§6.3. Доғалық пештердің қондырғыларының электрлік жабдықтары
Электрдоғалық пеш дегеніміз электржабдықтарының сенімділігі бойынша екінші категорияға жататын қуатты энергия тұтынушысы. ДБП электрлік құралдары және электрлік жабдықтарының сызбаларының ерекшеліктері бар.
Доғалық пештік қондырғылардың негізгі электр құралы (6.5 сурет)доға жанатын және қайта өңделетін материал орналасқан электродтары және ваннасы бар пештен; әрбір пеш үшін дроссельдермен жиі орналастырылатын төмендеткіш трансформаторлардан; трансформатордың екінші ретті шығыстарын жалғайтын қысқа желіден; коммутацияланған, өлшегіш және қорғаныс аппаратурасынан тұрады.
6.5. Сурет. Электрлік пеш қондырғысының сызбасы:
1,6 – сөндіргіштер, 2 – жоғары вольтті шиналар; 3 – ажыратқыш; 4 – жоғары вольтті желі; 5 – реактор; 7 – пештік трансформатор; 8 – қысқа желі; 9 – электродтар; 10 – электрдоғалық пеш.
Пештік қондырғыларда жеке аппарат түрінде дайындалған трансформаторлар және дроссельдер, сонымен қатар кіріктірілген дросселі бар трансформаторлар қолданылады.
Доғалық электрпештік қондырғыларда ток тізбегінің негізгі және қосымша түрі болады (6.6.сурет).
Токтың негізгі тізбегі негізгі электр құралынан және пештің электрлік доғасынан тұрады. Қосымшаға басқару, өлшеу және қорғау, автоматика және т.б. тізбектері жатады.
Негізгі тізбекте бірінші ретті және екінші ретті жақтар болады. бірінші ретті тізбек тізбектей жалғанған жоғарғы кернеулі сымдардан және аппараттардан, дроссельден және пештік трансформатордың бірінші ретті орамасынан тұрады. Екінші ретті тізбек тізбектей жалғанған трансформатордың екінші ретті орамасынан, қысқа желінің ток сымдарынан, электродтардан және электрлік доғалардан тұрады. Пештен тыс орналасқан тізбектің барлық бөліктері жалпы қорытындылаушы желі деп аталады.
Қысқа желі деп трансформаторлардың екінші ретті жағының шығысынан доғалық пештің электродтарына дейінгі ток сымы.
Қысқа желі бойынша өте үлкен токтар (100кА дейін және одан жоғары) жүреді, сондықтан қысқа желінің ток сымдары мыс ленталар, мыс шиналар немесе сумен суытылатын құбырлардың жинағы түріндегі үлкен қималары бар.
Қысқа желі ұштары пештің жұмыс істеуі барысында жылжитын электродтармен жалғанған шина сымдарының және иілгіш сымдардың берік бекітілген бөліктерінен тұрады.
Қоректендірілетін жоғарғы кернеу желісінің электр тогының сырттан келген жерінің жетегі электрпештік орналастырушы қондырғысында қорғаныс аппараттарымен бірге орнатылған ажыратқышы және сөндіргіші арқылы жүзеге асырылады.
Пештік подстанциялардың трансформаторларының электрлік жабдықталуы 6,10-35кВ , ал қуатты подстанциялар үшін – 110кВ желіден жүргізіледі. Өлшегіш және қорғаныс құралдарының жоғарғы кернеу жетектеріне жалғануы ток және кернеу трансформаторлары арқылы жүргізіледі.
6.6. Сурет. Доғалық пештік қондырғының электрлік жалғануларының сызбасы:
1 – жоғарғы вольтті шиналар; 2 – ажыратқыш; 3 – сөндіргіштер; 4 – реактор; 5 – пештік трансформатор; 6 – өлшегіш трансформаторлар; 7 – қысқа желі; 8 – қуатты автоматты реттегіш; 9 – бақылау құралдары.
Пештің аса тиімді режимін ұстап тұру үшін пеш қуатын автоматты түрде реттейтін реттегіштер орнатылады. Бұндай реттегіштер электродтарды жылжыту механизміне әсер етеді, доғаның ұзындығын өзгертеді және доғалық пеште қуаттың белгіленген мәнін ұстап тұрады. Реттеу дәлдігін арттыру үшін басқару жүйелеріне есептегіш машиналарды енгізеді.
Пештік трансформаторлар электрдоғалық пештерді қоректендіру үшін арналған. Аса үлкен емес және орташа қуатты пештер үшін трансфарматорлар үшфазалы орындалады. Үлкен қуатты пештер үшін қысқа желінің айтарлықтай рационалданған конструкциясының есебінен жоғары қуаттылық коэффициентін алуға және әр фазаның кернеуін қуатына және кернеуіне тәуелсіз реттеуге мүмкіндік беретін бірфазалы трансформаторлардың тобы қолданылады. пештік трансформаторлардың келесідей ерекшеліктері бар:
а) төмен кернеу жағында номинал токтың жоғарғы мәні (ондаған және жүздеген килоамперге дейін);
б) трансформацияның үлкен коэффициенті (кернеу 6,10,35,0,110 кВ бастап бірнеше жүздеген вольтқа дейін трансформланады);
в) кернеу сатысының сандары және оның реттелу аралығы күштік трансформаторларға арағанда айтарлықтай жоғары (саты саны 40 және одан жоғары болғанда кернеу шамамен 500% реттеледі);
г) трансформаторларда эксплуатациялық қысқа токты (2,5÷3)Iном қысқа тұйықталуларға жоғары тұрақтылығы бар, жоғарғы механикалық беріктілікке ие.
