Файл: Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов руднотермических печей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.06.2024
Просмотров: 191
Скачиваний: 0
Однофазные трубчатые пакеты, схемы которых представлены на рис. 1-1, б и 1-1, в; сечения на рис. 1-4, г, 1-4, д, 1-4, е, 1-4, ж. Реак тивное сопротивление фазы для сечения на рис. 1-4, г, 1-4, д
|
1 6 я - 1 0 ~ 7 / |
|
|
|
|
|
|
m—2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
П 1П gii |
|
So |
|
V |
|
|
|
|
|
|
(3-33) |
||||
|
т2п2 |
|
|
|
|
+ Z |
( |
і + \ ) |
( ~ \ |
у |
К и т |
- і \ - |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
|
Д л я |
сечения |
на рис. 1-4, г k{ |
ш_. |
С 1, Ш—1 |
|
|
|
|
|
||||||||
Д л я |
сечения |
на |
рис. 1-4, |
д |
kl |
т_. |
s 1, |
т- |
при |
I |
0, 2, 4, 6 . . . |
||||||
Реактивное |
сопротивление |
|
1, |
т—і |
с |
1, |
m—I |
при |
t |
1, 3, 5, 7 . . . |
|||||||
фазы для сечения на |
|
рис. 1-4, в |
|
||||||||||||||
|
х = |
3 2 я - 1 0 ~ 7 / |
£ |
|
|
і=\ |
|
|
|
|
|
|
|
(3-34) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L 0 |
= |
—- ln |
gn |
|
|
S 0 |
= |
2 ( — |
l ) " 1 " 1 |
(л — 0 Int , |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
f=i |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Ф 1, |
1-Й |
Ф 1 т = |
•In (от— l ) a + |
2 ( — 1)' (n — i) |
X |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
X І п Ѵ Ц о т — l ) a ] 2 + t'a - |
|
|
|
|
|
|||||||
Значения |
Oj |
. |
определяются |
из |
табл. |
3-7. |
|
|
|
|
|
||||||
Трехфазный |
|
шинный |
пакет |
(рис. |
1-2, |
б, |
сечение |
рис. |
1-4, |
з при |
|||||||
Іх = /2 = Is — 0- Значения реактивных сопротивлений в этом случае рассчитываются по формулам:
|
|
9 / я - 1(Г •(V-2LV), |
||
|
|
18 / я - 1 0 ~ 7 |
|
(3-35) |
|
|
(V'-Lv), |
|
|
где L v = ~ l n g u - f S v |
, |
l n g u = ln |
[0,2236 |
(h + b)]. |
Величины V, V' и |
Sv |
определяются по |
табл. 3-8. |
|
Следует отметить, что расчеты, проведенные для случая трех шин
(m = |
3) по данной формуле, полностью совпали |
с расчетами |
по мето |
||||
дике, |
изложенной в |
135], |
где приведены |
данные только для случая |
|||
m = 3. В шинных пакетах коротких сетей, как правило, |
от>3. |
||||||
Однофазный шинный пакет (рис. 1-4, |
ж) [34]. Значение |
реактив |
|||||
ного |
сопротивления |
рассчитывается по |
формуле: |
|
|||
|
х = - 16л-lO- |
In g\më\, |
m—2gU m—4 • |
g'V |
(3-36) |
||
|
|
|
gT'Vu |
-iSi, |
m—3 |
g?r2 |
|
74
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3-7 |
|
|
|
Значения Ф [ |
(i - f 1 = 2,3 |
m) |
|
||
|
|
|
|
|
л = |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
1, |
I + |
1 |
|
|
|
|
0,9 |
|
|
|
|
0,6 |
0,7 |
|
0,8 |
1,0 |
|
|
1,2 |
|
0,66457 |
0,55606 |
|
0,47049 |
0,40202 |
0,34657 |
|
1,3 |
|
0,26368 |
0,20612 |
|
0,16488 |
0,13449 |
0,11157 |
|
1,4 |
|
0,13449 |
0,10219 |
|
0,08004 |
0,06427 |
0,05268 |
|
1,5 |
|
0,08004 |
0,06002 |
|
0,04659 |
0,03716 |
0,03031 |
|
1,6 |
|
0,05268 |
0,03924 |
|
0,03031 |
0,02410 |
0,01961 |
|
|
|
|
|
n = |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
