Система питания дуговой сталеплавильной печи

 

1. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ, содержащая печной трансформатор, фильтры высших гармоник, подключенные к первичным обмоткам печного трансформатора, встречно-параллельные тиристоры с системой импульсно-фазового пофазногс управления, измерительные органы токов, отличающаяся тем, что, с целью расширения пределов и повьппения точности симметрирования токов в системе электроснабжения, она дополнительно содержит преобразователи эффективного значения тока и блок выбора наименее загруженной фазы, при этом первичные обмотки печного трансформатора соединеныпо схеме треугольник, указанные встречно-параллельные тиристоры включены в рассечку первичных обмоток печного трансформатора, а последовательно с первичными обмотками печного трансформатора включены измерительные органы токов, к выходам измерительных органов токов подключены преобразователи эффективного значения тока, выходы которого подключены к блоку выбора наименее загруженной фазы, а выходы блока выбора наименее загруженной фазы подключены к входам системы импульсно-фазового пофазного управления. 2. Система питания по п.1, о т ли чающаяся тем, что блок выбора наименее загруженной фазы содержит , запоминающие устройства, сумматор опорного сигнала, блок сравнения , блок инверторов, блок сумматоров , блок схем совпадения Знаков сигналов, электронные ключи, при этом выходы преобразователей эффактивного значения тока подключены к входам запоминающих устройств, выходы которых подключеньт.к одним из входов блока сравнения и к входам сумматора опорного сигнала, а выход сумматора опорного сигнала подключен ;О О к другим входам блока сравнения, вы- . ходы блока сравнения подключены к одним из входов блока сумматоров и к 9 входам блока инверторов,, выходы блока :А9 инверторов подключены к другим входам блока сумматоров, выходы которого подключены к первым входам электронных ключей и к входам блока схем совпадения знаков сигналов, выходы влока схем совпадения знаков сигналов подключены к вторым входам электронных ключей, а выходы электронных ключей подключены к входам системы ймпульсно-фаэового пофаэного управления .

COOS СОВЕТСКИХ

СО)4ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 Н 02 J 3 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

13, Мй 1@;

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3666393/24-07 (22) 21.11.83 (46) 15.11.85. Бюл. В 42 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) В.И.Гудым, А.И.Шегедин и Т.N.Øeлепетень (53) 621.316.761 ° 21(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 461471, кл. Н 02 J 3/26, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 955361, кл. Н 02 J 3/26, 1978.

Патент CIIIA )Ф 3963978, кл. Н 02 J 3/18, 1975. (54) (57) 1. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДУГОВОЙ

СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ, содержащая печной трансформатор, фильтры высших гармоник, подключенные к первичным обмоткам печного трансформатора, встречно-параллельные тиристоры с системой импульсно-фазового пофазного управления, измерительные органы токов, отличающаяся тем, что,. с целью расширения пределов и повышения точности симметрирования токов в системе электроснабжения, она дополнительно содержит преобразователи эффективного значения тока и блок выбора наименее загруженной фазы, при этом первичные обмотки печного трансформатора соединены по схеме треугольник, указанные встречно-параллельные тиристоры включены в рассечку первичных обмоток печного трансформатора, а последовательно с первичными обмотками печного трансГ форматора включены измерительные органы токов, к выходам измерительных органов токов подключены преобразователи эффективного значения тока, выходы которого подключены к блоку выбора наименее загруженной фазы, а выходы блока выбора наименее загруженной фазы подключены к входам системы импульсно-фазового пофазного управления °

2. Система питания по п.1, отличающаяся тем, что блок выбора наименее загруженной фазы со.держит. запоминанлцие устройства, сум" матор опорного сигнала, блок сравнения, блок инверторов, блок сумматоров, блок схем совпадения Знаков сигналов, электронные ключи, при этом выходы преобразователей эффек- тивного значения тока подключены к входам запоминающих устройств, выходы которых подключены.к одним из входов блока сравнения и к входам сумматора опорного сигнала, а выход сумматора опорного сигнала подключен к другим входам блока сравнения, выходы блока сравнения подключены к одним из входов блока сумматоров и к входам блока инверторов, выходы блока инверторов подключены к другим входам блока сумматоров, выходы которого подключены к первым входам электронных ключей и к входам блока схем совпадения знаков сигналов, выходы блока схем совпадения знаков сигналов подключены к вторым входам электронных ключей, а выходы электронных ключей подключены к входам сксте)ы импульсно-фазового офазного управления»

1192

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам электроснабжения дуговых сталеплавильных печей.

Целью изобретения является расши- 5 рение пределов симметрирования и по- . . вьппение точности симметрирования то, ков в системе электроснабжения дугояых сталеплавильных печей.

