Zwarcie w obwodach zasilających elektrycznych pieców łukowych

Krótka sieć - przewód łączący transformator pieca elektrycznego z elektrodami. Krótka sieć obejmuje:

• Szyna zbiorcza… Wykonana jest z szynoprzewodów prostokątnych, miedzianych do dużych pieców, aluminiowych do małych. Łączy zaciski wtórne transformatora pieca elektrycznego ze stałymi butami.

• Elastyczne kable. Tworzą pętlę, która kompensuje ruch słupków, gdy elektrody się poruszają, a piec się przechyla. Mocowane do wyjmowanych butów.

• Rury. Biegnij wzdłuż rękawów stojaków. Doprowadzić prąd do uchwytów elektrod.

Krótka sieć musi:

1) mieć minimalne straty elektryczne;

2) zapewnić równomierny rozdział mocy na fazy;

3) mieć możliwie najniższą indukcyjność, tj. najwyższy możliwy współczynnik mocy.

4) mieć minimalne koszty materiałowe.

Wymienione wymagania dla krótkiej sieci muszą zostać zoptymalizowane, ponieważ wiele punktów jest ze sobą połączonych. Na przykład punkty 1 i 4 są ze sobą sprzeczne.

Głównymi parametrami, które należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu krótkiej sieci, są: indukcyjność i równomierność obciążenia fazowego.

Indukcyjność krótkiej sieci powstaje w wyniku przepływu prądu przemiennego przez przewody prądowe faz znajdujących się w jednej linii. Dlatego ich indukcyjności wzajemne nie są sobie równe, w wyniku czego przy równych prądach w fazach różne są moce poszczególnych łuków. Przyczynia się to do zniszczenia wyłożenia pieca znajdującego się naprzeciwko mocniejszego łuku.

Wzajemne indukcyjności można znacznie zmniejszyć, jeśli przewodniki prądowe są ułożone w taki sposób, że prądy w nich są zawsze skierowane w przeciwnych kierunkach. Jednak w tym przypadku równomierność obciążenia faz może zostać zakłócona. który może być dynamiczny lub statyczny. Pierwszy wynika z losowego charakteru zmian długości łuków i ich rezystancji i można go wyeliminować za pomocą systemu automatycznego dostosowywania trybu pracy pieca. Drugi powstaje w wyniku geometrycznej asymetrii przewodów prądowych.

Rozważane parametry krótkiej sieci bardzo często są ze sobą sprzeczne. W związku z tym istnieją specjalnie zaprojektowane schematy krótkich sieci o optymalnych stosunkach parametrów.

Ryż. 1. Schemat krótkiej sieci stalowego pieca łukowego z podłączeniem przewodów prądowych: a — w gwiazdę elektrod; b — w trójkącie zacisków uzwojeń wtórnych transformatora pieca elektrycznego.

Ryż. 2. Schemat krótkiej sieci stalowego pieca łukowego z połączeniem w trójkąt przewodów prądowych na elektrodach: a — symetryczny; b — asymetryczny

na ryc. Rysunki 1, 2 przedstawiają zoptymalizowane krótkie połączenia sieciowe.Liczby na schematach oznaczają: 1 — transformator pieca elektrycznego; 2 — opony; 3 — buty stałe; 4 kable; 5 — wyjmowane buty; Opony 6-dętkowe; 7 - uchwyty elektrod, 8 - elektrody.

na ryc. 1, a uzwojenia wtórne transformatora są połączone w gwiazdę. Podłączone do nich szyny zbiorcze, kable i rury są pogrupowane w fazy i połączone w gwiazdę na elektrodach. Obwód jest najprostszy, ale ma wysoką indukcyjność i niską równomierność ładowania, dlatego służy tylko do zasilania pieców małej mocy.

na ryc. 1, b, uzwojenia wtórne transformatora pieca elektrycznego zawarte są w trójkącie z sąsiadującym położeniem początków i końców. W takim połączeniu szyny o przeciwnych prądach znajdują się obok siebie, w wyniku w którym indukcyjność autobusów próbujących się nawzajem zgasić si jest znacznie niższa niż na schemacie pokazanym na ryc. 3.3, za.

na ryc. 2 a przedstawia schemat krótkiej sieci z symetrycznym trójkątem na elektrodach, w której prądy do przodu i do tyłu płyną obok siebie w przewodach prądowych we wszystkich fazach.

Wzajemne indukcyjności w tym obwodzie są znacznie mniejsze niż w obwodach pokazanych na rys. 1, przy jednoczesnym zapewnieniu równomierności obciążenia faz. Aby jednak zrealizować schemat, konstrukcja pieca jest znacznie skomplikowana, ponieważ wraz ze wzrostem liczby kabli wymagany jest dodatkowy czwarty biegun, poruszający się synchronicznie z pierwszym biegunem, który musi wytrzymać duże obciążenia dynamiczne.

Ta wada jest wyeliminowana w obwodzie z asymetrycznym trójkątem na elektrodach, pokazanym na ryc. 2, b.W tym obwodzie indukcyjność jest znacznie zmniejszona, ale równomierność obciążenia faz jest znacznie zaburzona.

Optymalny jest obwód, który jest montowany w taki sam sposób, jak schemat pokazany na ryc. 1, i tylko w nim, za pakietem szyn zbiorczych, giętkie kable i rury fazy środkowej są uniesione względem faz końcowych i tworzą w przekroju trójkąt równoboczny. Dzięki temu wzajemne indukcyjności wszystkich faz są takie same i zapewniona jest wysoka równomierność obciążenia faz. Jednak schemat jest strukturalnie złożony, a celowość jego zastosowania jest uzasadniona tylko w piecach dużej mocy.

Parszin AM