1, |
і 4- 1 |
0,6 |
0,7 |
|
0,8 |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
1,0 |
||||
|
|
|
1,12863 |
0,93478 |
|
0,78658 |
0,67172 |
0,58157 |
|
|
|
0,45240 |
0,36689 |
|
0,30742 |
0,26400 |
0,23089 |
|
|
|
0,26400 |
0,21708 |
|
0,18326 |
0,15743 |
0,13689 |
|
|
|
0,18326 |
0,15009 |
|
0,12536 |
0,10618 |
0,09094 |
|
|
|
0,13689 |
0,11055 |
|
0,09094 |
0,07590 |
0,06415 |
|
|
|
|
|
/2—6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
1, |
i + 1 |
0,6 |
0,7 |
|
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|||||
|
1,2 |
|
1,53266 |
1,25501 |
|
1,04589 |
0,88651 |
0,76370 |
|
1,3 |
|
0,59261 |
0,48382 |
|
0,41091 |
0,35925 |
0,32061 |
|
1 ,4 |
0,35925 |
0,30461 |
|
0,26548 |
0,23522 |
0,21059 |
|
|
1,5 |
|
0,26548 |
0,22648 |
|
0,19643 |
0,17216 |
0,15205 |
|
1,6 |
|
0,21059 |
0,17779 |
|
0,15205 |
0,13131 |
0,11432 |
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
1, |
i + |
i |
0,6 |
0,7 |
|
0,8 |
0,9 |
1,0 |
|
|
|
|
|||||
|
1,2 |
|
1,90938 |
1,54822 |
|
1,27854 |
1,07503 |
0,91998 |
|
1,3 |
|
0,70792 |
0,57692 |
|
0,49174 |
0,43309 |
0,39024 |
|
1,4 |
|
0,43309 |
0,37273 |
|
0,33035 |
0,29772 |
0,27103 |
|
1,5 |
|
0,33035 |
0,28828 |
|
0,25554 |
0,22864 |
0,20590 |
|
1,6 |
|
0,27103 |
0,23493 |
|
0,20590 |
0,18187 |
0,16165 |
75
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
3-8 |
|
|
|
|
|
Значения V, V, |
Sy |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
h, |
мм |
|
|
|
|
|
|
t, |
|
200 |
|
|
250 |
|
|
|
|
300 |
|
|
MM |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
\" |
|
V |
V |
|
|
V |
|
V |
Sv |
|
|
|
|
|
|
m |
6 |
|
|
|
|
|
|
15 |
15,3140 |
7,50136 |
4,10185 |
16,5280 |
8,13138 |
4,36023 |
17,5840 |
8,67640 |
4,59192 |
|||
20 |
16,1912 |
7,90695 |
4,38838 |
17,2817 |
8,47809 |
4,60796 |
18,2450 |
8,97931 |
4,81001 |
|||
25 |
16,9898 |
8,27865 |
4,64672 |
17,9763 |
8,79952 |
4,83446 |
18,8598 |
9,26259 |
5,01176 |
|||
30 |
17,7232 |
8,62186 |
4,88143 |
18,6208 |
9,09932 |
5,04336 |
19,4349 |
9,52881 |
5,19931 |
|||
35 |
18,4013 |
8,94070 |
5,09603 |
19,2221 |
9,38028 |
5,23642 |
19,9751 |
9,78001 |
5,37436 |
|||
40 |
19,0319 |
9,23843 |
5,29336 |
19,7857 |
9,64469 |
5,41579 |
20,4847 |
10,0178 |
5,53832 |
|||
|
|
|
|
|
m=9 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
36,7415 |
18,1658 |
13,0852 |
39,1678 |
19,4064 |
13,7638 |
41,3108 |
20,4988 |
14,3831 |
|||
20 |
39,1303 |
19,3221 |
14,0701 |
41,2602 |
20,4168 |
14,6317 |
43,1728 |
21,3962 |
15,1583 |
|||
25 |
41,2555 |
20,3537 |
14,9384 |
43,1469 |
21,3303 |
15,4090 |
44,8695 |
22,2161 |
15,8610 |
|||
30 |
43,1698 |
21,2853 |
15,7131 |
44,8653 |
22,1644 |
16,1117 |
46,4287 |
22,9712 |
16,5029 |
|||
35 |
44,9118 |
22,1345 |
16,4112 |
46,4433 |
22,9317 |
16,7521 |
47,8711 |
23,6712 |
17,0931 |
|||
40 |
46,5098 |
22,9149 |
17,0455 |
47,9021 |
23,6423 |
17,3396 |
49,2133 |
24,3236 |
17,6389 |
|||
где |
1" £ l l |
определяется |
по формуле |
(3-36), а |
П git |
(і |
=- 2, 3, |
. . . , |
m |
|||
определяется из табл. 3-9.
