книги из ГПНТБ / Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов руднотермических печей

применение искусственной компенсации реактивной мощности для повышения cos ф, конденсаторы можно включить по специальной схеме, обеспечивающей полное или частичное выравнивание мощно­ стей под электродами.

5. Значительную часть активных потерь составляет переходное сопротивление контактных плит и электродов.

6.Печи с прямоугольной ванной обладают рядом преимуществ, обеспечивая лучшую загрузку и слив, но менее совершенны с электро­ технической точки зрения .

7.При соединении вторичных обмоток трансформатора в звезду величины тока и фазного напряжения данного электрода весьма мало

зависят от токов и напряжений других электродов, что значительно облегчает ведение технологического процесса и создание регуляторов электрического режима в отличие от схемы соединения обмоток «тре­ угольник на электродах,» при которой изменение токов и напряжений

водном из электродов вызывает их резкое изменение в других .

8.П р и применении схемы короткой сети «треугольник на элек­ тродах» для печи с круглой ванной следует учитывать схему электро­ снабжения мощных печных установок. Электроснабжение мощных печных установок в ряде случаев оказывается более целесообразным непосредственно от сетей с напряжением ПО—220 кв. Это может при­ вести к необходимости отказаться от полностью симметричной схемы короткой сети и к необходимости применения варианта расположения трансформаторов в одной камере (включая трехфазный трансфор­ матор).

9.При расположении трансформаторов с одной стороны в ряде случаев может оказаться более целесообразным применение трехфаз­

схемы короткой сети и конструкции ванны может быть произведен только после тщательного анализа конкретных условий создания того или иного вида электротермического производства на базе руднотермических печей.

10

Рис. 1-5. Эквивалент­ Рис. 1-6. Векторная диаграмма несиммет­ ная электрическая ричной печной установки схема печной уста­

новки

нутые друг относительно друга на угол 2л/3). Это явление имеет место при симметричной системе напряжений с высшей стороны и различных коэффициентах трансформации на разных ступенях напряжения .

На рисунке т а к ж е показаны фазные напряжения на вторичных выводах трансформатора по отношению к 0П . Эта система напряже ­ ний, как правило, несимметрична даже при симметричной системе

Обмотки трансформатора могут быть включены либо по схеме «треугольник», либо по схеме «звезда». Ванну печи как приемник электрической энергии следует считать включенной по схеме «звезда».

11

Системы, соседние векторы которых следуют друг за другом в том ж е порядке, что и цифры, которыми они отмечены, называются систе­ мами с прямым порядком следования фаз или прямыми системами.

Системы, соседние векторы которых следуют друг за другом в по­ рядке, обратном порядку следования цифр, которыми они помечены, называются системами с обратным порядком следования фаз или об­ ратными системами. Руднотермические печи работают как при пря­ мой системе (симметричные печи), так и при обратной системе (прямо­

Мощные печные трансформаторы, как известно, имеют большое число ступеней н а п р я ж е н и я , переключаемых под нагрузкой . Если обозначить через а, ß и у — коэффициенты, учитывающие ступени регулируемого н а п р я ж е н и я на каждой фазе, то для фазных напряжений при прямом

12

следующие значения для токов отдельных фаз:

Используя одно из уравнений системы (1-1) и найденные значения токов, получим следующие выражения для вектора напряжения ме­ жду нулевыми точками печи и трансформатора для несимметричных режимов печной установки:

где Ri — активные сопротивления t'-й фазы печной установки; xt — реактивные сопротивления і-й фазы печной установки.

13

Д л я случая равных ступеней напряжения (а = ß = у = 1) имеем:

1-3. Перенос энергии и перекос мощности

Из выражения (1-1) можно получить следующее равенство:

(1-16)

о

Подставив в выражение (1-16) значения полных сопротивлений и токов для прямой и обратной последовательности фаз и приравняв к нулю вещественные и мнимые части, что соответствует полной сим­ метрии напряжений трансформатора и печи, получим следующие вы­ ражения для активных и реактивных сопротивлений:

зУ з

f±f-(xl-xt),

(1-17)

где # s = # х + # 2 + # з , x s = х х + * 2 + *«•

Из этих выражений видно, что вследствие сдвига нулевой точки печи относительно нуля трансформатора активные сопротивления отдельных фаз изменяются — происходит перекос мощностей по фа-

16

зам, величина которого при симметричной системе токов зависит от величин реактивных сопротивлений отдельных фаз. Пр и полной сим­

вновь проектируемых печей расчетным путем или моделированием. Следовательно, перекос мощности по фазам определяется следую­

щими выражениями:

/2

Как из векторных диаграмм, так и из выражений для величин ак­ тивных напряжений видно, что для несимметричных печей разница величин реактивных сопротивлений отдельных фаз при равных сту­ пенях напряжения на трансформаторе и равной симметричной системе токов приводит к сдвигу нулевой точки и к неравенству, т. е. перекосу, мощностей по отдельным фазам.

где гх, г%, г3 — активные сопротивления фаз, в которых имеют место потери мощности; ниже эти сопротивления подробно рассмотрены.

Так как для несимметричных печных установок определение ве­ личин г ъ г2, г3 связано с электромагнитным переносом энергии (мощ-

ности) между отдельными фазами (явление «дикой» и «мертвой» фаз),

мощности для частного случая асимметрии короткой сети (рис. 1-2, б), при котором взаимные индуктивности между крайними и средней

Подробное рассмотрение переноса мощности для общего случая асимметрии было дано в работе автора [81, в которой была использо­ вана методика И. Вочке.

Формулы для электромагнитного переноса мощности можно полу­ чить и на основании методики, аналогичной той, которая была приме­ нена для определения перекоса мощности. Напишем выражение для величин падения напряжений в каждой фазе печи:

Из этих выражений видно, что вследствие магнитной связи между контурами величины активных сопротивлений в отдельных фазах трех­ фазной системы изменились и стали соответственно равными:

18