книги из ГПНТБ / Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов руднотермических печей
.pdfв активном |
сопротивлении |
|
фазы, в |
собственной индуктивности |
фазы |
||||||
(j/lx11, |
j l 2 x 2 |
2 , ІІзхза)> |
в о |
взаимной |
|
индуктивности |
между |
соседними |
|||
фазами |
(jl2x12; |
jl3x31, |
\l^xX2, |
j l 3 x i |
a , |
}Ігхзг, |
]'І2хгз). |
Падения |
напря |
||
жения |
в собственной |
индуктивности |
фаз |
перпендикулярны |
направле |
||||||
нию токов данной фазы, а |
падения |
напряжения, вызванные |
влиянием |
||||||||
токов соседних фаз, соответственно перпендикулярны токам этих фаз. Можно показать, что в векторной диаграмме, изображенной на
Рис. 1-7. Векторная диаграмма трехфазной руднотермической печи для общего случая асимметрии короткой сети
рис. 1-7 для случая общей асимметрии короткой сети, перпендикуляры, опущенные из концов индуктивных падений напряжений в фазах на соответствующие векторы падений напряжений, вызванных самоин дукциями отдельных фаз, представляют чисто активные падения на п р я ж е н и й , обусловленные изменением сопротивления в фазах вследст
вие явления переноса мощности. Н и ж е приводится |
графо-аналитиче- |
|||||
ское решение определения сопротивления переноса мощности. |
|
|||||
На рис. 1-8, a изображен треугольник ABC, |
стороны |
которого |
||||
образованы |
векторами |
падений |
напряжений І х х 1 ъ |
І2х22, |
І3х33 |
соот |
ветственно |
диаграмме |
рис. 1-7 |
или их продолжением в случае, |
если |
||
эти векторы не образуют замкнутого треугольника. Этот треугольник
должен содержать те же углы, что и треугольник токов |
(рис. 1-8, б). |
На концах каждого из этих векторов строим такие же |
по величине |
20
и направлению, как и на диаграмме рис. 1-7, векторы падений н а п р я : жений, обусловленных сопротивлениями взаимоиндукции между со ответствующими фазами. Из точек d, k, s опускаем перпендикуляры соответственно на AB, ВС и АС и далее производим построения, ука занные на чертеже.
Из построения видно, что |
|
||
fn = md = ß n s i n y , |
|
|
|
Вп = Ве—пе, |
ß e = |
/ 2 x 2 1 , ed = |
I3x31. |
21
Из подобия треугольников пае и ABC следует:
1 sin R ne = ed = —
sin у
а поэтому
Вп — /2-^21 — Iз-^зі ^
|
|
sin |
у |
|
|
|
Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
md |
= І2Х21 |
sin |
р |
sjn 7 = 7 |
2 x 2 1 sin 7 — I3x31 |
sin ß. |
^3^-31 " |
у |
|||||
|
|
sin |
|
|
|
|
И з рис. 1-7 |
следует: |
|
|
|
|
|
sin ß = — ^ ,
/ 1 / 3
откуда
|
md |
= |
h x 2 1 |
sin 7—x3 1 - |
|
|
|
|
|
|
|
|
sin 7 |
|
"|/"aa + 6a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
tnd |
= |
bl1 |
(xn—xsl). |
|
|
|
|
|
|
|
Д л я |
симметричной |
системы |
токов |
b |
. Д е л я та |
на I х , |
получим |
||||
сопротивление переноса мощности для первой фазы г , п е р |
V I , |
х 1 2 |
— |
х31). |
|||||||
= — ( |
|||||||||||
Аналогичным образом можно показать, что kv и st, деленные |
на |
||||||||||
токи |
І2 и І3, |
|
будут |
представлять |
собой |
соответственно г 2 п |
е р |
и г 3 |
п е р . |
||
Достаточно |
умножить md, |
kv и st, |
выраженные в единицах |
напряже |
|||||||
ния, на соответствующие величины фазных токов, чтобы получить значения мощностей переноса для соответствующих фаз, аналогично формулам (1-23). З н а к и у мощностей переноса легко получить из по строения (рис. 1-8). Если точка, из которой необходимо опустить пер пендикуляр для определения сопротивления переноса, лежит внутри треугольника ABC, то мощность переноса имеет знак минус, т. е. фаза является «мертвой». Если аналогичная точка другой фазы лежит вне треугольника ABC, то мощность переноса имеет знак плюс, т. е. фаза является «дикой».
