Электромагнитная совместимость параллельных дуговых сталеплавильных печей с системой электроснабжения

• Автор: Салтыков, Александр Валентинович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 205 с. : ил.

кандидатской диссертации Салтыкова Александра Валентиновича на тему:
• "ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ
ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ДУГОВЫХ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ С СИСТЕМОЙ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ"
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
# ф 1.1 Особенности электротехнологического процесса и методов расчета характеристик дуговых сталеплавильных печей
1.2 Схемы электроснабжения одиночных и группы параллельных дуговых сталеплавильных печей
1.3 Анализ методов определения и нормирования показателей качества напряжения в СЭС с нагрузкой ДСП
1.4. Цели и задачи исследования
ГЛАВА 2 ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ”СЭС
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ДСП” И МЕТОДЫ ИХ РАСЧЕТА
2.1 Метод расчета обобщенных электрических характеристик одиночных дуговых сталеплавильных печей для всех ступеней печного трансформатора
2.2 Разработка метода расчета электрических характеристик группы параллель-
'• ных ДСП
2.3 Выводы
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ДСП
3.1 Исследование изменений характеристик параллельных ДСП при неизменных уставках тока дуги
3.2 Исследование изменений характеристик параллельных ДСП при неизменных относительных коэффициентах тока дуги
3.3 Исследование изменений характеристик суммарной нагрузки параллельных
ДСП при неизменных относительных коэффициентах тока дуги
3.4 Влияние параметров системы электроснабжения на изменение электриче-

ских характеристик параллельных ДСП
3.5 Выводы
ГЛАВА 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ
СОВМЕСТИМОСТИ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ДСП ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ КАЧЕСТВА НАПРЯЖЕНИЯ И ЗАГРУЗКЕ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
4.1 Метод расчета и исследования характера изменения уровней и отклонений
напряжения на шинах питания параллельных ДСП
4.2 Электромагнитная совместимость параллельных ДСП по условиям допустимых отклонений напряжения и по загрузке электрооборудования
4.3 Метод расчета колебаний напряжения на шинах питания параллельных

4.4 Электромагнитная совместимость по колебаниям напряжения на шинах питания параллельных ДСП
4.5 Выводы
ГЛАВА 5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ ТОКА ДУГИ И ОГИБАЮЩЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ НА ШИНАХ ПИТАНИЯ ДСП ДЛЯ НОРМИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ
5.1 Экспериментальные исследования и анализ вероятностных характеристик
тока дуги ДСП и огибающей напряжения на шинах питания
5.2 Вероятностные характеристики колебаний напряжения на шинах питания
параллельных ДСП
5.3 Использование вероятностных характеристик для нормирования колебаний
напряжения на шинах питания одиночных и параллельных ДСП
5.4 Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение П.1 Схемы электроснабжения одиночных и группы параллельных ДСП
Приложение П.2 Пакет программ для расчета характеристик параллельных ДСП
Приложение П.З Характер изменения электрических характеристик параллельных ДСП
Приложение П.4 Характер отклонений напряжения на шинах параллельных ДСП
Документы о внедрении результатов диссертационной работы
Металлургические предприятия и металлургические производства машиностроительных предприятий являются крупными потребителями электроэнергии. Рост потребления электроэнергии определяется увеличением производства электростали за счет применения современных энергетических установок, наиболее мощными из которых являются дуговые сталеплавильные печи (ДСП). Причем доля мирового производства стали в ДСП непрерывно возрастает и в настоящее время превышает 33% общего производства стали, а к 2010 году прогнозируется на уровне 40% [44, 45, 51, 56]. Одновременно возрастают емкости электропечей и мощности печных трансформаторов. Введены в эксплуатацию сверхмощные ДСП-100 с печными трансформаторами мощностью 80 МВА.
Увеличение доли производства стали в ДСП определяется рядом причин, в том числе тем, что ДСП могут выплавлять любые марки стали, включая высококачественные, специальные, а процесс ведения плавки поддается высокой степени автоматизации.
С переходом на рыночные отношения составляющая энергетических затрат в себестоимости металлургической продукции выросла с 0,8 % до 30 % [35, 51]. Одновременно наблюдается опережающий рост стоимости энергоресурсов по сравнению с ростом цен на металлопродукцию, что приводит к необходимости решения, как задачи достижения максимальной производительности ДСП, так и задачи более эффективного использования ресурсов и, в частности, электроэнергии.
С ростом мощностей ДСП и интенсификацией процесса плавки повышаются требования к качеству управления режимом работы ДСП с позиций энергосбережения, особенно в период расплавления металла, характеризующийся наибольшими электрическими мощностями и ухудшением показателей качества электроэнергии в питающей сети. Отклонения от энергосберегающих режи-

ременных режимов работы ДСП друг на друга и сложным, как правило, случайным характером воздействия мощной резкопеременной нагрузки ДСП на СЭС, ограничиваемой загрузкой силового электрооборудования, показателями качества электроэнергии и, в целом электромагнитной совместимостью с СЭС.
Это поставило задачу учета в методе расчета характеристик для группы параллельных ДСП параметров питающей СЭС [83, 96, 99, 105, 114].
Предпринимаемые попытки определения нагрузки группы параллельных ДСП и степени их воздействия на напряжение электрической сети [83] дают очень неточные результаты из-за использования в выражениях значений номинальной мощности печного трансформатора вместо значений реальной нагрузки ДСП.
Особенностью режимов ДСП является их возможность работы на различных ступенях печного трансформатора, т.е. с различными коэффициентами трансформации, а также разнообразие значений уставок тока дуги ДСП, задаваемых при неизменном коэффициенте трансформации печного трансформатоОднако, недостаток, связанный с различием коэффициентов трансформации печных трансформаторов, а, следовательно, и их сопротивлений, может быть устранен приведением сопротивлений печных контуров параллельных ДСП к шинам высшего напряжения, т.е. к шинам общего напряжения их питания от системы электроснабжения и тех, по выражениям (для двух параллельных ДСП):
для ДСП № 1:
(2.39)
(2.40)
(2.41)
для ДСП № 2:
(2.42)