INFONKO.RU

Напряжения, приводящих к сбою в работе СУ печи «Италимпианти»

Глубина провалов, В 244,1 160,8 75,1 70,5
Длительность провалов, с 0,07 0,08 0,1 0,14 0,2 0,32 0,48 0,64

Дуговые сталеплавильные печи являются источниками резко переменных изменений напряжения в электрической сети [4, 24]. При экспериментальных исследованиях было установлено, что частота колебания напряжения в сети, питающей ДСП, лежит в диапазоне 1 – 11 Гц. Размах этих колебаний зависит от их частоты и для частоты 10 Гц составляет максимальное значение 3,5 – 5,0 %.

Рис. 1.6. Зависимость глубина Uп от длительности tп провалов напряжения,

приводящих к сбою в работе ЭВМ «Проминь-2»

В [25] отмечено, что в электрической сети, питающей дуговые печи ДСП-40, были зарегистрированы колебания напряжения с размахом 12 %. Огибающая действующего значения напряжения для этих изменений имеет сложную форму [26] (рис. 1.8, а).

Резко переменный характер изменения мощности в распределительных сетях прокатных станов обусловливает изменения напряжения трапецеидальной формы (рис. 1.8, б). Максимальное значение размаха колебаний напряжения в сетях, питающих реверсивные станы с вентильным электроприводом [27], достигает 15 – 20 %. Частота этих изменений определяется технологическими особенностями процесса прокатки.

Исследования колебаний напряжения при работе сварочных машин [9] показали, что колебания напряжения достигают 25 – 30 %.Колебания напряжения в электрических сетях, питающих однофазные электротермические установки, достигают 21,9 % [28]. Режим повторного включения этих электроприёмников приводит к изменениям напряжения прямоугольной формы (рис. 1.8, в).

При исследовании изменений напряжения в сетях приборостроительного завода были зарегистрированы провалы глубиной более 85 В и длительностью до 10 периодов сетевого напряжения [1].

Рис. 1.7. Зависимость глубина Uп от длительности tп провалов напряжения,

приводящих к сбою в работе системы управления печью фирмы «Италимпианти»

Авторами [11, 29] отмечено, что с точки зрения степени воздействия на работу электроприёмников изменения напряжения прямоугольной формы оказывают наибольшее отрицательное влияние. Глубокие по амплитуде и кратковременные по продолжительности провалы напряжения относительно номинального уровня возникают при пуске асинхронных двигателей, при включении конденсаторных батарей, кабельных линий.

При включении управляемых конденсаторных установок типа УК-220/380 были зарегистрированы провалы напряжения 20 – 150 В [21]. Провалы напряжения в этом случае имеют форму, близкую к треугольной (рис. 1.8, г).

Таким образом, можно отметить, что резко переменные изменения напряжения в электрических сетях могут быть вызваны следующими основными причинами:

– технологическим характером изменения нагрузки электроприёмников (работой сварочных аппаратов, печей ДСП, прокатных станов и т.п.);



– пусковыми режимами электроприёмников (асинхронных двигателей, конденсаторных установок);

– аварийными режимами (короткими замыканиями в энергосистемах и системах электроснабжения промышленных предприятий).

Изменение параметров моделируемых возмущений целесообразно производить в диапазоне, соответствующем граничным значениям, превышение которых приводит к нарушению нормального режима работы электроприёмников. При разработке моделирующей аппаратуры был выбран диапазон длительности протекания возмущений напряжения, который имеет значения от 0,01 с до 5 с. Значения этого диапазона были предварительно установлены из обобщенного анализа литературных данных, опубликованных в [29 – 31].

Обобщение выполненных в [4, 7, 9, 11 – 32] исследований позволяет сделать следующие выводы:

– Определение степени влияния возмущений напряжения на ЭО с помощью математических и аналоговых моделей даёт большую погрешность, обусловленную допущениями при описании модели электроприёмника. Применение для этих целей метода пассивного экспериментального исследования, в силу случайного характера и кратковременного протекания изменений напряжения в сети, сопряжено со сложностью и трудоёмкостью обработки полученной информации, а также невысокой точностью.

