Устройство для автоматического управления включением главного масляного выключателя дуговой электрической печи

Устройство для автоматического управления включением главного масляного выключателя дуговой электрической печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ устройства для автоматического управления вкл1очением главного масляного выключателя дуговой электрической печи.

К авторскому свидетельству Н. I".. В 1lcHB, заявленному 3 гно..я

1932 года (спр. с перв. 16 110373).

0 вадике авторского с" èäåòåëüñòâà о,ттоликоввио 31 октко11л 1934 годв.

Работа дуговых электрических печей в период расплавленио. металла находится все время на грани короткого замыкания, временами переходящего в полное короткое, которое отключается масляным выключателе.-, на высокой стороне трансформатора. Такое короткое не есть случайность, а является неизбежным злом, входящим в режим работы электропечей.

Для уяснения вопроса необходимо подробнее остановиться на причинах короткого в электропечах и на способах его устранения.

В дуговых электропечах с прямым нагревом вольтовой дугой электроды находятся в почти непосредственном соприкосновении с расплавляемой шихтой.

Ток, выходя из одного электрода, образует вольтову дугу между электродом и шихтой.

На фиг. 1 JIBHQ «i индипиальная Ixeма диференциального реле автоматической регулировки (без промежуточных реле, прерывателей и т. д.).

Как видно из схемы реле имеет две катушки; а — катушка напряжения, б — катушка тока. Сопротивления 1 и 2 предназначены для регулировки проходящего через катушки тока. Этими сопротивлениями дуга устанавливается (4781 на определенную силу и напряжение, при каковых маг:-итные потоки в обеих катушках равны, коромысло реле находится в равновесии и все контакты

p ="; 3 О!"! к н у г ьь

Как известно, чем короче дуга — тем сила тока в í",é больше и тем падение напряжения в дуге меньше, при удлинении же дуги, наоборот, сила тока понижается, падение напряжения увеличивается.

Ка этом свойстве дуги и основана автоматическая регулировка, которая при нарушении равновесия, т, е. при усилении магнит1того поля в одной и уменьшении его в другой катушке диференциального реле, заставляет мотор подъема электродов Лй вращаться в Tó «n;I иную сторону; так, например, при укорочении дуги против нормальной, катушка тока б окажется сильнее катушки напряжения и (так как ток в дуге увеличился, напряжение уменьшиЛОСЬ), Г!ОЧсму КОНТаКТЫ а — 8 ЗаМКНуТСя, и мотор будет поднимать электроды вверх. При черезмерноM удлинении дуги, наоборот, окажется сильнее катушка напряжения а, отчего замкнутся контакты F5 — Н и электроды начнут опускаться вниз, вплоть до того момента, пока в катушках не выравняются магнитные поля, Но так как длительного равновесия быть не может, вследствие расплавления металла и стенания его вниз, между неплотностями шихты, дуга все время будет иметь тенденцию к увеличению, автоматическая же регулировка будет стремиться поддеря(а1ь дугу постоянной, т. e., как указано выше, электрод будет двигаться вглубь ванны.

Как правило, при углублении электро- да происходит обвал шихты, почему электроды, находящиеся в глубине шихты, настолько плотно сжимаются кусками металла, что вольтовой дуги около не; образуется, и тогда происходит полное короткое замыкание, отли <аеvioe масля-, ным выключателем.

Ликвидируется короткое замыкание следующим образом, ПО выключении ! короткого масляником, кснтроллерами, M0Top6I движения электродов па реводятся вручную с автоматической на ручную, регулировку в положение подъема, и сразу же включается главный масляник, вне зависимости OT того, вышли ли электроды из короткого., или нет. В большинстве случаев гервое включение масляника ob!BB. T неудачHO и сгО IJToрично вышибает, посла че"0 он сразу же опять вклю-1ается. При Особо устой-

1 чивых коротких включечие произво- дится три, чатыра и больша раз подряд и в общем до тех пор, пока пачь на начнет ИОрмально ра00тать, пОсле Hei o электроды переводятся Hà автомати!еску о регулировку.

Восстановление нормального режима работы не гарантируст OI того что через

7 ! некоторый промежуто«времени опять не случится короткое и вновь начнется, лихорадочное вкл1очение масляника, Из-., вестны плавки, когда масляник выключается по несколько десятков раз. Включение масляника JiocJI коротких замыканий можно произвОдить HHBL!e, а именно: после выброса масляника дзи 1

Начиная от момента выключения масляника до момента наступления нормальногo режима работы, при отсутствии осложнений, проходит от 1,5 до

2,5 минут.

