В монографии рассматриваются особенности конструкции вторичных токоподводов электродуговых установок, различные методики расчета их активного и индуктивного сопротивления и их сравнительный анализ. Приведены конкретные кейсы решения вопросов расчета и симметрирования электрических параметров коротких сетей дуговых установок.
Монография предназначена для научных работников, аспирантов, магистрантов, студентов и производственно-технического персонала, работающих в области анализа и оптимизации электротехнологических режимов электродуговых плавильных металлургических печей, а также занимающихся их разработкой, проектированием, модернизацией и эксплуатацией.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ......................................................................................................................................... 7
Глава 1. Общая характеристика дуговых печей для черной электрометаллургии ............ 13
1.1. Классификация дуговых установок для черной электрометаллургии ................................ 13
1.2. Технико-экономические показатели эксплуатации дуговых печей .................................... 18
Глава 2. Особенности конструкции коротких сетей дуговых установок .............................. 21
2.1. Вторичный токоподвод ДСП .................................................................................................. 21
2.1.1. Конструкция вторичного токоподвода ДСП ................................................................... 21
2.1.2. Требования к величине индуктивного сопротивления токоподвода ДСП ................... 24
2.1.3. Требование по симметрии электрических параметров вторичного
токоподвода ДСП ............................................................................................................... 31
2.1.4. Принципиальные схемы вторичного токоподвода дуговой
сталеплавильной печи ........................................................................................................ 32
2.1.5. Конструктивные решения элементов токоподвода ......................................................... 34
2.2. Короткая сеть РТП ................................................................................................................... 42
2.2.1. Схемы коротких сетей РТП ............................................................................................... 43
2.2.2. Конструктивное исполнение отдельных участков короткой сети РТП ........................ 49
Глава 3. Анализ методов расчета импеданса вторичного токоподвода дуговых печей ..... 55
3.1. Расчет индуктивностей прямолинейных проводников ......................................................... 56
3.2. Программный комплекс для расчета индуктивного сопротивления вторичного
токоподвода ДСП ..................................................................................................................... 61
3.3. Расчет активного сопротивления элементарного проводника ............................................. 66
3.4. Расчет индуктивности пакетов шин короткой сети руднотермических печей
методом обобщающих выражений ......................................................................................... 70
3.4.1. Прямоугольные шины ....................................................................................................... 71
3.4.2. Шинопакет из трубошин. Коридорный вариант перешихтовки .................................... 73
3.4.3. Шинопакет из трубошин. Шахматный вариант перешихтовки ..................................... 73
3.4.4. Шинопакет из трубошин. Коридорный со сдвигом вариант перешихтовки ................ 75
3.5. Метод каскадных схем ............................................................................................................. 75
3.6. Расчет индуктивного сопротивления жесткого подвижного участка короткой сети
руднотермической печи ........................................................................................................... 81
3.7. Метод численного моделирования ......................................................................................... 83
3.7.1. Моделирование пакетов шин РТП .................................................................................... 85
3.7.2. Моделирование сложной пространственной системы проводников ............................. 97
3.7.3. Исследование влияния близлежащих проводящих масс на активное
сопротивление токоподвода .............................................................................................. 98
Глава 4. Симметрирование вторичных токоподводов дуговых печей ................................ 103
4.1. Исследование эксплуатационной асимметрии вторичного токоподвода
дуговой сталеплавильной печи емкостью 100 тонн ............................................................ 103
4.2. Симметрирование шинопакетов РТП ................................................................................... 112
Глава 5. Примеры расчета коротких сетей проектируемых или модернизируемых
печей ................................................................................................................................................. 119
5.1. Модернизация РТП мощностью 60 МВА ............................................................................ 119
5.2. Разработка короткой сети круглой РТП мощностью 22 МВА ........................................... 126
5.3. Расчет параметров вторичного токоподвода дуговой сталеплавильной печи
емкостью 3 тонны .................................................................................................................. 130
5.3.1. Участок электродов .......................................................................................................... 131
5.3.2. Трубошины подвижной части токоподвода .................................................................. 132
5.3.3. Кабельная гирлянда ......................................................................................................... 135
5.3.4. Шинный мост ................................................................................................................... 137
5.3.5. Сопротивление контакта «щека – электрод» ................................................................. 141
5.3.6. Суммарное сопротивление токоподвода ........................................................................ 141
5.3.7. Печной трансформатор .................................................................................................... 142
5.3.8. Электрические и рабочие характеристики ДСП-3А ..................................................... 145
5.4. Определение электрических параметров вторичного токоподвода дуговой
сталеплавильной печи емкостью 30 тонн ........................................................................... 151
5.5. Моделирование вторичного токоподвода дуговой сталеплавильной печи емкостью
50 тонн ..................................................................................................................................... 156
Библиографический список ............................................................................................................ 158