Труды КНЦ (Технические науки вып. 6/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 6. С. 29-38. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 6. P. 29-38. может быть организована локальная питающая сеть 35 кВ. Некоторые крупные ДСП получают питание от систем шин 110 кВ [7]. На рис. 2 приведена упрощенная схема электропитания дуговых электропечей от сети 6-10 кВ. Поскольку рабочее напряжение печи составляет 100-800 В и изменяется в указанном диапазоне в зависимости от периода плавки и марки изготовляемой стали, каждая ДСП снабжается электропечным понижающим трансформатором со ступенчатым регулированием вторичного напряжения (ЭПТ). Переключение обмоток, а следовательно, и регулирование напряжения осуществляется под нагрузкой. Трансформатор подключается к сборным шинам распределительного устройства через разъединитель (РД) и автоматический вакуумный выключатель (ВВ) с трансформаторами тока (ТТ-1). В электрооборудование ДСП, помимо печного трансформатора и коммутационной аппаратуры, входят защитные реле, а также различная измерительная аппаратура, присоединяемая к сети через трансформаторы тока (ТТ-1 и ТТ-2) или напряжения (ТН). Здесь же необходимо указать быстродействующую систему автоматического регулирования процесса плавки. Данная система, наряду с переключением ступеней низшего напряжения электропечного трансформатора, обеспечивает возможность регулирования и стабилизации электрического режима ДСП за счет непрерывного и плавного изменения длин горящих дуг и, следовательно, токов фаз печи путем подъема и опускания электродов. Ввиду особенностей технологического процесса электроплавки стали электрооборудование ДСП работает в более тяжелых условиях, чем оборудование общепромышленных электроустановок. Эти особенности включают, во-первых, многократные короткие замыкания (к. з.) электродов на расплавляемый металл, которые являются нормальным эксплуатационным явлением, во-вторых, высокие рабочие токи, сила которых достигает десятки тысяч ампер, что обусловлено низким напряжением горения дуг при высокой мощности печи, и, в-третьих, широкие пределы изменения мощности печи и подаваемого на нее напряжения на разных этапах плавки и в зависимости от марки выплавляемой стали. Таким образом, электрооборудование, применяемое в установках ДСП, рассчитано для работы в условиях многочисленных перегрузок по току вследствие эксплуатационных к. з. и значительных перенапряжений, которые могут быть вызваны частыми колебаниями тока и коммутациями. В связи с этим электропечные трансформаторы имеют усиленную конструкцию, которая позволяет выдерживать возникающие при к. з. механические усилия, а также дополнительный нагрев обмоток, обусловленный толчкообразным режимом работы. Ограничение толчков тока при эксплуатационных к. з. приемлемыми для нормального функционирования электрооборудования значениями, а также устойчивость горения электрических дуг достигается за счет включения реактора (дополнительной индуктивности) последовательно с печным трансформатором со стороны высшего напряжения. Это мероприятие является необходимым для малых ДСП емкостью до 12 т с трансформаторами мощностью до 9 МВА. В случае использования © Губская Е. И., 2023 32 Рис. 2. Принципиальная схема электропитания дуговой сталеплавильной печи Fig. 2. Diagram of an electric arc furnace power supply