Kurzschluss in den Versorgungskreisen von Elektrolichtbogenöfen

Kurzes Netzwerk - ein Draht, der einen elektrischen Ofentransformator mit Elektroden verbindet. Das Kurznetzwerk umfasst:

• Sammelschiene… Es besteht aus rechteckigen Sammelschienen, Kupfer für große Öfen, Aluminium für kleine. Verbindet die Sekundäranschlüsse eines Elektroofentransformators mit festen Schuhen.

• Flexible Kabel. Sie bilden eine Schleife, die die Bewegung der Pfosten ausgleicht, wenn sich die Elektroden bewegen und der Ofen kippt. An abnehmbaren Schuhen befestigt.

• Rohre. Laufen Sie entlang der Ärmel der Gestelle. Versorgen Sie die Elektrodenhalter mit Strom.

Das kurze Netzwerk muss:

1) minimale elektrische Verluste haben;

2) Gewährleistung einer gleichmäßigen Leistungsverteilung auf den Phasen;

3) eine möglichst geringe Induktivität haben, d.h. den höchstmöglichen Leistungsfaktor.

4) haben minimale Materialkosten.

Die aufgeführten Anforderungen an ein kurzes Netzwerk müssen optimiert werden, da viele Punkte miteinander verbunden sind. Beispielsweise widersprechen sich die Punkte 1 und 4.

Die wichtigsten Parameter, die beim Entwurf eines kurzen Netzwerks berücksichtigt werden müssen, sind: Induktivität und Gleichmäßigkeit der Phasenlast.

Die Induktivität eines Kurzschlussnetzes entsteht durch den Wechselstromfluss durch die Stromleiter der Phasen, die in einer Leitung liegen. Daher sind ihre Gegeninduktivitäten nicht gleich, wodurch bei gleichen Strömen in den Phasen die Stärken der einzelnen Lichtbögen unterschiedlich sind. Dies trägt zur Zerstörung der Ofenauskleidung gegenüber dem stärkeren Lichtbogen bei.

Gegeninduktivitäten können stark reduziert werden, wenn die Stromleiter so angeordnet sind, dass die Ströme in ihnen stets in entgegengesetzte Richtungen fließen. Allerdings kann in diesem Fall die Gleichmäßigkeit der Belastung der Phasen gestört sein. die dynamisch oder statisch sein kann. Der erste Grund liegt in der zufälligen Natur der Änderung der Länge der Lichtbögen und ihres Widerstands und kann mit Hilfe eines Systems zur automatischen Anpassung der Betriebsweise des Ofens beseitigt werden. Der zweite entsteht durch die geometrische Asymmetrie der Stromleiter.

Die betrachteten Parameter eines kurzen Netzwerks widersprechen sich sehr oft. In diesem Zusammenhang gibt es speziell entwickelte Schemata für kurze Netzwerke mit optimalen Parameterverhältnissen.

Reis. 1. Schema eines kurzen Netzwerks eines Lichtbogenstahlofens mit Anschluss von Stromdrähten: a – in einem Elektrodenstern; b – im Dreieck der Anschlüsse der Sekundärwicklungen des Transformators des Elektroofens.

Reis. 2. Schema eines kurzen Netzwerks eines Lichtbogenstahlofens mit einer Dreieckschaltung von Stromdrähten an den Elektroden: a – symmetrisch; b – asymmetrisch

In Abb. Die Abbildungen 1 und 2 zeigen optimierte kurze Netzwerkverbindungen.Die Zahlen in den Diagrammen geben Folgendes an: 1 – elektrischer Ofentransformator; 2 – Reifen; 3 – feste Schuhe; 4 Kabel; 5 – abnehmbare Schuhe; 6-Schlauch-Reifen; 7 - Elektrodenhalter, 8 - Elektroden.

In Abb. Die Sekundärwicklungen des Transformators sind in Sternschaltung geschaltet. Die daran angeschlossenen Stromschienen, Kabel und Rohre werden in Phasen gruppiert und an den Elektroden sternförmig verschaltet. Die Schaltung ist die einfachste, weist jedoch eine hohe Induktivität und eine geringe Gleichmäßigkeit der Ladung auf und wird daher nur zum Betreiben von Öfen mit geringer Leistung verwendet.

In Abb. In Abb. 1, b sind die Sekundärwicklungen des Transformators des Elektroofens in einem Dreieck mit benachbarten Anfängen und Enden zusammengefasst. Bei einer solchen Verbindung liegen die Busse mit entgegengesetzten Strömen nebeneinander, was zur Folge hat wobei die Induktivität der Busse, die versuchen, sich gegenseitig auszulöschen, deutlich geringer ist als in dem in Abb. 1 gezeigten Schema. 3.3, a.

In Abb. In Abb. 2, a zeigt ein Diagramm eines kurzen Netzwerks mit einem symmetrischen Dreieck auf den Elektroden, bei dem in den Stromleitern in allen Phasen die Hin- und Rückströme nebeneinander fließen.

Die Gegeninduktivitäten in dieser Schaltung sind viel geringer als in den in Abb. 1, wobei auch die Gleichmäßigkeit der Belastung der Phasen gewährleistet ist. Um das Schema umzusetzen, ist jedoch die Konstruktion des Ofens erheblich komplizierter, da mit zunehmender Anzahl der Kabel ein zusätzlicher vierter Pol erforderlich ist, der sich synchron mit dem ersten Pol bewegt und hohen dynamischen Belastungen standhalten muss.

Dieser Nachteil wird in der Schaltung mit einem asymmetrischen Dreieck auf den Elektroden beseitigt, wie in Abb. 1 dargestellt. 2, geb.In dieser Schaltung wird die Induktivität deutlich reduziert, die Gleichmäßigkeit der Phasenlast wird jedoch deutlich gestört.

Das Optimum ist die Schaltung, die auf die gleiche Weise wie das in Abb. gezeigte Schema aufgebaut ist. 1, und nur darin sind nach dem Sammelschienenpaket die flexiblen Kabel und Rohre der Mittelphase gegenüber den Endphasen angehoben und bilden im Querschnitt ein gleichseitiges Dreieck. Daher sind die Gegeninduktivitäten aller Phasen gleich und eine hohe Gleichmäßigkeit der Phasenlast gewährleistet. Das Schema ist jedoch strukturell komplex und die Zweckmäßigkeit seines Einsatzes ist nur in Hochleistungsöfen gerechtfertigt.

Parshin A.M.