Повышение эффективности работы статического тиристорного компенсатора сверхмощной дуговой сталеплавильной печи

• Автор: Николаев, Александр Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 204 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ФУНКЦИИ СТАТИЧЕСКОГО ТИРИСТОРНОГО КОМПЕНСАТОРА ДУГОВОЙ
СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ
1.1. Описание комплекса «ДСП-СТК»
1.2. Основные требования и их реализация в современных СТК
1.3. Теоретические основы компенсации реактивной мощности
ДСП с учетом несимметричных режимов
1.4. Анализ систем автоматического регулирования СТК
сверхмощных ДСП
1.5. Анализ резервов по компенсации реактивной мощности в Магнитогорском промышленном узле
1.6. Выводы и постановка задачи исследований
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ КОМПЛЕКСА «ДСП-СТК» ОАО «ММК»
2.1. Цели и задачи экспериментальных исследований
2.2. Исследования энергетических режимов работы ДСП
2.3. Исследование показателей качества напряжения на шинах 35 и 220 кВ
2.4. Экспериментальные исследования бросков тока при включении
печного трансформатора
2.5. Исследования колебаний токов ДСП-180 вероятностными методами
ВЫВОДЫ
3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КОМПЛЕКСА «ДСП-СТК»
3.1. Анализ способов моделирования электрической дуги переменного тока
3.2. Математическая модель печного трансформатора
3.3. Математическая модель электрического контура ДСП
3.4. Математическая модель гидропривода перемещения электродов
3.5. Математическая модель СТК
3.5.1. Модель фильтрокомпенсирующей цепи
3.5.2. Модель тиристорно-реакторной группы
3.6. Модель системы управления электрическим режимом и САР перемещения электродов
3.7. Модель системы управления СТК
3.8. Проверка адекватности математической модели
ВЫВОДЫ
4. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ КОМПЛЕКСА «ДСП-СТК»
ПРИ ГЕНЕРАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
4.1. Классификация и анализ несимметричных режимов ДСП
4.2. Разработка методики оценки генерирующей способности СТК
4.3. Расчет основных показателей комплекса «ДСП-СТК»
при генерации реактивной мощности в питающую сеть
4.3.1. Оценка уровней напряжения на шинах 35 и 220 кВ
4.3.2. Исследование гармонического состава токов
и напряжений на шинах 35 кВ
4.3.3. Оценка активных потерь в элементах комплекса «ДСП-СТК»
4.3.4. Оценка дозы фликера на шинах 35 кВ
4.4. Разработка способа снижения потерь в элементах ДСП-180 при генерации реактивной мощности в питающую сеть

4.5. Разработка способа снижения броска тока при включении печного
трансформатора на холостом ходу
ВЫВОДЫ
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СТК. РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
5.1. Исследование СТК в режиме генерации реактивной мощности
5.2. Исследование СТК в режиме потребления реактивной мощности.
Снижение бросков тока при включении печного трансформатора
5.3. Расчет технико-экономических показателей от внедрения
результатов работы
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

ровой электроники. Этот принцип заложен в основу работы регуляторов СТК производства фирмы АВВ, являющейся мировым лидером по поставкам данного класса оборудования.
Функциональная схема системы автоматического регулирования СТК ДСП-180 приведена на рис. 1.17.
Система управления является комбинированной и включает в себя прямой и обратный каналы. В прямом канале рассчитываются ортогональные d-q составляющие тока нагрузки для прямой и обратной последовательностей во вращающейся системе координат, на основе которых, с помощью преобразования Штейнметца, формируются требуемые значения реактивных проводимостей фаз ТРГ. В результате обеспечивается симметрирование токов по фазам и полная компенсация реактивной мощности ДСП. Задание на генерацию дополнительной реактивной мощности без труда может быть реализовано в существующей схеме в канале обратной связи, где формируется корректирующий сигнал по разности фактической и реальной величин реактивной мощностей комплекса «ДСП-СТК».
Термин «вращающаяся система координат» широко употребим при математическом описании машин переменного тока [25]. Напомним основные положения данного подхода. Трехфазная система напряжений ил, ив, ис (или токов iA, iB, ic) может быть представлена в виде вращающегося вектора U, угловая скорость вращения которого равна угловой частоте напряжений. Проекции вектора U_ на перпендикуляры к осям неподвижной системы координат abc есть мгновенные значения напряжений ил, ив, ис, они изменяются во времени по синусоидальному закону. При рассмотрении данного вектора U во вращающейся системе координат dq его проекции ud и и являются величинами
неизменными или медленно изменяющимися во времени. Это значительно упрощает форму сигнала, поэтому данный подход широко используется при построении современных систем управления СТК.
Дополнительным внешним контуром предусмотрено регулирования напряжения. В линейном диапазоне изменения напряжения на шинах 35 кВ, когда