Электрооборудование электропечной установки

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Электрооборудование электропечной установки

05.12.2019

В электрооборудование электропечной установки входят: печные трансформаторы с устройством для переключения ступеней напряжения под нагрузкой; короткая сеть, соединяющая вторичные выводы печных трансформаторов с электродами печи; плавильная ванна с электродами; вспомогательные цепи и аппараты, служащие для защиты, контроля и управления электропечью.

Руднотермические электропечи получают питание от трехфазной сети переменного тока. Конструкция плавильной ванны электропечи в значительной мере определяет систему электропитания и токоподвода. Трехэлектродные руднотермические печи получают питание от трехфазных печных трансформаторов, а шестиэлектродные печи запитывают от двух трехфазных или трех однофазных трансформаторов.

Печные трансформаторы руднотермических печей для плавки медно-никелевого сырья обычно работают со схемой соединения Д/Д, а также допускают переключение на схему А/Д. Соединение вторичной обмотки трансформатора «треугольником» имеет то преимущество, что в случае короткого замыкания между электродами ток короткого замыкания распределяется на две фазы трансформатора, что уменьшает механические усилия в обмотках и ограничивает их нагрев по сравнению с соединением обмоток на «звезду».

Конструкция печных трансформаторов обеспечивает сохранение постоянной мощности на нескольких высших ступенях напряжения, что является необходимым условием экономичной и высокопроизводительной работы электропечных установок при изменениях технологического режима плавки, так как позволяет выбрать требуемый режим по напряжению без снижения мощности. На низших ступенях напряжения мощность трансформатора снижается пропорционально напряжению.

Новые шести электродные руднотермические печи комплектуют тремя однофазными трансформаторами. При этом каждую пару электродов подключают последовательно к одному трансформатору. Рассмотренную выше электропечь типа РПЗ-ЗЗ-III записывают от однофазных трансформаторов тина ЭОЦНK-21000/35 мощностью 11 000 ква, с первичным напряжением 35000 в, вторичным напряжением 492*218 в. Принципиальная электрическая схема питания шестиэлектродной руднотермической печи изображена на рис. 3.

Коммутационную аппаратуру и печные трансформаторы размещают в электропечной понизительной подстанции, расположенной в непосредственной близости от печи.

Электропечную подстанцию обычно зачитывают от центральной распределительной подстанции кабельными либо воздушными линиями напряжением 10 или 35 кв. В схемах электропечных подстанций, как правило, предусматривают наличие на питающей подстанции высоковольтного выключателя, снабженного соответствующей защитой и обеспечивающего отключение токов короткого замыкания в высоковольтной сети. Высоковольтный выключатель, установленный в цепи печного трансформатора, имеет оперативное назначение (включение и отключение печи в ее рабочих режимах), а также обеспечивает автоматическое отключение электропечной установки при ненормальных и аварийных режимах. В цени печного трансформатора иногда устанавливают специальный переключатель, обеспечивающий переключение обмоток трансформатора с высокой стороны со «звезды» на «треугольник».

Электрическую схему электропечной установки можно разделить на высоковольтный и низковольтный участки. Высоковольтная цепь электросхемы состоит из разъединителя, выключателя, высоковольтной обмотки печного трансформатора с переключателем ступеней напряжении. С высокой стороны подключены измерительные трансформаторы тока и напряжения, питающие цепи электроизмерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматических регуляторов мощности.

Низковольтная часть электросхемы включает в себя низковольтные обмотки печного трансформатора, короткую сеть, электроды и токопроводящую зону расплавленной ванны.

Короткой сетью называют систему проводников, передающих ток рабочего напряжения от источника питании (выводов низкого напряжения печного трансформатора) к рабочей зоне печи, где электрическая энергия превращается в тепловую. При рассмотрении электрических характеристик электропечной установки в состав короткой сети включают также электроды и другие элементы токопровода самой печи. Несмотря на небольшую (несколько метров) длину короткой сети, ее активное и особенно индуктивное сопротивление являются определяющими для таких важных характеристик электропечной установки, как электрический к. п. д. установки и ее коэффициент мощности — cos ф.

В связи с необходимостью пропускания токов большой силы (несколько десятков килоампер) сечение проводников короткой сети принимает значительные размеры, доходящие до нескольких десятков тысяч квадратных миллиметров на одну фазу. Большая сила тока обусловливает появление вокруг проводников сильных магнитных полей, что сопровождается такими нежелательными явлениями, как неравномерная нагрузка проводников и фаз, эффект близости и поверхностный эффект, перенос мощности между фазами и проводниками.

Короткая сеть состоит из шихтового шинного пакета, от которого отходят гирлянды гибких проводников — шлейфов, присоединяющихся к башмакам, закрепленным на траверсе мантеля электрода. От башмаков идут токоведущие водоохлаждаемые медные трубы, соединяемые с контактными щеками электродов.

Важнейшей частью конструкции руднотермической печи являются электроды, служащие для ввода электрической энергии в ванну печи. На электропечах для плавки медно-никелевых руд и концентратов применяют непрерывные самоспекающиеся электроды, представляющие собой цилиндрический железный кожух с выступающими внутрь ребрами, заполненными электродной массой. Кожух электрода изготавливают из отдельных секции. По мере обгорания рабочего конца электрода и его перепуска к кожуху электрода наращивают новую секцию.

Нормальная работа электропечи в значительной степени зависит от физических и химических свойств материала, из которого изготовлены электроды, а также от качества спекании электродной массы. К электродам предъявляют следующие требования: высокая электропроводность; достаточная механическая прочность при высокой температуре; высокая температура начала окисления на воздухе; хорошая химическая стойкость по отношению к продуктам плавки. Указанным требованиям удовлетворяют электроды из углеродистых материалов.

В современных мощных электропечах масса кожуха электрода вместе с заполняющей его электродной массой достигает 15 т, а длина 20 м, что предъявляет повышенные требования к надежности конструкции его крепления. Подвеску электродов и подвод тока к электродам осуществляют при помощи электрододержателей. Важнейшим узлом электрододержатели является зажим, который должен обеспечивать хороший электрический контакт между щекой и электродом. Электрододержатель состоит из восьми контактных щек, к которым подводится ток при помощи медных труб. Трубы служат одновременно для подвода охлаждающей воды к щекам.

Электроды по мере их обгорания перепускают при помощи пружинно-гидравлических механизмов с дистанционным управлением. Передвижение электродов по вертикали в процессе работы печи осуществляется электрическими лебедками либо гидравлическими подъемниками. Гидравлические подъемники и механизмы перепуска электродов питаются от одной системы гидропривода, включающей насосно-аккумуляторную станцию и регулирующую гидроаппаратуру.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: