Elektrothermische Anlagen. Installationen von Lichtbogenöfen mit direkter, indirekter Einwirkung und Widerstandslichtbogenöfen

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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
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Abschnitt 7. Elektrische Ausrüstung von Sonderanlagen

Elektrothermische Anlagen. Installationen von Lichtbogenöfen mit direkter, indirekter Einwirkung und Widerstandslichtbogenöfen

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Regeln für die Installation elektrischer Anlagen (PUE)

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7.5.44. Das Stromversorgungssystem von Unternehmen mit Installationen von Wechselstrom-Lichtbogenöfen (ASF) und/oder Gleichstrom (DSPPT) sollte unter Berücksichtigung der obligatorischen Bereitstellung der durch GOST 13109 genormten Werte der Stromqualitätsindikatoren ausgeführt werden -97 im allgemeinen Stromversorgungsnetz, an das diese Anlagen angeschlossen werden.

Um den Gehalt an Spannungsharmonischen im Allzweckversorgungsnetz zu begrenzen, wird empfohlen, die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der Verwendung von Umrichtern mit einer großen Anzahl von Gleichrichtungsphasen in DSPPT-Installationen und mit einer geraden Anzahl von Umrichtertransformatoren zu prüfen – Herstellung von HV-Wicklungen für die Hälfte davon in Sternkonfiguration und für die zweite Hälfte als „Dreieck“.

Ofenabspann- oder Konvertertransformatoren von Lichtbogen-Stahlschmelzöfen dürfen an allgemeine Stromnetze angeschlossen werden, ohne dass besondere Berechnungen für Spannungsschwankungen und den Gehalt an höheren Harmonischen darin durchgeführt werden müssen, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

Dabei ist STi die Nennleistung des Ofen-Abwärts- oder Konvertertransformators, MVA;

Sk ist die Kurzschlussleistung an der Stelle, an der die Lichtbogenofenanlage an allgemeine Stromnetze angeschlossen ist, MV A;

n ist die Anzahl der angeschlossenen Anlagen von Lichtbogenöfen;

D ist der Koeffizient für Installationen von Lichtbogenöfen zum Schmelzen von Stahl: Wechselstrom (ACF) gleich 1 und Gleichstrom (ACF) gleich 2.

Ist diese Bedingung nicht erfüllt, muss rechnerisch geprüft werden, ob die Werte der Spannungsschwankungen und (oder) der darin enthaltene Oberschwingungsgehalt durch die aktuelle Norm für elektrische Empfänger, die Strom aus dem daran angeschlossenen Stromnetz beziehen, nicht überschritten werden Punkt.

Werden die Anforderungen der Norm nicht erfüllt, sollten die Anlagen von Lichtbogen-Stahlschmelzöfen an einen Netzpunkt mit höherer Kurzschlussleistung angeschlossen werden oder es sind entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, beispielsweise der Einsatz von Leistungsfiltern und ( oder) ein Hochgeschwindigkeits-Thyristor-Blindleistungskompensator. Die Option wird entsprechend der Machbarkeitsstudie ausgewählt.

7.5.45. In Lichtbogenofenanlagen, in denen es betriebsbedingt zu Kurzschlüssen kommen kann, wird empfohlen, Maßnahmen zur Begrenzung der dadurch verursachten Stromstöße zu ergreifen. In solchen Anlagen sollten Kurzschlussstromstöße das 3,5-fache des Bemessungsstroms nicht überschreiten. Bei der Verwendung von Drosseln zur Begrenzung von Betriebskurzschlussströmen wird empfohlen, die Möglichkeit einer Überbrückung dieser während des Schmelzens vorzusehen, wenn ihr ständiges Einschalten nicht erforderlich ist.

7.5.46. Für Ofentransformatoren (Transformatoreinheiten) von Lichtbogenofenanlagen ist Folgendes vorzusehen:

1. Maximalstromschutz ohne Zeitverzögerung gegen zwei- und dreiphasige Kurzschlüsse in der Wicklung und an den Klemmen, angepasst an Betriebskurzschlussströme und Magnetisierungsstromstöße beim Einschalten der Anlagen;

2. Gasschutz vor Schäden im Tankinneren, die mit der Freisetzung von Gas einhergehen, und vor einem Absinken des Ölstands im Tank;

3. Schutz vor einphasigen Erdschlüssen in der Wicklung und an den Anschlüssen von Ofentransformatoren, die an ein Stromnetz mit effektiv geerdetem Neutralleiter angeschlossen sind;

4. Überlastschutz für Anlagen aller Arten von Lichtbogenöfen. Für Lichtbogenöfen aus Stahl wird empfohlen, einen Schutz mit einer stromabhängigen Zeitverzögerungscharakteristik vorzusehen. Der Schutz muss mit unterschiedlichen Zeitverzögerungen für Signal und Abschaltung arbeiten.

Eigenschaften und Schutzzeitverzögerungen sollten in der Regel unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Anhebens der Elektroden während des Betriebs des automatischen Stromreglers (Leistungsreglers) des Lichtbogenofens ausgewählt werden, damit Betriebskurzschlüsse durch Anheben der Elektroden umgehend beseitigt werden und der Ofenschalter wird nur im Falle eines Fehlers oder einer vorzeitigen Betätigung des Reglers ausgeschaltet;

5. Schutz vor einem Anstieg der Öltemperatur im Kühlsystem des Ofentransformators durch Temperatursensoren mit Einfluss auf das Signal bei Erreichen der maximal zulässigen Temperatur und auf Abschaltung bei Überschreiten;

6. Schutz vor Störungen der Öl- und Wasserzirkulation im Kühlsystem des Ofentransformators mit Auswirkungen auf das Signal – zur Öl-Wasser-Kühlung des Ofentransformators mit erzwungener Öl- und Wasserzirkulation.

7.5.47. Lichtbogenofenanlagen müssen mit Messgeräten zur Überwachung des Wirk- und Blindleistungsverbrauchs sowie mit Instrumenten zur Überwachung des technologischen Prozesses ausgestattet sein.

Amperemeter müssen über geeignete Überlastskalen verfügen.

In Installationen von Widerstandslichtbogenöfen mit einphasigen Ofentransformatoren sollten in der Regel Instrumente zur Messung der Phasenströme von Transformatoren sowie zur Messung und Aufzeichnung der Ströme in den Elektroden installiert werden. Es wird empfohlen, in Lichtbogenstahlofenanlagen Geräte zu installieren, die die 30-Minuten-Höchstlast erfassen.

7.5.48. Wenn Lichtbogenöfen auf Arbeitsplattformen oberhalb des Bodenniveaus der Werkstatt aufgestellt sind, kann der Raum unter den Plattformen genutzt werden, um andere Geräte von Ofenanlagen (einschließlich Ofenunterstationen) oder einen Kontrollraum (mit zuverlässiger Abdichtung) ohne ständige Anwesenheit unterzubringen von Leuten.

7.5.49. Um die Möglichkeit eines Kurzschlusses beim Umgehen der Elektroden von Widerstandslichtbogenöfen auszuschließen, sollten zusätzlich zur Isolierbeschichtung auf der Arbeitsplattform (Bypass) (siehe 7.5.40) dauerhaft isolierende Trennplatten zwischen den Elektroden installiert werden.

Siehe andere Artikel Abschnitt Regeln für die Installation elektrischer Anlagen (PUE).

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