Об’єкти дослідження

Мета роботи

Вивчення особливостей використання фільтро-компенсуючих пристроїв в електромережах з різкозмінним навантаженням.

Стислі теоретичні відомості

Одним з найефективніших напрямів підвищення ефективності електросталеплавильного виробництва на сучасному етапі є підвищення питомої потужності силового електрообладнання з 0, 5…0, 7 до 0, 8…1, 0 МВА/т, для чого проектуються пічні трансформатори й елементи короткої мережі сталеплавильної печі з відповідними цьому підвищеними напругами живлення трифазної системи дуг до 700…1000 В для потужних і надпотужних печей. Проте, за причини дії динамічних несиметричних збурень і нелінійного навантаження електродугової печі реалізація цього напрямку без відповідного підвищення потужності електропостачальної системи (ЕПС) або застосування багатофункціональних компенсувальних пристроїв ФКПр загострює проблему електромагнітної сумісності дугової печі та ЕПС.

Дугова електроплавильна піч (ДПС) є потужним і неприємним споживачем для ЕПС. Вона працює з низьким коефіцієнтом потужності cosφ =0, 7…0, 8, споживані з мережі активна і реактивна потужність змінюються протягом плавки, а електричних режим характеризується частими поштовхами струму, що іноді призводить до обриву дуги та експлуатаційних коротких замкнень (КЗ). Дуга ДСП викликає значні провали, просадки, розмахи а флікер напруги, генерує високочастотні гармоніки струму, значно знижуючи якість електроенергії не тільки в розподільчий мережі підприємства, але також в вузлах балансової приналежності інших споживачів ЕПС, та викликає додаткові втрати електроенергії в живильній мережі.

В практиці електропостачання широко застосовується виділення пічних підстанцій а самостійне живлення, пов'язане з іншими споживачами на напрузі 110, 220 кВ. У цьому випадку спотворення кривих струму та напруги у інших споживачів вдається утримувати у допустимих межах.

Об’єкти дослідження

З огляду на практичний взаємозв'язок задач КРП і ЯЕЕ, як правило, установлюють багатофункціональні адаптивні ФКПр, які виконують функції КРП, зниження провалів та розмахів коливань напруги, показників асиметрії і рівня вищих гармонійних складників (ВГС). Доцільність застосування ФКПр з тими чи іншими функціями вирішується на основі результатів проведеного обстеження діючого підприємства, на якому встановлені аналогічні ДСП, з визначенням показників ЯЕЕ (ПЯЕЕ) і режимів електроспоживання на основі розрахункової оцінки цих показників для нових об'єктів. При цьому, якщо значення ПЯЕЕ виходять за межі, регламентовані, необхідність в економічному обґрунтуванні установки засобів з нормалізації ЯЕЕ не прин­ципова, тому що нормовані стандартом ПЯЕЕ економічно обґрунтовані. Вибір складника реактивної потужності, якого доцільно компенсувати, проводиться з використанням.

Огляд вітчизняних та зарубіжних літературних джерел показує, що для мереж з ДСП введення в роботу ФКПр з динамічною КРП забезпечує:

1. Протікання раціональних режимів електроспоживання:

– КРП безпосередньо у споживачів;

– нульове перетікання реактивної енергії на границі балансової належності електричноїмережі;

– скорочення втрат активної електроенергії від перетікань реактивної електроенергії;

– підвищення величини активної потужності, що вводиться в піч;

– зниження навантаження трансформаторів і живильних ліній електричної мережі;

2. Оптимізацію ведення технологічного процесу плавки печі:

- скорочення часу циклу плавки;

- зниження величини питомих витрат активної електроенергії;

- скорочення витрати електродів;

- стабілізацію протікання термічних процесів у печі;

- підвищення продуктивності пічних агрегатів.

3. Електромагнітну сумісність дугових сталеплавильних печей з живлячою їх електричною мережею:

– запобігання взаємного впливу режимів роботи печей, що працюють в одному вузлі;

– нейтралізацію або обмеження рівня ВГС струму, що генеруються ДСП;

– стабілізацію напруги мережі;

– симетрування напруги мережі;

– збільшення терміну служби ізоляції елементів електричної мережі (кабелів, трансформаторів і т.д.) і її електроприймачів;

– підвищення надійності роботи комутаційних і захисних пристроїв;

– скорочення випадків переходу однофазних замикань на землю в дво- і трифазні КЗ;

– демпферування пускового струму пічного трансформатора - зниження поштовхів струму на мережний трансформатор.