Файл: Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов руднотермических печей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 186
Скачиваний: 0
|
|
"I |
l/„.-..Vf: .( , |
! ; |
/'„ |
.-ЛЬ..,, |
2 |
: |
|
. |
• . |
+l'2nMU2n) |
+ |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2« + 2 + . . . |
|
+ / 8 п М і , 3 в ) ] . |
|
|
||||||
Реактивное падение напряжения на i'-ом проводнике любой фазы |
|||||||||||||||||||||
может |
быть |
выражено |
следующим |
образом: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З/і |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и. |
•](0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3-21) |
где |
L |
u — коэффициент |
самоиндукции |
|
i'-го |
проводника; |
Ік |
— ток |
|||||||||||||
в k-м проводнике любой фазы; " Mik |
|
— коэффициент взаимоиндукции |
|||||||||||||||||||
между і-ш проводником и k-м проводником любой фазы. |
|
|
|||||||||||||||||||
|
Подставляя в выражение (3-21) значения |
коэффициентов |
самоин |
||||||||||||||||||
дукции и взаимоиндукции из (3-13), |
получим: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Ùt |
= |
j(ù - f ° - { І2/, (In 2 / , - |
1) |
У |
+ |
(In 2/,— 1) + |
/ „ (In 2 Z „ - |
1 ) - |
|||||||||||||
|
|
— (^i — ' i i ) |
[In2 ( / , — / „ ) — |
l j [ |
2 |
|
|
/ , |
+ |
{/, (In 2 / , - 1 ) |
+ |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J k=n-\-\ |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
-\ |
/ ш |
( 1 п 2 / ш - ! ) - ( / , - / „ , ) |
(In 2 (/, — /!„) — !]} X |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2n |
|
|
|
|
|
|
|
X |
2] |
4—2/, |
^ i k |
\ n g l k |
|
|
2/ I I |
2] |
h^gik |
|
|
||||||||
|
|
|
ft---=2n-! 1 |
ft- |
|
1 |
|
3rc |
|
|
|
|
|
ft=n |
|
i 1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ik in |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
О/ |
|
|
V |
|
ft/4. |
|
|
|
(3-22) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ft=2rt |
; 1 |
|
|
|
|
|||||||
г д е ^ |
— с. г. p. между t-м и £-м проводниками; |
g,v |
— с. г. р. і-го про |
||||||||||||||||||
водника от самого себя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Д л я симметричной системы фазных токов и равенства токов во всех |
||||||||||||||||||||
проводниках каждой |
фазы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
2п |
|
|
|
|
|
|
|
|
Зл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
'II |
— |
11' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h^n |
: 1 |
|
|
ft=^2rt |
|
|
|
i l |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
к--Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Ii |
/fein g / f t - = - f i n |
П |
|
glk, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
k-i |
|
|
" |
ft-l |
|
|
2«; |
|
|
|
|
|
|
|
|
(3-23) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
' I |
|
|
|
gik, |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
2 / * i n f t f t |
= |
|
In П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
ft=n + |
l |
|
|
|
|
|
k=n -r 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
3n |
|
|
|
al |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ft |
2 |
Ле In gift = |
- І П |
|
S |
: 1 |
gift, |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
^2n |
+l |
|
|
n |
|
|
ft=2n |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
где |
a = |
— - |
• |
КЗ |
|
о |
|
|
|
|
|
|
КЗ- |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Экспериментальные исследования показали, что асимметрия токов различных фаз, которая имеет место в рабочих режимах печных уста-
5 Я. Б. Дани |
65 |
новок, практически не влияет на параметры коротких сетей. Незна чительную погрешность вносит и условие равенства токов во всех труб ках, что будет показано ниже. Расчет реактивных сопротивлений с учетом неравномерности токораспределения с помощью ЭВМ приве ден ниже в § 3-3.
