Электрооборудование ДСП

К основному электрооборудованию ДСП относят:

– печь с электродами и ванной;

– понизительный трансформатор;

– дроссели;

– короткую сеть;

– коммутационную, измерительную и защитную аппаратуру.

Принципиальная электрическая схема показана на рис. 4.4. Первичная цепь печи состоит из последовательно соединенных проводов и аппаратов высокого напряжения, дросселя и первичной обмотки трансформатора. Вторичная цепь состоит из последовательно соединенных вторичной обмотки трансформатора, токопроводов короткой сети, соединяющих вторичные выводы трансформатора с электродами печи; электродов и элек-трических дуг.

Рис. 4.4. Принципиальная электрическая схема

электроснабжения и контроля ДСП

Электроснабжение трансформаторов печной подстанции производится от сети 6(10)-35 кВ, а для мощных подстанций – 110 кВ. Цепи измерения и защиты подключены к трансформаторам тока и напряжения.

Для поддержания оптимального режима печи устанавливаются автоматические регуляторы мощности печи. Такие регуляторы воздействуют на механизм передвижения электродов, изменяют длину дуги и поддерживают заданное значение мощности дуговой печи. Для повышения точности регулирования созданы автоматизированные системы управления ДСП. Печные трансформаторы для печей небольшой и средней мощности выполняют трехфазными. Для печей большой мощности применяются группы однофазных трансформаторов, которые позволяют получить повышенный коэффициент мощности за счет более рациональной конструкции короткой сети и независимого регулирования мощности и напряжения каждой фазы. Печные трансформаторы имеют следующие особенности:

– высокое значение номинального тока на стороне низкого напряжения (до десятков и сотен килоампер);

– большой коэффициент трансформации;

– число ступеней и диапазон регулирования напряжения гораздо больше, чем у силовых трансформаторов (напряжение регулируется примерно на 500 %);

– трансформаторы обладают высокой стойкостью против эксплуатационных коротких замыканий с кратностью тока имеют высокую механическую прочность.

Мощные печные трансформаторы имеют принудительное охлаждение с искусственной циркуляцией масла через теплообменник, снабжены устройствами регулирования под нагрузкой (РПН), производящими до 160 переключений в сутки.

Обмотки трехфазных трансформаторов соединяются по схеме «треугольник – треугольник» с возможностью переключения по схеме «треугольник – звезда», что позволяет переводить печь с линейного напряжения на фазное.

Регулирование напряжения на электродах печи и ее электрических характеристик осуществляется с помощью устройства переключения без возбуждения (ПБВ) или РПН. Переключение без возбуждения применяется на печных трансформаторах малой и средней мощности. В трансформаторах большой мощности переключение осуществляется под нагрузкой, для чего трансформатор снабжается автоматическим регулятором напряжения.

Дроссель, или реактор, служит для ограничения бросков тока при эксплуатационных коротких замыканиях и стабилизации горения дуг за счет создания падающей характеристики цепи питания. У работающих непрерывно дуговых печей режим работы дросселя прерывистый, условия его работы тяжелые, поэтому он должен удовлетворять повышенным требованиям термической и механической прочности. Дроссель включается между сетью и линейными зажимами обмотки высокого напряжения трансформатора или в «фазу» – последовательно с данной обмоткой. Чаще всего дроссель располагают в общем кожухе с печным трансформатором.

Короткой сетью называют токопровод от выводов вторичной стороны трансформаторов до электродов дуговой печи. Короткая сеть состоит из участков жестко закрепленных шинопроводов и гибких проводов, соединяющих концы шинопроводов с электродами. Токопроводы короткой сети пропускают очень большие токи (до 100 кА и выше), имеют большое сечение и выполнены в виде пакетов медных лент, медных шин или водо-охлаждаемых труб.

Несмотря на небольшую длину короткой сети, ее активное и особенно индуктивное сопротивления являются определяющей составляющей общего сопротивления участков печной установки. Они оказывают существенное влияние на энергетические показатели работы печи: мощность, коэффициент мощности, КПД и т. д.