Положительное значение сопротивления переноса приводит к уве личению общего сопротивления фазы, определяющего в итоге потери
22
мощности в ней, а отрицательное значение сопротивления переноса приводит к уменьшению общего сопротивления фазы, определяющего потери мощности. Следовательно, отрицательное значение мощности переноса означает, что в данной фазе происходит дополнительная по теря мощности и величина полезной мощности в ней уменьшается. Т а к а я фаза называется «мертвой». Положительное значение мощности переноса означает, что в данной фазе за счет уменьшения суммарного активного сопротивления, определяющего в итоге потери мощности,
величина полезной |
мощности возрастает. Т а к а я фаза называетсся «ди |
кой». |
|
Следует иметь |
в виду, что электромагнитный перенос мощности |
достигает значительных величин в несимметричных печных установ
ках, что видно из следующего |
примера. Д л я прямоугольной |
карбид |
|||
ной печи мощностью 40 Мв-а |
(рис. 1-2, а) расчетные |
значения |
взаим- |
||
ных индуктивностей равны: х12 |
= 1,025-10 |
ом, х.і3 |
= |
0,73-10 ом, |
|
х31 = 0 , 6 9 - Ю - 3 ом. Так как указанная печь |
работает |
при обратном |
|||
порядке следования фаз, то в |
случае равномерной |
нагрузки |
фаз но |
||
минальными |
токами 88000 |
а перенос мощности в отдельных фазах со |
||
гласно формулам (1-23) |
будет иметь следующие значения: |
|||
Р і , і е Р - 88 ООО2 |
î ^ ( 1,025 — 0,69)- 1 0 ~ 3 ^ +2240 |
кет, |
||
Р2тр |
= 88 ООО2 |
¥2 |
(0,73— 1,025) • 10"3 = —1975 |
кет, |
Р 8 |
п е р = 88 ООО2 О |
(0,69 — 0,73) • 1 0 _ 3 = —265 кет. |
||
Следовательно, первая фаза является «дикой» (она получает до полнительную мощность переноса), вторая «мертвой» (она отдает мощ ность переноса), третья фаза в переносе мощности практически не участвует. Отсюда видно, что в печах с прямоугольной ванной с рас положением электродов в один ряд (крайние электроды расположены
симметрично относительно среднего), перенос |
мощности |
происходит |
|
не между |
I и I I I фазами, а между I и I I . Это объясняется |
асимметрией |
|
короткой |
сети х12 ф х2Ъ =/= х 3 1 ) , вызванной |
тем, что трансформатор |
|
расположен на той же большой оси, на которой расположены элек троды (рис. 1-2, а).
Следует иметь в виду, что явление «мертвой» и «дикой» фаз не обя зательно связано с величинами максимальной и минимальной мощно сти на электродах, так как величины полезных мощностей связаны с явлением перекоса мощности вследствие сдвига нулевой точки.
При обследовании действующих печей перенос мощности может быть определен экспериментально. Методы экспериментального опре деления переноса мощности изложены в гл. 7.
