RU1725727C

RU1725727C - Device for power supply of dc electric arc steel melting furnace

Info

Publication number: RU1725727C
Application number: SU874354006A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Машьянов
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт силовой электроники "Преобразователь"
Priority date: 1987-12-31
Filing date: 1987-12-31
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: increase of converter efficiency is attained due to prevention of losses in the uncontrollable rectifier group. With the rectifier stacks are parallel, two stacks are parallel-connected to the electrode and bottom, and when they are series-connected - the anode group of the first stack, rectifier groups and cathode group of the second stack; this, in any operating condition current flows via only four neutral rectifier groups. EFFECT: enhanced technical-and-economic indices of furnace due to increase of efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам питания электрометаллургических установок, например дуговых сталеплавильных печей постоянного тока. The invention relates to electrical engineering, in particular to power sources of electrometallurgical plants, for example, direct current arc steel furnaces.

Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей печи путем увеличения КПД устройства. The aim of the invention is to increase the technical and economic indicators of the furnace by increasing the efficiency of the device.

Сущность изобретения поясняется устройством, изображенным на чертеже. The invention is illustrated by the device depicted in the drawing.

Устройство содержит два питающих трехфазных трансформатора 1, 2, к выводам вторичных обмоток которых подключены вентильные комплекты 3,4, включенные каждый по трехфазной мостовой схеме, и вентильные комплекты: неуправляемый 5 и управляемый 6, включенные по трехфазной нулевой схеме. Разнополярные выводы постоянного тока вентильных комплектов 5,6 соединены между собой, а однополярные выводы постоянного тока вентильных комплектов 3,4 соединены с электродом 7 или подиной 8 электропечи. К выводам постоянного тока вентильных комплектов 3, 4 могут быть подключены дроссели 9, 10. The device contains two supplying three-phase transformers 1, 2, to the terminals of the secondary windings of which are connected valve kits 3,4, each included in a three-phase bridge circuit, and valve kits: uncontrolled 5 and managed 6, connected in a three-phase zero circuit. The bipolar DC terminals of the valve kits 5,6 are interconnected, and the unipolar DC terminals of the valve kits 3,4 are connected to the electrode 7 or bottom 8 of the electric furnace. Inductors 9, 10 can be connected to the DC terminals of valve sets 3, 4.

В цепи постоянного тока вентильных комплектов 3,4, соединенных с подиной 8, включены датчики 11, 12 тока, выходы которых подключены к первым входам блоков 13, 14 сравнения, вторые входы которых соединены с выходами блоков 15, 16 задания тока, а выходы их подключены к входам регуляторов 17, 18 тока. Выходы регуляторов 17, 18 тока соединены со входами систем 19,20 импульсно-фазового управления. Выходы системы 19 управления соединены с управляющими входами вентилей комплекта 3. Первые три выхода системы 20 управления соединены с управляющими входами тиристоров комплекта 4, предназначенных для подключения к подине 8 печи. Вторые три выхода системы 20 управления через блок 21 переключающих элементов соединены с управляющими входами вентилей комплекта 6. In the DC circuit of the valve kits 3.4 connected to the hearth 8, current sensors 11, 12 are included, the outputs of which are connected to the first inputs of the comparison units 13, 14, the second inputs of which are connected to the outputs of the current setting units 15, 16, and their outputs connected to the inputs of the current regulators 17, 18. The outputs of the current regulators 17, 18 are connected to the inputs of the pulse-phase control systems 19.20. The outputs of the control system 19 are connected to the control inputs of the valves of the set 3. The first three outputs of the control system 20 are connected to the control inputs of the thyristors of the set 4, intended for connection to the hearth 8 of the furnace. The second three outputs of the control system 20 through the block 21 of the switching elements are connected to the control inputs of the valves of the set 6.

Устройство работает следующим образом. Напряжение через питающие трансформаторы 1,2 подается на входы вентильных комплектов 3, 4, 5, 6. В начальной стадии плавки, характеризующейся высоким напряжением, блок переключающих элементов 21 оператором (или по сигналу датчика, который здесь не показан) переводится в положение, при котором импульсы управления поступают на комплект 6 и часть комплекта 4. Суммарное выходное напряжение последовательно соединенных двух трехфазных мостов, образованных комплектами 5,6 и частями комплектов 3, 4, прикладывается к электроду 7 и подине 8 печи, между которыми горит дуговой разряд. Ток дуги стабилизируется с помощью регулятора 18 тока. Регулятор 17 тока находится в насыщении, так как ток в цепи датчика 11 тока отсутствует, при этом вентили анодной группы комплекта 3 работают в диодном режиме и образуют с диодами комплекта 5 диодный мост. The device operates as follows. The voltage through the supply transformers 1.2 is supplied to the inputs of the valve sets 3, 4, 5, 6. In the initial stage of melting, characterized by a high voltage, the block of switching elements 21 by the operator (or by a sensor signal, which is not shown here) is transferred to the position, when which control pulses are supplied to set 6 and part of set 4. The total output voltage of two three-phase bridges connected in series, formed by sets 5.6 and parts of sets 3, 4, is applied to the electrode 7 and the hearth 8 of the furnace, between which bubbled burning arc. The arc current is stabilized by the current controller 18. The current regulator 17 is in saturation, since there is no current in the circuit of the current sensor 11, while the valves of the anode group of set 3 operate in a diode mode and form a diode bridge with the diodes of the set 5.

