скачать PDF

Аннотация

Актуальность работы. Качество электроэнергии является важным условием эффективной работы компактных металлургических предприятий, включающих в себя электросталеплавильные комплексы с дуговыми сталеплавильными печами и статическими тиристорными компенсаторами, функционирующих совместно с прокатными комплексами, на базе листовых и сортовых прокатных станов, а также вспомогательные агрегаты непрерывной обработки полосы. В свою очередь, показатели качества электроэнергии представляют собой совокупность характеристик, от которых зависит надежная работа ответственных потребителей на данных предприятиях. Одним из значимых показателей качества является провал напряжения, возникающий во внешней питающий сети и негативно влияющий на работу всего предприятия в целом. На сегодняшний день среди отечественных и зарубежных научных работ мало исследований, в которых рассматриваются причины возникновения провалов напряжения в районных энергосистемах. Также отсутствуют исследования, направленные на разработку комплекса мероприятий, предусматривающих поддержание напряжения на заданном уровне ещё на стадии проектирования внутрицехового электроснабжения. Существующие методики демпфирования провалов напряжения основаны на приобретении и установке нового электрооборудования, которое с определённым быстродействием реагирует на изменение уровня напряжения в распределительной сети предприятия и восстанавливает нормальный режим работы за счет переключения на резервный источник питания. Данное решение представленной проблемы экономически не выгодно, т.к. используемое оборудование является дорогостоящим. В связи с этим актуальной задачей является разработка нового подхода к проектированию систем внутрицехового электроснабжения, основанного на использовании собственных резервов реактивной мощности имеющихся статических компенсаторов для демпфирования провалов напряжения. Цель работы – анализ провалов напряжения в районных электрических сетях, вызванных внешними факторами, а также разработка рекомендаций по построению систем электроснабжения компактных металлургических заводов, не требующих больших капиталовложений на приобретение дополнительного дорогостоящего оборудования. Используемые методы: при выполнении исследований в качестве основной исходной информации были использованы экспериментальные данные о провалах напряжения на действующем металлургическом предприятии ЗАО «MMK Metalurji» (г. Искендерун, Турция) и данные о погодных условиях в исследуемом энергорайоне; статистическая обработка экспериментальных данных осуществлялась средствами программного приложения Microsoft Office Excel. Новизна: результаты исследований являются новыми, т.к. был проведен анализ зависимости провалов напряжения от возникающих грозовых разрядов, на основании которого был разработан новый подход в проектировании внутрицеховых систем электроснабжения компактных металлургических предприятий, обеспечивающий надежную защиту от провалов напряжения во внешней питающей сети. Полученные результаты: на примере ЗАО «MMK Metalurji» установлены закономерности возникновения провалов напряжения в зависимости от погодных условий в различное время года; определено, какая часть провалов зависит от осадков и грозовых разрядов; разработаны мероприятия по усовершенствованию цеховых систем электроснабжения с целью повышения их надежности. Практическая значимость. Полученные результаты исследований имеют большую практическую значимость для действующих компактных металлургических предприятий, включающих электросталеплавильное и прокатное производство. Также результаты работы могут найти практическое применение при проектировании систем электроснабжения новых строящихся заводов.

Ключевые слова

Надежность электроснабжения, провал напряжения, грозовые разряды, преобразователь частоты, стан горячей прокатки, электропривод прокатной клети, дуговая сталеплавильная печь, статический тиристорный компенсатор.