Устройство для симметрирования токов в системе электроснабжения дуговых сталеплавильных печей Советский патент 1986 года по МПК H02J3/26 

Изобретение относится к системе электроснабжения дуговых сталеплавильных печей. Цель изобретения - расширение пре делов симметрирования токов в системе электроснабжения дуговых стал.еплавильных печей при глубокой динами ческой несимметрии нагрузки. На фиг,1 представлена блок-схема устройства для симметрированияj на фиг.2 векторная диаграмма процесса симметрирования токов в системе электроснабжения дуговых сталепла вильных печей. Устройство для симметрирования то ков в системе электроснабжения дуговых сталеплавильных печей (фигИ) со держит систему 1 электроснабжения, от которой питается дуговая сталеплавильная печь 2 через трехобмоточный печной трансформатор 3, последовательно с,первичными обмотками кото рого включены измерительные, органы 4 (ГОКОВ, выходы измерительньпс органов 4 токов подключены к входам блока 5 контроля несимметрии токов фаз и выбора фаз регулирования, выходы которого подключены к входам системы 6 импульсно-фазового пофазного управления, а выходы последней подключены к управляющим электродам встречно-параллельньпс тиристоров 7, включенных в рассечку линейных проводов , соединяющих симметрирующие обмотки печного трансформатора 3 и фильтры 8 токов третьей гармоники, а к линейным проводам систеьпз электр снабжения подключен блок 9 ф).чшьтров токов пятой и седьмой гармоник 9. Процессы симметрирования токов в системе электроснабжения дуговых сталеплавильных печей поясняются векторными диагргА 1ма мй (фиг, 2), и векторы фазных напря Де .. жений первичных обмоток печного транс форматора 3 .и UCA векторы фазны напряжений вторичных обмоток печного трансформатора 3, питающих . дуговую сталеплавильную печь 2; U 9 Ug и и -векторы фазных напряжений симметрирую1цих обмоток печного транс форматора 3; йд, U.g,, и и - век,торы линейных напряжений симметрирующих обмоток печнрго трансформатора 3; , 1 и 1..д - векторы фазных токов вторичных, питалощих дуговую сталеплавильную печь, обмоток печного трансформатора 3, I.g, Ige и I д- векторы фазных токов первичных обмоток печного трансформатора 3; т 1 и 1. - векторы фазных Токов симметрирующих обмоток печного трансформатора 3/ Устройство работает следующим образом. Неравенство сопротивлений фаз дуговой сталеплавильной печи 2, соединенных по схеме звезда с изолированной нейтралью, вызывает перекос линейных токов Ij, 1ц е. ° ° дулю и фазе (фигИ), при этом возникает перекос фазных токов igc I в обмотках, собранных по схеме треугольник , питающих дуговую сталеплавильную печь 2 (фиг.1 и 2), и, соответственно, фазных токов 1, I и I первичных обмоток, соединенных по схеме треугольник, трехобмоточного печного трансформатора 3. Несимметричные фазные токи t, Igj. и 1,д J являясь векторной суммой тои фазных токов I, ков 1д , Ip и I (, симметрирующих II, обмоток, соединенных по схеме звезда, печного трансформатора. 3, образуют неправильный треугольник токов (фиг.2), вызывая в линейных токах i , ig и i системы электроснабжения токи только прямой и обратной последовательностей, поскольку питание дуговых сталеплавильных печей осуществляется от трехфазной системы напряжений без нулевого провода. Для достижения симметрии линейных токов i, 1, и ij. системы 1 электроснабжения, изменяют по модулю и фазе токи l, Ig и i в симметрирующих обмотках печного трансформатора 3 с помощью встречно-параллельных тиристоров таким образом, чтобы .добиться равенства Аазных токов 1,х. т вс cft ° модулю, т.е. пол гчить равносторонний треугольник этих токов, в результате чего в линейньгх токах системы электроснабжения I т тл ig и i(, имеют место только токи прямой последовательности (фиг.2). Симметрирование линейных токов 1.д IgH 1 системы электроснабжения достигается тем, что из выходов измерительных органов 4 токов сигналы, пронорциональные мгновенным эначениям фазных токов 1 , сА. ступают на входы блока 5 контроля несимметрии токов фаз и выбора фаз регулирования, который определяет наименее и наиболее загруженные фазы, а также вырабатывает сигналы и подает их на регуляторы соответствующих фаз системы 6 импульсно-фа зового пофазного управления, котора изменяет углы отпирания встречно-ла раллельнь.-: тиристоров 7 этих фаз и воздействует на токи симметрирующих обмоток печного трансформатора 3 таким образом, что фазные токи ,, А е токи 1л, 1а и 1„ в сумме составляют фазные токи I , I и .