– Из литературных источников и данных, полученных экспериментальным путём, известно, что степень воздействия резко переменных изменений напряжения для каждого типа ЭП определяется конкретными параметрами и формой этих изменений. Для одних электроприёмников это глубина провала [20], других – длительность провала или выброса [9, 21], третьих – площадь выброса выше фиксированного уровня напряжения [1, 19], четвертых – скорость изменения напряжения [33] и т. д.

На работу ЭП оказывают влияние не только модуль и скорость размаха изменения напряжения, но и выбросы и провалы напряжения. Степень влияния на работу ЭП определяется конкретными параметрами резко переменных изменений напряжения: амплитудой, длительностью, площадью и частотой появления.

Рис. 1.8. Резко переменные изменения напряжения различной формы

В большинстве перечисленных работ констатируется факт отрицательного воздействия колебаний, выбросов и провалов напряжения на работу различных электроприёмников. Однако количественные данные по влиянию изменений напряжения на многие ЭП в известной литературе отсутствуют, что требует проведения дополнительных исследований.

1.4. Оптимизация колебаний, выбросов и провалов напряжения

Основной наиболее эффективный способ снижения резкопеременных изменений напряжения заключается в разделении спокойной и резкопеременной нагрузок следующим образом:

- питание их по двум линиям;

- подключение к различным питающим трансформаторам;

- подключение к разным вторичным обмоткам трехобмоточного трансформатора;

- подключение к различным секциям сдвоенного реактора;

- полного отключения секций с мощными резкопеременными нагрузками (приводы блюмингов и слябингов) при запуске от других секций.

Для снижения резкопеременных ПКЭ также используется поперечное и продольное включение КБ.

Продольное включение более эффективно сглаживает колебания напряжения, однако представляет большую опасность при неавтоматическом регулировании КБ из-за возможности значительного возрастания напряжения при перекомпенсации.

При более часто встречающемся поперечном включении конденсаторы КБ служат как для компенсации реактивной мощности, так и для снижения колебаний напряжения.

Для снижения колебаний напряжения эффективно также применение тиристорных ИРМ [34].

Наиболее дорогим, однако и наиболее надежным (этот способ используется на практике для ответственных потребителей), является способ снижения колебаний напряжения путем умощнения сети. При реализации этого способа выбираются трансформаторы большей мощности и токоведущие элементы большего сечения, чем это необходимо по расчетному току нагрузки. Причем коэффициент умощнения указанных элементов СЭС равняется необходимому коэффициенту снижения колебаний напряжения.

К эффективным мерам снижения провалов напряжения относятся мероприятия по оптимизации отклонений напряжения, подробно описанные, в частности, в [35].

В первую очередь проводят мероприятия по компенсации реактивной мощности (КРМ) с помощью батарей конденсаторов (БК) [36 – 39], конденсаторных установок (КУ) [39], синхронных компенсаторов (СК) [37, 40], синхронных двигателей (СД) [41 – 46], работающих в режиме перевозбуждения при недогрузке по активной мощности (технические данные о СК, СД, БК и КУ приведены также в приложении 1).

При компенсации реактивной мощности уменьшается полный ток нагрузки, и, как следствие, снижаются потери напряжения в сетях. В итоге уменьшаются отрицательные отклонения напряжения, а также снижается глубина провалов напряжения.

При отсутствии СД или их недостаточной мощности на промышленных предприятиях обычно применяют БК, среди которых наибольшее распространение получили комплектные конденсаторные установки (ККУ) [39] (см. также приложение 1).

Следует отдавать предпочтение регулируемым БК, иначе в режиме минимальных нагрузок при включенной БК из-за перекомпенсации в сети может возрасти напряжение и вывести из строя электрооборудование. Конденсаторные установки, регулируемые по напряжению, оснащаются регулятором типа АРКОН-1, а регулируемые по току – регулятором типа ВАКО [39, 43, 47].

Плавное регулирование реактивной мощности обеспечивают тиристорные источники реактивной мощности (ИРМ) [34].

Особенностям выбора БК для компенсации реактивной мощности в электрических сетях ДСП посвящена работа [48], в [35, 45, 49] приведены справочные материалы о технических характеристиках БК, подробно описаны их конструкции.

Для оптимизации отклонений напряжения в энергосистемах и на главных понизительных подстанциях (ГПП) предприятий используются мощные силовые трансформаторы с регулированием под нагрузкой (РПН), у которых уровень напряжения на вторичной обмотке поддерживается автоматически в заданном интервале [35, 38, 40].