23
З н а я величину переноса мощности, легко определить величины полезных мощностей. Используя выражения (1-17), (1 -19), (1-20) и (1-22), получим:
Рщ |
= |
|
„.„^ |
+ ггг= |
(Х2 |
Х3) |
- ^ — - (Xi2 |
Х13) |
Г1ом |
|
|
|
|
|
|
З / 2 |
у з |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
РOn |
— : |
|
З / 2 |
|
|
|
|
|
|
|
Л |
(1-24) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
„,„ ^ |
" Ь т Т ^ ( Х 1 |
|
*а) |
Г~ (*31 — |
Х32) |
— ^Зом |
/ 2 , |
|
|
|
|
|
3 / |
К з |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
где г іом> г2ом> |
г зом — омические |
сопротивления, определяющие по |
||||||||||
тери мощности |
в |
печном контуре. |
|
|
|
|
|
|||||
Д л я обратного порядка |
следования фаз: |
|
|
|
|
|||||||
|
|
S |
cos ф |
Ѵз |
(х2—-xs) |
-\—— (х12— |
|
х13)—г1о |
/2 , |
|
||
|
|
|
з / 3 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Р,2п • |
S |
cos ф |
1 |
(х3 |
— |
хг) |
Ѵъ (хгг |
х2і) |
г 2 о к |
Л |
}(1-25) |
|
|
|
|
зТ^ |
7 з |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S cos ф |
— {хх—х2) |
Ѵз |
* з г ) —г \Зом |
/ 2 . |
|
|||||
|
|
|
ЗР |
+ ——- (*зі |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, мы видим, что величины полезных мощностей оп ределяются не только перекосом мощностей, но и переносом мощно сти и, естественно, потерей мощности в омических сопротивлениях.
Рассмотрим прямоугольную карбидную печь мощностью 60 Мв-а (U„ = 290 в, І„ = 119,5 ка). Д л я этой печи реактивные и активные
сопротивления |
отдельных фаз оказались |
равными хх — 0,97-10~3 |
ом, |
||||||||||||
хг |
= 0,57-10~d |
ом, |
х3 |
= 0,64-10~° |
ом, |
х 1 2 |
= |
0,840-10"3 |
ом, |
х13 |
= |
||||
= 0,524-10"3 |
ом, |
х23 |
= 0,559-10_ 3 |
ом, |
/-j = |
0,178-10_ 3 |
ом, |
г2 |
= |
||||||
= |
0 , 1 3 1 - Ю - 3 |
ом, |
г3 = 0,088-10~3 |
ом. |
|
|
110 ка |
(S |
= |
|
Мв-а) |
||||
|
Н а основании (2-11) при рабочем |
токе / |
= |
55 |
|||||||||||
|
ф _ 1 ^ " |
1 _ |
[ і Ю - 1 0 3 - К з |
/0,97 + |
0,57 + |
0,64 |
|
= |
0,878. |
|
|||||
|
COS |
|
|
290 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н а |
основании |
(1-24) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ріи = |
55 0,87810е |
|
|
( 0 , 5 7 — 0 , 6 4 ) - Ю - 3 |
+ |
|
|
|
||||||
|
|
3 - ПО2 - 10е |
]/"з |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
24
|
|
|
(0,840 —0,524)- Ю - 3 |
—0,178-101-3 • 1 1 0 M 0 6 = - |
|||||||||
|
|
= |
(16,1-| |
0,489 + 3,31 — 2,15) - 10 6 = 17,75 |
Mem, |
|
|||||||
|
|
P |
- |
55 -0,878-106 |
|
|
(0,64 — 0,97)-10- |
|
|
||||
|
|
|
3-1102-106 |
|
|
|
|
||||||
|
|
r 2rl ~ |
|
|
у з |
|
|
|
|
|
|||
|
|
+ r-£- |
(0,559 — 0,840)- Ю - 3 — 0,131 • 10~3 |
1 |
|
|
|
||||||
|
|
ПО 2 - 10'; |
|
||||||||||
|
|
= (16,1 + 2 , 3 1 — 2,94 —1,58) -10« = |
13,90 |
Mem, |
|
||||||||
|
|
3n • |
55-0,878-10» |
|
1 |
o,57) |
- Ю - |
+ |
|
||||
|
|
|
3-1102-10° |
|
j / 3 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
^ з " |
(0,524-0,559) • Î O " 3 — 0 , 0 8 8 - 1 0 - |
•110'2 -10« = |
|||||||||
|
|
= (16,1 — 2,80—0,366—1,06) • 10«= 11,87 |
Mem. |
|
|||||||||
|
Таким |
образом, |
|
несмотря |
на |
то, что электромагнитный |
перенос |
||||||
энергии происходит |
|
между I |
и |
I I фазами, максимальную |
полезную |
||||||||
мощность |
имеет фаза |
I , а минимальную — фаза |
|
I I I , т. е. практически, |
|||||||||
с точки зрения энергетической и технологической, |
именно |
I I I фаза |
|||||||||||
является |
«мертвой», |
|
ибо она имеет минимальную полезную мощность. |
||||||||||
|
На наш взгляд было бы более правильно |
называть |
«мертвой» не |
||||||||||
ту |
фазу, |
которая отдает мощность |
переноса, |
а |
такую |
фазу, |
которая |
||||||
в |
результате |
совместного действия |
перекоса |
|
и переноса |
мощности |
|||||||
имеет минимальную мощность на электродах, а «дикой» — ту, которая в результате совместного действия перекоса и переноса мощности имеет максимальную мощность на электроде, тем более, что в прак тике эксплуатации электродуговых печей понятия «мертвой» и «ди кой» фаз так и трактуются.