„. Ag вс СА в первичных обмотках печного трансформатора, равные по величине, и эти токи образуют правильный треугольник токов. При равенстве фазных токов В линейных токах I , системы электроснабжения имеют место только токи прямой последовательности, а токи обратной по следовательности отсутствуют. Например, наименьший по величине ток в фазе АВ, наибольший - в фазе СА и средний между наибольшим и наименьшим - в фазе ВС. С выходов измерительных органов 4 токов сигналы, пропорциональные мгновенным значениям токов фаз, поступают на вход блока 5 контроля несимметрии токов фаз и выбора фаз регулирования, который определяет наиболее загруженную фазу, формирует сигналы, пропорциональные разностям между токами наиболее загруженной фазы и токами остальных фаз и подает эти сигналы . на регуляторы фаз А и В системы 6 им пульсно-фазового пофазного управления (СИФПУ). СИФПУ изменяет-углы отпирания соответствующих тиристоров, в результате чего увеличатся токи фаз А и В симметрирующих обмоток печ ного трансформатора 3 таким образом, что фазные токи , 1, и I в пер вичных обмотках, являющиеся векторно суммой токов 1д, 1„ и токов IQ, ig, и lea образуют правильный т-реугольник фазных токов , Igc -ел (фиг.2). Если равенство фазных токов Ig. оказывается недостаточно ным, то аналогичным образом осуществляется изменение токов двух других фаз симметрирующих обмоток печного трансформатора и наступает равенство фазных токов , .и 1. с заданноЙ55 точностью, уменьшая при этом токи об-, ратной пocJ Ieдoвaтeльнocти в линейных I. И I токах I системы электроснабжения дуговых сталеплавильных печей. Предлагаемое устройство для симметриройания токов в системе электроснабжения дуговых сталеплавильных печей, при наличии динамической несимметрии токов, достигающей 20-22%, позволяет снизить эту несимметрию до 1,5-2% за 0,04-0,06 с за счет пофазного управления тиристорами и использовании быстродействующего автоматического устройства управления тиристорами. При наступлении периодов плавки стали со спокойным горением дуг в фазахИ допустимой симметрией линейных токов I., 1 и 1 устройст- во может быть использовано только для компенсации реактивных токов в системе электроснабжения и фильтрации токов высщих гармоник, в частности тока пятой гармоники, генерируемого дугами электропечи. Формула изобретения Устройство для симметрирования токов в системе электроснабжения дуговых сталеплавильных печей, содержащее печной трансформатор со схемой треугольник-треугольник,- фильтры токов высших гармоник, встречно-параллель- ные тиристоры, измерительные органы токов, блок контроля несимметрии токов фаз и выбора фаз регулирования, систему импульсно-фазового пофазного управления, причем выходы системы им- пульсно-фазового пофазного управления подключены к управляющим электродам встречно-параллельных тиристоров, а входы - к выходам блока контроля несимметрии токов фаз и выбора фаз регулирования, входы которого подключены к измерительным органам токов, включенных в линейные провода первичной обмотки печного трансформатора, вторичная обмотка которого подклю- чена к дуговой сталеплавильной печи, фильтры токов пятЬй и седьмой гармо- ик подключены к первичной обмотке печного трансформатора, отличающееся тем, что, с целью расширения пределов симметрирования токов в системе электроснабжения дуговых сталеплавильных печей при глубокой динамической несимметрии нагрузки, печной трансформатор Дополнительно снабжен симметрирующими.

обмотками, соединенными по схеме звезда, которые через встречно-параллельные тиристоры соединены с

фильтрами токов третьей гармоники, соединенными по схеме треугольник.

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения расширение пределов симметрирования &) токов в системах электроснабжения дуговых сталеплавильных печей при глубокой динамической несимметрии нагрузки. Симметрирование линейных токов системы электр9снабжения достцгается тем, что с выходов измерительных органов 4 токов сигналы, пропорциональные мгновенным значениям фазных токов, поступают на входы блока 5 контроля несимметрии токов фаз и выбора фаз регулирования. Система 6 импульсно-фазового пофазного управления изменяет углы отпирания встречнопараллельных тиристоров 7, приводит к выравниванию фазных токов. При этом i в линейных токах системы электроснабжения оказьшаются только токи прямой (Л последовательности. 2 ил. G сз и V. и. I I U4j-|(р( a( сриг.1

lec т lea Be /Tfopb/ (pa3ff6/Jr f/(7/ pjfMe f/Lf U ifg, if с Hff/7pff /fe/ 6/ / /yo/7 i/ f /70 avf o /f 6e/f/r7op0M q}C7jf 6/Jr ffa/rjojf e i/t/ 2, Z (pi/.2