Методичка по ЭТУ. Методические указания и контрольные задания по курсу "Электротехнологические промышленные установки" для студентов специальности 140211 "Электроснабжение"
 Скачать 1.13 Mb.
|
|
Указания к выполнению задания 1. При составлении электрической схемы питания ДСП следует воспользоваться материалом, изложенным в [Л. 1], с. 79—83. При составлении упрощенной схемы замещения ДСП следует обосновать принимаемые допущения [Л. 1], с. 99—100; 109—111. При этом нужно учитывать индуктивные сопротивления линии электропередачи и системы (активными сопротивлениями этих элементов обычно пренебрегают):  ; (1) . (2)2. Расчет тока ЭКЗ целесообразно вести в именованных единицах. Вначале параметры всех элементов схемы должны быть приведены к вторичному напряжению U2ф. Для этого следует разделить сопротивление соответствующего элемента (ЛЭП и системы), отнесенное к стороне ВН трансформатора, на квадрат коэффициента трансформации печного трансформатора k:  (3)где  .Ток ЭКЗ возникает при сопротивлении дуги  . Его величину в этом случае можно определить: , (4)где  и  - соответственно суммарные активное и индуктивное сопротивления схемы (5) . (6)Если толчки тока при ЭКЗ превышают (22,5) от номинального тока печного трансформатора, то со стороны высшего напряжения включают дополнительную индуктивность (реактор с сердечником и масляным охлаждением). Величина индуктивного сопротивления реактора, приведенная к вторичному напряжению печного трансформатора, определяется как  , (7)где  - максимально допускаемая величина тока ЭКЗ.Ограничение толчков тока при ЭКЗ и стабилизация горения дуги нужны только в период расплавления; во время восстановления дуга вполне устойчива без дополнительной индуктивности, а ЭКЗ мало вероятно. Поэтому параллельно реактору следует предусмотреть вспомогательный коммутационный аппарат, позволяющий шунтировать реактор на период восстановления. Для выбора реактора следует пересчитать полученное сопротивление  на ступень напряжения  с учетом формулы (3), а затем определить его  : ,где  - сопротивление реактора, отнесенное к стороне ВН трансформатора, 0м; - номинальный ток, А; - номинальное линейное напряжение, кВ.По каталогу выбирают реактор, имеющий ближайшее большее , а потом определяют фактический ток ЭКЗ при установленном реакторе.Если возникла необходимость в установке реактора, то достаточно определить  , а фактический ток ЭКЗ считать равным принятому максимально допустимому току ЭКЗ  . Суммарное индуктивное сопротивление схемы в этом случае надо увеличить на величину .3. Определение величины колебаний напряжения при ЭКЗ в различных точках схемы следует производить, пользуясь [Л. 2], с. 111—120. Если пренебречь активными сопротивлениями в системе электроснабжения дуговых печей, то величина колебаний напряжения в i-й точке  , (8)где  - мощность короткого замыкания в i-й точке, для которой определяется  . В точке подключения линии электропередачи к системе мощность КЗ задана. Для этой точки  .Для определения величины колебаний напряжения на шинах РУ, необходимо вначале определить мощность КЗ на шинах РУ:  , (9)а далее по формуле (8), подставляя  .В случае, если колебания напряжения превышают значения, регламентированные "Правилами устройства электроустановок", то следует перечислить мероприятия, приводящие к снижению колебаний напряжения. Подробно этот вопрос рассмотрен в [Л. 2], с. 45—47 и с. 141—178. Изменяя  от нуля до  (берется 810 точек примерно через равные интервалы), можно для каждого получить следующие значения:электрические потери установки:  ;мощность, выделяющаяся в дуге  ;активная мощность установки  ;электрический КПД установки  ;коэффициент мощности:  .Расчет электрических характеристик привести для одного из значений (например,  ), а остальные значения свести в таблицу и по ним построить электрические характеристики.6. Построение рабочих характеристик дуговой печи изложено в [Л. 1], с. 107—109. Для определения оптимального режима печи в период расплавления недостаточно иметь только электрические характеристики, так как режим с минимальным удельным расходом электроэнергии не совпадает с режимом максимальной производительности. Для тех же значений тока , что и в электрических характеристиках, необходимо, пользуясь расчетными данными, полученными в п.5, определить следующие показатели: производительность печи ;фактический удельный расход электроэнергии в период расплавления  ;время плавления одной тонны стали  ;полный КПД печи за плавку  .Здесь  - теоретическое количество энергии, необходимое для расплавления 1т стали соответствующей марки с учетом тепла, аккумулированного кладкой печи (значение задано в таблице),  - тепловые потери печи, кВт. Их в контрольном задании можно принять постоянными и равными 3% от максимальной мощности дуги  .Результаты расчетов следует свести в таблицу и по ним построить рабочие характеристики. 7. По электрическим характеристикам определяют возможные пределы работы, а по рабочим характеристикам находят оптимальные пределы работы, являющиеся более узкими, чем возможные. Подробно вопрос определения оптимального тока печи рассмотрен в [Л. 1], с. 101-102 и 108-109.Если цех работает в условиях дефицита электроэнергии, то оптимальным можно считать режим, соответствующий минимуму кривой фактического удельного расхода  . Если же главная задача состоит в том, чтобы выплавить максимум металла, то определяющим является режим максимальной производительности.В нормальных условиях работы оптимальным следует признать такой режим, при котором себестоимость расплавления металла минимальна. Необходимо проанализировать соответствие полученных оптимальных режимов с мощностью печного трансформатора по заданию и сделать соответствующие выводы по контрольной работе. |