Второй метод, имея перед первым ряд преимуществ, облегчающих работу масляннка, не лишен недостатков, которые выражаются в следующем: при переводе печи, после отключения короткого, на ручную регулировку в положение подьема, все электроды идут вверх с одинаковой скоростью и поднимаются на одинакову1о высогу 0Т своего первоначального положения. При включении масляни:<а после подъема электродов, под д йствием катушек напряжения автоматической регулировки, электроды с Одинаковой скоростью идут вниз до момента образования дуги. Часто один из электродов должен упереться в металл ранее другого. Если в этот момент второй электрод не успел подойти к металлу на расстояние, потребное для образования дуги, первый электрод оудет продолж-ть двигаться вниз и врезаться в металл и цолжен или сломаться, или же крошиться.

Как видно,методы ликвидации короткого не являются достаточно совершенными. Основное условие правильного метода, по мнению заявителя, следующее. Включение масляника необходимо производить II TQT момент, когда электроды, поднимаясь вверх, вышли из непосредственного соприкосновения с металлом и ушли от него на т-кое расстояние, чтo при подаче рабоче; î напряжения дуга восстанавливается с силой тока, близкой к рабочему. Если включить раньше, получится первый метоц, позже — второй.

Для определения этого момента необходимо иметь соответствующим прибор.

Если включать масляни«по показания этого прибора от руки, тс следует иметь в виду, что промежуток времени, соответствующий правильному включ= íèþ, не велик, порядка 4 — 5 се«укд> и полагаться на человеческое внимание трудно, а потому несравненко рациснглы?ее включение главного масляника производить автоматически, устаноякв, вместо указательного прибора, сигнальное реле.

Бь1л использован ряд методов определения момента включенкя, KGTGpb! е, В основном, можно свеciи к трем видам: l) Измерение сспротивл кия при помощи мостика Витстока;

2) определение момента пре.«ращения полного короткого вольтметрами;

3) определение длинь! разрыва между электродами и вакнсй при помощи вспомогательной ду?и.

Первый метод, как основанный на неуравновешенном костике Витстона, в условиях электропечи оказался неприемлемым, в силу отличия в мостике, как расчетных сопротивлений, внутреннего сопротивления соединительных проводов, которые не явля!отся постоя?iными.

Второй метод основан на показаниях вольтметров. Для осуществления этого метода по включая!ии м=сляника на шины низкой стороны необходимо да:b вспомогательный ток ма lG?I силы и перевести регулировку на подъем электродов, Пока электрод зам«кут на короткое в ванне, показание всльтмстра будет равно нулю. По выходе электрода кз короткого вольтметр даст показание, илк в случае автоматического Включения подействует включающее реле. На первый взгляд метод очень прост, но при детальной разработке метода схема получается очень сложно".. Не считая того, что для правильной рабаты устройства необходимо отключать трансформатср с низкой стороны и осуществлять блокировку, включающую вспомогательнь! и ток по выключении масляника, данный метод обладает тем недостатком, что при псмсщи него нельзя определить мощность включения масляки«а заранее.

Изображенные на фиг. 2 поло>кения эле,трОда ясно показывают, что подъем к"; определе!якую Высоту не обуслсвлиВВСГ КO»>ic:ЛЬI! .. С11;!Ы Тока> ТВК КВК РВС стоя?:ке (1 — будь oii0 хоть Очень малс

Да? > 1;", МЕ-, ОЯОМ НЕ УЧ?!ТЫВВЕТ1 а

"iToá:. .есть =-.a расстояние IJ, ока.=.-. лс.; 00.—. =p. рациональным сп рецеJi:"! !. - 1" смекта = с!ючения 1! и пОЯОщи в тр=-.:. ="-.".. êàктах, которые в общем свсВа p!-: а кт 1. В момент сбр=-;зова?гия

«GI >ОТ«ОГО ГЛ ЕBI: и МВС !ЯКК«ОТ«31Ю"

- ает ф.::=p, пипГ=IG!II? é тоаксформатср зле«>"70печк, П(!I Г!ОГ10ццк ОлсккрОВки

С Cc;;,Ë:O-:ВНК;- Ì ГЛВ ВНОГO l;:ã.CËßIJ««à На .Ое В электропечи вкгю-:ается госто!!. а; питающая сеть. -. ioîû для

