На рисунке 1.7 показана схема электропитания дуговой сталеплавильной печи.
ПТ – печной трансформатор; ВВР – высоковольтный разъеденитель; ГВВ – главный высоковольтный выключатель; ТН – трансформатор напряжения; ТТ1 и ТТ2 – трансформаторы тока; ШМВ – шунтирующий масляный выключатель; МВΔ, МВ – масляные выключатели; КС – короткая сеть.
Высоковольтный разъединитель (ВВР) – служит для отключения электропечной установки от шин высокого напряжения на период ремонта печи, механического и электрического оборудования.
Напряжение от высоковольтного распределительного устройства по линии (схемы электропитания) подаётся к печной подстанции в которой размещается понижающий печной трансформатор и вспомогательное электрооборудование.
Схема включения электропечи предусматривает:
- учёт активной и реактивной электроэнергии с высокой стороны печного трансформатора;
- измерение активной мощности;
- измерение напряжения на высокой и низкой стороне печного трансформатора;
г) сигнализацию положения высоковольтного выключателя и предупреждающую сигнализацию о превышении температуры масла печного трансформатора и срабатывании газового реле. Питание постоянным током цепей сигнализации и управление осуществляется от блока питания типа БПН – 1002, установленного отдельно.
Пониженный до 407 В ток подаётся непосредственно к электропечи. Сила тока на этом участке электрической печи до 28,4 кА, вследствие чего на участке от печного трансформатора до электродов имеют место значительные потери мощности. Для уменьшения этих потерь печную подстанцию максимально приближают к печи, а участок цепи от трансформатора до электродов делают возможно более короткой (короткая сеть).
Таким образом электрическая схема ДСП включает следующее оборудование:
- понизительные трансформаторы со встроенными дросселями, служащими для увеличения индуктивного сопротивления сети и улучшения условия горения дуг.
- короткую сеть, соединяющую вторичные выводы трансформатора с электродами печи.
- коммутационную, измерительную и защитную аппаратуру, провода высокого и низкого напряжения.
Печной трансформатор. Служит для преобразования электроэнергии высокого напряжения в энергию низкого напряжения. Понизительные печные трансформаторы вследствие особых условий работы характеризуются рядом особенностей:
- большая величина номинальной силы тока на стороне низкого напряжения;
- повышенное индуктивное сопротивление обмоток, необходимое для ограничения силы токов короткого замыкания не больше 3,5 А/мм2 кратной величины по отношению к номинальной силе тока так как сталеплавильные печи работают с частым замыканием электродов на шихту при зажигании дуги и обвале шихты в период расплавления;
- повышенная механическая прочность крепления обмоток и отводов, рассчитанных на частые толчки токов и короткие замыкания;
- возможность регулирования напряжения под нагрузкой в широких пределах.
Трансформатор состоит из трёх обмоток высокого напряжения, выполненных из медного провода относительно небольшого сечения и трёх обмоток низкого напряжения, выполненных из шин большого сечения.
На первичной обмотке имеется ряд отпаек разного числа витков, что позволяет изменять соотношение числа витков первичной и вторичной обмоток и величину вторичного напряжения. Все шесть обмоток посажены на связанные между собой три сердечника (магнитопровода). Магнитопровод трансформатора (остов трансформатора) шихтуется из пластин холоднокатаной стали толщиной 0,35 мм. Обмотка трансформатора концентрическая. Первой на стержне располагают обмотку НН, выполненная двухходовой винтовой из медных проводников с бумажной изоляцией. Отводы обмоток ВН из реактора выполняются из гибкого медного кабеля. Для предупреждения изломов и обрывов в месте присоединения к переключателю отводы заканчиваются гибкими связями (демпферами).
Сердечник трансформатора с обмотками помещён в плотно закрываемый кожух, заполняемый трансформаторным маслом. Масло является хорошим электрическим изолятором и обладает большой теплопроводностью, что обеспечивает отвод тепла от катушек и сердечника трансформатора. Трансформатор нагревается за счёт потерь мощности на активное сопротивление медных обмоток и на перемагничивание сердечника.
Над трансформатором установлен соединённый с ним бак-расширитель в котором содержится резерв масла. Этим обеспечивается постоянное заполнение маслом всего объёма трансформатора и уменьшается поверхность соприкосновения масла с воздухом. В случае повреждения или оголения обмоток происходит разложение масла с выделением газа. О появлении газов в трансформаторе сигнализирует газовое реле, установленное в верхней части бака трансформатора. Газовое реле при появлении небольшого количества газов – продуктов разложения масла подаёт предупредительный сигнал. Для ограничения силы токов короткого замыкания в трансформатор встроен дроссель, включение и выключение которого осуществляется специальным шунтирующим контактором.
