Оборудование для управления электросталеплавильными печами переменного тока

Общая характеристика

Комплект оборудования позволяет регулировать мощность плавки в дуговой печи переменного тока, содержит элементы управления высоковольтным выключателем, наклоном, перемещением печи, подъемом и опусканием свода:

  • масса расплавляемого металла в печи:
    • до 50 тонн;
  • виды регулирования мощности:
    • ручное;
    • автоматическое;
  • тип приводов перемещения электродов:
    • постоянного тока;
    • переменного тока;
  • диапазон номинальных параметров приводов электродов:
    • номинальный ток до 50 А;
    • номинальное напряжение до 460 В;
    • возбуждение для приводов постоянного тока, не регулируемое, 220 В.
  • количество независимых приводов перемещения электродов:
    • 3 + 1 резервный;
  • контролируемые параметры плавки:
    • ток дуги;
    • напряжение дуги;
    • мощность плавки(активная и реактивная);
    • затраченная энергия в процессе плавки (активная и реактивная);
  • возможность управления механизмами печи:
    • наклон печи;
    • подъем и опускание свода;
    • выкат печи или отвод свода.
  • комплектность:
    • полная комплектность – без использования элементов прежней печи;
    • неполная комплектность – с использованием элементов прежней печи:
    – силовой трансформатор ;
    – наклон печи;
    – подъем/опускание свода;
    – выкат печи или отвод свода;
    – сетевые интерфейсы:
  • Profibus DP, Modbus RTU, Ethernet, CAN и др.

Структура условного обозначения

Условное обозначение комплекта оборудования определяется типом электропривода перемещения электродов.

Технические характеристики

Общая характеристика

  • Комплект оборудования состоит из трех основных шкафов:
    • Шкаф управления печью: предназначен для контроля печного трансформатора и силовой цепи печи;
    • Пульт управления печью: предназначен для управления процессом плавки;
    • Шкаф управления двигателями перемещения электродов: предназначен для управления перемещением электродов и регулирования мощности плавки.
  • Кроме этих шкафов возможна поставка дополнительных элементов:
    • Шкаф с трансформаторами и выключателями: содержит силовой трансформатор приводов электродов, контакторы и автоматические выключатели вспомогательных устройств печи;
    • Пульты управления механизмами печи: предназначены для управления механизмами печи: свод, наклон, выкат печи;
    • Пульт сталевара выносной: предназначен для управления наклоном печи при сливе металла.

Технические данные

Параметры оборудования:

Наименование параметра Значение
Привод перемещения электродов
Тип привода тиристорный реверсивный электропривод
Схема выпрямления Мостовая шестипульсная, реакторная или трансформаторная
Номинальное питающее силовое напряжение 380В
Частота напряжения питания, Гц 50
Выходная мощность одного привода, кВА до 30
Номинальное выходное напряжение, В 110-460
Номинальный выходной ток, А 10-50
Тип возбуждения Независимое нерегулируемое
Напряжение возбуждения, В 220
Охлаждение Естественное
Тип обратной связи для регулирования скорости ЭДС, импульсный датчик, тахогенератор
допустимые режимы токовой загрузки, не более, ном 2,8
диапазон регулирования напряжения  при обратной  связи по ЭДС 25:1
погрешность стабилизации напряжения, %, не более 5
погрешность стабилизации выпрямленного  тока в  режиме ограничения тока, %, не более 2
Обратная связь регулятора мощности Напряжение и ток дуги

Управление печным трансформатором

Номинальный ток дуги, кА до 10
Номинальное напряжение дуги, В до 300
кратность аварийного отключения по току, о.е. до 4.0

 

Условия экслуатации

– высота над уровнем моря – до 1000 м.;
– допустимая температура окружающей среды:

при эксплуатации, град. С

при хранении, град. С

 

– от минус 10 до плюс 45 0С;

– от минус 25 до плюс 60 0С;

– допустимая влажность воздуха при температуре:

25 град. С, %, не более

35 град. С, %, не более

 

– 80;

– 90;

– окружающая среда – невзрывоопасная,

– не содержащая вредных примесей и токопроводящей пыли, снижающих уровень изоляции в недопустимых пределах;

– группа условий эксплуатации – М2 по ГОСТ17516-72 при этом уровень вибрации пола, где установлена СВ, в диапазоне частот 10-50 Гц должен происходить с ускорением не более 4,9 м/с²;
– сейсмичность

 

– допустимое отклонение установки шкафов от вертикального положения

– 9 (девять) баллов по MSK-64 (горизонтальное уско­ре­ние – 0,3g)

– не более 5 градусов;

– климатическое исполнение – УХЛ (умеренный климат);

