Индукционные печи
Индукционные печи и устройства на частоту 50 Гц подключают к сетям с напряжением 220, 380 и 500 В непосредственно или через специальные трансформаторы, а к сетям напряжением 6600 и 10000 В — только через трансформаторы.
Большинство электропечей и устройств однофазные, крупные агрегаты состоят из нескольких однофазных. При включении в сеть трех (шести) индукторов создается трехфазная нагрузка. Агрегаты с двумя индукторами можно включать по схеме Скотта. Для включения мощных однофазных индукторов применяют симметрирующие устройства, состоящие из емкости и индуктивности и обеспечивающие равномерное распределение нагрузки по фазам. Симметрирующие устройства увеличивают капитальные затраты и расход электроэнергии и целесообразны в тех случаях, когда несимметрия токов выходит за пределы допустимой. Естественный коэффициент мощности обычно 0,7 и ниже, поэтому его повышают до 0,9 с помощью конденсаторов.
Потребление электроэнергии нагревательными электропечами непрерывного действия весьма равномерно. Нагревательные электропечи периодического действия работают циклично. Характер циклов зависит от технологического процесса и нагреваемого металла. Толчки тока выше номинального отсутствуют. Канальные электропечи работают обычно круглосуточно, и перебои при этом нежелательны. Режим тигельных нагревательных электропечей зависит от работы оборудования цеха, перерывы допустимы. Электропечи и устройства с питанием от электромашинных преобразователей повышенной частоты и от электромашинных источников питания постоянного тока представляют для сетей трехфазную нагрузку. График потребления энергии различен, так как зависит от технологического процесса и числа установок, подключенных к одному генератору. Для нагревательных и закалочных индукционных установок график потребления мало отличается от среднего графика машиностроительных заводов; они малоинерционны и могут отключаться так же, как установки на 50 Гц. Широко используются вентильные преобразователи повышенной и высокой частоты, постоянного тока, пониженной частоты, вентильные преобразователи — регуляторы переменного тока. Регуляторы выполняются трехфазными и однофазными, причем в последнем случае их иногда применяют вместе с симметрирующими устройствами. Наиболее распространены и перспективны тиристорные преобразователи. В качестве источников питания высокочастотных установок широко применяют ламповые генераторы. Режим работы установок плазменного, электронно-лучевого, электрошлакового и диэлектрического нагрева — спокойный, без перегрузок. График потребления электроэнергии зависит от технологического процесса.
Использование вентильных преобразователей любого типа связано с появлением в сети высших гармонических составляющих, из которых наиболее существенны 5, 7, 11 и 13-я гармоники. В результате в электрических аппаратах и линиях передач возрастают потери, сокращается срок службы изоляции, повышается аварийность кабельных сетей, ухудшается работа системы автоматизации, телемеханики и связи, снижается надежность работы конденсаторов (из-за резонансных явлений на высших гармониках). Если несинусоидальность, обусловленная высшими гармониками, превышает 5 % и возможны резонансные явления на гармониках, необходимо уровень гармоник снижать, используя рациональные схемы электроснабжения и фильтра.