Для питания цепи защиты, контроля и измерения, а также регулятора мощности дуги установлен трансформатор тока. Печной трансформатор оборудован также приборами контроля уровня и температуры масла. Для защиты рабочих обмоток и переключающего устройства от перенапряжений, наводимых со стороны обмотки высокого напряжения на трансформаторе установлены вентильные разрядники.
Устройство для переключения ступеней напряжения. Предназначено для ступенчатого изменения мощности, выделяющейся в дугах. Регулирование мощности осуществляется переключением схемы соединения первичных обмоток трансформатора (со «звезды» на «треугольник» и наоборот).
Переключение ступеней напряжения трансформатора (ПСН) осуществляется дистанционно. ПСН необходимо производить при отключенном высоковольтном выключателе, для чего в схеме управления ПСН предусмотрена блокировка, исключающая возможность работы переключателя при включенном выключателе.
Управление ПСН может быть осуществлено также в ручную при помощи рукоятки, расположенной на приводном механизме.
Дроссель. Служит для ограничения эксплуатационных бросков тока КЗ и стабилизации горения дуги в период расплавления шихты. В остальные периоды плавки, когда печь работает на жидком металле электрический режим является относительно спокойным. Дроссель шунтируется с помощью шунтирующего масляного выключателя. Величина относительного индуктивного сопротивления 10%. Чтобы индуктивность дросселя не падала с увеличением силы тока, дроссель выполнен с малой индукцией в стальном сердечнике и встроен в трансформатор. Обмотка дросселя вместе с сердечником и обмоткой трансформатора погружена в масло.
Шунтирующий масляный выключатель. Для подвода от высоковольтного распределительного устройства к печному трансформатору применимы разъединители, выключатель мощности и высоковольтный кабель. Кроме разъединителей, установленных в питающей цепи, в целях техники безопасности предусмотрена установка заземляющих разъединителей.
Выключатель мощности. В схеме питания электропечи, установлены два трехфазных выключателя мощности. Один выключатель расположен 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 других такого рода случаях.
Второй оперативный выключатель, расположенный в непосредственной близости к печи служит для дистанционного отключения ее при переходе со схемы “треугольник” на схему “звезда”, при окончании плавки, снятии шлака, садке материалов завалочным краном. В то время как от выключателя, выключающего печь в аварийных режимах требуется высокая надежность, от оперативного выключателя наряду с надежностью требуется высокая износоустойчивость.
Защита от перегрузок по току выполнена на трёх токовых реле и реле времени. При такой настройке защиты при возникновении эксплуатационных коротких замыканий (КЗ) после срабатываний токовых реле с выдержкой времени 7–8 секунд подаётся звуковой сигнал, затем через 10 секунд отключается оперативный выключатель.
Аварийные отключения выключателя кроме отключения при длительных эксплуатационных КЗ происходят также при срабатывании на отключение газового реле ПТ, при наклоне печи, оперировании ПСН ПТ и при отключении ключа сталевара, разрешающего включение высоковольтного выключателя.
Выключатель в комплексно-распределительном устройстве допускает частые оперирования и служит как для оперативных включений и отключений электропечи, так и для отключений электропечи при длительных перегрузках печного трансформатора по току и других аварийных состояниях установки. При расположении комплексно-распределительного устройства с оперативным выключателем у электропечи, защиту от аварийных КЗ на стороне высокого напряжения ПТ осуществляет другой выключатель, находящийся на цеховой подстанции на фидере, питающем электропечь. При расположении комплексно-распределительного устройства на цеховой подстанции оперативный выключатель одновременно осуществляет и защиту от аварийных КЗ на стороне высокого напряжения фидера электропечи при условии если проведена проверка комплексно – распределительного устройства на динамическую, термическую устойчивость и допустимую мощность отключения.
Заземление электропечи. Заземляющее устройство выполнено одним общим для установок высокого и низкого напряжения. В качестве заземляющих устройств используются естественные заземлители металлоконструкции и другие сооружения, имеющие надёжное соединение с землёй, а также оболочки кабелей и их нулевые жилы.
Воздушные разъединители. Служат для отключения и заземления электропечной установки, на линии которой предстоит провести ремонтные работы. Отключение разъединителей и заземление установки осуществляется при выключенном выключателе мощности. При включенном и отключенном положениях, ножи запираются специальным зацепом, что исключает самопроизвольное открытие или закрытие
Загрузка...
