По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.74

Особенности электроснабжения и электрооборудования дуговых печей постоянного тока

Абдулвелеев И.Р. Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск, Челябинская область, E-mail: abdulveleev@rambler.ru

Работа посвящена особенностям электроснабжения и электрооборудования дуговых печей постоянного тока. Произведен сравнительный анализ схем источников питания для дуговых печей постоянного тока. Рассмотрены известные способы по уменьшению потребляемой реактивной мощности и фильтрации высших гармоник тока, потребляемых дуговыми печами постоянного тока. Приведены результаты осциллографирования токов и напряжений, полученных в ходе экспериментальных исследований на действующей дуговой печи постоянного тока ДПС-12. Произведен анализ гармонического состава сетевого тока и искажений синусоидальности кривой напряжения на шинах 10 кВ, дана оценка содержания интергармонических составляющих в сетевом токе при работе печи на различных стадиях технологического режима.

Литература:

1. Ricardeau F. New Strategy of Control at low Flicker Level for DC Electrical Arc Furnace Converter / F. Ricardeau, Y. Cheron, J. du Parc, et al. // Industrial Technology, Proceedings of the IEEE International Conference on China. – Guangzhou, 1994. – pp. 500–504.

2. Caprinelli G. AC and DC Arc Furnaces: a Comparison on Some Power Quality Aspects / G. Carpinelli, M. DiManno, P. Verde, et al. // Power Engineering Society Summer Meeting IEEE. – Edmonton, 1999. – pp. 499–506.

3. Djeghader Y. Harmonics Mitigation Using the DC Power Supply Case Electric Arc Furnace / Y. Djeghader, H. Labar // Acta Electrotechnica. – 2013. – N 54(2). – pp. 109–113.

4. Ladoux P.A. Comparative Study of AC/DC Converters for High-Power DC Arc Furnace / P. Ladoux, G. Postiglione, H. Foch // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 2005. – Vol. 52, No. 3. – pp. 747–757.

5. Scaini V. High Current DC Choppers in the Metals Industry / V. Scaini and T. Ma // Conference Record of the 2000 IEEE Industry Applications Conference on Italy. – Rome, 2002. – pp. 2629–2636.

6. Sparkes J.K. Comparison of Controlled Rectifier and Chopper Power Supplies for DC Smelting Furnace Applications / J.K. Sparkes // Memorial University of Newfoundland. – St. John’s, 2005. – 220 p.

7. Rodrigues J.R. Large Current Rectifiers: State of the Art and Future Trends / J.R. Rodrigues, J. Pontt, C. Silva, E.P. Wiechmann // IEEE Transactions On Industrial Electronics. – 2005. – Vol. 52, No. 3. – pp. 738–746.

8. Mattavelli P. Design Aspects of Harmonic Filters for High-Power AC/DC Converters / P. Mattavelli // Proceedings of the IEEE Power Engineering Society Summer Meeting on USA. – Seattle, 2000. – pp. 795–799.

9. Mattavelli P. Analysis of Interharmonics in DC Arc Furnace Installations / P. Mattavelli, L. Fellin, P. Bordignon // Proceedings of the 8th International Conference on Harmonics and Quality of Power (ICHQP ‘98) on Greece. – Athens, 1998. – pp. 1092–1099.

10. Жежеленко И.В. Учет отклонений параметров фильтрокомпенсирующих устройств при решении вопросов минимизации высших гармоник / И.В. Жежеленко, Ю.Л. Саенко, Н.А. Барвинский // Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки. – 2004. – № 14. – С. 1–8.

(Продолжение)

Для проверки основных теоретических положений и оценки энергетических показателей ДППТ выполнен ряд экспериментов на действующей печи ДПС-12. Ниже приведено описание установки, а также измерительных и регистрирующих приборов, задействованных в эксперименте.

Электрическая схема источника питания дуговой печи постоянного тока ДПС-12 (рис. 11) состоит из печного трансформатора Т1, двух шестипульсных тиристорных выпрямителей ШВ1 и ШВ2, включенных по мостовой схеме, тиристорного коммутатора ШВ3 и сглаживающих реакторов Р. Трехобмоточный печной трансформатор ЭТЦПК-12500 / 10 укомплектован переключающим устройством, изменяющим схему и группу соединений первичной обмотки с Д/Д – 0 на У /Д – 11, а также устройством РПН. Это позволяет регулировать вторичное напряжение трансформатора в диапазоне от 120 до 320 В. В баке трансформатора установлен добавочный реактор мощностью 321 кВА.

Блоки тиристорных преобразователей размещены в выпрямительных шкафах ШВ1 и ШВ2 и подключены к гальванически развязанным вторичным обмоткам печного трансформатора, соединенных в треугольник. Каждое плечо мостового выпрямителя включает в себя 6 параллельно включенных тиристоров типа Т253- 1250-20-42 УХЛ2 с водяным охлаждением. Независимые секции выпрямителей могут соединяться последовательно или параллельно посредством переключения секционных ключей ШВ3. Это позволяет снижать напряжение источника и увеличивать ток дуги в два раза. Каждая фаза коммутатора содержит 4 параллельно включенных тиристора, которые позволяют выбирать схему соединения выпрямителя. Также в шкафу ШВ3 расположены платы системы управления выпрямителями.

В цепи постоянного тока установлен сдвоенный сглаживающий реактор Р, имеющий различные значения индуктивности в зависимости от схемы включения выпрямителей и величины тока дуги.

Как указывалось выше, выпрямители ШВ1 и ШВ2 могут включаться как на последовательную, так и на параллельную работу (рис. 12). Последовательное включение мостов используется для получения длинной дуги на стадии проплавления колодцев (прорезки) и позволяет установить напряжение дуги порядка 650 В. При этом система управления тиристорами посредством быстродействующего регулятора тока поддерживает ток дуги равным 10 кА. Длительность стадии составляет порядка 15–20 мин. при первой завалке и 10–15 мин. после второй.

Для Цитирования:
Абдулвелеев И.Р., Особенности электроснабжения и электрооборудования дуговых печей постоянного тока. Главный энергетик. 2019;6.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: