Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Омский Государственный Технический Университет
Кафедра: «ЭсПП»
Дисциплина: «Электротехнологические установки»
Расчётно – графическая работа № 3
Электрический расчет режимов работы дуговой
сталеплавильной печи.
Вариант 98
Выполнил: ст. гр. Э – 418
Мацко К.В.
Проверил: доцент Коврижин Б.Н.
Омск 2011
Исходные данные:
Мощность
короткого замыкания системы:
Напряжение
системы:
Мощность печного
трансформатора:
Длина ЛЭП:
Напряжение
высшей ступени печного трансформатора:
Активное
сопротивление трансформатора:
Реактивное
сопротивление трансформатора:
Активное
сопротивление короткой сети:
Реактивное
сопротивление короткой сети:
Удельный
теоретический расход электроэнергии:
Электрический расчет режимов работы дуговой
сталеплавильной печи.
1. На основании исходных данных составляем однолинейную схему питания дуговой сталеплавильной печи (рис.1) и схему замещения (рис.2) , где должны быть учтены:
-
активное
и реактивное
сопротивления короткой сети;
-
активное
и реактивное
сопротивления ПТ;
-
индуктивное сопротивление токоограничивающего
реактора
;
-
индуктивное сопротивление
воздушной линии (ВЛ), по которой
осуществляется питание от шин районной
подстанции или заводской ТЭЦ (А) до шин
распределительного пункта (Б), к которому
подключен печной трансформатор;
-
индуктивное сопротивление системы
на
шинах подстанции А.
Рисунок 1 – а) Однолинейная схема питания дуговой сталеплавильной печи;
б) схема замещения
Активными сопротивлениями реактора, воздушной линии, системы, влиянием тока намагничивания ПТ для упрощения расчета можно пренебречь.
Сопротивления
элементов первичной цепи ПТ (реактор,
воздушная линия, система) представлены
в схеме замещения в виде, приведенном
ко вторичному напряжению
.
Сопротивление дуги принимается чисто
активным и линейным, величина его зависит
от длины дуги при заданных остальных
параметрах схемы, поэтому в схеме
замещения оно представлено переменным
активным сопротивлением, изменяющимся
от
при ЭКЗ до
при ХХ.
2. Индуктивные сопротивления системы и воздушной линии электропередачи :
где
– удельное сопротивление ВЛ, Ом/км.
После приведения к цепи НН:
-
коэффициент трансформации ПТ.
2.2.
Индуктивное сопротивление реактора
определяется из условия необходимости
ограничения тока ЭКЗ. Расчет тока ЭКЗ
(
)
проводят при
.
Первоначально
определим ток
без реактора, подставляя значение
сопротивления реактора
Допустимая величина толчка тока при
ЭКЗ
где
- номинальный ток обмотки НН печного
трансформатора
.
Т.к.
то расчетное индуктивное сопротивление
реактора, приведенное к цепи НН, определим
из условия ограничения тока ЭКЗ до
величины
,
Для выбора реактора следует определить его расчетное сопротивление применительно к цепи ВН:
По
справочным данным выберем 3 реактора,
соединенных последовательно и имеющих
в сумме сопротивление
,
из условий:
где:
,
- номинальные ток и напряжение реактора;
где
- номинальный ток обмотки ВН печного
трансформатора.
Выберем следующий реактор по [2]:ТОРМ-110-650-15
Определим его реактивное сопротивление:
Сопротивление выбранных реакторов приведем к цепи НН:
Подставляя
полученное значение
в формулу, уточняем суммарное приведённое
индуктивное сопротивление
,
после чего окончательно определяем ток
ЭКЗ. Величина
не должна превышать
.
Полученные значения
и
используем для дальнейшего расчёта
электрических характеристик ДСП.
.
3. Определение величины колебаний напряжения на шинах, питающих подстанций и распределительных устройств.
Если пренебречь активными сопротивлениями в системе электроснабжения ДСП, то величина колебаний напряжения в i-ой точке сети:
где
- мощность короткого замыкания в i-ой
точке.
Для шин подстанции А:
Для шин распределительного пункта Б
где,
Согласно
ПУЭ, колебания напряжения
допускаются при частоте колебаний не
более одного в час,
допускаются
не более 10 колебаний в час. В остальных
случаях
должна быть менее 1,5%. Для ДСП частота
колебаний достигает нескольких в
секунду, поэтому величина
не должна превышать 1,5%.
Т.к.
то перечислим мероприятия, приводящие
к снижению колебаний напряжения:
подключение синхронного компенсатора к шинам РУ;
подключение синхронного компенсатора к шинам РУ в сочетании с буферным реактором, включенным в цепь питания РУ;
применение дополнительного реактирования как сдвоенным, так и одинарным реакторами;
применение повышенного напряжения питания ПТ;
разделение шин питания ДСП и остальной нагрузки;
применение глубокого ввода для индивидуального питания ДСП;
перенос точки подключения ДСП в центр питания с большим значением мощности короткого замыкания;
применение продольной емкостной компенсации ВЛ.