Явления перекоса и переноса мощности для руднотермических печей играют отрицательную роль в связи с неравномерным распре делением мощности под отдельными электродами, что ухудшает нор мальное ведение технологического процесса. Д л я электродуговых пе чей с открытой дугой неравномерное распределение мощностей при водит т а к ж е к неравномерному износу футеровки. Вследствие нерав номерной нагрузки в дугах под одним из электродов (в «дикой» фазе) выделяется значительно больше тепла, чем в другой («мертвой» фазе), в связи с чем необходимо предъявлять повышенные требования к фу теровке, лежащей в горячих зонах. Уменьшение механической проч
ности вследствие более |
высокой |
температуры в районе «дикой» фазы |
||
и снижение |
износоустойчивости |
кирпичных кладок печи |
является |
|
неприятным |
побочным |
явлением |
в случае разных фазовых |
нагрузок . |
Поэтому задача выравнивания мощностей под электродами имеет боль шое практическое значение и решению ее посвящено большое число
25
работ. Естественно, что определенный эффект в этом направлении может быть достигнут с помощью регулирования тока и н а п р я ж е н и я отдельных фаз (работа печи на разных ступенях н а п р я ж е н и я и при разных токах в электродах). В связи с этим чрезвычайно важно уметь находить распределение полезных мощностей не только при равных ступенях напряжения на трансформаторе и равных токах в электроде, но и при их различающихся друг от друга значениях.
Т а к а я задача проще всего решается графо-аналитически. Д л я этого строится заданная звезда токов І х , 12, І3 (рис. 1-9) в нуле печи 0П
|
|
|
Рис. |
1-9. |
Графо-аналитическое решение задачи |
опреде |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
ления |
полезных мощностей |
|
|
|
|
|
|
|
||
(в |
случае |
равных токов последние сдвинуты друг относительно друга |
||||||||||||||
на |
120°, в случае |
разных токов построение звезды токов |
производится |
|||||||||||||
известным способом |
по трем |
заданным токам). И з нуля |
печи |
строятся |
||||||||||||
векторы |
падения |
напряжения |
в |
реактивных |
сопротивлениях |
фаз |
||||||||||
jlixlt |
|
jl2x2, |
jl3x3. |
И з концов этих векторов проводятся |
линии |
|
N1M1, |
|||||||||
N2M2, |
N3M3 |
параллельно |
соответствующим |
токам |
Ïх, |
12, |
/ 3 |
. |
При |
|||||||
заданных |
токах эти линии будут геометрическим местом точек |
концов |
||||||||||||||
векторов |
фазных |
напряжений |
при |
холостом |
|
ходе |
трансформатора. |
|||||||||
При равных линейных напряжениях энергосистемы с низшей |
стороны |
|||||||||||||||
печного трансформатора со схемой соединения |
A / Y их векторы |
|
фазных |
|||||||||||||
напряжений сдвинуты друг относительно друга |
на 120° по отношению |
|||||||||||||||
к нулю трансформатора (0Т ). С помощью специальной |
кальки |
строится |
||||||||||||||
26
заданный треугольник напряжений и соответственно ему |
звезда |
фаз |
||||||||||||||||||||||
ных напряжений |
(ступени напряжения |
на фазах |
могут |
быть |
равными |
|||||||||||||||||||
и могут отличаться друг от друга), причем на каждой фазе этой звезды |
||||||||||||||||||||||||
откладываются величины напряжений, равные напряжению заданной |
||||||||||||||||||||||||
ступени трансформатора. Накладывая кальку на рисунок, |
добиваются |
|||||||||||||||||||||||
того, чтобы концы заданных ступеней напряжения на трех фазах легли |
||||||||||||||||||||||||
одновременно на линии, являющиеся геометрическим |
местом |
точек |
||||||||||||||||||||||
концов векторов фазных напряжений так, чтобы первая фаза |
попала |
|||||||||||||||||||||||
на N1M1 |
(точка А), |
