【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶炼设备，具体涉及一种电炉变压器短网电流检测与故障诊断方法及装置。
技术介绍
1、大型冶金电炉的变压器一般采用主变+串变调压方式。主变一次侧电源电压一般为10kv～35kv；二次侧为低压绕组；三次侧为带切换开关的有载调压绕组，调压档位多达21级。串变高压绕组与主变有载调压绕组串联连接，串变低压绕组与主变低压绕组串接后向电炉电极供电，电压范围为几十伏～几百伏，电流可达数万安。电炉变压器低压侧额定电压以上档位为恒功率段，额定电压以下档位为恒电流段。电炉变压器各档位对应的短路阻抗百分数随着输出电压从高到低而逐渐增大。
2、电炉变压器低压绕组输出电流大、输出端子首尾交错排列，无法采用电磁式电流互感器测量。目前主要采用在主变一次侧或三次侧安装电磁式电流互感器测量，经过电炉变压器档位对应变比折算成低压侧输出电流，或采用柔性大罗氏线圈包围连接低压绕组首端的所有铜管直接测量低压侧电流，或采用小罗氏线圈套在连接低压绕组首端的每根铜管上，所有小罗氏线圈输出串联后，接入积分器测量低压绕组电流。
3、然而，上述方法只能测量电极电流和低压侧绕组电流，因此只能检测是否存在故障电流而无法确定故障位置，导致故障排除费时费力。
技术实现思路
1、本专利技术通过提供一种电炉变压器短网电流检测与故障诊断方法及装置，以解决现有电炉变压器短网故障检测方法只能检测是否存在故障电流而无法确定故障位置，导致故障排除费时费力的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方
3、一方面，提供一种电炉变压器短网电流检测与故障诊断方法，包括如下步骤：
4、获取电炉变压器低压绕组首端各铜管的电流及编号；
5、根据各铜管的电流以及铜管编号与铜瓦编号的对应关系，计算各铜瓦的电流；铜瓦的电流为连接该铜瓦的所有铜管的电流的向量和；
6、当某铜管的电流与铜管平均电流的差值超过第一设定阈值时，判断该铜管存在故障并确定该铜管编号；
7、当某铜瓦的电流与铜瓦平均电流的差值超过第二设定阈值时，判断该铜瓦存在故障并确定该铜瓦的编号。
8、在一些实施例中，所述方法还包括：
9、根据各铜瓦的电流以及铜瓦编号与电极编号的对应关系，计算各电极的电流；电极的电流为连接该电极的所有铜瓦的电流的向量和；
10、当某电极的电流与电极平均电流的差值超过第三设定阈值时，调节该电极插入熔池的深度以使该电极的电流与电极平均电流的差值不超过第三设定阈值。
11、又一方面，提供一种电炉变压器短网电流检测与故障诊断装置，包括：
12、罗氏线圈，安装在电炉变压器低压绕组首端各铜管上；
13、多个积分器，每个积分器的一端分别电连接一个铜管的罗氏线圈；
14、信号调理模块，与所述积分器的另一端电连接，用于对积分器输出的电流模拟信号进行滤波与放大；和
15、电流检测模块，其输入端与所述信号调理模块的输入端电连接，用于：
16、根据各铜管的电流以及铜管编号与铜瓦编号的对应关系，计算各铜瓦的电流；铜瓦的电流为连接该铜瓦的所有铜管的电流的向量和；
17、当某铜管的电流与铜管平均电流的差值超过第一设定阈值时，判断该铜管存在故障并确定该铜管编号；
18、当某铜瓦的电流与铜瓦平均电流的差值超过第二设定阈值时，判断该铜瓦存在故障并确定该铜瓦的编号。
19、在一些实施例中，所述电流检测模块还用于：
20、根据各铜瓦的电流以及铜瓦编号与电极编号的对应关系，计算各电极的电流；电极的电流为连接该电极的所有铜瓦的电流的向量和；
21、当某电极的电流与电极平均电流的差值超过第三设定阈值时，调节该电极插入熔池的深度以使该电极的电流与电极平均电流的差值不超过第三设定阈值。
22、在一些实施例中，所述积分器和信号调理模块设于第一控制箱内，所述第一控制箱设有三个，分别与电炉变压器的三相对应；每个第一控制箱内设有多个积分器和一个信号调理模块，每个第一控制箱内的各积分器分别与对应相的各铜管的罗氏线圈电连接。
23、在一些实施例中，所述电炉变压器包括主变压器和串联变压器；所述主变压器包括主变高压绕组、主变低压绕组和配置有切换开关的主变有载调压绕组；所述串联变压器包括串变高压绕组和串变低压绕组；所述串变高压绕组与主变有载调压绕组串接，串变低压绕组与主变低压绕组串接。
24、在一些实施例中，所述串变高压绕组上设有电流互感器，所述电流互感器与一差动保护装置的第一输入端电连接，所述电流检测模块与所述差动保护装置的第二输入端电连接；所述电流检测模块用于：
25、根据各铜管的电流计算各相低压侧绕组电流；各相低压侧绕组电流为对应相所有铜管的电流的向量和；
26、将计算出的单相低压侧绕组电流传输给所述差动保护装置。
27、又一方面，提供一种计算机装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述方法的步骤。
28、又一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。
