Файл: Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов руднотермических печей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 179
Скачиваний: 0
На рис. (2-1) представлена эквивалентная схема трехфазной печной установки, для которой может быть написана следующая система уравнений:
|
Ùi — |
|
|
= |
rj\ |
+ |
i ^ i J i |
+ |
j(ùM12Ia |
|
+ |
j«>M13ï3, |
|
|
|
|||||
|
Ù2 — U0 = rj2 |
+ |
/ ( ö L 2 2 / 2 |
+ |
j(ùMnl\ |
|
+ / с о М 2 3 / 3 , |
|
|
(2-6) |
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
— |
|
|
= |
|
+ |
/ « ^ м Л |
+ |
/ © Л І 8 1 / а |
+ y'coM3 2 /a , |
j |
|
|
||||||
где t / 0 — напряжение |
между |
нулями |
печи и |
трансформатора. |
|
|||||||||||||||
Если |
учесть, |
что |
/-, |
-|- |
/ 2 |
|- |
/ 3 |
= |
0, то |
получим: |
|
|
|
|||||||
|
(Ji-V0 |
= |
|
[ r i + /œ ( L U |
- M 1 8 |
) ] |
А + |
( М 1 2 - М 1 3 ) |
/ 2 |
) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
1 2 |
-Mi |
|
X |
(2-7) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
X/2 —/<•> ( М 1 2 - У И ] 3 ) |
/ 2 |
, |
|
|
|
|
||||||||
|
L / 3 - ^ 0 = [ r 3 |
+ |
/o) |
( L 3 |
3 - M 1 |
3 ) ] / 3 + |
/ c û ( M 2 3 - M 1 3 |
) |
/ 2 . |
|
||||||||||
Если |
принять |
|
обозначения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
L i = L l x — Ж 1 3 ) |
|
М 1 2 _ 1 3 |
= М і 2 — Л 1 1 8 , |
|
|
|
||||||||||||
|
|
L 2 |
= L 2 2 |
— M 1 3 , |
M 2 3 _ 1 2 |
= M 2 3 |
— M 1 2 , |
|
|
(2-8) |
||||||||||
|
|
L 3 |
= L 3 3 — М 1 3 , М 2 3 _ 1 3 = М 2 3 ~ М і з , J |
|
|
|
||||||||||||||
то система (2-7) может быть |
выражена следующим образом: |
|
||||||||||||||||||
U! — U0 |
= |
(ri + |
/cûLx) |
А + |
/ с о М 1 2 _ 1 3 / 2 , |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Ù2 — 0Q |
= (r2 |
+ j(ùL2) |
/ 2 |
+ |
^/<о -^- у М 2 3 _ і 2 |
— /й)7И 1 2 _ 1 Я |
] |
/ 2 , |
(2-9) |
|||||||||||
Ùa — Ù0 = (гя |
+ |
/û>Lh) |
/ 8 |
+ |
/ о Ш 2 3 _ 1 3 / 2 . |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Д л я метода петель |
в общем случае асимметрии |
короткой сети |
полу |
|||||||||||||||||
чим из |
этого же рис. |
2-1: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2-10) |
|
|
^ з = К + '-з + / » ( Ч 2 + ^ з з - 2 М ; з ) ] / - |
|
|
|
Чтобы оттенить различие активных и реактивных сопротивлений при однофазном питании модели (при петлевом методе) от их значений при трехфазном источнике питания, активные и реактивные сопротив ления при однофазном питании обозначены звездочкой.
47
В ы р а ж е н ия
Lu H
Lu-
Г * - 2 м ; 2 =
* |
Аз, |
(2-11) |
|
|
т *
L22 ~г-^зз - 2 М з з - 4з>
представляют собой индуктивности отдельных петель, которые можно получить из петлевого метода измерения.
Из уравнений (2-8) видно, что в общем случае асимметрии короткой сети при петлевом методе измерений нельзя определить все параметры короткой сети, так как число неизвестных больше числа уравнений.
Поэтому С. Стейн вынужден был принять следующие упрощения:
L 1 1 = L 2 2 = L 3 3 , Мі2 = М 23- |
(2-12) |
Обозначим |
|
|
2 ( L „ - -M\2) = l, \ |
(2-13) |
|
2 ( L „ - -M]3) = L . j |
||
|
Если принять равными сопротивления при однофазном и трехфаз ном питании установки и учесть (2-8), (2-12), (2-13), то из (2-9) полу чим систему уравнений:
O1-Ù0 = {r1 + -^-j(ùLy^-Lju |
(L-l) /2, |
|
(2-14) |
|
|
0S-U0 |
|
= !r3 |
+ - i - |
/cùLj /, + y |
/to (L~l) |
/2, |
|
|||
откуда |
вытекают |
следующие |
уравнения, |
приведенные С. |
Стейном |
|||||||
в [171: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ùi2 |
= |
(rl |
+ j<àM) Ii — fa+jam) |
/2, |
|
|
|||
|
|
|
^23 |
= |
(г* + /©m) / 2 |
— (/, + |
/ » М ) |
/ „ |
|
(2-15) |
||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Ùsi |
= |
fa |
+ / « M ) / 3 |
— (г! + |
І<лМ) |
І\, |
|
|
|
где т |
= / |
— L , M = — |
L . |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, уравнения Стейна справедливы лишь |
д л я част |
|||||||||||
ного случая |
асимметрии |
коротких |
сетей, |
соответствующего |
условию |
|||||||
(2-12). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48
П ри методе петель реактивные сопротивления отдельных фаз опре деляют по следующим формулам:
(2-16)
где х12 = Ып, х23 = со/2 3 , х13 о / ] я .
