отчет. 1. Характеристика цеха и участка
 Скачать 3.03 Mb.
|
3.1. Требования, предъявляемые к электроприводуК электроприводу механизма поворота конвертера предъявляются следующие основные требования:
3.2. Расчет статических моментов При повороте электродвигатель преодолевает опрокидывающие моменты от порожнего конвертера Мп, от массы жидкого металла Мм и сил трения Мтр. Координаты центров тяжести порожнего конвертера вычисляются с помощью статических моментов отдельных k элементов:  и  где xi, yi – координаты центров тяжести отдельных элементов порожнего корпуса Gi. Общий вес конвертера:  Расстояние от центра тяжести до оси вращения конвертера:  ,где Н1 – расстояние от днища конвертера до оси цапф. Угол между радиус-вектором r0 и вертикальной осью:  Опрокидывающий момент сопротивления порожнего конвертера:  Момент сопротивления повороту жидкого металла весом Gм и порожнего конвертера весом Gп:  где f – коэффициент трения в опорах цапфы диаметром dц. Опрокидывающий момент жидкого металла при повороте конвертера зависит от угла поворота φ и веса металла в нем. Предварительно вычисляется полный угол поворота конвертера, при котором окончится слив:  ,где R1, R2, H1 – размеры верхней части конвертера (рис. 7)  Рис.7.- Схема расчета момента сопротивления повороту жидкого расплава Затем последовательно поворачиваем конвертер через каждые 100 до угла слива и для каждого угла рассчитывается положение центра тяжести (точка К). С этой целью высота разбивается на n равновысотных сегментов: Δ  .У каждого сегмента по чертежу замеряется «стрелка» аi (на чертеже показана стрелка четвертого сегмента а4) и радиус сегмента Ri (на чертеже показан радиус восьмого сегмента R8). Вычисляется величина относительной стрелки для каждого сегмента (или размер стрелки при R = 1)  . По относительной стрелке с помощью таблицы «Элементы сегмента круга» вычисляются безразмерные хорды bi, площади fi при  и дополнительные площади fi1 и хорды bi при  по величине  . Затем вычисляют центры тяжести каждого сегмента: или  , Δ Δ Δ .Общий центр тяжести жидкого металла при повороте на угол φ  и  Объем жидкого металла  Расстояние центра тяжести от оси цапф  определяет угол поворота  . Плечо жидкого металла (расстояние от его центра тяжести до точки поворота) определяет момент сопротивления повороту жидкого металла  До углов поворота φ < φ1 жидкий металл находится в конической части конвертера. Тогда:  ,где  ; ;  ;  ;  ;γм – удельный вес жидкого расплава. Общий момент поворота для каждого угла φ:  .Расчетные данные сведены в таблицу 3. Таблица 3.- Расчет статических моментов
 Рис.8.- График опрокидывающих моментов конвертера 3.3. Построение нагрузочной диаграммы Исходя из перечня операций и рассчитанных статических моментов, можно рассчитать и построить тахограмму и нагрузочную диаграмму. 1) Поворот под загрузку скрапа  2) Поворот под заливку чугуна  3) Заливка чугуна  4) Наклон для отбора проб  5) Наклон для слива стали 6) Слив стали         7) Наклон для слива шлака  8) Слив шлака     9) Поворот для осмотра  Рис.9.- Нагрузочная диаграмма 3.3. Технические данные оборудования Таблица 4.- Технические данные двигателя Д818У2
Таблица 5.- Технические характеристики трансформатора
Таблица 6.- Технические данные тиристорного преобразователя
Таблица 7.- Технические данные тахогенератора
Таблица 8.- Технические характеристики электромеханических тормозов
 Рис.10 – Принципиальная схема одного блока 3.4. Защита электропривода Защита преобразователя осуществляется от внутренних и внешних аварийных режимов. Причиной возникновения внутренних аварий являются всевозможные неисправности элементов самой силовой схемы тиристорного преобразователя. К ним относятся: пробой тиристоров силового моста, одновременное включение встречно-параллельных мостов реверсивного тиристорного преобразователя с раздельным управлением группами. К внешним авариям, которые характеризуются внешними причинами, относятся: недопустимые перегрузки; короткие замыкания на шинах постоянного и переменного тока; однофазное и двухфазное опрокидывание инвертора. В вентильных преобразователях могут возникнуть аварийные режимы, сопровождающиеся недопустимыми по значению и длительности токами через вентили, например: - внешние и внутренние к.