№76-18
Вплив методів компенсації реактивної потужності на характеристики горіння шунтуванної електричної дуги в рудовідновлівній печі
В.І. Нежурін1, А.В. Ніколенко1, Д.В. Ципленков2, О.В. Бобров3, С.І. Федоров2, О.В. Саввін1
1Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна
2Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», Дніпро, Україна
3Фаховий коледж ракетно-космічного машинобудування Дніпровського Національного університету імені Олеся Гончара, Дніпро, Україна
Coll.res.pap.nat.min.univ. 2024, 76:219–227
Full text (PDF)
https://doi.org/10.33271/crpnmu/76.219
АНОТАЦІЯ
Метою роботи було дослідження впливу компенсації на стійкість горіння електричної дуги у ванні печі.
Методика. були використані результати дослідження діючих печей традиційними методами, такими як вимірювання та осцилографія форми напруги та струму на електродах під час виплавки феросплавів.
Результати. Схеми поперечної ємнісної компенсації на стороні високої або середньої напруги та поздовжньої ємнісної компенсації в колі середньої напруги пічного трансформатора використовуються для електричних рудовідновних печей. Електричні рудовідновлювальні печі є великими споживачами реактивної потужності, їх потужність вже досягла такої величини, що величина індуктивного падіння напруги стає неприпустимо великою, а природний коефіцієнт потужності не перевищує значення 0,6–0,7. Компенсація реактивної потужності пристроїв поздовжньої компенсації традиційно вирішується використанням конденсаторних батарей. Встановлено, що пристрої поздовжньої компенсації засновані на явищі резонансу напруги, то якщо в ланцюзі печі є активний, індуктивний та ємнісний опори – дуга горить безперервно, навіть у разі часткової компенсації. Цей режим виникає при коефіцієнті потужності близько 0,85. При повній компенсації індуктивної складової опору кола печі режим горіння дуги змінюється і стає переривчастим.
Наукова новизна. Встановлено, що при фіксованому значенні коефіцієнта потужності та значенні провідності bc дуже важко досягти ідеального резонансу струму, а при bc = −⌂bl+bl+⌂blс режим горіння електричної дуги буде безперервний; однак, якщо ємнісна провідність стає більш індуктивною, можлива надмірна компенсація. При поперечній компенсації загальна потужність топкового агрегату повинна бути приблизно на 10% вище.
Практичне значення. Отримані результати можуть бути використані для обґрунтованого вибору установок компенсації реактивної потужності існуючих рудовідновних електропечей. При повній компенсації реактивної потужності (поперечної і поздовжньої) режим горіння дуги рудовідновної печі стає переривчастим.
Ключові слова: електрична рудовідновна піч, поздовжня та поперечна компенсація реактивної потужності, електрична дуга, стійкість горіння дуги, система конденсаторних батарей, модель оператора, залишкова частина, ідентифікація.
Перелік посилань
1. Dantsis, Ya. B., & Zhilov, H. (1980). Capacitive compensation of reactive loads of powerful current collectors of industrial enterprises. Energiya.
2. Badalyan., N., Kolesnyk., H., Solovyeva., S. (2017). Changing the parameters of the transformer of longitudinal inclusion in the scheme of longitudinal compensation. Vestnik NPUA, (2), 33–42.
3. Badalyan., N., Kolesnyk., H., Solovyeva., S., & Chashchyn., E.A. (2018). Longitudinal compensation of reactive power in a short circuit of an electric arc furnace. Bulletin of the Dagestan State Technical University. Technical sciences., 2(45), 42–51.
4. Yolkin., S., Kolosov., A., Nebogin., S. (2018). Application of longitudinal-capacitive compensation installations to increase the coefficient of useful power. Modern technologies. System analysis. Modeling of Irkutsk State University of Communication Paths,1(57), 21–30.
5. Tryputen., M., Kuznetsov., V., Kuznetsova., A., Maksim., K., & Tryputen., M. (2020). Developing Stochastic Model of a Workshop Power Grid. Proceedings of the 25th IEEE International Conference on Problems of Automated Electric Drive. Theory and Practice, PAEP 2020, 9240898, https://doi.org/10.1109/PAEP49887.2020.9240898
6. Vitaliy, K., Nikolay, T., & Yevheniia, K. (2019). Evaluating the Effect of Electric Power Quality upon the Efficiency of Electric Power Consumption. 2019 IEEE 2nd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON), 556–561. https://doi.org/10.1109/UKRCON.2019.8879841
7. Tryputen, M., Kuznetsov, V., Kuznetsov, V., Kuznetsova, Y., Tryputen, M., & Kuznetsova, A. (2020). Laboratory bench to analyze of automatic control system with a fuzzy controller. Diagnostyka, 21(2), 61–68, https://doi.org/10.29354/diag/122357
8. Shkyrmontov,A. (2018). Energy-technological parameters of ferroalloy smelting in electric furnaces. Izd. Dom ITU “MYSyS”.
9. Shelekhov,A. (2011). Investigation of electrical characteristics of ore-thermal electric furnaces. Perspectives of production production of kremnia: Sat. science, 33–35.
10. Nekhamin,S. (2013). Management of the energy structure of the working space of arc steel-smelting and ore-thermal furnaces. Elektrometallurgiya, (11). 9–16.
11. Kukharev,A.L. (2014). Study of operation modes of capacitor batteries in the power supply system of a ferroalloy plant. Collection of scientific works of DonDTU, 1 (42), 157–162.
12. Panova,O. (2010). Development and improvement of methods for compensation of reactive power of arc steel-melting furnaces. Energiya.