В.-.I10 .—;àTP ьнсй цспк короткое HP было

Оп=.с iс. !.Ос..сдсзат Г!ыlо с печьi0 ВК:110час Гся дссавсчксе co!ÎOTивле!1.:!е с та

«?11; —.-..с !е. с" i; 00b! пот ссляеГ1а1! мощ .сс ь =к в пс >сгател;-.Ной ду!.е ке превзошла. Нсминальной мощности вспок01: -. . . =!. - О . ОВ>!сд орма Ора. При помо>ц тс;", же блоккровки главкый трв"сфс Г лтср сс>-ключается со стороны ккз«ого к;-.Пряж":.;-Ги-, ст электропечи

I раз o"=ç; -,,::--::..--::--; ; вЂ”â€”::==--.лямк. Вместе с тра",спсрI маторсм сткгпочаются от эле«трспечи

TP :II!CôÇ ?icIT0Pbi ТОКа НИЗКОИ С10РОНЫ И ствсдь! напряжения кдущис к автомати:.Рс <0." . регулировке. П з.! та«ой комбикацк:! в ка..ушках диферекциального реле автоматической р. Гу>!YipOB«H TGK бу -: GTñó?còâonàTb. ДJ "",,подъема эле«трсдсз в «атушкк TGR дкферекциалькoгс рE.,å дается Toк от вспсмогателькск !>Впк. под >>е!!ствием каксВОГО электродь будут скользить вверх по освалившем"-я металлу, без луги. Когда эл"-ктрсды поднимутся настолько, что между i;:; ?", ?! Г!еталл>см е будет плоткс" а каса;-.Ия, В печк вс всех местах, где пасстсянке от шкхты дс электродов дсста-,î÷êñ мaëî, образуется вспомогат=л>ь>,п. дуг-.:. которая будет удлиняться

ПО МCPc ДЯ!!!жЕЧИЯ ЭЛЕКТРОДОВ ВВЕРХ. ДО тех гс-,. i-:о:.=-; сила тока В кей не достигнет Величк!1ы, ка кстсруio Отрегулировано ..с ановлеккое в цепи вспомога.> тельксгс питания реJ>8 микимальнсгO . 0 «.-,, В «л ю >i:- ю щ е с Гл а B",I ь! и м d c л я н и к.

11, тсгс, -:-сбы эле«тссд не ушел с.;,--;:1!«Ок;!Вл=-?о о.1 Ва!!кы> в цепь вспомогательного питания поставлены катушки напряжения, которые включают мотор движения соответствующего электрода, когда потеря напряжения в дуге делается больше той, на которое отрегулирована катушка. Этими же катуш- ками достигается то, что если хоть один электрод не вышел на достаточное расстояние от ванны, т. е. на расстояние б (фиг. 2), главнь:й масляник Hp вклю- чаеу ся.

Когда сила тока и напряжение во всех вспомогательных дугах достигли; заданных величин — включается главныи, масляник и начинается нормальная, плавка.

Следует отметить, что включение глав- ного масляника производится не прямо от реле, а реле включает разъединители низкой стороны трансформатора, и уже им, при помощи блокировки отключается вспомогательное питание и вклю- чается главный масляник.

Йппаратура для осуществления вари- анта 1 показана на фиг. 3:

1 — главный маслянь.й выключатель высокой стороны с соленоидным приво-, дом и необходимыми для него разъединиталями, трансформатораии тока и рана, I с контактным приспособлением для вклю- чения разъединителей позиции 8 в по- ложении выключения; 1

2 — дроссель с шунтирующим его масляным выключателем;

3 — переключатель;

4 — силовой трансформатор;

5 — отвод напряжения к автоматической регулировке;

6 — отвод тока к автоматической ре- I гулировке через трансформаторы тока;, 7 — дуговая электропечь;

8 — трехфазный разъединитель низ- кого напряжения (до 200 8) на силу тока до 5000 а (на каждую 1000 ива I трансформатора) с соленоидным приводом и контактными приспособлениями: а) для включения главного масляника, б) для включения (правые контакты) и 1 выключения (левые контакты) через, соленоид масляника 13 вспомогательного тока от трансформатора 16, в) для пере-, рыва тока включающей катушки самого разъединителя, г) для выключения из, цепи регулировки трансформаторов тока низкой стороны глав ой цепи (левые контакты) и для включения в нее вспомогательного тока (правые контакты), д) для полного выключения из цепи регулировки вспомогательного тока.

Контакты б (правые) включаются раньше контактов в, контакты же б (левые) включаются ра ныне конта ктов а.