Если сложить уравнения (2-16), подставив значения (2-11), то по
лучим: |
|
|
х\ + 4 |
+ х;= со [ L ^ + L ^ + L ^ — A f ; 2 — Л І І з - Л ^ ] . |
(2-17) |
При трехфазном |
питании: |
|
Следовательно, |
|
|
|
|
|
xl + x2 + x3^(û[Ln-\-L,.i |
+ L 3 3 |
~-Ml2 — М23 |
— |
М13]. |
(2-19) |
При сравнении выражений (2-17) и |
(2-19) можно сделать |
вывод |
|||
суммарные индуктивные сопротивления |
короткой |
сети |
на модели и |
в оригинале при однофазном и при трехфазном моделировании в об щем случае не равны друг другу . Д л я их равенства необходимо, чтобы коэффициенты самоиндукции и взаимоиндукции при питании уста новки однофазным и трехфазным током были одинаковыми и чтобы можно было пренебречь влиянием закорачивающих шин при методе
петель. При таких допущениях правильные значения |
индуктивностей |
|||
отдельных фаз получаются только в случае равенства |
всех |
коэффици |
||
ентов взаимоиндукции, т. е. при полной симметрии |
короткой сети. |
|||
Эти теоретические выводы |
были подтверждены экспериментально. |
|||
С этой |
целью на модели короткой сети карбидной |
печи |
мощностью |
|
40 Мв-а |
были определены |
параметры короткой сети |
(х и г) как при |
трехфазном питании моделей, так и при однофазном (метод петель). Результаты эксперимента приведены в табл. 2-1. Из таблицы видно, что погрешность суммарного сопротивления всех фаз при петлевом методе измерений реактивных сопротивлений несимметричных печей достигает 14,5%, а при измерении активных сопротивлений — 28,2%.
4 Я. Б. Д а н ц и с |
49 |
Погрешность при определении фазных сопротивлений петлевым методом составляла 70—125%. Таким образом, видно, что петлевой
метод непригоден для определения фазных сопротивлений |
несиммет |
|||||||||
ричных |
коротких |
|
сетей, |
|||||||
а |
также |
дает |
значительную |
|||||||
погрешность |
в |
|
величинах |
|||||||
суммарных |
сопротивлений. |
|||||||||
|
Установлено, |
что токорас- |
||||||||
пределение при однофазном и |
||||||||||
трехфазном |
питании |
моделей |
||||||||
почти не отличается (рис. 2-2). |
||||||||||
|
В |
работе |
[19] |
по |
моде |
|||||
лированию |
коротких |
сетей |
||||||||
руднотермических |
печей |
не |
||||||||
соблюдение |
условий |
физиче |
||||||||
ского |
подобия |
|
заключалось |
|||||||
в |
том, что габариты |
|
корот |
|||||||
кой сети модели |
|
уменьшались |
||||||||
(т[ а . 5), в то время как час |
||||||||||
тота |
источника |
|
питания |
не |
||||||
изменялась, |
т. е. |
|
трехфазная |
|||||||
модель питалась от источника |
||||||||||
промышленной |
частоты. При |
|||||||||
уменьшении |
геометрических |
|||||||||
размеров |
модели |
в 5 раз час |
||||||||
тота |
источника |
питания |
для |
|||||||
соблюдения |
условий |
физиче |
||||||||
ского |
подобия |
модели |
и ори |
|||||||
гинала |
должна |
|
равняться |
|||||||
1250 |
гц, |
т. е. |
должна |
быть |
||||||
в |
25 |
раз больше |
|
промыш |
||||||
ленной |
частоты. |
|
Д л я |
|
экс |
|||||
периментальной |
|
|
|
проверки |
возможных погрешностей при определении параметров коротких се тей с такими допущениями нами исследовалась модель короткой сети с частотой источника питания / = 500 гц (рис. 2-2). Модель питалась
Таблица 2-1
Сопротивления короткой сети, измеренные на модели печи 30 Мв-а
Т р е х ф а з н о е |
питание |
О д н о ф а з н о е |
питание |
||
f = |
500 |
гц |
! |
---- 500 |
гц |
Фазаза |
|
|
|
|
|
х, 10 3 о л |
ч, |
10 3 о ж |
X, \(Г~3 |
ом ч, |
10 3 ом |
Т р е х ф а з н о е |
питание |
f=50 |
гц |
X, 10-3 о м |
ч, Ю - " 3 ом |
I |
0,58 |
—0,24 |
0,46 |
0,024 |
0,56 |
—0,24 |
I I |
0,37 |
0,23 |
0,11 |
0,076 |
0,30 |
0,22 |
I I I |
0,18 |
0,09 |
0,41 |
0,001 |
0,23 |
0,07 |
I !- I I -• I I I |
1,13 |
0,08 |
0,97 |
0,100 |
1,09 |
0,05 |
50