Устройство РПН приводится в действие приводным двигателем, который включается в том случае, если напряжение вторичной обмотки выходит за заданный интервал, в сторону уменьшения рассогласования. Возможно использование РПН в неавтоматическом режиме для уменьшения числа его срабатываний. В этом случае система автоматического управления РПН подает сигнал (световой или звуковой), а включение привода РПН осуществляется дежурным по ГПП.

Диапазон регулирования трансформаторов с РПН составляет от ± 10 % до ± 16 %.

Для управления приводом РПН трансформаторы комплектуются автоматическим регулятором напряжения типа АРНТ или блоком автоматического управления РПН типа БАУРПН [50].

Для питания потребителей в цехах предприятий используются ТП с силовыми трансформаторами и так называемым устройством переключения без возбуждения (ПБВ). При работе трансформатора с ПБВ невозможно автоматическое изменение напряжения на его вторичной обмотке. Устройство ПБВ имеет 5 уставок: 0, +2,5 %, -2,5 %, +5 %, -5 %. У некоторых отечественных и зарубежных трансформаторов число уставок и их значения могут быть другими. Эти уставки могут изменяться путем переключения вручную при полностью обесточенном трансформаторе и отключенных первичной и вторичной обмотках.

Диапазон регулирования трансформаторов с ПБВ составляет ±5 %.

В [51] рекомендуется переключения осуществлять таким образом, чтобы после оптимизации отклонения напряжения не выходили за нормальные допустимые пределы ± 5 %. Можно также рекомендовать выполнять переключения по минимуму расхождения после оптимизации между среднесуточным и номинальным значениями напряжения. Среднесуточное значение отклонений напряжения можно получить из гистограммы, измеряемой анализатором отклонений напряжения АОН [32, 52].

Рекомендуемая в [51] периодичность переключений ПБВ – дважды в год (в летний и зимний период) или ежеквартально (при существенном изменении технологии цеха или завода).

Выбор оптимального закона регулирования на районных подстанциях, ГПП и ТП, расчет диапазона регулирования у трансформаторов с РПН и уставок ПБВ подробно рассматриваются в [38 – 40, 53].

Учитывая, что метод оптимизации отклонений напряжения путем переключений уставок ПБВ является малозатратным и легко реализуемым, а также позволяет значительно снизить расход электроэнергии на предприятии, его необходимо применять в первую очередь.

Глава вторая



infonko.ru/n-valentinov-novaya-ekonomicheskaya-politika-i-krizis-partii-posle-smerti-v-i-lenina.html infonko.ru/nv-dorofeev-es-shubin-domashnyaya-rabota-po-algebre-za-7-klass.html infonko.ru/nventarizacjna-vdomst-roslinnih-ugrupovan.html infonko.ru/nventarizacya-nemateralnih-aktivv.html infonko.ru/nventarizacya-nezavershenih-naukovo-dosldnih-robt.html infonko.ru/nventarizacya-vidi-ta-znachennya.html infonko.ru/nventarizacya-zabezpechen-zobovyazan.html infonko.ru/nventirzacya-yak-element-metodu-bo-sutnst-ta-zavdannya.html infonko.ru/nvesticjnij-portfel-yavlya-soboyu-clespryamovano-sformovanu-sukupnst-fnansovih-nstrumentv-u-vdpovdnost-do-rozrobleno-nvesticjno-poltiki.html infonko.ru/nvestorska-koshtorisna-dokumentacya.html infonko.ru/nv-gogol-mertvie-dushi-1841.html infonko.ru/nv-gogol-mertvie-dushi.html infonko.ru/n-v-gogol-vechera-na-hutore-bliz-dikanki.html infonko.ru/nv-posherstnik-ms-mejksin.html infonko.ru/nya-danilevskij-o-zakonah-razvitiya-civilizacij.html infonko.ru/nyakolko-kscheta-ot-jogistkoto-poznanie.html infonko.ru/nyu-jork-ekonomicheskaya-stolica-ssha.html infonko.ru/nzhenerne-obladnannya-opornogo-punktu-mehanzovanogo-vzvodu-posldovnst-zmst.html infonko.ru/nzhenerno-geologchn-ta-sejsmonebezpechn-umovi.html infonko.ru/nzhenerno-tehnchne-obladnannya.html