9 — катушки тока с контактами для включения разъединителей 8 при падении тока в вспомогательной цепи ниже минимального рабочего;

10 — катушки напряжения с контактами для включения разъединителей 8 (верхние) и для включения моторов подъема электродов при подъеме напряжения в дуге выше максимального рабочего. Катушками 10 достигается то, что если даже один электрод не вышел совершенно из ванны — главный масляник не включается, что полностью не достигается катушками 9;

11 — добавочное сопротивление в цепи автоматической регулировки. Сопротивление должно быть таково, чтобы в цепи автоматической регулировки при включении вспомогательного тока сила тока и напряжение соответствовали даваемым трансформатором тока 6;

12 — добавочное сопротивление в цепи вспомогательного тока дуги для ограничения потребляемой мощности до номинальной мощности трансформатора 16;

13 — масляный выключатель вспомогательного тока (трансформаторы 16);

14 — разъединители в цепи вспомогательного тока;

15 †рубильн для приведения в действие всего устроиства автоматического включения главного масляника 1;

16 — трансформатор вспомогательного тока со вторичным напряжением, соответствующим трансформатору 4. Трансформатор один на весь цех.

Порядок работы устройства по фиг. 3.

При коротком замыкании в электропечи действует максимальное реле Мр и выключает масляник 1. При выключении масляника контакты 1а замыкаются, чем выключается разъединитель 8. По выключении разъединителя контакт 8б (правый) включает масляник 13; контакт 8г (левый) отключает от цепи регулировки трансформаторы тока 6 и включает в цепь контактами 8г (правыми) катушки напряжения вспомогательного тока N с замкнутыми нижними контактами.

Вследствие короткого ток дуги велик, напряжение мало, почему контакты 9 и 10 (верхние) разомкнуты. Контакты

10 (нижние) — замкнуты, и в цепь автоматической регулировки через сопротивление 11 поступает ток, почему электроды идут вверх. Потребляемая дугою от трансформатора 1б мощность огра- ничена сопротивлением 12. При подьеме электродов 7 сила тока в катушках 9 падает, напряжение в катушках

10 повышается и при достижении ими величин, на которые отрегулированы, катушки, происходит включение глав- ного масляника. Вследствие малого тока контакты 9 замкнуты, а вследствие высокого напряжения контакты 10 (нижние) разомкнуты, почему электроды, за i отсутствием тока в цепи регулировки, стоят на месте. По размыкании контактов 10 (нижних) контакты 10 (верхние) замыкаются и постоянный ток через контакты 9 — 10 (верхние) и 88, поступая в соленоид, включает разъединитель 8, который, включаясь контактами

8г (левыми), включает трансформаторы тока 6, контактами 86 (левыми) выключает масляник 13 и контактами 8а включает главный масляник 1, по включении которого в дугу печи поступает полный ток и напряжение, и начинается нормальная плавка.

На схеме не указаны внутренние соединения соленоидных приводов, почему имеющее место на схеме постоянное включение соленоидных катушек B действительности не существует; также на схеме не указаны; контрольнач, сигнальная и регулирующая проводка, а также измерительные приборы. На схеме установленная в настоящее время аппаратура обведена пунктиром, ошиновка и проводка также пунктирные, а отвод напряжения для автоматической регулировки делается, до разъединителя 8.

В а р и а н т 2. Второй вариант по общему ходу работы ничем не отличается от первого. Вся разница между ними заключается в способе подъема электродов.

В отличие от первого варианта во втором варианте автоматическая регулировка полностью находится в работе, причем катушки тока питаются не от главных трансформаторов тока, а от трансформаторов тока, установленных во вспомога. тельной цепи. Собранная в таком виде схема ничем не отличается оТ нормальной схемы электропечи; так же в зависимости от того, окажется ли в диференциальном реле автоматической регулировки сильнее катушка тока или напряжения — электроды соответственно будут двигаться вверх или вниз, так же будет поддерживаться дуга постоянной мощности с нормальным рабочим напряжением, но меньшей, чем в основной дуге, силой тока, за счет нали гия дуги не по всей площади электрода, а только в местах неизбежных выступов в шихте.

