Повышение надежности электрооборудования установки печь-ковш за счет улучшения условий коммутации вакуумного выключателя
Диссертация
В результате экспериментальных исследований режимов коммутации вакуумного высоковольтного выключателя, установки печь-ковш показано, что при включении ненагруженного трансфррматора амплитуды фазных токов первичной обмотки трансформатора достигают 2−3 кратных значений номинального тока. В случае повышения питающего напряжения на 10% относительно номинального наблюдается значительное… Читать ещё >
Содержание
- 1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ УСТАНОВКИ ПЕЧЬ-КОВШ
- 1. 1. Технология и состав электрооборудования установки «печь-ковш»
- 1. 1. 1. Технические характеристики установки «печь-ковш»
- 1. 1. 2. Краткое описание технологического процесса
- 1. 2. Характеристика силового электрооборудования
- 1. 3. Устройство и техническая характеристика высоковольтного вакуумного выключателя
- 1. 3. 1. Общая характеристика вакуумных выключателей
- 1. 3. 2. Высоковольтный вакуумный выключатель УПК ККЦ
- 1. 4. Математическое описание коммутационных. процессов в трансформаторе
- 1. 5. Аналитический обзор существующих способов и устройств снижения бросков тока при включении силовых трехфазных трансформаторов
- 1. 5. 1. Основные направления разработок
- 1. 5. 2. Способ детерминированного включения фаз по [65]
- 1. 5. 3. Способ детерминированного включения фаз с учетом распределения остаточных индукций
- 1. 5. 4. Способ одновременного включения фаз с контролем момента размыкания
- 1. 6. Выводы и постановка задачи исследований
- 1. 1. Технология и состав электрооборудования установки «печь-ковш»
- 2. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ КОММУТАЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ УСТАНОВКИ ПЕЧЬ-КОВШ
- 2. 1. Экспериментальные исследования переходных процессов при коммутации печного трансформатора
- 2. 2. Разработка математической модели электрического контура печного трансформатора
- 2. 3. Исследование режимов коммутации методами математического моделирования
- ВЫВОДЫ.,
- 3. РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ
- 3. 1. Способ детерминированного (поэтапного) включения фаз трансформатора
- 3. 2. Исследование способа поэтапного включения трансформатора на математической модели
- 3. 2. 1. Исследование двухфазного включения трансформатора
- 3. 2. 2. Включение третьей фазы.,
- 3. 2. 3. Анализ при двухэтапном включении
- 3. 3. Способ одновременной коммутации фаз с контролем остаточных индукций
- 3. 3. 1. Постановка задачи
- 3. 3. 2. Описание способа
- 3. 4. Функциональная схема устройства, реализующего способ коммутации с контролем остаточных индукций
- ВЫВОДЫ
- 4. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ УСЛОВИЙ КОММУТАЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
- 4. 1. Силовая схема лабораторной установки
- 4. 2. Система формирования управляющих импульсов тиристоров
- 4. 2. 1. Функциональная схема аппаратной части
- 4. 2. 2. Программное обеспечение системы управления
- 4. 3. Результаты экспериментальных исследований
- 4. 3. 1. Переходные процессы при поэтапной коммутации
- 4. 3. 2. Сопоставление результатов
- 4. 4. Схема двухступенчатой коммутации трансформатора установки «печьковш» ККЦ
- 4. 5. Математическое моделирование способа одновременной коммутации фаз трансформатора с контролем остаточных индукций
- 4. 5. 1. Описание усовершенствованной модели трансформатора
- 4. 5. 2. Результаты моделирования
Список литературы
- Комплект оборудования печи-ковша для стали с запчастями емкостью согласно приложению //Техническая спецификация № 2773.11.04: — VA1. Fuchs GmbH. — 2004. — 176 с.
- Производственно-техническая инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию установки печь-ковш. Магнитогорск: ОАО «ММК».-2001.-30 с.
- Model VBU Fault Interrupert //Instructions Joslyn. 1994. — 11 P. (англ).
- Лайтес JI.B. Электромагнитные расчеты трансформаторов и реакторов. -М.: Энергия, 1981.
- Защита от перенапряжений высоковольтных двигателей, коммутируемых вакуумными выключателями /А.Ф. Гончаров, И. Я. Эпштейн, Ю. Н. Попов и др. // Промышленная энергетика. 1990. № 6. — С. 21−24.
- Васютинский С.Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов. Л.: Энергия, 1970.
