Достаточно эффективными, как показывает современная практика, признаны металлургические мини-заводы мощностью 600–2000 тыс. т/год. Они представляют собой промышленные модули, состоящие из: дуговой сталеплавильной печи (ДСП), агрегата «ковш-печь» (АКП), машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), системы статической компенсации реактивной мощности (ССКРМ), главной преобразующей подстанции (ГПП). Основное потребление электроэнергии в технологическом процессе выплавки стали приходится на долю ДСП со средним удельным показателем 385 кВА∙ч/т [1]. Авторы выяснили на примере металлургического завода ОАО «АМУРМЕТАЛЛ» г. Комсомольска-на-Амуре, что это составляет приблизительно 60–80% от затрат электроэнергии на производство готовой продукции, в зависимости от состава шихты и интенсивности производства. Очевидно, что рациональное потребление электроэнергии будет способствовать снижению себестоимости продукции сталелитейной промышленности.
Электросталеплавильный цех завода ОАО «АМУРМЕТАЛЛ» оснащен печью ДСП-125 производства итальянской фирмы CONCAST, упрощенная однолинейная схема электроснабжения которой изображена на рис. 1. Печной трансформатор (ПТ) марки TAMINI – трехфазный, двухобмоточный, номинальной мощностью 120 МВА при напряжении 35 кВ с высокой стороны. Соответственно условиям эксплуатации, ПТ рассчитан на длительную работу в режиме к.з., при резкопеременной, несимметричной нагрузке.
Электроды печи подключены к зажимам низкого напряжения вторичной обмотки (ВО) ПТ через короткую сеть (КС). Первичная обмотка (ПО) снабжена восемнадцатью отпайками, подключенными к ступенчатому регулятору под нагрузкой (РПН), который позволяет варьировать напряжением на зажимах ВО от 590 до 1200 В. Для повышения индуктивности контура (ПО) в его цепь последовательно подключен печной реактор (ПР), что помогает поддерживать непрерывность дуги при переходах фаз напряжения сети через «ноль». ПР производства TAMINI максимальной мощностью 20 МВАр, с помощью встроенного шестиступенчатого переключателя без возбуждения (ПБВ) позволяет регулировать собственную индуктивность от нуля до 14,7 мГн. Автоматизированная система управления (АСУ) ДСП на основании непрерывного анализа импеданса дуги оперирует РПН и взаимно-независимыми гидравлическими приводами электродов, тем самым стремясь поддерживать ток дуги в заданных рабочих координатах.