вторая — |
на N 2М2 |
(точка В) |
и третья |
— |
на |
N3M3 |
||||||||||||||||
(точка |
С). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При этом нуль звезды фазных напряжений дает положение |
нуля |
||||||||||||||||||||||
трансформатора |
— точку |
0Т , а напряжение между |
точками |
0Т |
и |
0ГІ |
||||||||||||||||||
(Uо) будет равно напряжению между нулями трансформатора и печи. |
||||||||||||||||||||||||
|
Полученные |
при |
построении |
отрезки |
NXA, |
N2В |
и |
N3C |
равны: |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
N\A |
— Ii |
(ГІ0М |
+ Г1 п е р |
+ |
-^іпол) = |
|
JiRi* |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
N,B^I2(r2ou |
|
+ r2nep |
+ |
R2non) |
|
= |
I2R2, |
|
|
|
|
(1-26) |
|||||||
|
|
|
|
|
JV3C = / 3 |
( r 3 o M • 1- r 3 n e p |
-f- і ? 3 п о л ) = |
|
I3R3. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
З н а я величины |
токов |
I ъ |
12, |
/ а , |
легко |
|
определить |
Rx, R2, |
|
R3. |
|||||||||||||
|
Так |
как r n |
o u |
|
и r n n e p |
определяются |
либо |
расчетным путем, |
либо |
|||||||||||||||
экспериментальным, как это будет показано в гл. 7, легко определить |
||||||||||||||||||||||||
величины полезных |
сопротивлений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Rnnon |
Rfi |
|
''пом |
|
''я.пер' |
|
|
|
|
|
|
|
( 1 -27) |
||||
|
Это |
позволяет |
найти величины |
полезных |
мощностей по |
формуле |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Рпп = |
InRrmojn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( 1 -28) |
||||
где |
п — номер |
|
фазы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Д л я мощной карбидной печи 60 Ме-а |
|
графо-аналитическое |
|
решение |
|||||||||||||||||||
задачи |
приводит |
к |
следующим |
данным: |
Р1п |
— |
17,87 |
Мет, |
|
Р2п |
= |
|||||||||||||
= |
14,1 |
Мет, |
Р3п |
|
= |
12,0 |
Мет, |
что весьма |
точно |
совпадает |
с |
аналити |
||||||||||||
ческим |
решением |
задачи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Задача определения ступеней напряжения трансформатора и сдвига |
|||||||||||||||||||||||
нуля печи для заданных равных токов и мощностей на фазу |
решается |
|||||||||||||||||||||||
следующим образом: на |
линиях |
A^/W^ |
N2M2, |
N3MS |
|
откладываются |
||||||||||||||||||
отрезки |
NXA, N2B, N3C, |
вычисленные |
по |
формулам |
(1-27), |
причем |
||||||||||||||||||
величины Rn п |
о |
л |
рассчитываются |
исходя |
из |
заданных |
полезных |
мощ |
||||||||||||||||
ностей на фазу и из заданных токов. Накладывая на рисунок |
кальку |
|||||||||||||||||||||||
со звездой фазных напряжений, совмещаем точки |
А, |
В |
и С с |
линиями |
||||||||||||||||||||
фазных напряжений . П р и этом нуль звезды фазных напряжений дает |
||||||||||||||||||||||||
положение нуля |
трансформатора |
(0Т ), |
а |
отрезки |
0ТА, |
0ТВ |
и |
0Т С |
бу |
|||||||||||||||
дут |
фазными |
|
напряжениями |
трансформатора, |
которые |
определяют |
||||||||||||||||||
его |
ступени. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С помощью графо-аналитического метода можно т а к ж е решить |
|||||||||||||||||||||||
задачу определения токов, при которых получаются заданные мощ |
||||||||||||||||||||||||
ности на фазу печи. Построение выполняются так же, как и при ре |
||||||||||||||||||||||||
шении |
первой |
|
задачи с той разницей, |
что |
|
строится |
звезда |
неравных |
||||||||||||||||
токов. Если заданные токи не удовлетворяют необходимому решению,
27
построение повторяется дл я другой системы токов. При достаточном опыте подбор токов дл я решения задачи производится довольно бы стро.