Если |
теперь |
воспользоваться выражениями |
(3-22) и (3-23), то фор |
||||||||||
мула (3-21) при |
І£ = 1х'п |
даст |
значение |
комплексной |
индуктивности. |
||||||||
С ее мнимой частью связано явление |
электромагнитного |
переноса |
|||||||||||
энергии между фазами, а действительная часть определяет |
значение |
||||||||||||
индуктивности |
г'-го проводника фазы I |
|
|
|
|
|
|
||||||
L , = |
Re |
Ut |
|
|
(In 2/r |
— 1 ) — 1 - / п ( 1 п 2 / п |
- 1)- |
||||||
|
4л |
I |
I |
||||||||||
|
|
/со |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- і - / І І І ( 1 п 2 / ш |
- 1 ) |
+ |
- ^ - ( / І |
- |
/ и ) Ц п 2 |
( / ! — / „ ) — |
1]Ч- |
|||||
|
+ ^-(h-lm)[\n2(ll-lm)-l]\+lII\n |
|
|
|
П |
|
gik |
+ |
|
||||
|
|
2 |
|
|
|
|
J |
k=n |
~ i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зп |
|
|
п |
\ |
|
|
|
(3-24) |
|
|
|
+ Іш1п |
|
П gik-2l}ln |
|
I I gik |
I . |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Если |
в выражении (3-24) |
положить |
/, — Іп |
— І и |
ь |
то |
получим |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Зп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к^п |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2л |
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
gik |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fc=l
Рассчитав индуктивность отдельных проводников, можно опреде лить результирующую индуктивность фазы I :
L , = S L( ./n2
i'=i
Расчет индуктивностей для других фаз может быть произведен аналогично. Формулы для расчета индуктивностей фаз сечения про
водников |
которых |
изображены |
на рис. 3-5, а, |
б, приведены |
ниже: |
1) для |
сечения |
на рис. 3-5, |
а |
|
|
|
|
2n |
|
|
|
L , |
|
2 |
(4/г + 3 - 2 0 In |
+ I n g„ |
+ |
|
|
i n 2 |
|
' |
|
|
+ / I I I 2 |
3n |
|
|
|
|
>] |
(ßn+l-i)\ngu+nlng1, 2n r 0 |
|
||
|
|
i=2ny\ |
1 |
|
|
|
— 2/ |
2 2 j ( n + 1 - 0 l n g ü + n l n g n |
|
||
|
|
1=2 |
|
|
|
66
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 я и 2 |
|
|
i n |
|
JS |
(4л + |
3 - 2 0 1 п ^ + |
1 п А л „. |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
— 2/f |
2 |
|
|
|
|
0 1 n g - , r b t t l n g - n |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3/г |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
4я « з |
П |
" |
2 |
|
V ( З л + 1 - O l n ^ |
i - n l n f f , |
2 П И |
|||||||
|
i'=^2n |
\2 |
|
|
' |
|
|
' |
1 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
2n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
/ I I I |
|
V |
(4n + 3 - 2 0 1 n ^ . + |
I n g „ i n . |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
V |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
: 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 / n i |
|
1=2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) |
для |
сечения |
на рис. |
3-5, |
б |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
u |
I х |
" |
J / |
|
|
2п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 — 1 |
2 |
|
Ц |
( 2 / 1 + 1 - 0 |
I n + / г |
lng, |
|
|
|||||||
|
|
|
|
Ann2 |
|
|
n l |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
+ / I I I |
2 |
V |
|
( З / г + 1 - O l n f f + n l n g r . 2 « + l |
|
|
||||||||
|
|
|
|
-21, |
|
2 |
V |
( n |
-1. |
\ ~ |
i) In gu |
+ |
n In |
gn |
1 |
|
|
^11 |
|
— ^2 ' |
l 5 |
r |
! < ' . . - ! ' „ , ) |
2 |
S |
( 2 л - : - і - о і п г „ + л і я г , |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i—n+2 |
|
|
|
1 |
|
|
||
|
|
|
|
- 2 / „ |
2 Ѵ ( л + 1— t ) l n g „ + n l n g n |
1 . |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L i n — L j |
Ho |
|
|
|
|
Зя |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
I I I |
2 |
|
V |
( З л + і - о і п ^ + п і п ^ |
|
|||||||||||
4 л я 2 |
|
|
2 n + l |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
i=2n |
+ 2 |
|
|
" |
|
|
|
2 , 1 + 1 |
||
|
|
|
+ /I I I |
|
2n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 2 |
( 2 / г + 1 - і ) 1 п г „ + п 1 п ^ |
п И |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
-2/ i n |
2 |
