危险电流， G1＜G2。 4.根据权利要求3所述的用于交流电弧炉的无功补偿装置动态控制方法， 其特征在于， 所述控制 器在控制预设数量的电容器接入后， 还根据实时监测的温度H控制 散热风机进行 散热， 所述控制器将实时监测的温度H与各预设散热温度进 行比对， 并根据比对 结果控制散 热风机的转速， 其中， 当H≤H1时， 所述控制器判定温度正常， 无需进行散热； 当H1＜H≤H2时， 所述控制器控制散热风机以转速V1进行散热， V1为预设值； 当H2＜H≤H3时， 所述控制器控制散热风机以转速V2进行散热， 设定V2=V1+V1 ×（H‑ H2） /H2， 当V2≥Vmax时取V 2=Vmax， Vmax为散热风机最大转速； 当H3＜H时， 所述控制器判定温度异常， 并断开各电容器的连接； 其中， H1为第一预设散热温度， H2为第二预设散热温度， H3为第三预设散热温度， H1＜ H2＜H3。 5.根据权利要求4所述的用于交流电弧炉的无功补偿装置动态控制方法， 其特征在于， 所述控制器在控制散热风机进行散热时， 根据温度升高速度对散热风机的转速V2进行调 节， 所述控制器内设有温度升高速度Vd， 设定Vd= （H2 ‑H1） /ta， ta为温度由H1上升至H2消耗 的时间， 所述控制器将 计算得到的温度升高速度 Vd与预设温度升高速度 Vd0进行比对， 并根 据比对结果对散热风机的转速V 2进行调节， 其中， 当Vd≤Vd0时， 所述控制器判定温度升高速度正常， 不进行调节； 当Vd＞Vd0时， 所述控制器将散热风机的转速V2调节为V2 ’， 设定V2’=V2+V2×（Vd‑ Vd0） /Vd。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的用于交流电弧炉的无功补偿装置动态控制方法， 其 特征在于， 所述无功补偿装置包括防护单元， 用以对内部进行防护， 防护单元包括盖板， 盖 板中部设有若干通风口， 所述通风口用以进 行散热， 所述盖板的内壁一侧设有多个定位柱， 所述定位柱用以固定所述盖板的相对位置， 以进行防护， 所述盖板的内壁远离所述定位柱 的一侧设有两个合页， 所述盖板靠近所述合页的一端连接有转筒， 以使所述盖板可沿所述 转筒转动。 7.根据权利要求6所述的用于交流电弧炉的无功补偿装置动态控制方法， 其特征在于， 所述无功补偿装置还包括组装单元， 用以组装电子元件， 组装 单元包括壳体， 壳体的正面与 所述定位柱相对位置设有预留孔， 以使所述定位柱可插入预留孔中， 预留孔的一侧设有挡 板， 所述挡板上对称设有两个定位扣， 定位扣与所述挡板固定连接， 所述定位扣上设有接 管， 两个所述接管用以与外部线路连接， 所述挡板上方设有控制器， 控制器用以控制工作过 程， 所述控制器的一侧设有电流互感器， 所述壳体内部还设有一个温度传感器和两个散热 风机， 以对电子元件进行散热。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114006382 B 3