На фиг.1 изображена блок-схема системы питания дуговой сталеплавильной печи,.на.фиг.2 — схема блока выбора наименее загруженной фазы, на фиг.з — векторная диаграмма токов. 15

Система питания дуговой сталеплавильной печи (фиг.1) содержит систему электроснабжения 1, от которой питается дуговая сталеплавильная печь

2 через печной трансформатор 3, в рассечку первичных обмоток которого

20 включены встречно-параллельные тиристоры 4, последовательно с первичными обмотками печного трансформатора 3 включены трансформаторы тока 5, во

25 вторичную цепь которых включены шунты 6, к которым подключен блок защит встречно-параллельных тиристоров 7 и преобразователи эффективного значения тока 8, а выходы блока 8 подключены к входам блока выбора наименее загруженной фазы 9, выходы которого подключены к системе импульсно-фазового пофазного управления 10, а выходы системы импульсно-фазового пофазного управления подключены к упр; ля-35 ющим электродам встречно-параллельных тиристоров 4, кроме этого, к системе электроснабжения 1 подключены фильтры высших гармоник 11.

Блок 9выбора наименеезагруженной 40 фазы (фиг.2) содержит запоминающие устройства 12, входы которых соединены с выходами преобразователей эффективных значений токов 8„ а выходы запоминающих устройств 12 подключены 45 к одним из входов блока сравнения 13 и к входам сумматора опорного сигнала 14, выход которого подключен к вгорым входам блока сравнения 13, а выходы блока сравнения 13 подклю- 50

1 чены к одним из входов блока сумматоров 15 и к входам блока инверторов

16, выходы которого подключены к вторым входам блока сумматоров 15, выходы блока 16 подключены к входам ss схем совпадения знаков сигналов 17 н к одним из входов электронных ключей 18, а к вторым входам элекозз г тронных ключей подключены выходы схем совпадения знаков сигналов 17, выходы электронных ключей 18 подключены к системе импульсно-фазового пофазного управления 10.

Система питания дуговой сталеплавильной печи работает следующим образом.

Неравенство сопротивлений нагрузки дуговой сталеплавильной печи 2, соединенных по схеме звезда, вызывает перекос по модулю и фазе линейных токов Ig I y, Ig (фиг. 1) .

При этом возникает перекос фазных

ТоКоВ Е, II, I Bo вторичных

c обмотках печного трансформатора 3 и соответственно токов IAg I, Е д в первичных, соединенных по схеме треугольник. Несимметричные токи

IAe, IÂ,, Icn, образуя "eïÐ Âè üHü é треугольник (фиг.з), создадут токи прямой и обратной последовательнос- . тей в линейных токах IA Е, I системы электроснабжения, поскольку питание дуговых сталеплавильных печей осуществляется от трехфазной системы напряжений без нулевого провода.

Для достижения симметрии линейных токов IA I> I системы электроснабжения с шунтов 6 снимаются сигналы, пропорциональные мгновенным значениям фазных токов IA, Евс IcA и подаются на преобразователи эффективного значения тока 8, формирующие сигналы, пропорциональные действующим

3HGMeHHHM фазных ToKQB IAg) I » Еся) после чего эти сигналы поступают на запоминающие устройства 12, где запоминаются на интервале от одного до нескольких периодов промьппленной частоты. С запоминающих устройств

12 сигналы Едп, Ibc I, пЕь,, ЕсА ) с обратным знаком. Величины сигналов соответстз 11920 вующих разностей зависят от величин сигналов, пропорциональных действую-; щим значениям фазных стоков. Для большего тока разность будет меньше, а для меньшего — больше. На инверторах 16 разности сигналов изменяют знаки, а в блоке сумматоров 15 производится сравнение разности сигналов (61As d Isc dIcA ) между собой таким образом, что из каждой разнос- 1О ти вычитаются разности других фаз, и на выходе блока сумматоров 15 появляются разности разностей сигналов с обратными знаками, при этом на каждую фазу приходится по два сигнала, 15 на фазу АВ приходятся сигналы (Ь1дв—

Ь1ьс) и (Ь1дв-в1сд) на фазу ВС вЂ” cur(bIsc dIAs) и (Ь 1вс д 18д) фазу СА — сигналы (Ь1сд-д1дв) и (Ы,. Ь1 ) .Если вычитаются меньшие разнос- 20 ти от большей, то получаются два сиг- нала с отрицательными знаками,. которые соответствуют фазе с наименьшиМ током, и эти сигналы подаются на входы схемы совпадения знаков сигналов 25

17 этой фазы, а из вычитаний между другими разностями получаются сигналы с различными или положительными знаками, которые соответствуют фазам с большими токами,и эти сигналы подают-3р ся на остальные схемы совпадения зна ков сигналов 17. Схема совпадения знаков сигналов фазы с наименьшим током на выходе выдает сигнал, который подается на вход электронных ключей этой же фазы, а электронные ключи 18 подают сигналы на регуляторы системы импульсно-фазового .пофазного управления 10 двух других фаз, уменьшая токи в этих фазах.до величины наименьшего 4О тока с помощью встречно-параллельных тиристоров 4, включенных в соответст- вующие фазы. После выравнивания токов фаз выравниваются разности Ь 1д,41в

61сд по модулю, в результате сравни- 45 вания которых блоки сумматоров 16 на выходах этого блока получаются. нули, поэтому сигналы, воздействующие на регуляторы системы импульсно-фазового пофазного управления, не вырабатыва- о ются и все тиристоры возвращаются в открытое состояние.