Когда автоматическая регулировка отрегулирует дуги во всех фазах до заданной величины силы тока, реле минимального тока, установленное во вспомогательной цепи, включит главный масляник в том же порядке, как и в первом в..рианте. йппаратура устройства по варианту 2 показана на фиг. 4:

1 — Главный масляный выключатель высокой стороны с соленоидным приводом и необходимыми для него разъединителями, трансформаторами тока и реле с контактным приспособлением для выключения разъединителей 8 в положении выключения, 2 — дроссель с шунтирующим его масляным выключателем;

3 — переключатель;

4 — силоам трансформатор;

5 — отвод напряжения к автоматической регулировке;

6 — отвод тока к автоматической регулировке через трансформаторы тока;

7 — дуговая электропечь;

8 — трехполюсный разъединитель низкого напряжения (до 2008) на силу тока до 5000 а (на каждую 1000 ква трансформатора 4) с соленоидным приводом и KQHzaxzs iri приспособлениями: а) для включения главного масляника, б) для включения (правые контакты) и для выключения (левые контакты) через соленоид масляника 13 трансформатора вспомогательного тока 16, в) для перерыва тока включающей катушки самого разъединителя, г) для отключения от цепи автоматической регулировки, при переводе дуги на вспомогательный ток, трансформаторов тока 6 (левые контакты) и для включения в;,ее трансформаторов тока 10 (правые контакты). г онтакть«б (правые) включаются раньше контактов в, а контакты 6 (левые)-раньше контактов а.

9 — катушки тока с контакгами для включения разъединителей 8 при падении тока Б вспомогательной цепи ни>ке минимального рабоче"o;

10 — трансформаторы тока вспомогательной цепи; трансформаторы долж!«ы быть подобраны с таким расчетом, «тобы в их вторичной обмотке, при поpHOIi мощности Бспомогател ькой дуги, с»л а тока и напряжение соответствовалн таковым в обмотке трансформатора тока 6 при тех же условиях работы главной дуги; (11 — в данной схеме сгсутствует;)

12 — добавочное сопротивление В цепи вспомогателького тока дуги, усТВНВ вливаемое для ограничения мощ««ости, потребляемой Вспомогательной дугой, до нормальной мощности тра «сформатора 16;

13 --- масляный Быклю «BTe>lb цепи вспомогательког0 тока;

14 — разъединители в цепи Вспомогательного тока;

15 — рубильник в цепи постоянного тока для приведения в действие всего устройства автоматического включен««я глаБHÎго Yасляfièêà 1; при выключенf!ом рубильнике устройство не работает;

16 — силовой трансформатор вспомогательного тока со Вторичным напряжением, сответствующим трансформатору 1.

Трансформатор один на весь цех.

Порядок р- боты устройства следующий. При корот«<ом замыкании в электропечи действует максимальное- реле .Л«! и выключает масляник 1. При выключении масляника контакты 1(«размыкаются, отчего выключается раз ьединитель 8.

По выключении разъеди!«ителя контакт86 (правый) включает маспяник вспсмогатсльного тока 13, а конта«<г 8г (левый) от <лючает GT цепи регулировки трансформаторы тока 6 и в«л«счает в Нее трансформаторы тока 10 контактами 8г (правыми). При прохождении тока по

ВспомоГательной цепи катушки 9 разftыкают кон гакты. Под действием авто ".атической регулировки электроды движутся вверх, до тех пор, пока в к.:«тушках тока и на;«ряжo .»я диферекциального реле автома-.и «ес:<ой регулировки не уста-!

«Овятсл Оавные маг««итные пото«(и. ПО мере удовлетворения эTO — G условия дп;

«<аждой фазы cooTBcòñTBóþùèé электрод останавл!"Бастся (Б дифференциальных реле Tov. поступает ol трансформа-.ора тока 10, а капряже!«ие о-, линии 5!.

КОГда электрОд Ос. Вна вливается, сила .гока Во вспо 10гате. Г ной !.,-=Ни достигает свсегс ма. <с»«чума. ««а этот то:< отрегулированы катушки 9,;<оTopые по мере выхода электродов из короткого замыкают контакты. Когда все контакты 9 з ам к!«утс.«, постоя нны и ток поступает вс

Вс«!0»1oгательчый соленоид разъединигепя 8 H f«po:!c op!1T Выключение глаpilol о

Г» ) маcpt.H».

? м л си я H I . к В с и 0." О! а ". - т! ь н с Г О т 0 к а 10 ldi наконец «<О!«гакта м! 8ii Bi<пю -«ается Главк»«й мас !! :«и«< 1, сгчего дуГа Вссстанав:ii!Ба "тся;! !«Вчинае«ся нссмальная плавка при:0 tàpьíО>I TÎЯ» и нdп "яжении.

