Система электроснабжения дуговой трехфазной сталеплавильной печи Советский патент 1991 года по МПК H05B7/148 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системе электроснабжения дуговых сталеплавильных печей.

Целью изобретения является повышение надежности работы печи путем ограничения коммутационных перенапряжений и бросков тока.

На чертеже показана схема электроснабжения дуговой сталеплавильной печи,

Система электроснабжения состоит из трехфазного источника питания 1, к которому подключена обмотка высокого напряжения сетевого трансформатора 2, к обмотке низкого напряжения которого через выключатель ввода 3 подсоединены сборные шины 4, к которым через печной выключатель 5, кабель б, регулировочный трансформатор 7, печной трансформатор 8 подключена дуговая сталеплавильная печь 9 К каждому из трех фазных выводов первичных обмоток трансформатора 7 подключен один из выводов одной из трех цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора 10 и токоограничи- вающего реактора 11, параллельно которым включен токоограничивающий элемент 12 Вторые выводы всех цепочек объединены и заземлены через ограничитель напряжения 13.

Мгновенное значение магнитного потока в стержне магнитопровода однофазного

о

ч о

00

XJ

трансформатора (в трехфазном трансформаторе соотношения подобны) определяется как

Ф - фт cos ((о t + чр) + (Фт cos V ± ±Фост)е-,(1)

где Фгп

Ll1 Dim

Wi Vy Ч-ц/Чц2

амплитудное

значение магнитного уч потока; - активное сопротивление и индуктивность обмотки трансформатора ненагруженного; Vim - амплитуда питающего напряжения; Ф0ст - остаточный поток в стержне магнитопрово- да.

Максимальное значение магнитного потока при включении ненагруженного трансформатора возникает в момент времени col - Лпри 1р 0. В этом случае

Ф 2Фт + Фост 2,5 Фт, Фост 0,5 Фт.

(2)

Уменьшение максимального значения потока Ф, а значит и величины броска тока намагничивания при включении ненагруженного трансформатора, возможно осуществить за счет уменьшения величины остаточного потока Фост. Наибольшая величина остаточного потока зависит от соотношения параметров нелинейного колебательного контура, образованного при отключении трансформаторов 7 и 8 емкостью кабеля 6, емкостью ошиновки и обмоток трансформаторов 7 и 8 и их индуктивностями холостого хода. При некотором значении эквивалентной емкости ко- лебательного контура в результате колебательного процесса между этой емкостью и индуктивностями холостого хода трансформаторов 7 и 8 остаточный поток в стержнях магнитопровода снизится до величины, близкой к нулю, т.е. произойдет размагничивание магнитопроводов трансформаторов 7 и 8.

Перенапряжения при отключении трансформаторов 7 и 8 возникают за счет наложения друг на друга падающих и отраженных волн напряжения в кабеле 6, отражение которых происходит от сопротивлений, намного превосходящих волновое сопротивление этого кабеля: вначале кабеля таким сопротивлением являются разомкнутые контакты печного выключателя 5, в конце кабеля - индуктивность холостого хода трансформатора 7. Установка в начале иди в конце, а при необходимости и в начале и в конце кабеля 6, в зависимости от того,

какое оборудование подлежит защите от перенапряжения, устройств, имеющих малое сопротивление на высоких частотах (фронт волн перенапряжений имеет большую крутизну) и соединенных с землей через активное сопротивление, равное волновому сопротивлению кабеля, позволяет избежать отражения падающих волн за счет того, что падающая волна, проходя через шунтирующий элемент, полностью выделяется на активном сопротивлении ограничителя напряжения, где ее энергия гасится. Таким образом уменьшается амплитуда перенапряжений.

Исходя из вышеизложенного, принцип работы системы электроснабжения дуговой печи заключается в следующем. Снижение броска тока намагничивания в момент включения ненагруженных трансформаторов 7 и

8 осуществляется за счет предварительного размагничивания из магнитопроводов при помощи колебательного контура, образованного индуктивностями холостого хода трансформаторов 7 и 8 и емкостью 10.

При отключении трансформаторов 7 и 8

возникает два процесса: затухающий нелинейный колебательный процесс обмена запасенной энергией между индуктивностями холостого хода трансформаторов 7 и 8 и

конденсаторами 10, в результате чего остаточные потоки магнитопроводов трансформаторов 7 и 8 снижаются до нуля, при размыкании контактов выключателя 5 возникает волна напряжения, распространяющаяся в сторону трансформатора 7 волна проходит по цепочке: шунтирующий элемент 12 - ограничитель напряжения 13, и гасится на активном сопротивлении ограничителя напряжения. Таким образом, отраженная волна напряжения не возникает и амплитуда перенапряжения уменьшается.

Применение изобретения в системах электроснабжения сверхмощных дуговых печей позволит исключить аварийные выходы из строя сетевого и регулировочного автотрансформаторов.

Формула изобретения Система электроснабжения дуговой

трехфазной сталеплавильной печи, содержащая последовательно соединенные трех- фазный источник питания, сетевой трансформатор и печной выключатель, выходы которого соединены кабелем с выводами первичной обмотки регулировочного трансформатора, выводы вторичной обмотки которого соединены с выводами первичной обмотки печного трансформатора, а выводы вторичной обмотки печного трансформатора предназначены для подключения к электродам печи, отличающая- с я тем, что, с целью повышения надёжности работы печи путем ограничения коммутационных перенапряжений и бросков тока, она дополнительно содержит цепочки по числу фаз из последовательно соединенных конденсатора и токоограничивающего реактора, параллельно каждой цепочке подключен шунтирующий элемент, первый вывод каждой цепочки соединен с одним из трех выводов первичной обмотки регулировочного трансформатора а вторые выводы всех цепочек объединены и заземлены через ограничитель напряжения.

Изобретение относится к электротехнике Цель изобретения - повышение надежности работы печи путем ограничения коммутационных перенапряжений и бросков тока Устройство содержит цепочки по числу фаз, состоящие из последовательно соединенных конденсатора 10 и токоограничи- вающего реактора 11 Параллельно каждой цепочке подключен шунтирующий элемент 12 Снижение броска тока намагничивания в момент включения ненагруженных трансформаторов 7 и 8 осуществляется за счет предва- рительного размагничивания их магнитопроводов при помощи колебательного контура, образованного индуктивностями холостого хода трансформаторов 7 и 8 и емкостью 10 При отключении трансформаторов волна напряжения проходит по цепочке шунтирующий элемент 12 - ограничитель напряжения 13 и гасится на активном сопротивлении ограничителя напряжения 1 ил. сл с