– ТВ (тропический климат)

– категория размещения – 4

 

Состав шкафов и оборудования

Состав шкафа управления перемещением электродов:

  • Четыре независимых электропривода:
    • Привода 1-3 для регулирования токов дуги фаз А,В,С;
    • Привод 4 резервный привод, общий для фазных приводов.
  • Нерегулируемый возбудитель.
  • Состав каждого из приводов:
    • система питания собственных нужд;
    • система управления:
    – контроллер с функциями управления, регулирования мощности и защит привода;
    – устройства аналогового и дискретного ввода;
    – устройства усиления импульсов управления тиристорами;
    – реверсивный силовой мост;
    – модуль внешнего сетевого интерфейса;
    – терминал ввода параметров и контроля работы привода:
    • релейная аппаратура;
    • автономный регистратор;
    • органы местного управления и сигнализации на двери;
    • устройство обогрева шкафа (опция, для исполнения привода при его эксплуатации в условиях отрицательных температур);

Состав пульта управления электропечью:

  • Переключатели задания на ток дуги, три независимых канала для фаз А, В, С:
    • Задание грубо, от 0 до 120 % с шагом 20 %;
    • Задание точно от -10 до 5 % с шагом 5 %.
  • Переключатель задания зоны нечувствительности регулятора мощности дуги: 0, 2, 5, 10 %;
  • Переключатели режимов регулирования дуги, три независимых канала для каждой из фаз А, В, С: ручной-автоматический;
  • Переключатели режимов работы приводов, три независимых канала для каждой из фаз А, В, ,С: основной-резервный;
  • Переключатели управления перемещением электродов в ручном режиме, три независимых канала для фаз А, В, С;
  • Кнопка форсированного подъема электродов;
  • Кнопка аварийного отключения электропривода;
  • Переключатель управления высоковольтным выключателем;
  • Кнопка управления пускателем приводов перемещения электродов;
  • Переключатель ступеней ПБВ трансформатора;
  • Приборы индикации:
    • токи дуги по каждой фазе;
    • напряжение дуги по каждой фазе;
    • мощность плавки;
    • номер ступени ПБВ.
  • Реле тока дуги по каждой фазе;
  • Релейная аппаратура и световая сигнализация.

Состав шкафа управления электропечью:

  • релейная аппаратура защиты и коммутации силовых цепей и трансформатора печи.

Функциональная характеристика

Автоматический регулятор мощности:

  • регулирование мощности осуществляется изменением положения электрода над шихтой. При увеличении расстояния между шихтой увеличивается сопротивление дуги, что приводит к увеличению падения напряжения на дуге и уменьшению тока в цепи вторичная обмотка трансформатора-электрод-дуга-шихта. Уменьшение расстояния ведет к обратному эффекту;
  • Система регулирования мощности состоит из трех независимых регуляторов по одному для регулирования положения каждого отдельного электрода;
  • В качестве обратной связи используются сигналы от трансформаторов тока, находящихся во вторичной обмотке трансформатора и сигналы от трансформаторов напряжения дуги, соединенных по схеме «с искусственным нулем»;
  • Скорость реакции системы регулирования зависит от типа используемого привода (постоянныйили переменный ток), механического соединения двигателей перемещения электродов и настройки П регулятора мощности печи.

Система защит:

  • по максимальному току дуги;
  • время-токовая защита;
  • по максимальному току привода;
  • при пропадании возбуждения привода;
  • при нарушении работы трансформатора;
  • при перегреве масла в трансформаторе;
  • газовая защита трансформатора.

Сетевые интерфейсы:

  • ProfibusDP;
  • ModBusRTU;
  • Ethernet;
  • CAN и др.

Примечание: тип протокола согласовывается на стадии проектирования.

Средства регистрации и диагностики:

  • регистратор, встроенный в контроллеры ШУПЭ:
    • аналоговые каналы– 1…24;
    • дискретные – 1…32;
    • дискретность выборки – 3.3…100мсек;
    • длительность фрагмента записи – 0.5…50сек;
    • архивация при аварийных отключениях – 90 фрагментов;
  • регистратор автономный от контроллеров ШУПЭ для независимого контроля работы:
    • 32 канала аналоговых сигналов датчиков, дискретных входных и выходных сигналов;
    • дискретность выборки – 250 мкс;
    • длительность фрагмента записи – 0.5…50сек;
    • архивация при аварийных отключениях – 10 фрагментов;

Преимущество встроенного регистратора в возможности регистрации внутренних параметров (параметры систем регулирования, защит и т.д.).
Преимущество автономного регистратора в высокой частоте выборки.

