Доменное пр-во
Электрометаллургия
Конвертерное пр-во
Разливка стали
Популярные материалы

Устройство для переключения ступеней напряжения предназначено для ступенчатого изменения мощности, выделяющейся в дугах. Регулирование мощности может осуществляться либо переключением схемы соединения первичных обмоток трансформатора (со «звезды» на «треугольник» и наоборот), либо включением и отключением части витков первичных обмоток и изменением коэффициента трансформации.

Переключением первичной обмотки трансформатора с «треугольника» на «звезду» вторичное напряжение уменьшается в ]/3 раза. Если при этом общее сопротивление цепи не изменяется, то в 1/3 раза уменьшается и сила тока, в результате чего мощность дуги уменьшается в 3 раза. Такое переключение возможно только при отключенной нагрузке. В трансформаторах, переключаемых под нагрузкой, вторичное напряжение регулируют только изменением числа включенных витков первичной обмотки. Переключать витки вторичной обмотки под нагрузкой невозможно вследствие очень больших токов.

При переключении под нагрузкой для перестановки переключателя с одного контакта на другой необходимо на какой-то момент времени либо разорвать цепь, либо часть обмотки замкнуть накоротко одновременным включением двух соседних контактов. Разрыв цепи под нагрузкой сопровождается образованием дуг, разрушающих контакты. Поэтому на практике пользуются вторым способом.

На переключателе имеются два подвижных контакта, которые в рабочем положении замкнуты с одним и тем же контактом обмотки. При переключении подвижные контакты перемещаются на соседний контакт обмотки последовательно и на какое-то время часть обмотки замыкается накоротко.

Чтобы ограничить силу тока в режиме короткого замыкания, обмотку делят на большое число секций и тогда разность потенциалов между соседними секциями и сила тока невелики. По этой причине число ступеней напряжения у трансформаторов с переключением под нагрузкой исчисляется десятками.

Аппарат для переключения напряжения без нагрузок достаточно прост, но у него также должен быть электрический привод, являющийся довольно сложным элементом, и поэтому в целом по сложности аппарат приближается к регулятору, работающему под нагрузкой. Регулятор несколько дороже, но позволяет без отключения выключателя переходить с одного режима на другой, что снижает износ выключателя, предотвращает охлаждение металла, ускоряет процесс переключения.

Дроссель. При неустойчивых режимах работы печей малой и средней емкости необходимо включать дополнительное индуктивное сопротивление — дроссель. В современных устройствах дроссель встраивают в трансформатор.

Величина относительного индуктивного сопротивления дросселей колеблется в пределах от 5 до 30%. Чтобы индуктивность дросселя не падала с увеличением силы тока, дроссель выполняют с малой индукцией в стальном сердечнике. Обмотку дросселя вместе с сердечником и обмоткой трансформатора погружают в масло.

Выключатель, шунтирующий дроссель. После того, как оканчиваются обвалы шихты и в ванне печи появляется жидкий металл, дроссель шунтируют с помощью специально встроенного в трансформатор приспособления с контактором. В установках, не имеющих такого приспособления, устанавливают шунтирующий выключатель.

Линия высокого напряжения. Для подвода тока от высоковольтного распределительного устройства к печному трансформатору применяют разъединители, выключатели мощности и высоковольтный кабель. Кроме разъединителей, устанавливаемых в питающей цепи, в целях техники безопасности предусматривают установку заземляющих разъединителей.
Электромагнитный выключатель
Рис. 1. Электромагнитный выключатель; а - схема выключателя; б - схема дугогасящей камеры; А, Б, В и Г - положения дуг

Выключатель мощности. В схеме питания электропечи, как правило, устанавливают два трехфазных выключателя мощности. Один выключатель располагают в высоковольтном распределительном устройстве на отходящей линии, питающей печь. Он служит для отключения печи при аварийных режимах, т. е. при коротких замыканиях. Когда сила тока превышает допустимые значения, при перегревах трансформатора, бурном выделении газа в трансформаторе (витковое замыкание) и в других такого рода случаях. Второй оперативный выключатель, располагаемый в непосредственной близости к печи, служит для дистанционного отключения ее при переходе со схемы «звезда» на схему «треугольник» или наоборот, при окончании плавки, снятии шлака, садке материалов завалочными машинами.

В то время как от выключателя, выключающего печь в аварийных режимах, требуется высокая надежность, от оперативного выключателя наряду с надежностью требуется высокая износоустойчивость. В настоящее время в качестве оперативных масляных выключателей для печей большой емкости, работающих при первичном напряжении трансформаторов 35 кВ, в качестве оперативных применяют воздушные выключатели, а для печей малой и средней емкости с первичным напряжением печных трансформаторов 6-10 кВ — электромагнитные выключатели.

Воздушный выключатель. Основной элемент выключателя — гасительная камера. Для отключения подают импульс на отключающую катушку, которая открывает клапан, выпускающий сжатый воздух из резервуара через отверстие в изоляционный цилиндр воздух давит на поршень и, преодолевая силу пружины, поднимает вверх контакт. При разрыве контактов возникает дуга, вытесняемая потоком сжатого воздуха через отверстия во внутренние полости контактов.

После того как величина силы переменного тока проходит через нуль, дуга уже не зажигается. Недостатком воздушных выключателей является необходимость установки для компрессии, осушки и очистки воздуха, состоящей из двух компрессоров высокого давления (рабочего и резервного), резервуара сжатого воздуха, устройств для осушки и очистки воздуха. Так, освоенный Ленинградским заводом «Электроаппарат» печной выключатель мощности типа ВВП-35 мощностью 35 кВт требует на одно отключение 1500 л воздуха при давлении 2,1 Мн/м2 (21 ат).

Источник [4] → список литературы.

Вернуться в начало статьи: оборудования дуговых сталеплавильных печей
Читайте также по этой теме:

Вернуться в начало раздела: Электропечи
Вернуться на главную: Черная металлургия