Къса мрежа в захранващите вериги на електрически дъгови пещи

Къса мрежа — проводник, свързващ трансформатор на електрическа пещ с електроди. Късата мрежа включва:

• Шина… Изработен е от правоъгълни шини, мед за големи пещи, алуминий за малки. Свързва вторичните изводи на трансформатор на електрическа пещ с неподвижни обувки.

• Гъвкави кабели. Те образуват контур, който компенсира движението на стълбовете, когато електродите се движат и пещта се накланя. Прикрепен към подвижни обувки.

• Тръби. Бягайте по ръкавите на стелажите. Захранващ ток към държачите на електрода.

Късата мрежа трябва:

1) имат минимални електрически загуби;

2) осигуряват равномерно разпределение на мощността по фазите;

3) имат възможно най -ниската индуктивност, т.е. най -високия възможен коефициент на мощност.

4) имат минимални материални разходи.

Изброените изисквания за къса мрежа трябва да бъдат оптимизирани, тъй като много точки са взаимосвързани. Така например точки 1 и 4 си противоречат.

Основните параметри, които трябва да се имат предвид при проектирането на къса мрежа, са: индуктивност и равномерност на фазовото натоварване.

Индуктивността на къса мрежа възниква поради потока на променлив ток през токовите проводници на фазите, които са разположени в една линия. Следователно техните взаимни индуктивности не са равни, в резултат на което при равни токове във фазите силите на отделните дъги са различни. Това допринася за разрушаването на облицовката на пещта, разположена срещу по -мощната дъга.

Взаимните индуктивности могат да бъдат значително намалени, ако токовите проводници са разположени така, че по всяко време токовете в тях да бъдат насочени в обратна посока. В този случай обаче може да се наруши равномерността на натоварването на фазите. които могат да бъдат динамични или статични. Първият се дължи на случайния характер на промяната в дължините на дъгите и техните съпротивления и може да бъде елиминиран с помощта на система за автоматично регулиране на режима на работа на пещта. Второто възниква в резултат на геометричната асиметрия на токовите проводници.

Разглежданите параметри на къса мрежа много често си противоречат. В тази връзка има специално проектирани схеми на къси мрежи с оптимални съотношения на параметрите.

Ориз. 1. Схема на къса мрежа от дъгова стоманодобивна пещ със свързване на токови проводници: а — в звезда на електродите; b — в триъгълник на клемите на вторичните намотки на трансформатора на електрическата пещ.

Ориз. 2. Схема на къса мрежа от дъгова стоманодобивна пещ с делта връзка на токови проводници върху електродите: а — симетрична; b — асиметрично

На фиг. Фигури 1, 2 показват оптимизирани къси мрежови съединения. Цифрите на диаграмите показват: 1 — трансформатор на електрическа пещ; 2 — гуми; 3 — фиксирани обувки; 4 кабела; 5 — подвижни обувки; 6-тръбни гуми; 7 -електродни държачи, 8 — електроди.

На фиг. 1, а вторичните намотки на трансформатора са свързани със звезда. Свързаните с тях шини, кабели и тръби са групирани на фази и свързани към звезда при електродите. Веригата е най-простата, но има висока индуктивност и ниска равномерност на зареждане, така че се използва само за захранване на пещи с ниска мощност.

На фиг. 1, б, вторичните намотки на трансформатора на електрическата пещ са включени в триъгълник със съседно разположение на началата и краищата.При такава връзка шините с противоположни токове са разположени един до друг, в резултат на което индуктивността на шините, опитвайки се да се гасят помежду си, е значително по -ниска, отколкото в схемата, показана на фиг. 3.3, а.

На фиг. 2, а показва диаграма на къса мрежа със симетричен триъгълник върху електродите, в която предният и обратният ток протичат един до друг в токовите проводници във всички фази.

Взаимните индуктивности в тази верига са много по -ниски, отколкото в схемите, показани на фиг. 1, като е осигурена и равномерността на натоварване на фазите. Въпреки това, за да се приложи схемата, проектирането на пещта се усложнява значително, тъй като с увеличаване на броя на кабелите е необходим допълнителен четвърти стълб, синхронно движещ се с първия стълб, който трябва да издържа на големи динамични натоварвания.

Този недостатък се елиминира във веригата с асиметричен триъгълник върху електродите, показан на фиг. 2, б. В тази схема индуктивността е значително намалена, но равномерността на фазовото натоварване е значително нарушена.

Оптималната е веригата, която е сглобена по същия начин като схемата, показана на фиг. 1, а, само в него, след пакета от шини, гъвкавите кабели и тръбите на средната фаза се повдигат спрямо крайните фази и образуват равностранен триъгълник в напречно сечение. Следователно, взаимните индуктивности на всички фази са еднакви и се осигурява висока равномерност на фазовото натоварване. Схемата обаче е структурно сложна и целесъобразността на нейното използване е оправдана само в пещи с висока мощност.

Паршин А.М.