з.; - опрокидывание инвертора; - появление чрезмерно больших уравнительных токов в реверсивных ТП с совместным управлением тиристорными группами; - отпирание тиристоров в неработающей группе (работа группы на группу) в реверсивных ТП с раздельным управлением вентильными группами. Внутренние к. з. возникают вследствие потери тиристором запирающих свойств и закорачивании р-n структуры (пробой тиристора). Причинами пробоя тиристора могут явиться: высокая скорость нарастания тока (больше 20¸200 А/мкс), нарушение механической целости р-n структуры при чрезмерном токе, усталостное разрушение её при цикличной токовой нагрузке преобразователя. Опрокидывание инвертора является следствием нарушения правильной коммутации тока с одного вентиля на другой. В преобразователях, имеющих трёхфазную мостовую схему, могут произойти однофазные и двухфазные опрокидывания инвертора. В первом случае аварийный ток протекает через два тиристора, соединённых с одной фазой трансформатора, который в этом случае работает в режиме холостого хода. Во втором случае ток протекает через два тиристора и две фазы трансформатора. В те полупериоды переменного напряжения, когда линейное напряжение трансформатора действует согласно с напряжением источника постоянного тока, происходит быстрое нарастание аварийного тока. Опрокидывания инверторов возникают вследствие пропуска отпирания очередного тиристора (в трёхфазной мостовой схеме это приводит к двухфазному, а затем к однофазному опрокидыванию), снижения напряжения сети переменного тока, что приводит к увеличению тока инвертора и угла коммутации, который может стать больше угла опережения инвертора. Причиной опрокидывания инвертора может быть скачок управляющего напряжения на входе системы фазового управления в сторону увеличения угла опережения, а также отпирание тиристора под действием импульсов помех на управляющем электроде, перенапряжений или высокой скорости нарастания напряжения на тиристоре в прямом направлении. Чрезмерные токи в контуре уравнительных токов возникают в реверсивных вентильных преобразователях с совместным управлением вследствие нарушения соотношения a1+a2³180°, что приводит к появлению постоянной составляющей в уравнительном токе, насыщению уравнительных реакторов и быстрому нарастанию уравнительного тока до аварийного. Отпирание тиристоров в неработающей группе (открывание группы на группу) в реверсивных преобразователях с раздельным управлением вентильными группами происходит при подаче на них управляющих импульсов вследствие неисправностей в системе раздельного управления или кратковременного исчезновения и восстановления напряжения собственных нужд. Защита преобразователей должна действовать при внешних и внутренних к. з., при возникновении аварийных токов между тиристорными группами и при опрокидывании инвертора. При внешних к.з. и опрокидываниях инвертора защита должна отключать преобразователь со стороны постоянного тока. Кроме того, при внешних к.з. желательна локализация аварийного тока по месту (предотвращение перехода аварийного тока на следующие по порядку коммутации в схеме вентили) и по времени (ограничение тока к.з. первой полуволны), что должно обеспечиваться устройством защиты по управляющему электроду, которое снимает или сдвигает к границе инверторного режима управляющие импульсы. При опрокидываниях инвертора эта защита неэффективна. При внутренних к.з. защита должна отключать весь преобразователь или повреждённый тиристор (защита по управляющему электроду при этом должна снять или сдвинуть к границе инверторного режима управляющие импульсы). При появлении аварийных токов между тиристорными группами защита должна разомкнуть цепь аварийного тока или отключить преобразователь от сети. Основные требования, предъявляемые к аппаратам и устройствам защиты, заключаются в следующем: 1. Максимальное быстродействие. С ростом продолжительности протекания аварийного тока увеличиваются размеры повреждений преобразователя, а при опрокидываниях инвертора возрастает абсолютное значение аварийного тока. Малая теплоёмкость кремниевого элемента и обусловленная ею высокая чувствительность тиристоров к значению и продолжительности протекания аварийных токов определяют высокие требования к быстродействию защиты тиристорных преобразователей. 2. Селективность. Отключение только повреждённых вентилей без нарушения работы исправных вентилей и преобразователя в целом. В то же время при срабатывании защиты, отключающей преобразователь в целом, не должна срабатывать защита, отключающая вентили. 3. Чувствительность. Обеспечение срабатывания защиты при возможно меньших значениях аварийных токов. 4. Надёжность, помехоустойчивость, простота настройки и обслуживания. Таблица 9. – Рабочие и защитные настройки электропривода
