中频电炉技术方案

一、概况:

   1.设备说明

设备：无芯感应熔炼炉用于熔炼铸铁、碳钢等。

本设备为节电型产品，具有提温速度快，能耗低，运行稳定可靠等特点。成套设备使用寿命按不低于20年设计制造，设备控制技术五年内居于同行业领先地位。   

2.设备运行环境条件

2.1现场环境:

a.环境温度：-9.7oC—42.7oC，室内无采暖。

b.相对湿度:20%—85%。

2.2厂区公用系统技术条件:

a. 用户现场有10kv，变压器前须设置一个高压配电柜。

b.车间动力电源：3×380V/220V±10%AC,50Hz±2%。

c. 压缩空气气压：0.50MPa～0.60MPa。

      2.3水质要求：

a. 总硬度不大于10度（CaO容量〈10mg当量〉；

b. 溶解性固体                      <200mg/L；

c. PH值                            7—8.5；

d. 悬浮性固体                      <10mg/L；

e. 碱度                            <60mg/L；

f. 氯离子平均                      <60mg/L；

g. 硫酸离子                        <100mg/L；

h. 铁含量                          <2mg/L；

i. 可溶性Si02                      <6mg/L；

j.  电导率                          <500us/cm；

  3.技术标准

本套设备按照国家标准进行设计制造，所有图纸文件按照ISO规定制作，机械部分国家或是行业制作标准进行。

GB5959.3—2008    电热设备的安全对感应和导电加热设备以及感应熔炼设备特殊要求

GB/T14549-1993   电能质量 公共电网谐波

JB4086-1997      逆变无芯炉加热用电控设备技术条件

JB/T4280-2004    逆变无芯感应炉  

二、中频炉主要技术参数

1.中频逆变电源简介: 

数字化中频电源是我公司推出的第四代产品，在设计中除采用常规的主电路以外控制电路只需两只变压器和一块控制电路板即可。彻底去掉了接触器、中间继电器、以及其它的辅助电路，使整套设备连线极少，更由于三相交流输入不必区分相序，中频输出线不必区别相位的优点，使用户现场调试更为方便。

我公司中频电源特点：

l 数字化恒功率控制系统（控制线路高度集成）

l 恒功率晶闸管中频电源系统是本公司研制的智能控制器。主要由调节器、移相控制器、保护电路、启动演算电路、频率跟踪、逆变脉冲形成、脉冲放大及功率驱动组成。经数字化后使之成为专用芯片，专门应用于晶闸管并联逆变中频电源的控制。

l 逆变控制参考美国ABB、Ajax公司、日本富士电机等国外先进控制技术，自行开发的逆变控制技术，具有很强的抗干扰能力。

l 控制板为单板全数字集成化控制板，采用数字触发，具有可靠性高、精度高、调试容易、无继电元件等特点,长期工作无温度漂移, 工作点稳定。

l 具有完善的多级保护（水压、缺相、欠压、过流、过压、关断时间、直通、操作联锁等）

l 启动方式为先进的扫频式类它激零压启动，使操作者无需选择启动电压和启动频率就能实现100%的成功启动。

l 可根据负载的变化来调整匹配，提高熔化及加热速度节省电能（10%）。

l 具有下列仪表指示：输出电压表、输出功率表、工作频率表、中频电流表、功率因素表、输入电压表、接地漏电表和故障警示指示。(用电计量仪表安装在变压器和中频电源柜之间)

l 电源启动性能：可靠性的启动性（无论空载、满载）。该电源采用零电压自动扫频式启动方式，并具有频繁启动功能。无论在重载和空载情况下，均保证启动成功率100%。

l 重载时，减小换流角，相对提高电压、减少电流，使电源工作接近最佳值（额定值）轻载时，增大换流角，，相对减少电压、提高电流，使电源工作接近最佳值（额定值）

l 负载特性——中频感应设备采用串联谐振电炉，在上图所示的并联谐振负载中，当电感L（感应器）、补偿电容的值确定后，其谐振的固有频率也就确定，随着负载（感应器）阻抗的变化，固有频率也随着变化，当空炉轻载时频率较低；满炉、冷料重载时频率较高。

l 启动频率跟踪特性--在启动过程中，当启动频率与负载频率最为接近时，启动的成功率越高。而频率是随着负载的变化而变化的。如图示，在此采用扫频启动方式，即发一组含盖负载频率变化范围内的频率启动设备，就不受负载变化的影响，由此启动的可靠性大大提高。如下图所示。

l 采用串联补偿线路以减小输电线路的损耗为了减小中频输电线路上的损耗，逆变器的补偿电容器接成了串联倍压形式。这种接法可以使电炉上的电压比逆变器输出电压提高一倍。这样，在相同的输出功率下输出电流变成原来的50％，从而使中频输电线路上的损耗减小为原来的1/4。