  • журнал регистрации событий встроенный в контроллеры ШУПЭ:
    • входные управляющие сигналы;
    • выходные, сигнализирующие и отключающие сигналы;
    • изменение режимов работы системы возбуждения;
    • превышение и занижение аналоговыми сигналами заданных предельных величин;
    • сообщения систем управления, регулирования и защит выводимые на пультовый терминал системы возбуждения;
  • программное обеспечение для пульта диагностики и ноутбука для графической визуализации данных регистраторов и текстовой визуализации данных журнала;

Наладочно-диагностический комплекс

  • Наладочно-диагностический комплекс выполнен на базе портативного компьютера и предназначен для:

• графической визуализации данных встроенного регистратора ;
• архивирования отчетов по уставкам ;
• перепрограммирования контроллера;

  • Состав программно-отладочного комплекса:
    • портативный компьютер (возможно использование собственного портативного компьютера Заказчика);
    • адаптер для подключения портативного компьютера к контроллеру ;
    • комплект ПО.

Примечание: ПО наладочно-диагностического комплекса является бесплатным и находится на сайте производителя «pcomplex.ua».

Состав ПО:

  • Утилита «Link» обеспечивает:
    • режим пультового терминала;
    • режим двухканального осциллографа с отображением любых параметров системы регулирования и защиты из списка доступных;
    • работа со встроенным программным регистратором преобразователя:
    – запуск/остановка регистратора;
    – загрузка данных после ручной или аварийной остановки регистратора;
    – загрузка восстановленных из ЭОЗУ данных, предыдущих аварийных отключений;
    – сохранение на диск и загрузка с диска данных регистратора;
    – отображение данных регистратора в табличном и графическом виде;
    – отображение списка аварийных, предупредительных и служебных сообщений системы управления на момент остановки, а также момента времени остановки регистратора.
  • Утилита «Code ReadWriter» обеспечивает:
    • загрузку (архивирование) из контроллера на диск компьютера копии ЭОЗУ в виде “bin-файла”;
    • загрузку с диска компьютера в контроллер ранее сохраненной на диск в виде “bin-файла” копии  ЭОЗУ;
    • распечатка в файл в текстовом виде для последующего отчета текущих значений уставок;
    • снятие, для архива, копии программы контроллера в виде “bin-файла”;
    • перепрограммирование контроллера.

Примечание: перепрограммирование контроллера выполняется файлом ранее сохраненным в архиве, либо полученным от изготовителя, например, через сеть Интернет, с целью дополнения системы управления печью какими-либо специфическими функциями по согласованному ТЗ.

Комплектность поставки

Состав оборудования:

  • шкаф управления перемещением электродов – 1 шт.
  • шкаф управления электропечью – 1 шт.
  • пульт управления электропечью – 1 шт.
  • шкаф с трансформаторами и выключателями – 1 шт.
  • пульт управления сталевара выносной – 1 шт.
  • пульт управления механизмами печи – 1 шт.
  • комплект ЗИП – 1 шт.
  • комплект эксплуатационной документации на бумажном и электронном носителях – 1 шт.

Дополнительное и вспомогательное оборудование:

  • Полный комплект резервных плат системы управления печью – 1 шт.
  • Высоковольтная ячейка – 1 шт
  • Наладочно-диагностический комплекс: – 1 шт.
    • Портативный компьютер
    • Адаптер для подключения портативного компьютера к СВ
    • Комплект ПО
  • Пульт диагностики (ПДУ) на основе персонального компьютера – 1 шт.

Требования безопасности

  • Конструкция и электрические схемы системы управления печью выполняются в соответствии с требованиями «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ);
  • Управления печью соответствует требованиям безопасности по ГОСТ 12.2.007.0 и ГОСТ 12.2.007.1, а также требованиям «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей»;
  • Двери шкафов системы возбуждения, открывающие доступ к токоведущим частям имеют замки и открываются специальными ключами;
  • Температура нагрева внешней оболочки шкафов в самой нагретой труднодоступной точке (кроме силового преобразовательного трансформатора) не превышает 70˚С в нормальных условиях работы.
  • Конструкция системы управления печью обеспечивает пожаробезопасность за счет:
    • применения негорючих и трудно горючих материалов;
    • выбором необходимых расстояний между разно потенциальными токоведущими частями, а также между токоведущими частями и корпусом, применением в необходимых случаях изоляционных негорючих перегородок;
    • применения средств защит, обеспечивающих быстрое обесточивание токоведущих частей;
  • Шумовые характеристики и допустимые уровни звукового давления соответствуют ГОСТ 12.1.003-83  «ССБТ ШУМ Общие требования» и не превышает 80 ДБ.

Форма обратной связи

Заполнить