Следует отметить, что при определенных допущениях на базе по лученных выше формул дл я расчета реактивных сопротивлений были разработаны нормали, пользование которыми для практически встре чающихся конструкций коротких сетей не приводит к существенной погрешности (примерно до 5%) по сравнению с расчетами реактивных сопротивлений по формулам и таблицам. Нормали дл я различных схем коротких сетей приведены в [32].
Изложенный метод расчета позволяет получить формулы дл я рас чета взаимных индуктивностей между отдельными фазами. З н а я ве личины взаимных индуктивностей, можно рассчитать т а к ж е электро магнитный перенос мощности в трубчатом пакете короткой сети.
Вышеизложенный |
метод определения |
реактивных сопротивлений |
|
позволил |
произвести |
сравнительные расчеты дл я различных кон |
|
струкций |
коротких сетей, представляющих |
практический интерес. |
|
В табл. 3-10 приведены значения реактивных сопротивлений коротких сетей дл я печи мощностью 40 Мв-а при различных схемах расположе
ния проводников (число трубок в фазе п |
10, внешний диаметр 50 мм, |
||||||
внутренний — 30 мм); |
сечения пакета |
изображены |
на рис. 1-3, а, |
||||
длины |
фаз |
і і = 960 + |
310 |
-= 1270 см; |
/ „ - |
720 -|- 310 •--= 1030 см; |
|
/ ш - |
460 + |
310 = 770 см. |
|
|
|
|
|
Из табл. 3-10 следует: а) конструктивно |
сложное |
расположение |
|||||
трубок отдельных фаз (рис. 3-5, в и 3-5, г), |
рекомендуемое в книге |
||||||
Р . Д у р р е р а |
и Г. Фолькерта |
[41 ], не дает заметного уменьшения ре |
|||||
активного сопротивления трубчатого пакета |
с разными длинами фаз; |
||||||
76
Таблица 3-9
Среднее геометрическое расстояние между площадями поперечных сечений шин (gxi) в формуле (3-36)
|
|
t |
|
t |
hi |
t |
h |
h |
h |
h |
h |
h |
h |
0,000 |
0,22313 |
0,480 |
0,59990 |
0,960 |
1,03575 |
7,0 |
0,020 |
0,23709 |
0,500 |
0,61726 |
0,980 |
1,05454 |
8,0 |
0,040 |
0,25110 |
0,520 |
0,63472 |
1,00 |
1,07336 |
9,0 |
0,060 |
0,26526 |
0,540 |
0,65225 |
1,20 |
1,26324 |
10,0 |
0,080 |
0,27959 |
0,560 |
0,66987 |
1,40 |
1,45542 |
11,0 |
0,100 |
0,29409 |
0,580 |
0,68757 |
1,60 |
1,64923 |
12,0 |
0,120 |
0,30877 |
0,600 |
0,70536 |
1,80 |
1,84424 |
13,0 |
0,140 |
0,32363 |
0,620 |
0,72322 |
2,00 |
2,04015 |
14,0 |
0,160 |
0,33867 |
0,640 |
0,74115 |
2,20 |
2,23672 |
15,0 |
0,180 |
0,35389 |
0,660 |
0,75914 |
2,40 |
2,43382 |
16,0 |
0,200 |
0,36928 |
0,680 |
0,77721 |
2,60 |
2,63134 |
17,0 |
0,220 |
0,38484 |
0,700 |
0,79534 |
2,80 |
2,82919 |
18,0 |
0,240 |
0,40056 |
0,720 |
0,81353 |
3,00 |
3,02731 |
19,0 |
0,260 |
0,41643 |
0,740 |
0,83178 |
3,20 |
3,22565 |
20,0 |
0,280 |
0,43246 |
0,760 |
0,85008 |
3,40 |
3,42418 |
21,0 |
0,300 |
0,44864 |
0,780 |
0,86844 |
3,60 |
3,62287 |
22,0 |
0,320 |
0,46496 |
0,800 |
0,88685 |
3,80 |
3,82169 |
23,0 |
0,340 |
0,48140 |
0,820 |
0,90531 |
4,00 |
4,02063 |
24,0 |
0,360 |
0,49798 |
0,840 |
0,92382 |
4,20 |
4,21967 |
25,0 |
0,380 |
0,51468 |
0,860 |
0,94237 |
4,40 |
4,41879 |
|
0,400 |
0,53151 |
0,880 |
0,96096 |
4,60 |
4,61798 |
|
0,420 |
0,54845 |
0,900 |
0,97960 |
4,80 |
4,81724 |
|
0,440 |
0,56550 |
0,920 |
0,99828 |
5,00 |
5,01656 |
|
0,460 |
0,58265 |
0,940 |
1,01700 |
6,00 |
6,01383 |
|
Таблица 3-10
Значения реактивных сопротивлений для разных конструкций коротких сетей
|
Основные |
Сопротивления фаз , 10 |
^ ом |
|
|
|
|
|
|
Схемхема |
размеры, |
|
|
|
|
см |
Фаза I |
Фаза I I |
Фаза I I I |
|
|
|||
|
|
а=\\ |
|
|
|
|
|
Рис. 3-5, |
а |
6 = |
5,5 |
0,404 |
