Электрометаллургия

Дроссель и печной трансформатор

Дроссель включают последовательно перед печным трансформатором для стабилизации дуг и ограничения толчков токов, возможных при обвалах шихты, когда электрод непосредственно соприкасается с металлом. По окончании плавления дроссель шунтируют при помощи вспомогательного масляного выключателя. В отличие от трансформатора дроссель имеет только одну обмотку первичного напряжения, которая размещена на сердечнике, погружаемом в бак с трансформаторным маслом. Дроссель имеет индуктивное и активное сопротивления (активное, — как всякий проводник, индуктивное — из-за наличия соленоида). При коротком замыкании сила тока снижается примерно на 1/3 ее значения благодаря сопротивлению дросселя. Часто дроссель встраивают в трансформатор. На печах, оборудованных трансформатором мощностью 10 МВ·А и выше, индуктивное сопротивление короткой сети и трансформатора оказывается достаточным для обеспечения устойчивого горения дуги, и поэтому дроссель на таких печах не устанавливается.

Печной трансформатор обеспечивает преобразование электроэнергии высокого напряжения в электроэнергию низкого напряжения. Трехфазный трансформатор имеет связанные между собой три сердечника (магнитопровода), на каждом из которых имеется по две обмотки. Обмотки высокого напряжения в связи с малой силой тока выполняют из медного провода небольшого сечения, а вторую обмотку из медных шин большого сечения.

Сердечник трансформатора помещен в бак, заполненный маслом, которое является хорошим изолятором и позволяет уменьшить расстояние между обмотками, т. е. уменьшить размеры трансформатора. Масло непрерывно циркулирует либо благодаря естественной циркуляции вследствие разности температуры, а следовательно, и плотности отдельных объемов, либо принудительно, при помощи масляного насоса. Температура масла не должна превышать 75—80° С. Над трансформатором располагается бачок с резервным запасом масла, обеспечивающим непрерывное заполнение масла основного бака трансформатора.

Трансформатор устанавливают в отдельном помещении около печи, на минимально возможном расстоянии, что способствует сокращению расхода меди и снижению электрических потерь.

Печные трансформаторы рассчитаны на режим работы с периодической перегрузкой на 25—20%, что вызывает необходимость мощного крепления и усиленной изоляции по сравнению с обычными трансформаторами.

Для регулирования мощности, подводимой к печи, служит переключатель напряжения. Регулирование мощности может производиться либо переключением схемы соединения первичных обмоток трансформатора со «звезды» на «треугольник» и наоборот, либо включением и отключением части витков первичных обмоток, что изменяет коэффициент трансформации тока. Переключение первичных обмоток трансформатора с «треугольника» на «звезду» позволяет снизить вторичное напряжение в 1,73 раза.

На первичной обмотке трансформатора имеется несколько отпаек, выведенных на переключатель ступеней напряжения. Переключение трансформатора с одной ступени на другую производят при помощи масляных или специальных переключателей, имеющих приводы с дистанционным управлением с пульта печи. Переключение осуществляют при снятом напряжении, причем переключатели имеют блокировку с главным масляным выключателем, до отключения последнего нельзя производить переключение.

На печах большой емкости установлены трансформаторы с переключением ступеней напряжения под нагрузкой, что позволяет сократить длительность переключения и общую продолжительность плавки, а также более рационально расходовать электроэнергию во время плавки. Переключение под нагрузкой облегчается благодаря большому числу ступеней напряжения. Так, например, на трансформаторе мощностью 25 МВ·А имеются 23 ступени напряжения в пределах 417—131 В.