Қуатты пештік трансформаторлар жылу алмасушы арқылы жасанды май айналымымен еріксіз суыту қондырғыларымен жабдықталған. Олар жүктеме астындағы тәулігіне 100-160ауысу жасайтын кернеу реттегіштерімен жабдықталған.
Үшфазалы трансформаторлардың орамалары, «үшбұрыш – жұлдыз»сызбасына ауысуы мүмкін болатын, екінші ретті кернеуді реттеуге мүмкіндік беретін «үшбұрыш – үшбұрыш» сызбасы бойынша жалғанады.
Пеш жұмысын және оның электрлік сипаттамаларын реттеу сатыларды ауыстырғыштардың көмегімен бірінші ретті ораманың айналым желісіне жалғанған санның өзгерісінің есебінен болатын кернеудің өзгеруімен жүзеге асырылады.
Аз және орташа қуатты пештік трансформаторлардың кернеуінің сталарының ауыстырулары жүктеме алынып тасталғанда жүргізіледі. Ол үшін ауыстырғышты негізгі жоғарғы вольтті сөндіргішпен құлыптанумен (блокировка) жабдықтайды. Үлкен қуатты трансформаторларда ауыстырылу жүктемеде трансформатының қақпағында орнатылған бар арнайы ауыстырғышпен жүзеге асырылады. Трансформаторлық агрегат дөрекі және дәл реттейтін реттегіш автотрансформатордан және бірінші ретті және екінші ретті орамасы бар негізгі трансформатордан тұрады. Негізгі трансформатордың бірінші ретті орамасына желі кернеуі бірінші сатыда толық беріледі, ал қалған жағдайларда – ауыстырылатын құрылғының контактілерінің орнына тәуелді болатын оның белгілі бір үлесі беріледі.
Доғалық пештік қондырғылардың сызбаларындағы ажыратқыштар электрпешінің күштік тізбегінің көрнекті үзілуін тудыру үшін қызмет етеді. Тізбектің ажыратқышпен коммутациялануы тек өшірілген жоғары вольтті сөндіргіште ғана жүзеге асады.
Жоғары вольтті сөндіргіштер қорғаныс аппаратурасымен бірге пешті қысқаша тұйықталудан қорғайды және пештің оперативті қосылып өшірілуін жүзеге асырады. Қолданылатын пештерде майлық көп көлемді және әуе сөндіргіштері қолданылады. кернеуі 6 немесе 10кВ қондырғылар үшін ВМБ-10 типті сөндіргіштер қолданылады; кернеуі 35кВ қондырғылар үшін – ВМД-35-600 типті майлық сөндіргіштер қолданылады. Соңғы уақыттарда 35 және 110кВ кернеулер кезінде әуе және вакуумды сөндіргіштер жиі қолданылады.
Трансформатордың бірінші ретті орамасында рұқсат етілмеген токтың мәндерінде, сонымен қатар трансформатордың газдық қорғанышынан немесе кернеуді ауыстырғыштан дабыл келгенде орын алатын пештік трансформатордың авариялық өшуі алдын ала қарастырылған.
Дрюссель немесе реактор эксплуатациялық қысқаша тұйықталу және қорек тізбегінің төмендейтін сипаттамасының қалыптасуы есебінен доғаның жануының тұрақтандырылуы кезіндегі токтың лақтырылуын шектеу үшін қызмет етеді. Үздіксіз жұмыс істейтін доғалық пештерде дроссельдің жұмыс режимі үздікті, оның жұмыжағдайлары қиынғ сондықтан ол термиялық және механикалық беріктіктің жоғары талаптарын қанағаттандыруы қажет.
Дрюссель желі және трансформатордың жоғары кернеу орамдарының сызықтық қысқыштар арасында немесе берілген ораммен тізбектей жалғанған «фазаға» қосылады. Дрюссельді көп жағдайда пештік трансформатормен бірге ортақ қаптамаға орналастырады.
Доғалық пештердің қысқа желісі электр энергиясын трансформатордың екінші ретті орамынан пештің жұмыс кеңістігіне жеткізу үшін қызмет атқарады. Қысқа желінің ұзындығының қысқалылығана қарамастан, оның активті және әсіресе индуктивті кедергісі пештік қондырғының жалпы барлық кедергісінің бөлшектік құрамдас анықтаушыларының бірі болып табылады. Олар пеш жұмысының энергетикалық көрсеткіштеріне айтарлықтай әсер етеді: қуаттылығына, қуаттылық коэффициентіне, энергетикалық ПӘК және т.б.
Индуктивтілікті төмендету үшін, фазаларды және фазалардағы қткізгіштерді токпен біркелкі жүктеу үшін қысқа желі минимум ұзындыққа және өткізгіштердің айтарлықтай рационалды орналасуына ие болуы қажет (6.7,а – г сурет).
