Файл: Серебряный Я.Л. Электроплавка медно-никелевых руд и концентратов.pdf

Включать и выключать разъединители можно только при отсут­ ствии тока в цепи. Несоблюдение этого правила может привести к тя­ желой аварии. При отключении разъединителя под нагрузкой между ножами и неподвижными контактами возникает дуга, которая рас­ плавляет ножи разъединителя, перекрывает соседнюю фазу и создает короткое замыкание в сети. В целях безопасности в цепь между вы­ соковольтным выключателем и разъединителем вводят специальную блокировку, которая исключает возможность ошибочного включения и выключения разъединителя, а также устанавливают сигнальные устройства, показывающие положения контактов разъединителя.

Коммутационная аппаратура низкого напряжения

Низковольтная коммутационная аппаратура применяется для управления электродвигателями и в цепях релейной защиты и сигна­ лизации. Для автоматического и дистанционного управления цепями применяют контакторы и магнитные пускатели.

К о н т а к т о р ы широко применяют в электрических установ­ ках для часто повторяющихся включений и выключений электро­ двигателей, в частности, в цепях электродвигателей для перемещения электродов печи. Контакторы действуют очень быстро и могут про­ изводить от 400 до 600 включений в минуту. Совместно с отдельно установленными реле (см. § 21) контакторы могут осуществлять любую защиту. При помощи контакторов и различного типа реле осуществляется автоматическое управление электрической установ­ кой.

М а г н и т н ы е п у с к а т е л и предназначаются для дистан­ ционного управления и защиты от перегрузок электродвигателей переменного тока. В ^лектропечных установках магнитные пускатели применяют для пуска и остановки двигателей водяных насосов для охлаждения масла трансформаторов, питателей и транспортеров, применяющихся для загрузки шихты.

§ 21. Защитная и сигнальная аппаратура

Современные мощные электропечи для плавки медно-никелевых руд и концентратов оснащены сложным и дорогим электрооборудо­ ванием. Поэтому для защиты оборудования от возможных поврежде­ ний при нарушении нормального электрического режима или непра­ вильной его эксплуатации служат защитные приборы, которые дей­ ствуют автоматически. Такие приборы называются реле. Релейная защита может отключить печь или ее механизмы при нарушении нормальной работы или при незначительных неполадках, включить звуковой или световой сигнал, чтобы привлечь внимание обслу­ живающего персонала. Реле классифицируют по назначению защиты: реле максимального тока, газовое реле, тепловое реле и т. д.

Реле максимального тока служит для защиты печного трансфор­ матора и питающей сети от перегрузок и токов короткого замыкания. Оно отключает высоковольтный выключатель. Принципиальная схема действия реле максимального тока показана на рис. 68. Ка­

118

тушка реле максимального тока включена во вторичную обмотку трансформатора тока. Изменение силы тока в линии вызывает со­ ответственное изменение силы тока и во вторичной обмотке транс­ форматора тока. Когда сила тока в линии превзойдет некоторую установленную величину, катушка реле втягивает сердечник и за­ мыкает контакты в цепи оперативного тока.В ре­ зультате этого опера­ тивный ток проходит через включающую ка­ тушку, которая, втя-

/fпечному трансформатору

Ш 1 '*

f f i

иув сердечник, освобождает защелку высоковольтного выключателя. Последний под действием отключающей пружины размыкает кон­ такты в главной цепи и выключает печь.

Газовое и температурное реле служат для защиты трансформа­ тора с масляным охлаждением от внутренних повреждений. Газовое реле устанавливают на трубе, соединяющей бак трансформатора с маслорасширителем, ниже расширителя, так как при нормальной работе трансформатора корпус реле должен быть всегда заполнен маслом.

Внутри газового реле (рис. 69) имеются два поплавка с ртутным контактом на каждом из них. При нормальной работе трансформатора газовое реле заполнено маслом и ртутные контакты разомкнуты. Пробой изоляции обмотки, межвитковые замыкания и другие по­

119

вреждения внутри трансформатора сопровождаются местными нагре­ вами, которые при определенной температуре вызывают разложение масла и изменение свойств изоляции. Образующиеся при этом газы поднимаются и скапливаются в корпусе газового реле, вытесняя от­ туда масло. Вследствие снижения уровня масла верхний поплавок опускается и, замыкая контакт, включает сигнал (лампа, звонок и т. д.). При дальнейшем понижении уровня масла опускается ниж­ ний поплавок, который замыкает контакты в цепи, действующей на отключение высоковольтного выключателя. В результате этого от­ ключается трансформатор. В верхней части газового реле находится кран, которым можно отобрать пробу газа и по ней определить ха­ рактер повреждения.

Для контроля температуры масла и защиты от общего нагрева трансформатора применяют температурные реле. Температурное реле представляет собой термометр, который при повышении темпера­ туры до определенной величины замыкает имеющиеся у него контакты и включает сигнальное устройство. Температурное реле устанавли­ вают над крышкой бака трансформатора в верхнем, наиболее горя­ чем слое масла. По получении сигнала теплового реле дежурный по подстанции принимает меры к снижению температуры масла в транс­ форматоре (увеличивает циркуляцию охлаждающей воды, снижает потребляемую мощность и т. д.).

