Ngắn mạch trong mạch cung cấp của lò điện hồ quang

Mạng ngắn - dây nối máy biến áp lò điện với các điện cực. Mạng ngắn bao gồm:

• Thanh cái… Nó được làm bằng các thanh cái hình chữ nhật, đồng cho lò lớn, nhôm cho lò nhỏ. Kết nối các đầu cuối thứ cấp của máy biến áp lò điện với giày cố định.

• Cáp linh hoạt. Chúng tạo thành một vòng bù cho chuyển động của các trụ khi các điện cực di chuyển và lò nghiêng. Gắn vào giày có thể tháo rời.

• đường ống. Chạy dọc theo tay áo của giá đỡ. Cung cấp dòng điện cho giá đỡ điện cực.

Mạng ngắn phải:

1) có tổn thất điện tối thiểu;

2) đảm bảo phân phối điện năng đồng đều trên các pha;

3) có độ tự cảm thấp nhất có thể, tức là hệ số công suất cao nhất có thể.

4) có chi phí vật liệu tối thiểu.

Các yêu cầu được liệt kê cho một mạng ngắn phải được tối ưu hóa vì nhiều điểm được kết nối với nhau. Ví dụ, điểm 1 và 4 mâu thuẫn với nhau.

Các tham số chính cần xem xét khi thiết kế mạng ngắn là: độ tự cảm và độ đồng đều của tải pha.

Độ tự cảm của một mạng ngắn xảy ra do dòng điện xoay chiều chạy qua các dây dẫn hiện tại của các pha được đặt trong một dòng. Do đó, độ tự cảm lẫn nhau của chúng không bằng nhau, do đó, với dòng điện bằng nhau trong các pha, cường độ của các cung riêng lẻ là khác nhau. Điều này góp phần phá hủy lớp lót của lò nằm đối diện với hồ quang mạnh hơn.

Hiện tượng tự cảm lẫn nhau có thể giảm đi rất nhiều nếu các dây dẫn dòng điện được sắp xếp sao cho các dòng điện trong chúng luôn ngược chiều nhau. Tuy nhiên, trong trường hợp này, tính đồng nhất của tải của các pha có thể bị xáo trộn. mà có thể là động hoặc tĩnh. Đầu tiên là do tính chất ngẫu nhiên của sự thay đổi độ dài của các cung và điện trở của chúng và có thể được loại bỏ với sự trợ giúp của hệ thống tự động điều chỉnh chế độ vận hành của lò. Thứ hai phát sinh do sự bất đối xứng hình học của các dây dẫn hiện tại.

Các tham số được xem xét của một mạng ngắn rất thường mâu thuẫn với nhau. Về vấn đề này, có các sơ đồ mạng ngắn được thiết kế đặc biệt với tỷ lệ tham số tối ưu.

Cơm. 1. Sơ đồ mạng ngắn của lò luyện thép hồ quang có kết nối dây dẫn hiện tại: a — trong một ngôi sao của các điện cực; b — trong một tam giác của các cực của cuộn dây thứ cấp của máy biến áp của lò điện.

Cơm. 2. Sơ đồ mạng ngắn của lò luyện thép hồ quang với kết nối đồng bằng của dây dẫn hiện tại trên các điện cực: a — đối xứng; b — bất đối xứng

Trong bộ lễ phục. Hình 1, 2 hiển thị các kết nối mạng ngắn được tối ưu hóa.Các số trên sơ đồ chỉ ra: 1 — máy biến áp lò điện; 2 — lốp xe; 3 — giày cố định; 4 dây cáp; 5 — giày có thể tháo rời; 6-săm lốp; 7 - giá đỡ điện cực, 8 - điện cực.

Trong bộ lễ phục. 1, và cuộn dây thứ cấp của máy biến áp được nối sao. Các thanh cái, dây cáp và đường ống nối với chúng được nhóm thành các pha và nối sao ở các điện cực. Mạch đơn giản nhất, nhưng nó có độ tự cảm cao và tính đồng nhất thấp của quá trình sạc, vì vậy nó chỉ được sử dụng để cấp nguồn cho các lò công suất thấp.

Trong bộ lễ phục. 1, b, các cuộn dây thứ cấp của máy biến áp của lò điện được bao gồm trong một hình tam giác với vị trí đầu và cuối liền kề nhau. mà điện cảm của các xe buýt, cố gắng dập tắt si của nhau, thấp hơn đáng kể so với sơ đồ thể hiện trong hình. 3.3, a.

Trong bộ lễ phục. Hình 2, a cho thấy sơ đồ của mạng ngắn mạch có tam giác đối xứng trên các điện cực, trong đó dòng điện thuận và dòng điện ngược chạy song song trong các dây dẫn dòng điện ở tất cả các pha.

Độ tự cảm lẫn nhau trong mạch này thấp hơn nhiều so với trong các mạch trong hình. 1, đồng thời đảm bảo tính đồng nhất của tải các pha. Tuy nhiên, để thực hiện sơ đồ, việc thiết kế lò rất phức tạp, vì khi tăng số lượng cáp, cần có thêm cột thứ tư di chuyển đồng bộ với cột thứ nhất, cột này phải chịu được tải trọng động cao.

Hạn chế này được loại bỏ trong mạch có tam giác không đối xứng trên các điện cực, như trong hình. 2, b.Trong mạch này, độ tự cảm giảm đáng kể, nhưng tính đồng nhất của tải pha bị xáo trộn đáng kể.

Tối ưu là mạch, được lắp ráp theo cách tương tự như sơ đồ thể hiện trong hình. 1, và, chỉ trong đó, sau gói thanh cái, các cáp và ống mềm của pha giữa được nâng lên so với các pha cuối và tạo thành một tam giác đều trong mặt cắt ngang. Do đó, độ tự cảm lẫn nhau của tất cả các pha là như nhau và đảm bảo tính đồng nhất của tải pha cao. Tuy nhiên, sơ đồ này có cấu trúc phức tạp và tính hiệu quả của việc sử dụng nó chỉ được chứng minh trong các lò công suất cao.

Parshin A.M.