швидше, на максимальній потужності, так як від часу розплавлення залежить як продуктивність ДСП, так і її ККД. Цей період можна проводити на максимальній напрузі, оскільки дуги оточені холодним металом, що захищає футеровку стін і склепіння від їх випромінювання.
У період окислення метал розплавлений і покритий шлаком, дуга довший (5-10 см), режим спокійніше, але випромінювання дуг на футеровку більше, і тому доводиться знижувати потужність і напруга на 15-20%.
У період рафінування метал і стіни дуже гарячі, дуги ще більш подовжуються (до 20-30 см) і сильно випромінюють теплоту на футеровку, яка нагрівається до граничної для матеріалу температури, тому напруга знижують до 50-60 % номінального. Потреба в енергії також сильно падає, потужність печі знижують до 30-50% номінальної.
З викладеного випливає, що необхідно мати можливість регулювати в широких межах потужність печі та її напруга, а її електрообладнання повинно витримувати часті короткі замикання і поштовхи навантаження.
Крім того, слід зазначити, що ДСП є великим і вельми неприємним для енергосистеми споживачем. Вона, як правило, працює з низьким коефіцієнтом: потужності (0,8-0,7); дуга генерує високочастотні коливання, небажані для інших споживачів; потужність, споживана з мережі, змінюється протягом плавки в широких межах; електричний режим печі, особливо в початковий період, неспокійний, з частими короткими замиканнями і обривами дуги.
На рис. 1.1 показана схема живлення ДСП. Так як напруга живлення печі при її роботі потрібно змінювати в досить широких межах, кожну піч постачають своїм регульованим електропічним трансформатором, які мають декілька ступенів вторинної напруги. Електропічний трансформатор є одночасно і знижуючим, оскільки живлення малих печей здійснюється від підстанцій 6-10 кВ, а великих - 35 і навіть 110 кВ. Так як дугові печі, потужність яких досягає декількох десятків тисяч кіловат, працюють при порівняно низьких напругах і великих струмах, електропічні трансформатори розташовують можливо ближче до печей. Тому в сталеплавильних цехах з дуговими печами поруч з останніми будують внутріцехові підстанції, в яких розташовують трансформатори і інше електрообладнання.
У дугової печі коротке замикання (КЗ) електродів на метал - нормальне експлуатаційне явище; в період розплавлення число КЗ доходить до 5-10 в хвилину. Тому необхідно обмежити струм КЗ прийнятним для надійної роботи електрообладнання значенням. Зазвичай намагаються, щоб кратність струму КЗ до номінального струму не перевищувала 3-4. Це досягається введенням послідовно з дугами додаткових індуктивностей. У потужних печах для цієї мети достатньо індуктивності трансформатора і короткої мережі - токоподвода від електропічний трансформатора до електродотримача: ці природні індуктивності настільки великі, що обмежують струм КЗ у найбільших печей до дворазового номінального значення. Тому в потужних печах доводиться дбати про зменшення, наскільки це можливо, індуктивності контуру через зниження коефіцієнта потужності установки, а також про узгодження параметрів трансформатора і вторинного токоподвода.
Рис. 1.1. Електрична схема живлення ДСП.
1 - піч; 2 - пічної трансформатор; 3 - вбудований реактор; 4 - трансформатор струму; 5 - трансформатор напруги; 6-високовольтний вимикач; 7 - роз'єднувачі; 8 - введення високої напруги; 9 - реле захисту від перевантаження.
Навпаки, у малих печей природної індуктивності не вистачає (трансформатор 6-10%, коротка мережу 5-10%, що відповідає 5-6-кратному значенню струму КЗ), і доводиться послідовно з трансформатором включати зі боку високої напруги додаткову індуктивність - реактор з магнітопроводом і масляним охолодженням, що має відносне реактивний опір 15-25%. Так як індуктивність реактора не повинна залежати від струму, його сердечник працює в режимі, далекому від насичення.
Обмеження поштовхів струму при КЗ і стабілізація режиму дуги потрібні тільки в період розплавлення; в інші періоди плавки дуга горить цілком стійко без додаткової індуктивності, поштовхи струму менше (через зниження напруги), КЗ рідкісні. Тому, як правило, паралельно реактору включають контакти, що дозволяють закоротити його, коли він не потрібен.
Електрообладнання установки ДСП працює в більш важких умовах, ніж обладнання загальнопромислових електроустановок, так як воно повинне витримувати численні 2-3-кратні перевантаження по струму. Це відноситься до електропічні трансформатори, реактору, трансформатору струму; їх конструкція повинна бути посиленою в механі...
