Несимметрия реактивной мощности в системе электроснабжения ферросплавного производства
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
µние на печи меняются в разные периоды плавки, поэтому они должны регулироваться в широких пределах;
электрическая дуга является нелинейным проводником, формы кривой тока и особенно напряжения дуговых печей искажены. Дуга является генератором высших гармоник, проникающих в питающую сеть [6].
Таким образом, применяемое в электрических печах электрооборудование должно выдерживать токи эксплуатационных коротких замыканий и возможные перенапряжения, должно обеспечить возможность регулирования электрического режима печи. Кроме того, должны быть предусмотрены меры по ограничению токов эксплуатационных коротких замыканий в небольших печных установках, в которых собственная реактивность недостаточна. Система электроснабжения современного промышленного предприятия, а, следовательно и ферросплавного производства должна формироваться на базе ряда основополагающих принципов, содержащихся в нормативно-технической документации [7…11]. Несмотря на различное географическое положение и особенности технологических процессов, ферросплавные производства металлургических предприятий оснащены однотипным оборудованием.
В основном электрооборудовании электрических печей, прежде всего, следует выделить печной трансформатор - агрегат, обеспечивающий согласование параметров печи с параметрами системы электроснабжения и регулирование подаваемого на печь напряжения. По сравнению с обычными силовыми трансформаторами печные имеют ряд особенностей [12, 13]:
высокий коэффициент трансформации и большие токи на стороне низкого напряжения приводят к тому, что вторичная обмотка имеет всего лишь несколько, а иногда и один виток и выполняется из ряда параллельных ветвей, регулирование вторичного напряжения осуществляется на стороне высокого напряжения.
наличие эксплуатационных коротких замыканий приводит к необходимости выполнения конструкции трансформатора более жесткой (особенно в части крепления обмоток и выводов), способной выдержать возникающие при коротких замыканиях динамические усилия. Из этих же соображений предпочитают вторичную обмотку трансформатора включать в треугольник, так как при этом ток короткого замыкания распределяется на две фазы. Это не только снижает механические усилия в обмотках, но и их нагрев. Кроме того, это позволяет, как будет показано далее, уменьшить индуктивность токоподвода.
Мощные руднотермические печи имеют относительно стабильный электрический режим. Тем не менее, стандартные силовые трансформаторы для их питания не пригодны, так как ввиду низкого напряжения на печах вторичные токи велики, кроме того, необходимо регулирование подаваемого на печь напряжения. В руднотермических печах изменение напряжения в широких пределах требуется лишь во время пуска печи (сушка футеровки и ее постепенный разогрев). В эксплуатации изменение напряжения осуществляют в сравнительно узких пределах при изменении влажности, состава и размеров загружаемой шихты, а также при изменении теплового режима печи от выпуска к выпуску, поэтому ранее печные трансформаторы снабжались переключателями для регулирования напряжения с дистанционным управлением при снятой нагрузке. С появлением мощных печей оказалось нежелательным их частое отключение, так как оно вызывало колебания напряжения в питающей системе. Вследствие этого все трансформаторы для руднотермических печей средней и большой мощности последней серии оборудованы переключателями ступеней напряжения под нагрузкой. Число ступеней напряжения колеблется от 5 (у малых трансформаторов) до 23. Регулирование напряжения у трансформаторов на напряжение 10 и 35 кВ осуществляется переключением секций первичных обмоток. В мощных установках, питаемых от сетей 110 кВ, используют агрегаты, состоящие из регулировочного и печного трансформаторов или из главного и вольтодобавочного трансформаторов.
В отличие от трансформаторов для дуговых печей, у которых вторичный ток постоянен и мощность убывает пропорционально рабочему напряжению, трансформаторы для руднотермических печей выполняются с частью ступеней напряжения, имеющих различные сочетания вторичного тока и напряжения при неизменной мощности трансформатора. Это позволяет работать на разных напряжениях (в зависимости от выплавляемого сплава, качества сырья и параметров короткой сети и электродов), используя полную мощность трансформатора. Печи малой и средней мощности оборудуются трехфазными трансформаторами, печи большой мощности - тремя однофазными. С одной стороны, трехфазные трансформаторы имеют на 30 - 35% меньшую массу, габариты и стоимость по сравнению с тремя однофазными, они экономичнее в работе и обслуживании. С другой стороны, однофазные трансформаторы позволяют сконструировать короткую сеть с меньшем индуктивностью, нуждаются лишь в одном резервном однофазном агрегате, их транспортировка облегчается. Вес эти преимущества однофазных трансформаторов наиболее выявляются при больших мощностях. Как правило, обмотки высшего и низшего напряжения трансформаторов для руднотермических печей соединяются в треугольник. Основным видом охлаждения является масляно-водяное с принудительной циркуляцией масла, это наиболее эффективное охлаждение. Лишь отдельные типы печных трансформаторов малой мощности имеют естественное масляное охлаждение. Параметры серий трансформаторов для руднотермических печей приведены в [14]. Вопросы, связанные с особенностями режимов работы и конструкции трансформаторов для промы?/p>