Д] (» + |
1—0 In gu |
+ |
n\ngn |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
i^2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формулы, |
выведенные |
для |
расчета индуктивностей |
прямолиней |
ных участков трубчатого пакета, параллельных большой оси печи, справедливы и для всего трубчатого пакета, включая участки, парал лельные малой оси печной установки. (Это положение можно было
доказать |
при расчете взаимной |
индукции между проводниками |
левой |
и правой |
ветви данного участка, |
используя выражения (3-16) и |
(3-17). |
67
В этом |
случае под величинами Іь / п |
и / ш следует понимать полные |
длины |
фаз всего трубчатого пакета). |
Имеем: |
(3-25)
Дальнейшее упрощение расчета индуктивностей отдельных фаз трубчатых пакетов коротких сетей может быть достигнуто составле нием нормалей (таблиц, кривых) на базе формул, полученных упро щенным методом расчета коротких сетей. С этой целью необходимо произвести такое преобразование членов, стоящих в квадратных скоб
ках, в результате которых они оказались бы выраженными |
в функции |
|||
от числа трубок в фазе (п), |
от расстояния между трубками данной |
|||
фазы (/) и расстояния между |
осями соседних фаз (at). |
В |
результате |
|
преобразований получены следующие выражения, которые |
позволяют |
|||
освободиться от с. г. р. между |
проводниками. Н и ж е |
приводим фор |
||
мулы, которые справедливы |
для |
сечения трубчатого пакета, изобра |
женного на рис. 3-5. Трубки средней фазы в схеме на рис. 3-5, а рас
положены |
на одинаковом |
расстоянии |
от |
соседних |
трубок крайних |
фаз (ß = |
Ѵ 2 ) , а в схеме на рис. 3-5, б ß |
= |
0. В результате преобразо |
||
ваний получены следующие |
выражения, |
которые |
позволяют соста |
||
вить нормали для расчета индуктивностей |
отдельных фаз: |
L
L i l
и л |
±-\luS{n, |
|
a, |
ß) + |
/ m S ( n , |
а ) |
|
•п1 |
|
|
|
|
|
2/, |
S ( « ) + n l n |
111] I _ L _ ^ o (/„ + |
/ „ , - 2 / , ) ! ^ , |
|||
|
|
t |
\ |
4я |
|
|
|
{(/„ + |
/„,) 5 |
(n, |
a, ß ) - |
||
|
4 л я 2 |
|
|
|
|
|
68
- 2 / | , |
S(n) + |
|
n \ n ^ |
(/„,-/„) |
lut, |
(3-26) |
|
|
|
|
4л |
|
|
|
Mo |
(/„,15(га, a, |
ß) + S(ra, |
a)J- |
|
|
|
4лга2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
— 2/, |
S (я) + |
и In |
|
|
|
где га — число трубок в фазе; g t l — с. г. р. сечения от самого себя;
S(n, a, ß) - |
> ] [ 2 ( д — і) + |
1] l n ' K 4 a a - f - ß a ( 2 t — I ) 2 |
, |
|
S (га, |
a) = га In 2a + |
2 2 (га — 1) In j / 4 a 2 + |
i 2 , |
(3-27) |
S ( « ) = - 2 2 (л — 1) Int . |
|
|
Выражения (3-26) могут быть записаны следующим образом:
|
4 л л 2 |
|
xS(n, |
a, |
ß) + |
/ m S ( r a , a) — 2/, [S (/г) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
" l n g i i + |
n(n — 1) |
1п/] + |
га2(/и |
+ |
/ ш ) 1пг+ |
|
||||||
L„ = |
L 2 + |
|
( L 2 |
+ (/„ + |
/,„) S (ra, |
a, |
ß ) - 2 / n [ S ( r a ) + |
\ (3-28) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
П l n g u + |
n (n— 1) ln t] + |
rt2 |
(/„ — / ш ) In t), |
|
||||||||
' i n |
Но- |
{ |
L 3 |
+ / n i [ S ( « , |
a, ß) + |
S(ra, |
a)] — 2 / m [ S ( r a ) |
+ |
|||||
|
4 л я 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" l n g n + n |
(га—1) l n / ] + |
2ra 2 / m |
l n / j . |
|
|
|||||||
Теперь формулы |
приведены |
к |
такому |
виду, который |
позволяет |
без знания с. г. р. определить индуктивности отдельных фаз трубча того пакета или, умножив на угловую частоту со = 2л/, найти значе ния реактивных сопротивлений отдельных фаз. Д л я этого необходимо составить таблицы функций S (га), S (га, а ) и S (га, а, ß). Такие таблицы были составлены с помощью расчетов на электронно-вычислительной машине БЭСМ.
Так как аналогичный метод расчета был применен к схемам корот ких сетей, где число проводников в горизонтальном ряду трехфазных
и |
однофазных |
пакетов |
(число вертикальных рядов) отличалось от трех |
|
и |
обозначено |
буквой m |
(например, схема 1-1, в сечение на рис. |
1-4, г, |
д, е; схема на рис. 1-2, д, сечение на рис. 1-3, в), то в дальнейшем |
были |
69