Основное электрооборудование дуговой сталеплавильной печи

Основное электрооборудование включено в цепь тока сталеплавильной печи.

Электрические печи включают в себя:

1. Печь сопротивления

2. Систему шин и кабелей, соединяющих печь с печным трансформатором и короткую сеть.

3. Печной трансформатор, имеет возможность регулировать вторичное напряжение путем переключения ответвлений или в мощных печах осуществляется регулировка питающего напряжения.

4. Реактор, ограничивает токи эксплуатационных КЗ, повышает устойчивость горения дуги на стадии расплавления шихты.

5. Коммутационную аппаратуру:

S1 – главный высоковольтный выключатель

S2 – разъединитель

S3 – выключатель или разъединитель шунтирующие реактор по окончании стадии расплавления

6. Токовые трансформаторы высокого и низкого напряжения – Т2, Т3.

В современных электропечных установках электропечной трансформатор Т, L, переключатель ступеней напряжения трансформатора конструктивно объединяют в комплектном электропечном агрегате.

Регулирование электрических режимов дуговой эл. Печи.

Рассмотрение конструкций позволяет показать на возможные способы регулирования её эл. режима:

1. Изменение подводимого напряжения (U_ВТОР на Т).

2. Изменение сопротивления дуги, т.е. изменение ее длины.

В современных установках используются оба способа. Грубая регулировка режима осуществляется переключением ступеней вторичного напряжения трансформатора, точное – с помощью механизма перемещения. Управление механизмами перемещения электродов осуществляется с помощью использования автоматических регуляторов мощности (АРМ).

АРМ должны обеспечивать:

1. Автоматическое зажигание дуг

2. Автоматическое устранение обрывов дуги и эксплуатационного КЗ.

3. Быстродействие около 3 секунд при устранении обрывов дуги эксплутационного КЗ

4. Апериодический характер процесса регулирования

5. Возможность плавно изменять мощность, вводимую в печь, в пределах от 20-125% от номинальной и поддерживать ее с точностью 5%.

6. Остановка электродов при исчезновении U_ПИТ.

Апериодический характер процесса регулирования необходим, чтобы исключить опускание электродов жидкий металл, что может науглеродить его и испортить плавку, а также исключить поломку электродов при контакте их с твердой шихтой. Выполнение этого требования обеспечивает защиту от перечисленных выше режимов при аварийном или рабочем отключении печи.

Как видно их эл. режима печи, активная мощность, потребляемая печью, и мощность дуги имеют четко выраженный экстремум. По этой причине заданное значение активной мощности, вводимой в печь, может быть обеспечено при двух различных значениях КПД и cos. Такая двузначность не позволяет применять для управления печью регуляторы, реагирующие непосредственно на активную мощность. Для стабилизации нужной рабочей точки на электрических характеристиках поддерживают постоянным полное сопротивление фазы (U/I). Такие регуляторы строятся по дифференциальному принципу.

Простейший регулятор:

Двигатель постоянного тока может с помощью механизма перемещения перемещать электрод вверх или вниз. Конденсаторы, включающие двигатель на подъем КВ или вниз КН управляются балансным реле КУ. КУ имеет обмотку тока и обмотку напряжения. В том случае, если ампер-витки этих обмоток одинаковы, контакт балансного реле находится в нейтральном положении, питание на КВ и КН отсутствует, следовательно, двигатель и электрод неподвижны. Данное состояние соответствует заданной величине сопротивления R=U/I. При нарушении требуемого соотношения ампер-витки КУ преобладают, контакт КУ замыкает соответствующую цепь соотв. контактора. Двигатель перемещает электрод вверх или вниз до наступления нового состояния равновесия.