Ооа списа!«!«ь«е выше Варианта вполне ссств - тствуют cBopr I«BBHþ÷ñHI HG

o()ilадаIoT 0, .:;и об«ц:Iм недостатком.

Э го — раз ь:-:д»китеп«! на низкои стороне тсансфсрматoра,. B пстому ниже приводится трет«-«й в" ри:-кт, кс-;срb:é оазъедикителя не р=оу."-.т.

В а р и а н т 3. Ы.;риакт третий та:,<ж- сскован на Бспомсгателы<ой дуге, но, B огп;«чие ol il, в:!х дву". васиантсв

Б С П О М О cf T P. I «b» «Л Я Д J Г а СОЗДБ Е С Я HE Б С Г 0 могатепьнсй ц; пью, à cdi»rc же пе «ным трансформ;i . .Ором.

По э:Ом карнак;у, Гри образовании короткого в печи пига««ие главно o - ранс<Борматсра ке п екраи ается, а тол«л<о

Б цепь и. !та««ия Ввсдктcя дссаВОчн=е сопрс.ив.; ен«-е, ограi-ичиB=-:oùåå TG!< в тра««сфор»!pro, B. до безопасных пределсВ, вернее — с:-;,1

Работа устройства по третьему варианту сводится к следующему. При коротком в печи максимальное реле отключает масляник, шунтирующий добавочное сопротивление, отчего оно вводится в цепь. При включении сопротивления напряжение на зажимах высокой стороны трансформатора падает до напря>кейия короткого замыкания (соответственно напряжение падает и на низкой стороне). При этих условиях сила тока на низкой стороне трансформатора равна рабочей, отчего электроды, под действием автоматической регулировки, поднимаются вверх. Следует отметить, что при этом варианте низкая сторона никаким изменениям и дополнениям не подвергается, При подъеме электродов в печи образуется дуга, которая постепенно удлиняется, почему сила тока в ней падает, а напряжение повышается, Увелечение напря>кения происходит за счет уменьшения потерь в добавочном сопротивлении с уменьшением силы тока в цепи, При достижении током во всех трех фазах величины, на которую отрегулировано минимальное реле (действующее от тех же трансформаторов тока, что и максимальное), оно включает главный масляник, почему добавочное сопротивление оказывается шунтированным, в печь поступает рабочее напряженке и плавка продолжается нормально.

Йппарлтурл устройства по варианту 3 показана на схеме фиг. 5:

1 — разъединитель высокой стороны;

2 — трансформаторы тока высокой стороны;

3 — масляный выключатель (желательно, но не обязательно, для облегчения работы масляника иметь его с несколькими ступенями разрыва, включив в Hp.го сопротивл"-ние 11 отдельными секц:- я-! мк, как защитное сопротивление). Млсляник с соленоидным приводом;

4 — переключатель;

5 — дроссель с шунтиру:ощим его масля ником;

6 — силовой трансформатор;

7 — отвод напряжения к автомат,. > ес:.<ой регулировке электродов:

8 — отвод or -,ðëíñô<>ðìàòoðoB токл;

9 — дуговая эле:<тропечь;

10 — — масляный выключатель магой рлзрывной мощностк (не автоматический);

11 — сопротивление в цепи высокого нлпря>кения для снижения напряжения ! на зажимах трансформатора 6. Сопротквление должно быть так рассчитано, чтобы при коротком замыкании внутри печи напряжение на зажимах трансформатора 6 рлвнялось напряжению короткого замыкания, т. е. во вторичной цепи циркулировал нормальный рабочий ток.

Сопротквл: ние рассчитывается совместно с 5.

12 — млксимально-минима.-:ьное реле.

Реле должчо и,t rb контакты . а) для вялю чения; =сляника при нагрузке, б) для выключе кя при перегрузке. При нормальноi работе оба контакта разомкнуты (возможно огра:-<ичиться доблвленкем только минимального реле, остановил в работе существующие максимальные).

