Симметрирование параметров систем электроснабжения электросталеплавильных производств

• Автор: Зацепин, Евгений Петрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 175 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Обзор литературы
1.2. Задачи исследования
2. ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
2.1. Электропотребление электросталеплавильных производств
2.2. Причины, нарушающие эффективность электроснабжения
2.3. Математическое описание функционирования системы с резкопеременной нагрузкой
2.4. Изменение реактивной составляющей сопротивления короткой сети
3. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
3.1. Сбор и обработка статистических параметров функционирования систем электроснабжения
3.2. К расчету электрических параметров короткой сети
3.3. Анализ режима работы системы электроснабжения
3.4. Оценка параметров рационального режима работы с учетом изменения
, реактивного сопротивления
4. СПОСОБЫ, ПОВЫШАЮЩИЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПРИЕМНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
4.1. Симметрирование электрических параметров короткой сети системы электроснабжения дуговой печи
4.2. Экранирование кабелей гибкой гирлянды
4.3. Использование программно-аппаратного комплекса регулирования параметров короткой сети
4.4. Особенности защит регулирующих устройств от максимальных токов
4.5. Методика построения рациональной системы электроснабжения электросталеплавильных производств

4.6. Технико-экономический анализ мероприятий, повышающих эффективность функционирования приемников электроэнергии
электросталеплавильных производств
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ОСНОВНЫЕ ПОТРЕБИТЕЛИ
ЭЛЕКТРОСТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ГИСТОГРАММЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ВЫСОТ ИМПУЛЬСОВ ЭКВИВАЛЕНТНОГО СУММАРНОГО ПОТОКА... 160 ПРИЛОЖЕНИЕ 3. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
КОРОТКОЙ СЕТИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Актуальность работы. Основным оборудованием электростапеплавильного производства являются дуговые электропечи. Их мощность составляет до 80% мощности всех приемников данного производства. Одной из основных задач эксплуатации электрооборудования таких производств является задача обеспечения эффективности функционирования систем электроснабжения совместно с дуговыми печами. Сложность обеспечения эффективности данного класса электрических систем связана с тем, что на сегодняшний день полностью не решен вопрос несимметрии электрических параметров коротких сетей. Это приводит к ограничению вводимой в печь активной мощности, недоиспользованию мощности печных трансформаторов и увеличению-продолжительности плавки. При этом, учет эффекта смещения нейтрали нагрузки, влияния взаимоиндукции фаз и электрического режима работы на изменение реактивной составляющей сопротивления печного контура позволит более полно использовать.мощность трансформатора во все технологические периоды плавки. Это позволит снизить удельный расход электроэнергии, сократить продолжительность плавки и уменьшить влияние дуговой печи на электрическую систему. Поэтому разработка методов и средств, обеспечивающих симметрирование параметров систем электроснабжения электросталеплавильных производств, является одной из актуальнейших задач.
11елью работы является повышение эффективности функционирования систем электроснабжения электросталеплавильных производств за счет снижения расхода электроэнергии и уменьшения, времени плавки, путем рационального перераспределения параметров короткой сети между ее фазами.
Идея работы основана на симметрировании реактивного сопротивления короткой сети посредством введения емкостной составляющей по алгоритму учитывающему эффект смещения нейтрали нагрузки, влияние взаимоиндукции фаз и электрический режим работы печи.
Научная новизна заключается в разработанном математическом описании зависимости электрических параметров короткой сети системы электроснабжения от режимов работы дуговых печей переменного тока, позволяющем по парамет-

тура существенно возрастает. Предварительные расчеты и анализ результатов статистических исследований для печи ДСП-100 показали, что вертикальное перемещение электродов и силового токопровода определяет основную часть взаимной индуктивности проводников. Она оказывает доминирующее влияние на сопротивление короткой сети при рабочих токах в 40 - 50 кЛ. Индуктивность, а соответственно и реактивная составляющая сопротивления силового токопровода всегда будет отличаться в период простоя и при работе дуговой сталеплавильной печи. При расчетах электрических параметров короткой сети, основанных на использовании классических формул Максвелла [97] или метода обобщающих выражений [98], можно рассчитать лишь индуктивность короткой сети дуговой сталеплавильной печи в период простоя. Реальный эксплуатационный реактанс печного контура будет значительно ниже расчетного. Он определяется уровнем токов в фазах короткой сети и уровнем несинусоидальности этих токов. Учесть влияние данных факторов при работе дуговой печи позволяет теория случайных импульсных потоков. Импульсный поток описывает прерывные и изменяющиеся во времени физические процессы, к которым относится протекание токов в силовом токопроводе ДСП. Токи в фазах короткой сети, наряду с прерывистостью во времени, характеризуются переменной интенсивностью. Такой поток 1(4) может быть представлен расчетным эквивалентным суммарным потоком Г(0. На рис. 2.8 — рис.2.12 представлены усредненные как по времени, так и по амплитуде коррелированные данные рабочего тока при выплавке углеродистой стали на печи ДСП—100 при завалке шихты без тяжеловеса. Длительности 1, и высоты ц импульсов суммарного потока Г(0 случайны. Работа дуговой сталеплавильной печи в общем случае может быть представлена потоком, состоящим из пяти (а в некоторых случаях и более) импульсов совпадений. Каждый из импульсов совпадений суммарного потока соответствует работе электропечного агрегата, а его параметры связаны с технологическим процессом производства и в какой то мере определяются технологическими инструкциями, главной из которых является "Электрический режим работы дуговой печи".