0,095 |
—0,053 |
|
|
|
с = |
3,75 |
|
|
|
|
Рис. 3-5, б |
а = |
11 |
0,428 |
0,110 |
—0,031 |
||
с = |
6,65 |
||||||
|
|
|
|
|
|||
Рис. 3-5, |
в |
а = |
11 |
0,390 |
0,094 |
—0,061 |
|
с = |
6,65 |
||||||
|
|
|
|
|
|||
|
г |
а = |
11 |
0,393 |
|
|
|
Рис. 3-5, |
6 = |
5,5 |
0,096 |
—0,061 |
|||
|
|
с = |
3,75 |
|
|
|
|
77
б) |
изображенный |
на рис. |
3-5, б трубчатый пакет, рекомендуемый |
Ф. |
Клуссом [ 3 ] , |
обладает |
наибольшей реактивностью, а потому он |
нецелесообразен для применения в коротких сетях мощных рудно термических установок.
Наиболее благоприятной как по величине реактивного сопротив ления, так и по конструктивным соображениям следует считать схему расположения проводников, показанную на рис. 3-5, а.
С помощью изложенного метода были произведены расчеты, ко торые позволили установить зависимость величин реактивного сопро тивления отдельных фаз трубчатого пакета от числа трубок в фазе
пакета. |
Результаты |
приведены на |
рис. 3-6, |
из |
которого |
|
видно, |
что |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
с увеличением числа трубок |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
реактивное |
сопротивление |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
пакета |
падает |
вначале за |
||||||
|
! |
— - — |
|
|
|
метно, |
а |
затем |
(при |
п = |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
12 -г- |
16) |
|
уменьшение |
||||
|
|
|
|
|
|
|
сопротивления |
|
становится |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
незначительным. |
|
Отсюда |
||||||
|
>• |
|
|
|
|
|
следует весьма важный |
вы |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
вод: значительное |
увели |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
чение числа трубок в фазе |
||||||||
|
! |
|
і |
|
|
|
не |
приводит |
к |
|
существен |
||||
|
|
|
|
|
ному уменьшению |
реактив |
|||||||||
|
|
|
j |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
ного сопротивления. Следо |
|||||||||
|
1 |
|
i |
|
|
|
|||||||||
|
|
1 |
|
|
|
вательно, |
для |
|
мощных |
||||||
|
|
•%ш _!} |
|
|
п |
электродуговых |
печей |
су |
|||||||
|
|
|
i |
|
|
ществует |
оптимальное |
чис |
|||||||
|
6 |
8 |
10 |
12 |
Ѣ |
16 18 |
|||||||||
|
ло |
трубок в фазе, |
которое |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Рис. 3-6. |
Зависимость индуктивного |
сопро |
лежит |
в |
пределах |
12—16. |
|||||||||
тивления |
отдельных |
фаз |
трубчатого |
пакета |
В |
дальнейшем |
будет пока |
||||||||
|
от |
числа трубок |
в |
фазе |
|
зано, что данный |
результат |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
явился |
весьма важным |
ша |
||||||
гом для установления предела пропускной способности (предела мощно сти) руднотермических печей,' обусловленного невозможностью измене ния конструкции коротких сетей и печей в целом, невозможностью до биться таких минимальных значений реактивности коротких сетей (печной установки), чтобы они имели удовлетворительные электриче ские характеристики.
Расчет индуктивностей трубчатых пакетов с разными длинами фаз, проводники которых между собой не перешихтованы (рис. 1-3), можно упростить с достаточной д л я инженерной практики точностью, если заменить совокупность трубок фазы одним проводником той ж е длины со сложным сечением (как и в предыдущем методе расчета пред полагается, что ток каждой фазы распределен между трубками и по сечению каждой трубки равномерно).
Эквивалентная индуктивность фазы I
£ і ^ і і - у ( Л і ц і - М І П І ) .
78