Система оперативного контроля электроэнергетических параметров дуговых печей с учетом взаимного влияния фаз

• Автор: Петрусевич, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 155 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ЗАДАЧА КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧАХ
1.1. Особенности электротехнологических процессов в электродуговых печах прямого действия
1.1.1. Типы и классификация электротехнологических процессов в электродуговых печах
1.1.2. Электрическая дуга и ее роль в реализации технологических процессов в электропечах

1.2 Задача контроля электроэнергетических параметров технологиче-

ских процессов при управлении электродуговыми печами

1.2.1. Задача текущего контроля полезной активной мощности в цепях электродов при наличии взаимных связей в многоэлектродных печах
1.2.2. Задача контроля внутренних недоступных прямому измерению электроэнергетических параметров зон ванны электродуговых печей
1.3 Анализ существующих методов и средств оперативного контроля электроэнергетических процессов в электродуговых печах и идентификации схемных моделей
1.3.1. Существующие методы оперативного контроля электроэнергетических процессов в дуговых печах и идентификации схем замещения
1.3.2. Использование особенностей прохождения тока через электрическую дугу и подэлектродные зоны печи для оценки внутренних электроэнергетических параметров
1.4. Цели и основные задачи исследования
2. СХЕМНЫЕ МОДЕЛИ ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ СРЕДЫ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ
2.1 Схемные модели, отражающие структуру токопроводящей среды и
электроэнергетические параметры подэлектродных зон ванны
2.2. Формализация типовых нелинейных схемных моделей токопроводящей среды ванны дуговых печей с учетом нелинейных и динамических свойств электрической дуги
2.3. Обобщенные многомерные нелинейные схемные модели электроэнергетических процессов в дуговых печах для задач идентификации и контроля
2.4. Выводы

3. АЛГОРИТМЫ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ВАННЕ МНОГОЭЛЕКТРОДНЫХ ДУГОВЫХ ПЕЧЕЙ НА ОСНОВЕ МНОГОМЕРНЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ СХЕМНЫХ МОДЕЛЕЙ
3.1. Алгоритмы параметрической идентификации многомерных моделей трехэлектродных печей
3.2. Алгоритмы идентификации схемных моделей цепей электродов при наличии взаимных электромагнитных связей
3.3. Алгоритмы идентификации схемных моделей при наличии электромагнитных связей между рабочими и измерительными цепями.
3.4. Инженерный способ определения параметров взаимного индуктивного влияния между электродами печи
3.5. Метод расчета электроэнергетических параметров и переменных токопроводящей среды электродуговых печей на основе идентифицированных параметров и характеристик обобщенных моделей
3.6. Выводы
4. СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОГО КОНТРОЛЯ
ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧАХ
4.1. Принципы построения системы оперативного контроля электроэнергетических параметров технологических процессов в электродуговых печах
4.2. Состав аппаратной части и алгоритмическое обеспечение системы оперативного контроля электроэнергетических параметров технологических процессов в электродуговых печах
4.3. Система контроля в локальной системе регулирования электроэнергетического режима и в структуре АСУ технологическим процессом плавки
4.4. Аналого-цифровой анализатор спектральных составляющих рабочего тока и напряжения многоэлектродных дуговых электропечей для идентификации схемных моделей
4.5. Выводы
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В
ПРОМЫШЛЕННЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧАХ
5.1. Анализ распределения активной мощности в ванне руднотермической печи типа ОКБ-955Н при выплавке в блок карбида хрома
5.2. Текущий контроль электроэнергетических параметров процесса выплавки феррованадия в промышленной электродуговой печи ДС-

5.3. Контроль электродугового процесса плавки металлоотсева в промышленной сталеплавильной печи
5 4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Для шлаковых процессов характерно то, что дуга горит между электродом и шлаком или коксошлаковым слоем [147]. Избыточное давление под торцом электрода, обусловленное электропечной дугой, создает углубление в жидком расплаве шлака. При этом сопротивление, шунтирующее дугу, обусловлено как шихтой так и шлаком. Последовательно с шунтированной дугой включено значительное сопротивление расплава. Такую схему применяют [42] для шлаковых процессов в ваннах фосфорных и карбидных печей, в которой последовательно с сопротивлением расплава включены параллельно соединенные сопротивления дуги и шихты (рис. 1.2,6). Данная схема применяется также для расчета электрических параметров шлаковых процессов выплавки ферросплавов [22].
В электропечах с открытой дугой электрические дуги горят между нижними концами электродов и поверхностью расплава металла. Последовательно с дугой включено сопротивление расплава (рис. 1.2,в). Если сопро-*
тивление расплава пренебрежимо мало, что характерно для сталеплавильных печей, то справедлива более простая схема замещения, когда в подэлектрод-ной цепи учитывается только дуга, а сопротивление расплава принимается равным нулю.
В ваннах многоэлектродных печей распределение тока значительно сложнее чем в цепи одного электрода. Помимо дуговых токов и токов через шихту, протекающих от электродов на подину по схеме «звезда», могут протекать также токи от электрода к электроду по схеме «треугольник» [71]. В этом случае электрическая цепь трехфазной печи от трансформатора до подины может быть изображена [122] в виде схемы замещения, приведенной на рис. 2.2, включающей взаимосвязанные схемные модели цепей электродов.
В общем случае в трехфазных схемах электропечей сопротивления шихты, соединенные в звезду и в треугольник между электродами отдельных фаз (рис. 2.2), могут учитываются едиными эквивалентными шунтирующими сопротивлениями, соединёнными звездой. Схемная модель при этом более проста, она не позволяет разделить мощности выделяемые в шихте при про-