Электрический и технологический режимы ДСП находятся в неразрывной взаимосвязи, поскольку особенности горения дуг на разных стадиях плавки оказывают влияние на потребление электрической энергии и создают проблемы электромагнитной совместимости электрооборудования печи с сетью.
Поэтому решение поставленной задачи возможно только после предварительного рассмотрения технологического процесса ДСП. Для этого необходимо представить анализ технологических стадий плавки, дать оценку их влияния на электрические характеристики. Следует привести параметры установленного силового электрооборудования, которые определяют возможности совершенствования алгоритмов системы управления.
Поскольку основной задачей исследований является разработка быстродействующей системы управления электрическим режимом, следует привести описание действующей САУЭР ДСП-180. Важной задачей также являются экспериментальные исследования быстродействия каналов регулирования импеданса и напряжения за счет переключения РПН.
Целесообразно выполнить краткий обзор известных силовых схем печных трансформаторов с тиристорным регулированием напряжения, а также дать характеристику концепции регулирования, направленной на поддержание постоянства реактивной мощности. Следует дать оценку возможностей управления электрическим режимом за счет регулирования индуктивности реактора, подключаемого к первичной обмотке ПТ. Также целесообразно рассмотреть известные системы управления, построенные на основе данного принципа.
В настоящее время выплавка стали в электросталеплавильном цехе ПАО «ММК» осуществляется в двух современных высокоимпедансных дуговых печах ультравысокой мощности серии ULTIMATE, производителем и поставщиком которой является австрийская фирма VAI FUCHS. Общий вид ДСП-180 представлен на рис. 1.
В состав агрегата входят:
– сталеплавильная печь, состоящая из подины, водоохлаждаемой рубашки и свода;
– закрытое распределительное устройство (ЗРУ), состоящее из двух ячеек с вакуумными выключателями на напряжение 35 кВ и ток 2500 А;