Трудности выравнивания мощностей на электродах заключаются в том, что все известные решения этой задачи при полном использова нии номинальной мощности трансформатора связаны с увеличением
индуктивности печного контура, |
вызывающим уменьшение |
cos ф |
[9, 10]. Как известно, наибольшей |
асимметрией обладает широко |
рас |
пространенный класс печей с прямоугольной ванной и однорядным
расположением электродов (рис. |
1-2, а). В табл. 1-1 приведены резуль |
|||||
таты |
расчетов трехэлектродных |
карбидных |
печей мощностью |
80 и |
||
100 |
Мв-а с прямоугольной ванной. Из таблицы видно, |
что эти печи |
||||
имеют не только |
низкий cos ф, но и резко |
выраженную |
асимметрию |
|||
мощностей [11]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
1-1 |
Электрические |
характеристики трехэлектродных прямоугольных печей |
|||||
|
|
мощностью 80 и \00Мва |
|
|
||
печи, |
<троде/, |
- |
|
|
|
|
напряже |
|
Реактивные со |
||||
|
|
|
|
п р о т и в л е н и я , |
||
|
|
|
|
|
IQ—3 ом |
|
а- |
элеі |
|
|
H |
|
>? |
Мощность S, |
ка |
3 |
- |
|
||
Мв |
Ток в |
а |
ч |
|
|
|
S s |
|
|
|
|||
|
|
4 |
в |
|
|
|
80 |
150 |
308 |
0,992 |
0,515 |
0,572 |
|
100 |
173 |
334 |
1,072 |
0,527 |
0,565 |
|
мощребляе- |
'и, Мет |
Активная ность, пот |
мая из сеі |
64,95
77,1
П о л е з н ы е |
мощности, |
||
|
Мет |
|
|
с |
с |
с |
с: |
оГ |
аГ |
м |
|
О, |
о. |
||
26,45 |
19,15 |
13,56 |
59,16 |
33,30 |
21,92 |
14,26 |
69,18 |
ощности |
мощ |
s |
Коэффициент COSностиф |
|
О NP
о |
- |
|
X |
|
|
0J |
О, |
|
Р. 0> |
|
|
1> |
с |
|
CQ, |
|
|
34 |
0,812 |
|
44 |
0,771 |
|
Электриче ский к. п. д, п
0,917
0,897
В современных мощных |
руднотермических печах |
с |
регулировкой |
н а п р я ж е н и я под нагрузкой |
выравнивание мощностей |
на |
электродах, |
к а к известно, может быть получено значительным перекосом ступеней
н а п р я ж е н и я |
по фазам. Однако |
такому пути создания мощных рудно |
термических |
печей присущи |
следующие существенные недостатки: |
1) низкий коэффициент использования мощности печного трансформа
тора; 2) необходимость весьма |
широкого диапазона |
регулирования |
|||
н а п р я ж е н и я , |
что сопряжено с |
техническими |
трудностями |
создания |
|
таких печных |
трансформаторов. Так, дл я карбидной |
печи с |
полезной |
||
мощностью 59,16 Мет (табл. 1-1) при равных |
мощностях на электро |
||||
дах потребовался бы трансформатор, номинальная |
мощность кото |
||||
рого равнялась бы 106 Мв-а вместо 80 Мв-а. |
При этом диапазон ре |
||||
гулирования должен измениться со 150—308 в до 140—410 в, т. е. уве
личиться в 1,7 раза . Таким |
образом, выравнивание мощностей с по |
|||
мощью |
дополнительных |
индуктивностей или с применением |
специ |
|
альных |
трансформаторов |
с |
глубоким перекосом ступеней напряже |
|
ния не дает положительных |
результатов. |
|
||
Я . Б . Данцисом и Г. М. Жиловым был предложен способ |
борьбы |
|||
с явлением «дикой» и «мертвой» фаз путем выравнивания индуктивных
28