§ 22. Контрольно-измерительные приборы

Электропечи для плавки медно-никелевых руд и концентратов оснащены целым рядом контрольно-измерительных приборов, ко­ торые установлены на пульте управления печью. Основные кон­ трольно-измерительные приборы следующие:

1.Амперметр — прибор для измерения силы тока. На пульте печи установлен отдельный амперметр для каждой фазы.

2.Вольтметр — прибор для измерения напряжения. Также уста­ новлен для каждой фазы. Если печь шестиэлектродная с тремя одно­ фазными трансформаторами, то устанавливают шесть вольтметров

(по числу электродов).

3. Трехфазный самопишущий мегаваттметр — прибор для из­ мерения мощности печи.

4.Трехфазный счетчик — прибор для измерения расхода элек­ троэнергии в киловатт-.часах.

5.Фазометр — прибор, показывающий величину коэффициента

мощности (cos ф).

Обычно электроизмерительные приборы подключают в сеть вы­ сокого напряжения печного трансформатора, так как подключать их в сеть низкого напряжения из-за большой силы тока очень трудно. Но непосредственно в линию высокого напряжения подключать из­ мерительные приборы нельзя. Электроизмерительные приборы вклю­ чают в сеть при помощи специальных измерительных трансформа­ торов (рис. 70), которые обеспечивают безопасность обслуживания

120

3

Рис. 7U. Схема включения электроизмерительных приборов:

1 — трансформатор напряжения; 2 — высоковольтные предохранители; 3 — сеть высокого напряжения; 4 — трансформатор тока; 5 — защитное заземле­ ние; 6 — ваттметр; 7 —амперметр; 8 — вольтметр

измерительных приборов и дают возможность относить измеритель­ ные приборы на значительное расстояние от места измерения (сосре­ доточить все приборы на пульте управления печи).

§ 23. Автоматическое управление электродами

При изменении уровня ванны печи или состава шлака и его тем­ пературы изменяется электрическое сопротивление шлака, по кото­ рому проходит ток. В соответствии с законом Ома (/ = U/R), из­ менение сопротивления при постоянной величине фазового напря­ жения влечет за собой возрастание или уменьшение силы тока между электродами. Следовательно, мощность-, потребляемая печью, также изменяется. Изменяя глубину погружения электродов в расплав удается привести мощность к заданной величине. Управление элек­ тродами печи можно осуществлять вручную или автоматически. При ручном управлении электродами рабочему на пульте приходится многократно опускать и поднимать электроды, чтобы выдержать заданный электрический режим работы печи. При этом подаваемая на печь мощность будет неодинакова во времени. Автоматическое регулирование положения электродов свободно от недостатков руч­ ного способа. Его применение позволяет улучшить работу печи, строго выдержать заданную мощность, уменьшить расход электро­ энергии и электродов.

Для управления положением электродов электропечи рудной плавки применяют бесконтактные регуляторы мощности типа БРМ-1, которые обеспечивают повышенную точность регулировки электри­ ческого режима печи. Принцип действия регулятора БРМ-1 основан на измерении и регулировании электрического сопротивления печи (на каждом электроде). Электронная схема регулятора сравнивает

121

фазы с заданным сопротивлением и подает команду на перемещение электрода вверх или вниз до приведения сопротивления в соответ­ ствие с заданным.

В состав регулятора БРМ-1 входят датчики тока и напряжения, регулирующее устройство и исполнительные механизмы (гидравли­ ческие или электромеханические). Регулятор выполнен на транзи­ сторах и в нем полностью отсутствуют подвижные контакты, что значительно повышает его эксплуатационную надежность и выгодно отличает от других систем регулирования мощности руднотермиче­ ских печей, например, релейно-контакторных регуляторов. Регуля­ тор БРМ-1 обеспечивает поддержание заданной мощности на фазу одним электродом в случае, если другой электрод находится в ниж­ нем концевом положении, либо остановлен из-за неисправности. Точ­ ность поддержания вводимой в печь мощности составляет ±2% .

Глав а VII

П Р А К Т И К А Э Л Е К Т Р О П Л А В К И М Е Д Н О -Н И К Е Л Е В Ы Х Р У Д

И К О Н Ц Е Н Т Р А Т О В

В обязанности персонала, обслуживающего электропечи для плавки медно-никелевых руд и концентратов, входит следующее:

1)поддержание оптимального электрического режима работы электропечи;

2)поддержание в печи необходимой высоты шлакового и штейнового слоев;

3)своевременная загрузка в печь руды и концентрата;

4)заливка в печь жидкого конвертерного шлака;

5)выпуск расплавленных продуктов плавки;

6)уход за электродами и их наращивание;

7)контроль за технологией плавки;

8)ремонт печи.

Все перечисленные операции составляют единый комплекс, ка­ чество выполнения которого зависит от состояния оборудования, организации работы на печном переделе, квалификации обслуживаю­ щего персонала и целого ряда других факторов. Рассмотрим каждую операцию в отдельности.

§ 24. Электрический режим работы печи

Электрический режим работы печи характеризуется следующими параметрами: рабочей мощностью, напряжением'и силой тока. Элек­ трический режим, при котором достигается наиболее высокая произ­ водительность печи при минимальном расходе электроэнергии на тонну проплавленной шихты, называется оптимальным. Определение

122