По мере разогрева печи, проплавления колодцев в расплавляемой шихте напряжение на дуге снижается, снижается напряжение на выходе последовательно соединенных мостов, так как регулятор 18 тока, поддерживая неизменный ток своего комплекта, изменит в сторону уменьшения напряжение на его выходе. При снижении напряжения на дуге до уровня напряжения одного вентильного моста с помощью блока 21 переключают импульсы управления с вентильного комплекта 6 на вентильный комплект 4 и таким образом переводят источник питания в режим параллельного соединения комплектов 3,4. Переключение импульсов может производиться вручную оператором в режиме холостого хода или автоматически. As the furnace heats up, the wells penetrate in the melted charge, the arc voltage decreases, the voltage at the output of the series-connected bridges decreases, since the current regulator 18, maintaining the current of its set, will change the voltage at its output to decrease. When the voltage on the arc is reduced to the voltage level of one valve bridge using control unit 21, the control pulses are switched from valve set 6 to valve set 4, and thus the power supply is switched to the parallel connection mode of sets 3.4. Pulse switching can be done manually by the operator in idle mode or automatically.

После перехода на параллельную схему питания дуги увеличивают ток дуги уменьшением угла отпирания вентилей, а при необходимости и уменьшением длины дуги. Так как уставка каждого регулятора 17, 18 тока настроена на ток, равный номинальному току каждого вентильного комплекта, то при переходе на параллельную работу вентильных комплектов ток каждого вентильного комплекта уменьшится вдвое при неизменной длине дуги. Регулятор тока, стремясь восстановить заданное значение тока, полностью откроет вентили комплекта и процесс нарастания тока дуги теперь не будет сдерживаться регулятором тока. Это, в свою очередь, будет способствовать удержанию напряжения на дуге. After switching to a parallel arc supply circuit, the arc current is increased by decreasing the valve opening angle, and, if necessary, by reducing the arc length. Since the setpoint of each current regulator 17, 18 is set to a current equal to the rated current of each valve set, when switching to parallel operation of the valve sets, the current of each valve set will be reduced by half with the same arc length. The current regulator, trying to restore the set current value, will fully open the set valves and the process of increasing the arc current will no longer be restrained by the current regulator. This, in turn, will help to maintain voltage on the arc.

Дроссели 9, 10 обеспечивают устойчивое горение дуги, причем при последовательной работе вентильных мостов индуктивности их складываются. Дроссели осуществляют также выравнивание напряжений вентильных мостов при их параллельной работе. Inductors 9, 10 provide stable burning of the arc, and with the sequential operation of valve bridges, their inductances add up. Inductors also carry out voltage equalization of valve bridges during their parallel operation.

Поставленная цель уменьшения потерь при последовательно-параллельной схеме питания достигается за счет того, что благодаря наличию шести трехфазных нулевых вентильных групп, подключенных выводами переменного тока ко вторым обмоткам двух питающих трехфазных трансформаторов, а выводы постоянного тока их соединены определенным образом между собой и электродами печи, при любой схеме включения трехфазных мостов, последовательной или параллельной, потери мощности происходят только в вентилях этих мостов. (56) Электрические промышленные печи. Дуговые печи и установки специального нагрева. Под ред. А.Д.Свенчанского, М.: Энергия, 1981, с.262, 263. The goal of reducing losses in a series-parallel power supply circuit is achieved due to the fact that due to the presence of six three-phase zero valve groups connected by AC terminals to the second windings of the two three-phase supply transformers, and their DC terminals are connected in a certain way between themselves and the electrodes of the furnace, with any scheme for switching on three-phase bridges, serial or parallel, power losses occur only in the valves of these bridges. (56) Electric industrial furnaces. Arc furnaces and special heating installations. Ed. A.D. Svenchansky, M .: Energy, 1981, p. 262, 263.

Claims

1. DEVICE FOR POWER SUPPLY OF A DC STEEL ARC FURNACE, containing the first and second three-phase controllable bridge valve sets, the direct current terminals of which are designed to connect respectively to the electrode and the hearth of the furnace, and the AC terminals of each of them are designed to connect to the corresponding terminals of the secondary windings of one of the two supply transformers, each valve set is equipped with a current sensor, the output of which is connected to the first input of the comparison unit, second whose input is connected to the output of the reference unit, and the output through the current regulator is connected to the input of the pulse-phase control system with two three-phase output groups, the third three-phase controlled zero valve set, the AC terminals of which are connected to the AC terminals of the first controlled bridge valve set, moreover, the valves of the third three-phase controlled valve set are included according to the valves of the first bridge valve set, designed to be connected to the electrode Speech, the first group of three-phase outputs of the pulse-phase control system of the first valve set is connected to the control inputs of the valve group, designed to connect to the hearth of the furnace, its second group of three-phase outputs is connected through the block of switching elements to the control inputs of the valve group of the first valve set, designed to connect to the furnace electrode, and the control inputs of the third zero valve set, the conclusions of the pulse-phase control system of the second valve room the project are connected to the control inputs of its valves, characterized in that, in order to increase the technical and economic parameters of the furnace by increasing the efficiency of the device, a fourth three-phase zero valve set is introduced into it, and the bipolar DC outputs of the third and fourth valve sets are interconnected, and the AC terminals of the fourth valve set are connected to the AC terminals of the second valve set.

2. The device according to .1, characterized in that, in order to simplify the control process, current sensors are installed in the circuits of the first and second valve sets, intended for connection to the hearth.