сопротивлений отдельных фаз в результате последовательного вклю чения емкостных сопротивлений (конденсаторов) в соответствующих
точках |
электрической цепи |
112]. При |
этом решается |
и д р у г а я , весьма |
|||||||||
важная |
задача увеличения |
cos ср. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Д л я |
эквивалентной |
схемы печного |
контура |
(рис. |
1-10) |
справедливы |
|||||||
следующие |
уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
^ і о п = Л (rl + ^ і п о л ) + |
U1Х1' |
|
|
|
||||||
|
|
|
^ 2 о п — h (Г2 + ^ 2 п о л ) + H2Х2і |
|
|
||||||||
|
|
|
£ЛчпЗоп = |
/ 3 (Г3 + ^ з п о л ) |
+ |
U3*3> |
|
(1-29) |
|||||
|
|
|
V 21 " : ^ і о п |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
^ 2 о п > |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
V32=U^~Ü2оп" |
Зоп |
I |
|
|
|
|
||||
|
|
|
^ і з |
= |
^ з о п — |
U ion- |
|
|
|
|
|
||
Известно, что в случае |
асимметрии короткой сети при равенстве |
||||||||||||
токов |
в электродах сопротивления |
Яг |
|
|
Ri |
R Зпол |
оказываются |
||||||
неравными, |
что и определяет |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
неравенство |
мощностей |
на |
|
|
|
|
|
|
|
||||
электродах. В случае |
вырав |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
нивания |
мощностей с |
помо |
|
|
|
|
|
|
|
||||
щью |
последовательно |
вклю |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ченных конденсаторов условие |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
равенства мощностей на элек |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
тродах |
при равных |
линей |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ных |
токах |
= I / 2 |
I = |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
=I / 3 1 = / л может быть све
дено к следующему условию:
^ і п о л = ^ 2 п о л = |
^ З п о л ~ |
|
|
|
|
||
|
а Ф э - ' л [г\+г2 |
+ гй |
-10. |
Эквивалентная |
схема |
печной |
|
|
31 |
|
|
установки с |
последовательно |
включенной |
|
|
|
(1-30) |
|
емкостью |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
где 5 — к а ж у щ а я с я |
мощность печной установки; cos срэ — оптималь |
||||||
ный |
коэффициент |
мощности, при котором суммарные затраты по пере |
|||||
даче |
и компенсации |
реактивных |
нагрузок |
имеют наименьшую |
вели |
||
чину.
Определение реактивных сопротивлений хг, х2, xs, необходимых для выполнения условий (1-30), может быть произведено т а к ж е графо аналитическим методом. Графо-аналитическое решение показано на
рис. 1-11 [11]. По направлениям |
линейных |
токов flt |
/ 2 , / 3 |
отклады |
||||||
ваются |
векторы |
^ г і = /і(Гі + і ? 1 п о |
л ) , |
і Л 2 = / 2 ( г 2 + # 2 п о |
л ) , |
Ür3 = |
||||
= h (/з + ^зпол)- |
Величина Rnn0Jl |
определяется из (1-30). Из |
(1-30) |
|||||||
следует, |
что геометрическим |
местом |
точек |
концов |
векторов |
Ülon, |
||||
Û2on, 03 о п , а следовательно, |
и 0 2 1 , і)32, |
Ü13 будут являться перпен |
||||||||
д и к у л я р ы к токам / ц / 2 , / 3 , проведенные |
через концы |
векторов |
ІІгХ, |
|||||||
29