- Выбор оптимальных параметров активно-емкостных ограничителей перенапряжений /А.Ф. Гончаров, В. В. Павлов, В. Н. Язев и др. //Промышленная энергетика. 1995, № 2. С. 26−29.
- Защита электрооборудования от коммутационных перенапряжений рези-стивно-емкостными ограничителями / А. Ф. Гончаров, В. Н. Язев, В. В. Павлов и др. //Промышленная энергетика. 1999, № 12. С. 26−29.
- Броски токов при включении трансформаторов и определение остаточной индукции в стержнях / В. Н. Елагин, В. П. Зенова, О. Г. Коробов и др. //Сборник докладов III симпозиума «Электротехника 2010 год». 1995. Т.1. С. 222. •
- Зихерман М.Х., Камнева Н. П. Об остаточной индукции в трансформаторах 330−750 кВ //Электричество. 1972, № 5. С. 86−88.
- Засыпкин А.С. Остаточная индукция в ненагруженных трансформаторахпосле отключения сети //Изв. вузов. Электромеханика. 1977, № 2. С. 168−172.
- Коммутация цепи индуктивного накопителя энергии с помощью вакуумного выключателя / А. В. Реймерс, А. А. Цветкова, Ю. П. Иванов и др. //Электричество, 1970, № 4.
- Перенапряжения и электромагнитная совместимость оборудования электрических сетей 6−35 кВ / Б. Абрамович, С. Кабанов, А. Сергеев и др. // Новости электротехники. 2002, № 5. Режим доступа: www.news.elteh.ru/arh/2002/17/05.php.
- Буткевич Г. В. Дуговые процессы при коммутации электрических цепей. -М.: Энергия, 1973- 178 с.
- Евдокунин Г. А., Титенков С. Перенапряжения в сетях 6 (10) кВ // Новости электротехники. 2002, № 5. Режим доступа: www.news. elteh .mJ arh/2002/17/06.php.
- Богуш А.Г. О «броске» намагничивающего тока при включении трансформатора // Электричество. 1957, № 2. — С. 38−40.
- Working group paper: Interruption of small inductive currents (chapter 1,2)//
- Electra. 1980, № 72. pp. 73−103.
- Headley A. Meeting system requirements with modern switchgear // Proceedings IEEE Symp. on trends in modern switchgear design 3,3−150 kV. Newcastle. — 1984. — pp. 9.1- 9.5.
- Colombo E., Costa G., Piccareta L. Results of an investigation on the overvolt-ages due to a vacuum circuit-breaker when switching an h.v. motor // IEEE Transactions on power delivery. 1988.-№ 1. -vol. 3. -pp. 205−213.
- Сви П. М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения. -М.: Энергоатомиздат, 1992. 240 с.
- Контроль состояния (диагностика) крупных силовых трансформаторов. -М.: НЦ ЭНАС, 202. 216 с.
- Буткевич Г. В., Жаворонков М. А. К вопросу износа контактов в синхронизированном выключателе // Тр. МЭИ. Электромеханика- 1974, Вып. 87. Ч. 11.-С. 148.
- Жаворонков М.А. О влиянии скорости размыкания на дуговую эрозию контактов //Сильноточные контакты и электроды. Киев: 1972. С. 258.
- Чунихин А.А., Анке Э., Строганов Б. Г. Электрическая прочность межконтактного промежутка при синхронном отключении //Электричество-1976, № 12.-С. 12−16. .
- Засыпкин А.С. Релейная защита трансформаторов. М.: Энергоатомиз-дат, 1989.-240 с.
- Баракаев А.Ф., Воздвиженский В. А., Раховский В. И. Синхронное отключение высоковольтных цепей вакуумным выключателем //Электротехника. 1969, № 3.
- Нечаев О.П., Таратута И. П., Чуприков B.C. Электрические воздействия на оборудование статического тиристорного компенсатора на Молдавском металлургическом заводе // Электротехника. 1989. № 8 — С. 15−19.
- Ивашин В.В., Сипайлов Г. А. Бездуговое отключение больших токов //Электротехника 1964, № 9. — С.50−54.
- Лукацкая И. А Исследование коммутационного ресурса вакуумных дуго-гасительных камер // Электротехника. 1998, № 1 — С. 36−38.
- Лукацкая И.А. Расчет количества электричества, протекающего в дуге отключения переменного тока //Электротехника. 2003, № 3 — С. 1−6.
