电弧炉能效控制系统

电弧炉炼钢时，在电网上的电能消耗主要由两部分组成，一部分是电弧炉放电产生热能，是炼钢所有的电能功耗。这一部分的能源损耗主要包括炉衬热损失（占7%-14%）、水冷系统热损失（占3%-8%）、补炉和装料造成的热损失（占2%-3%）、开口辐射热损失（占1%-2%）、高温炉气带走的热量损失（占2%-3%）、电极辐射的热损失（占1%-3%）。另一部分是高压电缆、变压器、短网线路的自身电能损耗，是无用的电能功耗。

    大家知道，目前我国很多电弧炉仍然主要靠人工操作，肉眼观察仪表，手动控制调整电极位置，响应速度慢，误差大，电能浪费大，产品品质难以控制，电极损耗大，设备故障率高，维护费用高昂。用户们热切盼望能早日实现控制系统的智能化，自动化和信息化，将操作工从繁忙的手动控制中解脱出来，同时实现降低能耗，提升产品和产品品质，降低设备故障率，以提升企业的综合效益。这种综合信息智能控制系统能够通过传感器动态高速测试炉体有关数据，经过抗干扰能力强、处理速度快、高可靠性的工业计算机智能处理，输出精确的控制信号，动态调整电极位置，控制炉温，实现了电弧炉的全智能、全自动、高效率、增产降耗和高可靠性。对于电弧炉来说，电能使用效率的关键是在电极调节性能的好坏。电极的调节性能越好，电弧（电弧电流）就越平稳，断弧和短路次数越少，在短网损耗的电能就越少。当电极调节系统的调节性能差，也就是电弧不稳定时，损耗在短网、变压器和电极上的电能比电弧平稳时增加两倍，既电能的使用效率降低两倍。

    同时我们还知道，电弧炉的电流含有快速、不规则变化的无功功率和高次谐波，从而引起电压、电流冲激现象。引起供电电压、电流波形畸变，增加了线损和用电设备的损耗，降低了电能质量。由电压、电流冲激引起的设备事故屡见不鲜。冲激已成为污染公用电网和危害其它设备的“公害”，浪费能源的“罪魁祸首”。电弧炉炼钢时，经常处于起弧、灭弧状态，此时功率因数很低，而电流非常大，因而造成电能的极大损耗，同时还对电网有极大的冲击，它一方面会引起电网电压急剧下降，另一方面所产生的极强高次谐波会造成电网的严重污染，以致使电网上其它设备特别是用电子元器件（包括计算机）控制的设备（现代绝大多数先进设备都如此）不能正常工作。用户们希望能有一种安全可靠的并联环保技术产品，能够消除瞬变、尖峰脉冲和高次谐波，为整个系统提供良好的用电环境，增加设备使用寿命，降低设备故障率。

　　■Coseitop电弧炉能效控制系统工作原理

提升电弧炉能效的当代技术有两种方法：

   [1]以Coseino系列产品为代表的瞬变、高次谐波抑制技术。这一技术通过有效滤除电弧炉电网系统的瞬变、浪涌和高次谐波，改善用电环境，提升供电系统效率，降低线路损耗等方面实现安全节能。这一技术在初期为电弧炉能效水平的提升做出了贡献，但其不足也是显而易见的：（1）测试周期长，不容易对比。（2）节能效果不理想。总体上还难以让广大用户满意。

   [2]随着电弧炉能效技术的发展，出现了以工控技术为基础的节能控制系统。这一系统之着力点在于通过采样电弧炉运行参数，控制电极的运动，改手动控制为自动控制，实现电弧炉电源系统的合理调度，从而实现节能效果。这一技术同样存在缺点：（1）缺乏从系统角度对整个电弧炉系统电源品质的有效改善，对因此而造成的电能浪费缺乏解决方法，存在“能耗漏洞”。（2）早期的工控技术不完善，普遍存在智能化水平不高，控制精度不够，可靠性差等问题。很多用户感到节能效果不理想，而且故障率高，时而影响生产的正常进行，因此综合效益并不高。

MD明电及技术合作方的工程技术人员地吸收了以上两种技术的优点，革命性地以综合布控理论解决了电弧炉能效技术改造的技术障碍，创造性地开发出一种划时代的电弧炉能效技术产品-电弧炉能效控制系统Coseitop。这一技术集当代解决电弧炉节能及智能控制领域先进技术之大成，具有智能化程度高，运行稳定可靠，节能效果显著，对比测试立竿见影，综合治理电力污染，改善电弧炉工作环境等诸多优点。

电弧炉能效控制系统Coseitop采用现代数字控制技术，结合系统瞬变布控技术，在滤除瞬变、浪涌及高次谐波，改善电弧炉供电环境的基础上，利用当地先进成熟的工业控制技术和专用模块，实现了电弧炉参数测量、智能分析、动态控制、快速响应、设备保护、信息反馈、数据存储等多个方面的全方位数字化，整个系统集当代电弧炉能效控制技术之大成，技术领先，运行可靠，保护功能完善，智能化程度高，是电弧炉用户实现节能降耗的理想产品。

电弧炉能效控制系统Coseitop主要针对现有电弧炉电极控制系统存在的诸多问题：三相不平衡、电弧电压电流很难控制、频繁断弧短路等，电能消耗中无用的电能功耗较大，从自动化控制这一方面为切入点，并对这一重点电能浪费部分进行优化改造，以达到节电的目的。它能够根据现场操作人员根据该电弧炉工艺过程中各个阶段所需要的功率，将相应参数输入人员根据电弧炉冶铁工艺过程中各个阶段所需求的功率，将电压、电流、功率和死区以数字的形式输入电弧炉能效控制系统，系统自动存储这些参数，同时自动测量现场实际运行参数及电网数据，按照标准工艺参数自动调整运行参数以适应电弧炉的不同工况，做到精确配合，实现系统控制的*优化，*大限度挖掘能效提升潜力，为用户创造尽可能大的经济效益。该系统运行可靠，设有多种保护模式，完全消除用户后顾之忧。

　　■Coseitop电弧炉能效控制系统技术特点

　　●融合当代电弧炉控制技术之优点，率先实现电弧炉的综合智能信息能效控制。

　　●全面提升系统能效，节电率更高。

　　●综合效益显著，在实现能效显著提升的同时，能够改善电网环境，减少设备故障率，降低设备维护费用，提高产品品质，增加产品的产量，真正帮助企业增产降耗，提高经济效益，增强市场竞争力。

　　●综合布控，全面解决电弧炉电网瞬变、浪涌、高次谐波对电弧炉系统的侵害和电能浪费，保护设备正常运行，降低设备维护费用。

　　●以可靠性高、抗干扰能力强的工业专用计算机实施调控和数据处理，操作界面友好，实时控制。

　　●独特的自适应模块化系统监控软件，精确监测控制整个系统，大大减轻操作人员的工作强度。

　　●针对每一台电弧炉的具体工况量身订制，优化配置，*大限度挖掘能效提升潜力。

　　●全中文操作环境，实时参数及曲线显示，操作人员可随时监测系统运行状态，直观而迅速。

    ● 内置TCP/IP协议模块，轻松实现多台设备联网控制与管理。

      ● 系统设备均采用世界**企业的工业级器件，可靠性高，抗干扰能力强，适应恶劣的电网环境及设备工况。

    Coseitop电弧炉能效控制器(产品图片如下)

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