Прк коротком замыкании в печи у реле 12 замыкаются контакты 12б, отчего постоянный ток поступает в выключающую катушку млсляника 3 и размыкает его, При этом в цепь трансформатора 6 оклзыва тся включенным сопротивлением 11, снижа.о цее напряжение на зажимах трансформатора. При этих условиях сила тока в дуге велика, напряжение мало, т. е. под действием автоматической регулировки электроды поднимаются вверх, При под,èr>ëít.>< электродов сила тока в дуг падает. нлпря>кение повыLLIBcTcsI зл счет уменьшения потери HQ пряже,кя в сопоог:.явлении 11 при уменьшении проходяшего через него то <а. При досткже: ии током в дуге всех фаз величина, на которую отрегулировано реле 12 и его ко:-пакты 12(>., замыкаются и включают масляник 3, почему сопротивление

11 оказывается шунтированным, т. е. на

Сила тока и напряжение на дуге при добавочном сопротивлении в цеги дуги 21 о.д

Сила тока и напряжение в цепи дуги при быстро"I изменении добавочного сопротивления в ней до б с.к

16 а;

1. =- 50 в

1 =-45 „

1." = 38, 1; = 30, 1) ==.Е= 508

1 =45„ . =38, .Е= 30, 1) I = 3,8 а;

2)1=-39„

2) I =3) 1 =

4) I=

17 „

18 „

3) I = 4,0 „

4).Т=4,3..

19 „

Приняв опытные данные за основу, ния, даст тоже падение напряжения 50 в. будем считать, что дуга, в примере, при, Теперь остается высчитать, до каких гцунтировании добавочного сопротивле-: размеров поднимется сила тока? зажимах трансформатора 6 восстанавливается полное напряжение, при котором начинается нормальная плавка. 1

Пока масляник 3 выключен — плавка пе прерывается, а продолжается, но при пониженной мощности. Йвтоматическая регулировка также работает нормально, по устойчивое положение электродов будет при пониженных силе тока и напря- жении, так как при этих условиях диференциальное реле автоматической регулировки будет находиться в равновесии.

Масляник 10 служит для полного отключения фидера, так что ему приходится разры вать только холостой ток трансформатора 6, а в сгучае короткого в высоковольтной печи — нормальный, ток, (От руки при слишком длительном, извещении сирены о коротком, или от, температурного реле, помешенного в со- j противлении 11).

Пример выполнения устройства по схеме 3, Допустим, электропечь имеет следующую характеристику:

Трансформатор мощностью 3000 кои.

Напряжение высокой стороны 35 кл.

Напряжение низкой стороны 200 л, ;;ли при включенных дросселях 172 в.

Коэфициент трансформации 0,00571.

Сила тока высокой стороны 50 а.

Сила тока низкой стороны 8750 а.

Напряжение короткого замыкания трансформатора б! о, т. е, 2100 в. Поте-! ря напряженич в дросселях 5000 в, т. е. пх сопротивление 58п, Исходя из этих данных, получим, что при коротком замыкании необходимо на высокой стороне потерять в добавочном, сопротивлении 35000 — 5000 — 2100 = — — 27900 в, Для того, чтобы потерять это напря-, жение при силе тока в цепи 50 а, доба- ночное сопротивление должно оыть равно

27900 ,-== — 322 о.п, откуда оощее сопро50.У 3 тивление цепи вместе с дросселями равно 322-+ 58 = 380 олг.

Пренеорегая потерями в питательных шинах, т. е. считая, что все падение напряжения на низкой стороне будет приходиться на дугу, при условии равномерной нагрузки фаз, на всяко" дуге име172 ем; нормальное напряжение с =— (Г3

= 100 в.

Нормальная сила тока i =8750 а.

При введении, после короткого в печи, в высоковольтную цепь добавочного сопротивления, на низкой стороне в дуге будем иметь ту же силу тока i.„= 8750 а.

При таком соотношении тока и напряжения катушка тока диференциального реле окажется сильнее катушки напряжения, почему электроды пойдут вверх до тех пор, пока равенство в катушках не восстановится, что может быть, при указанной выше регулировке, только в момент. когда:

i,. = 4376 п; e„= 50 в.

Если минимальное реле отрегулировать на 4375 и, то при достижении этого равенства добавочное сопротивление должно быть шунтировано масляником, так что в цепи останутся только дроссели, При этом на высокой стороне трансформатора будет нормальное напряжение 3000 л, а на низкой, на дуге, 100 в, Из г|роизведенных автором опытов получено, что изменение сопротивления в цепи не влияет на падение напряжения в дуге, а влияет только на силу тока в ней. В следующей таблице приведены опытные данные, полученные при напряжении в сети 120 в, Воспользовавшись таблицей, получим,, что при изменении сопротивления в це21 пи дуги в — = 3,5 раза, сила тока измелу тока и регулируется минимальное реле).