3.4.1. Защита от коротких замыканий Автоматические выключатели являются защитными аппаратами многократного действия и предназначены для защиты вентильных преобразователей от внешних коротких замыканий, опрокидывания инвертора и перегрузок по току. Выключатели устанавливаются на стороне переменного и выпрямленного тока. На стороне переменного тока тиристорного преобразователя устанавливается автоматический выключатель QF1 (типа ВА52-33-3-У3, токоограничивающий трёхполюсного исполнения на номинальный ток 650, напряжение 380 В. Уставка по току электромагнитного расцепителя составляет не менее  .На стороне постоянного тока устанавливаются автоматический выключатель QF2 типа ВА52-37-2-У3 двухполюсного исполнения на номинальное напряжение 220 В, номинальный ток 650 А. Выключатель токоограничивающий. Имеется тепловой расцепитель с уставкой срабатывания по току 700 А; Уставка срабатывания по току короткого замыкания не менее  .Тиристоры защищены плавкими предохранителями типа ПП57-3737 на номинальный ток основания 650 А, напряжение 220 В, номинальный ток плавкой вставки не менее 800 А. Возбудитель защищён на стороне переменного тока автоматическим выключателем QF3 типа АК63-2М на номинальный ток 8,26 А, с уставкой по току 10 А. 3.4.2. Защита от перенапряжений Процессы, протекающие в вентильных преобразователях, часто сопровождаются перенапряжениями, которые, воздействуя на вентили, могут привести к их пробою, вызывающему, как правило, короткое замыкание. Основными видами перенапряжений являются: - сетевые перенапряжения, обусловленные действием сетевой коммутационной аппаратуры или атмосферных явлений. - схемные перенапряжения неповторяющегося характера, связанные с действием коммутационной аппаратуры вентильного преобразователя. Это перенапряжения, связанные с включением питающего трансформатора, подключением вентильного преобразователя к источнику переменного напряжения, отключением питающего трансформатора, а также отключением тока нагрузки при помощи автоматического выключателя. - схемные повторяющиеся перенапряжения – они обусловлены работой вентилей в силовой схеме и являются либо резонансными, либо коммутационными. - резонансные перенапряжения связаны с потреблением из сети несинусоидального тока и прерывистым режимом работы преобразователя. - коммутационные схемные перенапряжения вызываются периодическим переходом вентилей из закрытого состояния в открытое и обратно. Они характеризуются (при отсутствии ограничительных устройств) крутым фронтом (до 1000 В/мкс) и значительной амплитудой (до 10 – кратного значения по отношению к рабочему напряжению). Для защиты вентилей от коммутационных перенапряжений применяются RC – цепочки, включенные параллельно тиристорам (рис. 11).  Рис. 11.- Схема включения RC – цепочки 3.4.3. Контроль изоляции На стороне постоянного тока преобразователя установлен узел контроля изоляции цепи выпрямленного тока на землю (рис. 12). Контроль осуществляется с помощью двухобмоточного реле КV1 типа РН-55/200, катушки которого включены между собой встречно и последовательно с сопротивлениями R1, R2 на напряжение моста, а средняя точка катушек подключена к "земле" через показывающий миллиамперметр РА2.  Рис. 12.- Контроль изоляции При одинаковом уровне изоляции полюсов преобразователя относительно "земли" через включённые встречно обмотки реле протекает одинаковый ток, и ампервитки катушек реле уравновешивают друг друга. При снижении уровня изоляции одного из полюсов относительно "земли" реле срабатывает и подаёт в схему предупреждающий сигнал "снижение уровня изоляции силовой цепи". Уставка срабатывания определяется величиной сопротивлений R1, R2. Конденсаторы С1 и С2, шунтирующие катушки предназначены для исключения влияния переменных составляющих выпрямленного напряжения на уставку срабатывания реле. Миллиамперметр РА2 вольтметр PV3 служат для визуального контроля снижения уровня изоляции. 3.5. Система управления электроприводом Задание на скорость движения должно осуществляться с помощью трёх командоаппаратов, установленных на ГПУ и двух местных постах управления. Командоаппарат представляет собой рукоятку, которая перемещается в одной плоскости относительно средней точки. Он имеет механическую или электрическую блокировку от случайного перемещения. Сигнал задания на скорость пропорционален углу отклонения рукоятки. Задатчик должен выдавать двуполярный сигнал, например + 10В …– 10 В. На входе регулятора скорости должно быть ограничение задания на напряжение (напряжение преобразователя U<=440В) и начального задания на растормаживание (ток 200А). Кроме ограничителя напряжения на входе должен быть задатчик интенсивности. Регулятор- пропорциональный, на входе стоит фильтр (Т=0.01с.). Регулятор скорости шунтируется, если:
