Разработка динамических моделей дуговых сталеплавильных печей и их электромагнитной совместимости с системой электроснабжения по несинусоидальности напряжения

• Автор: Вахнина, Вера Васильевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 211 с.

РЕФЕРАТ
Диссертационная работа посвящена вопросам разработки динамических моделей дуговых сталеплавильных печей и их электромагнитной совместимости с питающей системой электроснабжения по несинусоидальности кривой напряжения с учетом требований ГОСТ 13109-97 на качество электроэнергии.
В работе рассматриваются вопросы разработки методов расчета особенностей электрических режимов работы дуговых электропечей с учетом переменных параметров питающей сети, а также влияния нелинейной и резкопеременной нагрузки дуговых сталеплавильных печей на питающую систему электроснабжения.
Предложен новый методический подход к анализу взаимодействия питающей системы электроснабжения и режимов нагрузки дуговых электропечей.
Разработан метод расчета частотных характеристик системы автоматического регулирования дуговых сталеплавильных печей. Показана связь частотной характеристики электрической дуги дуговой электропечи как с параметрами печного контура, так и переменными параметрами питающей системы электроснабжения.
Разработаны комплексные условия электромагнитной совместимости дуговых электропечей с системой электроснабжения с учетом требований ГОСТ13Ю9-97 к коэффициенту искажения синусоидальности кривой напряжения в точках общего присоединения.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Содержит 127 стр. основного текста, 49 стр. иллюстраций, 25 стр. таблиц, списка литературы из 108 наименования, 9 стр. приложения.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Особенности технологического процесса плавки стали и характеристик нагрузки дуговых сталеплавильных печей
1.2. Анализ методов определения и нормирования несинусоидальности кривой напряжения
1.3. Анализ методов экспериментальных исследований коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения и значений отдельных гармоник в питающей системе электроснабжения
1.4. Задачи исследования
ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ОСОБЕННОСТИ
РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК ДУГОВЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ
2.1. Схемы электроснабжения дуговых электропечей
2.2. Определение коэффициента потерь мощности в системе электроснабжения при питании дуговой сталеплавильной печи через двухобмоточный
трансформатор
2.3. Определение коэффициента потерь мощности в системе электроснабжения при питании дуговой сталеплавильной печи через трехобмоточный
трансформатор

2.4. Определение коэффициента потерь мощности в системе электроснабжения при питании дуговой сталеплавильной печи через силовой трансформатор
с расщепленными обмотками
2.5. Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ
АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДУГОВОЙ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ
3.1. Дуговая сталеплавильная печь как объект автоматического регулирования
3.2. Построение структурной схемы системы автоматического регулирования дуговой
сталеплавильной печи
3.3. Определение частотной характеристики
автоматического регулятора мощности дуговой сталеплавильной печи
3.4. Определение частотной характеристики
электрической дуги ДСП с учетом параметров питающей сети
3.5. Выводы
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЫСШИХ ГАМОНИК ТОКА И
НАПРЯЖЕНИЯ, СОЗДАВАЕМЫХ ДСП, В
ХАРАКТЕРНЫХ ТОЧКАХ СИСТЕМЫ
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
4.1. Высшие гармоники тока и напряжения,
генерируемые нелинейной дугой ДСП
4.2. Определение высших гармоник тока и напряжения в точке подключения дуговой

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ НА ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК ДУГОВЫХ ЭЛЕКТРОПЕЧЕЙ
2.1. Схемы электроснабжения дуговых сталеплавильных печей
Требования, предъявляемые к схемам электроснабжения дуговых сталеплавильных печей, многообразны и зависят от требований надежности питания, мощности и удаленности ДСП от источников питания, наличия зон с загрязненной и агрессивной средой, влияния ДСП на качество электрической энергии и т.д.
Как потребители электрической энергии дуговые электропечи относятся ко второй категории по надежности электроснабжения, характеризуются широким диапазоном мощностей печных трансформаторов от 0,4 до 80 МВА, имеют циклический режим нагрузки. Режим работы ДСП, особенно, на этапе расплавления, сопровождается появлением в сети отклонений и колебаний напряжения, несинусоидальности и несимметрии напряжения.
Указанные особенности режимов работы ДСП требуют использования соответствующих схем электроснабжения. Одной из особенностей схем электроснабжения дуговых электропечей является предпочтительное подключение их к точкам с наиболее возможной высокой мощностью короткого замыкания системы. Другой особенностью схем электроснабжения ДСП является предпочтительно раздельное питание резкопеременной нагрузки ДСП и других общепромышленных потребителей со спокойным режимом работы.
Наиболее распространенным вариантом электроснабжения ДСП на современных предприятиях является питание их через общезаводские главные понизительные подстанции. При этом раздельное питание ДСП от других потребителей обеспечивается применением двойной системы сборных шин [15, 46].