- Вакуумные дугогасительные камеры, разработанные Всесоюзным электротехническим институтом им. В. И. Ленина /Г.С. Белкин, И. А. Лукацкая, А. А. Перцев и др. //Электротехника. 1991, № 12. С. 9−14.
- Работа тиристорного контактора на нагрузку, включенную через трансформатор / М. В. Гельман, М. И. Колкер, С. П. Лохов и др. // Электротехническая промышленность. Сер. «Электротермия». 1976, вып. 4. — С. 10−12.
- Самарский трансформатор. Режим доступа: http://samaratransformer.ru.-12.04.2007.
- Кутш В.М., Одреховський В. Б. Математичне моделювання кидкив струму намаппчування силових трансформатор1 В /Лесник ВП1. 2005, № 4. -С. 53 — 57 (укр.).
- Кутш В.М., Одреховський В. Б. Дослщження кидюв струму намаппчування силових трансформатор1 В /ДЗюник ВП1. 2005, № 6. — С. 147- 150 (укр.).
- Электрические и электронные аппараты: Учебник для вузов /Под ред. Ю. К. Розанова. -М.: Энергоатомиздат, 1998. 752 с.
- Добродеев К. Элегазовые выключатели 110 кВ и выше //Новости электро-техники-2005, № 3. Режим доступа: ww.news.elteh.ru.arh/2005/33/12.php.
- Воздвиженский В.А., Данилов М. Е. Изоляционные характеристики вакуумных дугогасительных камер //Электричество. 1977, № 6. — С. 67−72.
- Воздвиженский В.А. Анализ отключающей способности вакуумных дугогасительных камер торцевыми контактами //Электричество. 1977, № 1С. 83−85.
- Будовский А.И., Иванов В. П. Разработки и исследования вакуумных выключателей на напряжение 6 35 кВ //Электротехника. — 1998, № 1 — С. 36−38. г
- ГОСТ 687–78. Выключатели переменного тока на напряжение свыше1000 В. Общие технические условия.
- Vacuum Leistungsschalter ЗАН1/ЗАНЗ als Standartschaltter, 12 kV. Mittel-spannungsgerate. Siemens. KatalogHg 11.11. 1996. S.2/4−2/5.
- Heberlien J.V.R., Gorman J.G. The high eurrent metal vapor are column between separating electrodes // IEEE Trans. Plasma Sei. Vol. PS-8. P. 283−288.
- Switching surge in vacuum circuit breakers and vacuum contactors Cataloge of firm Toshiba (Japan) KS1-E1049−1.
- Вакуумные выключатели в системах управления электродвигателями /В.А. Воздвиженский, А. Ф. Гончаров, В. Б. Козлов и др. М.: Энергоатомиздат, 1988.
- Yfnabu S. Vacuum arc under an axial magnetic filed and its interrupting ability // Proc. IEE. 1979. № 4. Vol. 126.
- Working group paper: Interruption of small Inductive current (chapter 1,2)// Electra. 1980, № 72 — PP. 73−103 (англ.).
- Перцев A.A., Рыльская JI.A., Чулков В. В. Повторные пробои двух соединенных последовательно ВДК //Электричество. 1991, № 3.
- Чистяков С.П., Салмин С. В. Вакуумные выключатели серии ВБУ для дуговых сталеплавильных печей //Сб. МДНТП, 1990.
- Чистяков С.П. Вакуумные выключатели на, 35 и 110 кВ с повышенным коммутационным и механическим ресурсом для электрометаллургии //Доклады международной выставки ЭЛЕКТРО-92. М.: Стандартэлек-тро, 1992. НПО «Элвест», г. Екатеринбург.
- Gebel R. Vapor Shield Potential in Vacuum Interrupters after Clearing of Short Circuits // IEEE Trans. on Plasma Science. 1989, № 5. Vol. 17.
- Евдокунин Г. А., Тилер Г. Современная вакуумная коммутационная техника для сетей среднего напряжения (технические преимущества и эксплуатационные характеристики). СПб.: Изд-во М. П. Сизова, 2002.
- Малогабаритный вакуумный выключатель типа ВБСК-10−20 /В.Б. Василенко, В. А. Лавринович, С. Н. Перепелкин //Электро. 2002, № 5.
- Василенко В.Н., Лавринович В. А., Стрелков В. Н. Опыт разработки и эксплуатации вакуумных выключателей. Ч. 2. Вакуумные выключатели с пружинно-моторным приводом //Промышленная энергетика. 2002, № 4.
- Василенко В.Н., Лавринович В. А. Вакуумный выключатель с электромагнитным приводом и возможным ручным оперативным включением //Промышленная энергетика. 2005, № 9. С. 13−14.