Если хоть один из сигналов не равен нулю, регулятор скорости расшунтируется и включается дискретный выход (сигнал на расшунтирование регулятора тока). Если все сигналы равны нулю, регулятор шунтируется с выдержкой времени. Если не включены КЛ рабочих блоков, или нет готовности рабочих блоков, РС и РТ шунтируются. Структурная схема регулятора скорости представлена на рис. 13 На входе регулятора установлен блок LZ, который выполняет следующие функции:
а) дрейфа «0» задатчиков скорости ; б) ползучей скорости. Далее сигнал поступает на задатчик интенсивности ZI, который ограничивает ток привода на допустимом уровне. На выходе компаратора К выделяется сигнал dn/dt. Далее сигнал с выхода ZI сравнивается с сигналом обратной связи Uos, который формируется следующим образом. В качестве датчика обратной связи по скорости используются инкрементные датчики типа ПДФ-3. Датчики через редуктор соединены с валом соответствующего двигателя (всего 8 шт.). Датчики должны подключаться к модулю SIMADIN, а так как длина трасы превышает 100м., предусмотрены усилители (формирователи) для усиления сигналов с датчиков. Сигнал обратной связи - это среднее арифметическое сигналов всех рабочих датчиков. Поэтому необходима диагностика работоспособности каждого датчика и выдача предупреждающего сигнала при выходе из строя любого датчика и соответственно коррекция сигнала результирующей величины скорости. Питание датчиков осуществляется от двух независимых источников питания Сигнал с выхода регулятора скорости ограничивается на уровне 6,75В (1300А) с помощью блока L для ограничения максимального тока преобразователей. Этот же сигнал поступает на FE. С выхода регулятора скорости сигнал по 4 выходным каналам поступает на вход регуляторов тока тиристорных преобразователей. На узел шунтирования FE поступает 3 сигнала: Uzi, dn/dt и Uos. Выход FE-дискретный. Если любой из этих сигналов превысит значение ±200-500мВ, выход устанавливается в «1», Если величина всех трех сигнала меньше 200-500мВ, на выходе должен быть «0».              Us K I ZI    U os             LZ           RS L U r t FE Uzi dn/dt Рис.13.- Структурная схема регулятора скорости Us- сигнал задания на скорость; Uos- сигнал обратной связи по скорости; ZI- задатчик интенсивности; К – компаратор; I – интегратор; RS – пропорциональный регулятор скорости; L – ограничитель выходного сигнала задания на ток; U r t – выходное напряжение регулятора скорости; LZ – ограничитель задания на скорость. FE- блок выделения сигнала шунтирования.  Рис. 14 – Функциональная схема управления электроприводом 4. Электроснабжение ККЦ Электроснабжение ККЦ осуществляется от подстанции глубокого ввода пс29 110/10/10 кВ, источниками питания ПС29 являются ЦЭС и ПС30. Открытая часть подстанции с двумя трансформаторами по 63 МВА с расщепленными обмотками размещается в непосредственной близости от ККЦ, в будущем предпологается замена на трансформаторы по 80 МВА. Распредустройство 10кВ находится в электропомещении ЗЭП, от которого предусмотрено питание от фидеров 17 и 28 нагрузок комплекса МНЛЗ 6, дополнительно третий ввод для электроснабжения комплекса МНЛЗ6 осуществляется П/С 96. Токи короткого замыкания на шинах 10 кВ:
Основной массой потребителей на напряжение 0.4 кВ являются асинхронные двигатели, вслучае, где необходимо их регулирование применяются частотные преобразователи. Потребители на напряжении 0,69 кВ являются двигатели главного подъема кранов грузоподъемностью 500 тонн. Также имеются потребители на напряжение 10 кВ, ими являются два синхронных двигателя компрессорной установки по 3150 кВт, и два асинхронных двигателя газоочистки МГР и печь ковша по 1000 кВт. Схемы электроснабжения приведены в приложении. 