Файл: Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов руднотермических печей.pdf

печи на равных ступенях напряжения трансформатора и при симмет­ ричной системе токов величины xlt х2, х3 могут быть найдены из урав ­ нений (1-19) — (1-21).

Д л я мощных печей с прямоугольной ванной и с расположением печного трансформатора в один ряд с электродами (рис. 1-2, а) вели­ чины сопротивлений Rlt R2, R3 практически определяются сопротив­ лениями переноса мощности, который происходит в основном между первой (длинной) и второй (средней) фазами короткой сети, а не между активными сопротивлениями фаз. Вследствие этого оказывается, что

Анализируя значения естественных реактивных сопротивлений печной установки, приведенных в табл. 1-1, в соответствии с выраже­ нием (1-31) можно сделать вывод, что дл я выравнивания мощности на электродах необходимо включить конденсаторы продольной ком­ пенсации в первую и третью фазы. При этом полное выравнивание может быть достигнуто лишь при значении коэффициента мощности

На практике в случае неполного выравнивания мощностей можно ог­ раничиться более низким значением cos ф, а следовательно, и мень­ шим числом последовательно включенных конденсаторов. При этом выражения для полезных мощностей печной установки (в случае сим­ метричной системы токов и напряжений с низшей стороны трансфор­ матора) представлены формулами (1-24).

Непосредственное включение конденсатора продольной компенса­ ции с низшей стороны печного трансформатора практически неосу­ ществимо вследствие больших величин токов в электродах. Д л я вновь строящихся мощных печных агрегатов целесообразно включать кон­ денсаторы продольной компенсации в промежуточную цепь печного трансформатора. В мощных печных трансформаторах, где регулиро­ вание напряжения производится вольтодобавочным трансформатором, включение конденсаторов может быть произведено в цепь вольтодо-

31

бавочного трансформатора. В тех случаях, когда регулирование на­ п р я ж е н и я печных трансформаторов производится регулировочным трансформатором, конденсаторы могут быть включены между регули­

Известно, что большое число руднотермических печей питается от трансформаторов, вторичные обмотки которых соединяются в тре­ угольник на электродах печи. В этом случае в к а ж д у ю ветвь треу-

32

угольник имеют неравные между собой сопротивления. Особенно рез­ кой асимметрией обладают печи с прямоугольной ванной и электро­

мощности по электродам, что отрицательно сказывается на ее техно­ логических показателях.

4

-Рис. 1-13. Схема замещения печной установки- «треугольник на электродах»

Частичное выравнивание мощностей на электродах осуществляется за счет их подъема и опускания, а т а к ж е в результате пофазного ре­ гулирования вторичного напряжения трансформатора. Однако при одинаковых токах возникает неравенство токов в фазах трансформа­ тора. Это приводит к невозможности использования номинальной мощности трансформатора [14, 15].

Н и ж е рассматриваются основные соотношения между токами в об­ мотках трансформатора и токами в электродах и дается метод расчета мощностей на электродах печной установки в несимметричном режиме.

Пренебрегая током холостого хода трансформатора и не учитывая магнитную связь между фазами, представим ветви треугольника элек­

фаз трансформатора, приведенные к низшему напряжению, и сопро­ тивления соответствующих участков короткой сети (рис. 1-13). К вер­

в ванне печи. Эксперименты на моделях короткой сети и на действую­ щих печах показали, что пренебрежение током холостого хода и до­ пущение магнитной независимости фаз трансформатора в случае пи­ тания печей от трехстержневых трансформаторов практически не при­ водят к сколько-нибудь существенным ошибкам.

Д л я схемы, показанной на рис. 1-13, можно написать следующие уравнения:

Совместное решение этих уравнений приводит к следующим выра­ жениям дл я тока в обмотках трансформатора:

будут симметричны только при одновременном соблюдении следующих

34

условий: 1) токи в электродах симметричны (/ ' = 0); 2) ток нулевой последовательности отсутствует (/„ = 0), что может иметь место либо при симметрии сопротивлений ветвей треугольника ( Z 2 1 = Z 1 3 = Z 3 2 ) и равных э. д. с. обмоток трансформатора (Ё0 ^ 0), либо при взаимной компенсации составляющих / 0 и / { j . Таким образом, токи в обмотках трансформатора могут быть различными даже при симметричной си­ стеме токов в электродах, что имеет место при выполнении условия (1-32) и невыполнении условия (1-33).

В случае, когда токи в электродах равны номинальному току транс­

Д л я более полного использования номинальной мощности печного трансформатора и снижения его перегрузок необходимо по возмож­ ности выравнивать токи в обмотках трансформатора. Эту задачу можно решать двумя способами: 1) подбором токов в электродах печи при одинаковых коэффициентах трансформации отдельных фаз трансфор­ матора; 2) подбором коэффициентов трансформации для каждой фазы.

Расчеты, проведенные применительно к действующим установкам, показали, что при соблюдении необходимого технологического режима регулированием токов в электродах практически не удается сущест­ венно выравнивать токи в обмотках трансформатора. Этот способ мо­ жет найти частичное применение на печах средней мощности, которые, как правило, не имеют пофазного регулирования напряжения под нагрузкой . Второй способ имеет наибольшее практическое значение для руднотермических печей, у которых имеется регулирование на­ пряжения под нагрузкой (как правило, это мощные руднотермические печи). Рассмотрим первый способ. К выражениям дл я фазных токов (1-33) добавим условие