29、又一方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述方法的步骤。
30、本专利技术至少具有如下技术效果或优点：
31、1、通过动态测量所有铜管电流，实现铜管电流不平衡度的实时监控和故障定位。通过比较出每根铜管的运行电流与铜管平均电流的偏差，当铜管电流的偏差超过设定的阈值时，报警并显示异常或故障状态的铜管编号，运维人员根据报警提示，对报警铜管回路的所有连接接头是否完好、水冷电缆芯线是否断裂等进行检查，及时排除故障。
32、2、通过动态测量所有铜瓦电流，实现铜瓦电流不平衡度的实时监控和故障定位。通过比较每块铜瓦的运行电流与平均电流的偏差，当铜瓦电流的偏差超过允许阈值时，报警并显示异常或故障状态的铜瓦编号，运维人员根据报警提示，及时处理铜瓦与电极连接处出现的松动，避免铜瓦因接触不良而烧坏。
33、3、通过动态测量三相电极电流，自动控制三相电极电流不平衡度在允许范围内，实现电炉的安全、高效运行。通过比较每根电极的运行电流与平均电流的偏差，当电极电流的偏差超过允许阈值时，自动控制电极插入熔池的深度，精确调节电极电流满足偏差要求。
34、4、主变低压侧绕组电流和串联变压器高压绕组电流接入微机保护装置构成的差动保护装置，实现了对电炉变压器的完全保护。与现有的需要采集变压器的档位，计算每个档位的平衡系数的差动保护装置相比，本申请的差动保护装置简单、可靠、经济性能优、实用性强。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电炉变压器短网电流检测与故障诊断方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的电炉变压器短网电流检测与故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.一种电炉变压器短网电流检测与故障诊断装置，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的电炉变压器短网电流检测与故障诊断装置，其特征在于，所述电流检测模块还用于：
5.根据权利要求3或4所述的电炉变压器短网电流检测与故障诊断装置，其特征在于：所述积分器和信号调理模块设于第一控制箱内，所述第一控制箱设有三个，分别与电炉变压器的三相对应；每个第一控制箱内设有多个积分器和一个信号调理模块，每个第一控制箱内的各积分器分别与对应相的各铜管电连接。
6.根据权利要求3或4所述的电炉变压器短网电流检测与故障诊断装置，其特征在于：所述电炉变压器包括主变压器和串联变压器；所述主变压器包括主变高压绕组、主变低压绕组和配置有切换开关的主变有载调压绕组；所述串联变压器包括串变高压绕组和串变低压绕组；所述串变高压绕组与主变有载调压绕组串接，串变低压绕组与主变低压绕组串接。p>
7.根据权利要求6所述的电炉变压器短网电流检测与故障诊断装置，其特征在于：所述串变高压绕组上设有电流互感器，所述电流互感器与一差动保护装置的第一输入端电连接，所述电流检测模块与所述差动保护装置的第二输入端电连接；
8.一种计算机装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1或2所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1或2所述方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1或2所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种电炉变压器短网电流检测与故障诊断方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的电炉变压器短网电流检测与故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：
3.一种电炉变压器短网电流检测与故障诊断装置，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的电炉变压器短网电流检测与故障诊断装置，其特征在于，所述电流检测模块还用于：
5.根据权利要求3或4所述的电炉变压器短网电流检测与故障诊断装置，其特征在于：所述积分器和信号调理模块设于第一控制箱内，所述第一控制箱设有三个，分别与电炉变压器的三相对应；每个第一控制箱内设有多个积分器和一个信号调理模块，每个第一控制箱内的各积分器分别与对应相的各铜管电连接。
6.根据权利要求3或4所述的电炉变压器短网电流检测与故障诊断装置，其特征在于：所述电炉变压器包括主变压器和串联变压器；所述主变压器包括主变高压绕组、主变低压...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄唯，黄应龙，
申请(专利权)人：长沙有色冶金设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。