5. Технико-экономические показатели ККЦ ОАО «ММК» - современное высокорентабельное предприятие, входящее в число двадцати крупнейших сталелитейных компаний мира. Комбинат производит самый широкий на сегодняшний день сортамент металлопродукции среди предприятий РФ и странах СНГ и является единственным в России производителем высококачественной холоднокатаной ленты и белой жести. Рынками сбыта продукции ОАО ММК является внутренний рынок, рынок стран СНГ, страны дальнего зарубежья такие, как Канада, США, Китай, страны Европы (15%), Юго-Восточной Азии (43%). Экспорт металла составляет 50¸70 % от всего металла производимого на ОАО ММК. Рынками сбыта на ММК занимается специальный отдел сбыта. Магнитогорский Металлургический Комбинат поставляет на мировой рынок такие виды продукции как сортовой прокат (уголок, швеллер, балку и т.д.), большой ассортимент листовой продукции (лист чёрный, лист оцинкованный, лужённый и т.д.). Исходные данные для проектирования, приведены в таблице 10. Таблица 10.– Основные технико-экономические показатели ККЦ
Данные о простоях, выполнении производственной программы, ремонтах, показатели работы, тарифные сетки приведены в приложении. 5.1. Правовое положение ОАО «ММК» Магнитогорский Металлургический Комбинат является открытым акционерным обществом. Акционерное общество является юридическим лицом и имеет в собственности обособленное имущество, учитываемое на его самостоятельном балансе, может от своего имени приобретать и осуществлять имущественные и личные неимущественные права, нести обязанности, быть истцом и ответчиком в суде. Общество имеет право открывать банковские счета на территории Российской Федерации и за ее пределами. Общество имеет круглую печать, содержащую полное фирменное наименование на русском языке и указание на место его нахождения. Общество имеет штампы и бланки со своим наименованием, собственную эмблему, а также зарегистрированный в установленном порядке товарный знак и другие средства визуальной идентификации. Деятельность предприятия направлена на получение прибыли. Уставный капитал ОАО «ММК» составляет 8 858 518 рублей. Уставный капитал ОАО «ММК» разделен на 8 858 518 акций и состоит из:
Акционеры не отвечают по обязательствам Общества и несут риск убытков, связанных с его деятельностью, в пределах стоимости принадлежащих им акций. Общество не отвечает по обязательствам своих акционеров. Общество вправе проводить размещение акций и иных ценных бумаг, конвертируемых в акции, посредством открытой или закрытой подписки, распределения среди акционеров, конвертации. Конкретный способ размещения указывается в решении о размещении ценных бумаг Общества. Размещение акций и иных ценных бумаг акционерного общества, конвертируемых в акции, может быть произведено как в документарной, так и в бездокументарной форме, в порядке, предусмотренном настоящим Уставом и действующим законодательством. Все акции акционерного общества являются именными. Держатели акций регистрируются в специальном реестре. Общество обязано обеспечить ведение и хранение реестра акционеров. Общество поручает ведение и хранение реестра акционеров специализированному регистратору. Внесение записи в реестр акционеров осуществляется в соответствии с требованиями действующего законодательства. Формирование Уставного капитала, порядок, формы и сроки оплаты акций при первоначальном размещении определяются в Плане приватизации. Органами управления Общества являются:
Высшим органом правления Общества является общее собрание акционеров. Годовое собрание акционеров проводится не ранее чем через два месяца и не позднее чем через шесть месяцев после окончания финансового года. Совет директоров осуществляет общее руководство деятельностью Общества, за исключением вопросов, отнесенных к компетенции общего собрания акционеров. Количественный состав совета директоров составляет 10 человек. Члены совета директоров избираются годовым общим собранием акционеров сроком на один год и могут переизбираться неограниченное число раз. Правление является коллегиальным исполнительным органом общества. Как правило, членами правления являются руководители ведущих подразделений, управлений и служб. Члены правления назначаются советом директоров по предъявлению генерального директора сроком на один год и могут переназначаться неограниченное число раз. Председателем правления является генеральный директор. Он осуществляет текущее руководство деятельностью Общества и подотчетен общему собранию акционеров. 6. Безопасность и экологичность | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