- Перцев А.А., Рыльская Л. А. Вакуумная дугогасительная камера для выключателей на 35 и 110 кВ //Электротехника. 1994, № 1. (ВЭИ)
- А.С. 1 725 681 (СССР). Контактная система для вакуумной дугогаситель-ной камеры / А. А. Перцев, С. П. Чистяков. Опубл. в Б.И., 1993, № 23.
- К вопросу о времени неподвижности дуги отключения на размыкающих контактах / В. П. Мещеряков, С.А. Ака^ев, В. В. Капустин и др. //Электротехника. 2000, № 7. — С. 29−36.
- Перцев А.А., Рыльская JI.A., Чистяков С. П. Повышение износоустойчивости вакуумных дугогасительных камер при коммутации номинального тока //Электричество. 1995, № 2- С. 26−30.
- Кулик Ю.А. Электрические машины. М.: Высшая школа, 1966. — 327 с.
- Сергеев П.С. Электрические машины. M.-JL: Госэнергоиздат, 1962. -280 с.
- Снижение тока включения трансформаторов / В. А. Кузьменко, А. И. Лурье, А. Н. Панибратец и др. // Электротехника., 1997. № 2. — С. 22−27.
- Броски тока включения трансформаторов / В. Н. Елагин, А. И. Лурье, А. Н. Панибратец и др. // Электротехника. 1997. № 2. — С. 29−32.
- Слаутин Е.А., Порошенко А. Г. Снижение тока включения трансформаторов // Сб. трудов 61-ой науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава. Ч. 11. Барнаул: АлтГТУ, 2003. — С. 35−36.
- Patent 6 392 390 United States, G 05 F 1/70. Synchronous switching apparatus for use with a multiple phase power system / Hiroki Ito, Haruhiko Kohyama, Mikio Hidaka-Filed: Jun. 16,1998- Date of Patent: May. 21, 2002.
- Patent 6 523 654 United States, В 60 L 9/00. Reducing inrush current when transformer in electric vehicle is connected to power / Brooks D.M. Filed: Jun. 15,2001- Date of Patent: Feb. 25, 2003.
- Patent 7 095 139 United States, G 05 F 1/70, H 01 H 83/00. Transformer inrush current elimination system / Hiroyuki Tsutada, Takashi Hirai, Haruhiko Kohyama Filed: Dec.8, 2003- Date of Patent: Aug. 22, 2006.
- Пат. 2 093 943 Российская Федерация, МПК6 Н 02 Н 9/02. Способ снижения токов включения при многократных коммутациях трансформатора / Кузьменко В. А. № 94 014 785/07- заявл. 20.04.94- опубл. 20.10.97.
- Корнилов Г. П., Храмшин Т. Р., Николаев А.А.Снижение броска намагничивающего тока при включении мощного печного трансформатора // Энергетика и энергоэффективные технологии: Сб. докл. междунар. науч-но-техн. конф. Липецк: ЛГТУ. — 2006. — С. 42−47.
- Метод расчета параметров электропечного контура дуговых сталеплавильных печей /В.Н. Дорогин, Н. А. Пирогов, А.Н., Попов и др. // Электротехническая промышленность. Сер. Электротермия. -1980, вып. 9. С. 4 -8.
- Галактионов Г. С., Рабинович В. Л., Минеев Р. В. Математическая модель электрического контура дуговой сталеплавильной печи //Электричество-1975, № 11.-С. 76−78.
- Model VBU Fault Interrupter. Instructions. / Joslyn Mfg. and Supply Co., Hi-Voltage Equip. Div. // Supersedes May 1992, Revised July 1994. (англ.)
- Шеметов А.Н., Осипов А. В. Использование, математического аппарата нечеткой логики при оперативном управлении режимами электропотребления предприятия // Материалы 64-й научно-технической конференции: Сб. докл. Магнитогорск: МГТУ, 2004. — С. 98 — 102.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1977. — 832 с.
- Селикатова С.М., Лукацкая И. А. некоторые особенности движения вакуумной дуги отключения в магнитном поле //Журнал технической физики. 1972. Т. XI. II, вып. 7.
- Корнилов Г. П., Шеметов А. Н., Осипов А. В. Современные проблемы электромагнитной совместимости в системах электроснабжения с резкопере-менными и нелинейными нагрузками //Изв. ВУЗов. Электромеханика-2006,№ 4.-С. 89−93.