Например, наименьший ток в фазе

АВ, наибольший в фазе СА и средний по величине между наибольшим и наи- меньшим в фазе ВС. С шунтов 6 поступают сигналы, пропорциональные мгнозз 4 венным значениям токов фаз Iд, ?яс, I A, на преобразователи эффективного значения токов 8, на выходах которых получают аналоговые сигналы I As, 1

Iсд, пропорциональные действующим значениям соответствующих фазных токов, которые поступают на входы запоминающих устройств 12, где запоминаются на интервале от одного до нескольких периодов. Из запоминающих устройств 12 сигналы с положительными знаками поступают на один из входов блока сравнения 13 и на три входа, ло количеству фаз, сумматора

14, который формирует опорный сигнал Ios =IAs+Isc+Ic» по моДУлю больший от сигналов. фаз, и этот опорный сигнал с отрицательным знаком поступает на другие входы блока сравнения 14. На выходах этого блока получатся разности между опорным сигналом и сигналами отдельных фаз с положительными знаками, для фазы

А — 6 I A 8=-Ion +IAsíàèáîëüøàÿ по мо- . дулю, для фазы ВС вЂ” 1вс 1оп+Iвс меньшая ло модулю от а1дв и для фазы СА — Д Ice =-1О„+IcA наименьшая по модулю, которые попадают на одни из входов блока сумматоров 15 и на входы инверторов 16. На выходах инлерторов получатся разности dI

dIs и d 1 cA с отРиЦательными знаками, которые поступают на вторые входы блока сумматоров 15 в следующем порядке: на сумматоры фазы АВ подаются сигналы Д I > и d IcA, фазы ВС вЂ” сигналы dIAs и bI

СА — сигналы d IAs и d18 . На выходах блока сумматоров 15 получаются сигналы для фазы АВ с наименьшим током — (dlAв bIyc) и (dIA8 Исд) оба с отрицательными знаками, для фазы ВС с большим током +(Ь1 -hIA ) и — (61 в -41сд) с различйыми знаками и для фазы СА с наибольшим током

+(61сд — 61дв ) и +(1сд -д1в ) с пОлОжительными знаками. Эти сигналы поступают на входы схем совпадения знаков сигналов 17 и на одни из входов электронных ключей 18. Схема совпадения знаков сигналов 17 фазы

АВ сработает, поскольку на ее входы подадутся два сигнала с отрицательными знаками, т.е. †(dIAs-dI sc) и . (DIAS д1сд ) и . (41дц dIcA ) р и Вы работается сигнал на включение электронных ключей 18, включенных в фазе АВ, которые подадут сигналы на

1192033 регуляторы фаз ВС и СА системы импульсно-фазового пофазного управле:ния 10. Сигналы этих регуляторов, пропорциональные сигналам (4I >Ахв ) и (хА -аТ А), изменяют углы отпирания встречио-параллельных тиристоров 4 в фазах ВС и СА таким образом, что токи фаз ВС и СА уменьшаются до величины тока фазы АВ, что приведет к выравниванию по модулю фаэных токов >Аб ХЕС, ? А и, следо. вательно, к исчезновению токов обрат. ной последовательности в токах системы электроснабжения ХА, Предлагаемая система питания дуговой сталеплавильной печи может быть использована для осуществления симметрирования .токов в трехфазных системах электроснабжения дуговых сталеплавильных печей, цехов с электросварочным оборудованием и другими потребителями с несимметричными, нелиней" ной и быстроизменяющейся нагрузкой.

Кроме этого, система питания способа автоматически осуществляет симметрирование токов системы электроснабжения за 0,04-0,06 с, при этом не требуется изменять положение электродов дуговой сталеплавильной печи, если значение тока дуги фазы с наименьшим током не меньше заданного. В случае. обрыва дуги и исчезновения тока устройство отключит токи остальных фаз с .помощью тиристоров, тем самым существенно облегчит условия работы основного электрооборудования и коммутационной аппаратуры системы электроснабжения. Кроме того, в мощных дуговых сталеплавильных печах неравенство мощностей дуг по фазам может достигать больших значений

1 (0,5-0,7)P < P s (1,3-1,5)P что приводит к несимметрии токов в системе электроснабжения дуговых электропечей, достигающей 4,5Х. Использование предлагаемой системы питания позволяет уменьшить несимметрию токов в системах электроснабжения дуговых сЖлеплавильных печей до 1,52Я за. счет пофазного управления и высокого быстродействия системы питания.

1192033

1192033

1192033

IcA

Составитель Н.Иирошников

Редактор А.Гулько Техред А Ач Корректор С.Шекмар

Заказ 7168/52 Тираж 619 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4