Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Исследование режимов работы батарей конденсаторов в системе электроснабжения ферросплавного завода
Авторы Кухарев А. Л., д. т. н., доц.
Раздел Электротехника. Радиотехника
Год 2014 Выпуск 42 Страницы 157 - 163
УДК 621.316.727 EDN
Аннотация Представлены результаты экспериментальных исследований режимов работы конденсаторных батарей в системе электроснабжения мощного ферросплавного завода. Проведен анализ причин появления высших гармоник в спектрах тока и напряжения конденсаторных батарей.
Реферат Цель. Экспериментальное исследование и анализ режимов работы батарей конденсаторов поперечной компенсации реактивной мощности в системе электроснабжения ПАО «Стахановский завод ферросплавов».
Методика. Разработана методика экспериментальных исследований режимов работы конденсаторных установок поперечной компенсации реактивной мощности напряжением 10 кВ на главной понизительной подстанции ПАО «Стахановский завод ферросплавов», приведены аналитические выражения, позволяющие проводить анализ резонансных гармоник, возникающих в системах электроснабжения ферросплавных печей.
Результаты. Зафиксированы процессы усиления 9-й, 11-й, 13-й и 17-й гармоник в спектре тока конденсаторной батареи номинальной мощностью 6,6МВАр. Частоты усиливаемых гармоник близки к резонансной частоте контура, образованного параллельным включением индуктивностей системы и токоограничивающего реактора с емкостью батарей конденсаторов поперечной компенсации реактивной мощности. Данное обстоятельство приводит к перегрузкам батарей конденсаторов токами высших гармоник, при этом коэффициент искажения синусоидальности тока может превышать 10 %, что способствует перегреву конденсаторов и увеличивает их повреждаемость при эксплуатации.
Научная новизна. Научная новизна данной работы выражается в усовершенствовании методики исследования и анализа систем электроснабжения мощных ферросплавных печей, оснащенных шунтовыми конденсаторными батареями.
Практическая значимость. Для ослабления резонансных явлений в системах электроснабжения ферросплавных печей целесообразно смещение резонансных частот контура в область анормальных гармоник путем изменения соотношения между сопротивлениями токоограничивающих реакторов и конденсаторных батарей, что необходимо учитывать на этапах проектирования и модернизации.
Ключевые слова система электроснабжения, ферросплавная печь, батарея конденсаторов, высшие гармоники.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Нехамин С. М. Управление энергетической структурой рабочего пространства дуговых сталеплавильных и руднотермических печей — механизм повышения эффективности их работы [Текст] / С. М. Нехамин // Электрометаллургия. —2013. — №11. — С. 9-16.
2. Wenpu Zhao. Research on Reactive Power Compensation Mode and Harmonic Wave Control Technique for Submerged Arc Furnace [Текст] / Wenpu Zhao, Shuguang Liu // International Journal of Automation and Power Engineering (IJAPE). — 2013.— V.2, no.4. — рp. 230–233.
3. Вагин Г. Я. Электромагнитная совместимость дуговых печей и систем электроснабжения [Текст] / Г. Я. Вагин, А. А. Севостьянов, С. Н. Юртаев // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева. — 2010. — № 2 (81). — С. 202–210.
4. Tsu-Hsun Fu. Load Characteristics Analysis of ac and dc Arc Furnaces Using Various Power Definitions and Statistic Method [Текст] / Tsu-Hsun Fu, Chi-Jui Wu // IEEE transactions on power delivery. — 2002. — V.17. — no. 4. — pp. 1099–1105.
5. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения: ГОСТ 13109-97. — [Введ. 18.06.1999]. — К.: Госстандарт Украины, 1999. — 32 с. — (межгосударственный стандарт).
6. Рубцов В. П. Анализ гармонического состава кривой фазного тока для оценки распределения мощности в тигле рудно-термической печи [Текст] / В. П Рубцов., В. А. Елизаров // Электрометаллургия. — 2011. — №3. — С. 11–19.
7. Добрусин Л. А. Фильтрокомпенсирующие устройства для преобразовательной техники [Текст] / Л. А. Добрусин. - М.: НТФ "Энерrопроrpесс", 2003. — 84 с.
Полный текст