При токе 9,1 а в добавочных сопротивлениях высокой стороны потеряется что, конечно, неприемлемо, а потому шунтировать добавочное сопротивление в этот момент, т. е. при сушествующей на печи регулировке, нельзя, почему при работе вспомогательной дуги необходимо 1 изменить регулировку путем введения в цепь катушек напряжения диференциального реле автоматической регулировки добавочного сопротивления, для возможности получения равновесия в диференциальном реле, при работе вспомогательной дуги, при большем (против 50 в) напряжении и меньшей (против 4375 а) силе тока. Добавочное сопротивление должно вводиться автоматически при включении и выводиться при выключении главного масляника.

Ориентировочно для силы тока и напряжения во вспомогательной дуге, для момента включения масляника, получим следующие величины, из расчета полуторной перегрузки трансформатора в момент загорания главной дуги, что не опасно для трансформатора. При этих условиях получим:

Сила тока во вторичной цепи при включенном маслянике

= — 8750. 1,5= 13150 а, В этот момент на вспомогательной дуге должно быть

13188 — 125 — 1590 а

19 18 17 1á няется B 34 = 4,о = з3 8 — 4,4 ра за (от 4,22 до 4,65), т. е. сила тока изме4,4 няется в =1,25 раза быстрее сопротивления.

Основываясь на приведенных рассуждениях для нашего случая, получим: со"80 противление именилось в —: — — = 6,65 „раза, а значит сила тока при изменении сопротивления возрастает до

4375 6,65 1,25 = — 36000 а, или в первичной цепи должно быть

0,00571 1590 = 9,1 а (на каковую си380 9,1 1 3 =5900 в, откуда на зажимах высокой стороны трансформатора получим напряжение Е, = 30000 — 5960 =

= 24040 в.

При этом напряжении высокой стороны на дуге будем иметь

Ея= —, . 0,00571=79 в. з

Сведя данные в таблицу, получим:

1. При отключении короткого и введении добавочного сопротивления: сопротивление в цепи 380 о.к; в печи: сила тока 8750а, напряжение 6,7 в.

2, По ликвидации короткого перед включением главного масляника: сопротивление в цепи 380 оя; в печи: сила тока 1590 а, напряжение 79 в, на каковые силу тока и напряжение устанавливается автоматическая регулировка на время работы вспомогательной дуги.

3. После включения масляника по ликвидации короткого: сопротивление в цепи 58 ол ; в печи: сила тока 13150 а, напряжение 79 к автоматическая регулировка отрегулирована на 8750 а, 100 в, так что электроды сразу же пойдут вверх.

Следует отметить, что восстанавливать дугу с перегрузкой не обязательно, возможно отрегулировать восстановление дуги и на нормальную силу тока.

Приняв среднюю быстроту подъема электродов 0,5 олг в секунду — время работы печи на вспомогательной дуге получим от 0,5 до 1,5 минут в зависимости от углубления электрода в шихту.

Предмет изобретения.

Устройство для автоматического управления включением главного масляного выключателя дуговой электрической печи после короткого замыкания в печи, отлычаюшееся тем, что с целью включения масляного выключателя в момент, когда электроды, подымаясь вверх после короткого замыкания, отошли от соприкосновения с металлом ванны на такое расстояние, чтобы при подаче рабочего напряжения дуга восстанавливалась с силой тока, близкой к нормальной рабочей величине, применено переключение печи на питание от вспомогательной цепи пониженной мощности, каковая цепь служит для зажигания контрольных дугпри прекращении коротких замыканий электродов, для управления, электродвигателями, подымающими электроды, и для включения главной цепи при достижении определенной длины контрольных дуг.

2. Форма выполненич устройства по! и. 1, отличающаяся тем, ч,о прии:.í"ны — независимая вспомогательная цепь с последовательно включенным сопро- i тивлением 12, разъединитель 8 вторичной цепи трансформатора, действу!ощий одновременно с главным масляным выключателем, реле минимального тока У и реле напряжения 10(фиг. 3) или трансформатор тока 10 (фиг. 4), .служащие для включения главного масляного выключателя и выключения электродвигателей подьема электродов при достижении предельных значений напряжений и сил токов контрольных дуг.

3. форма выполнения устройства по и. 1, отллчаю цаяся тем, что для осуществ.!ения вспомогательной цепи пониженной мощности применен ограничитель тока, включенный в главнуо цепь, управляемый максимально-минимальным реле 12 (фиг. 5).

К авторскому свидетельству Н. Л, Волгова ¹ 39284Фип)

) ( — ) — — 1 : =)5

Эксперт и редактор Л. С..7ызлоа

Тип. „Печ. Труд . Зак. 2148 — 400