综上所述我公司恒功率数字化电源与其它控制方式电源比较具有：

A.有效的抑制对电网的干扰措施，使电网中任何有电设备不受任何影响。阻抗调节器的作用，可使设备始终运行在最佳状态。

B.与老式线路相比，节电效果明显，可节电10—20%左右。

C.功率因数可达0.93。

D. 电源的启动成功率可达100%；

E.由于了联线极少，故障率可降低90%。

F.调试维修简便。

电源的保护措施包括：

★主回路短路保护

★ 主回路缺相保护

★ 主回路过电流保护

★电网电压高保护

★电网电压低保护

★冷却水温高保护

★冷却水压低保护

★冷却水流量低保护

★可控硅过电压保护

★可控硅过电流保护

★逆变可控硅电流上升率高保护

★逆变可控硅换流时间不足保护

★逆变可控硅反向关断电压时间不足保护

中频电源结构特点：

电源外壳采用德国威图工艺制作，具有外形美观、开关、变频、水冷一体化设计合理的多组合式结构、刚性强、防尘性好、有适当的通风散热措施，并根据用户要求加装空调器。

a.独特的双重门结构将弱电控制与强电（高压）分开，避免强电干扰，柜门与主电断路器联锁从而进一步提高了整个系统运行的可靠性。 

b.布置合理的操作面板，完全消除了设备操作员的视觉疲劳。而内部配置的资料盒更为设备维护提供了方便。

c.“完全封闭”的箱体设计，在确保内部空气充分流通的情况下（散热通风窗均设置过滤）提高了内部环境的清洁。有利地克服了导电性尘埃引起的绝缘失效。对潮湿的环境下使用的电源，其内部配置了电加热器，防止流通空气的湿度大而对端子或接线柱形成腐蚀。

d.集中的供水管路，在保障各部分充分冷却的情况下，布置及走向合理而美观。

E.元器件的安装严格按照工艺要求，合理布局、整洁美观、绝缘性及抗震性均符合国家标准。确保了设备在长期运行中的稳定性。

补偿电容器柜：

补偿电容器柜体整体结构坚固、外表美观，对电容器在绝缘处理上采用双层云母绝缘技术，即使不慎将水喷洒于电容器上，也能保证柜体的绝缘强度。

为了减少大电流回路的损耗,补偿电容器组安装在地下室尽量靠近电炉的位置。电容器全部采用新型大容量无毒介质水冷RFM系列电热电容器，具有单台容量大，介质损耗低，占地面积小等优点。

电容柜安装在炉体最近处，这样可以减小槽路的损耗，提高效率。电容器柜内安有温度监测点，这样确保电源稳定工作。

五.安装说明调试及售后服务

甲方方负责现场电气及冷却水系统的安装，所需材料由甲方自行采购。乙方负责指导安装及调试，合同签订后，乙方设计出适合用户现场情况的设备、工艺平剖面图，并提出土建资料要求，供用户做施工设计之用；设备到达甲方安装完通知乙方商定调试日程。

售 后 服 务：

技术培训

用户可派有一定基础的电气技术人员，或电工来制造厂培训，以熟悉逆变线路及使用调试方法。

本公司在现场调试期间，对用户操作维修人员，进行操作维修方面的技术培训，使用户能熟练地操作，并掌握常见故障的处理方法。

售后服务

提供相关技术服务，对用户进行技术咨询、解答、技术培训、提供相应设计图纸。负责安装、免费调试

常年提供备品备件、易损件。，

保质期内卖方应随时、免费为用户解决设备中出现的各种技术问题，更换损坏元器件；保质期后，卖方应随时为用户解决设备中出现的各种技术问题，更换损坏元器件。

保修期: 一年.

售后服务承诺

  A. 免费保修12个月,提供终身维修,保养服务.

  B. 保修12个月内,正常使用中发生质量故障,我方免费维修,更换损坏件,如遇意外发生故障我方酌收材料成本费,免收维修费用.

  C. 发生故障,及时进行排除修理,乙方保证在甲方通知后2小时内答复，24小时赶到甲方现场进行处理.

  D. 定期检查,在保质期内我方对设备进行一次全面检查和保养,并向甲方提供检查报告.

E. 根据甲方要求及时提供一切零配件,确保甲方设备正常工作及服役.