WPŁYW ASYMETRII NA WAHANIA NAPIĘCIA W SIECIACH ZASILAJĄCYCH PIECE ŁUKOWE

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "WPŁYW ASYMETRII NA WAHANIA NAPIĘCIA W SIECIACH ZASILAJĄCYCH PIECE ŁUKOWE"

Mirosław Łuczak
7 lat temu
Przeglądów:

1 OLZYKOWKI Zbgnew wahana napęca, asymetra, pec łukowy WPŁYW YMETRII N WHNI NPIĘI W IEIH ZILJĄYH PIEE ŁKOWE W referace omówono wpływ asymetr na wahana napęca. Przedstawono wynk oblczeń modelowych oraz przebeg wskaźnków charakteryzujących asymetrę szybkozmenne wahana, zarejestrowane w secach zaslających stalowne. IMPT YMMETRY TO VOLTGE FLTTION IN THE R FRNE PPLY NETWORK The paper dscusses the mpact of asymmetry to voltage fluctuatons. Presents the results of model calculatons and waveforms and asymmetry ndces characterzng the rapdly changng fluctuatons recorded n phase and steel mlls.. WTĘP Pomary prowadzone w polskch hutach z pecam łukowym wykazały, Ŝe współczynnk mgotana śwatła P st oraz P lt (słuŝące za ocenę wahań napęca w aspekce generowanego przez ne mgotana śwatła), róŝną sę w trzech fazach mędzy sobą w sposób neznaczny. Praktyczne od welu lat przyjmuje sę, Ŝe nne zaburzena powodowane przez pece łukowe, poza wahanam napęca mają newelk wpływ na jakość energ elektrycznej pomja sę je. Na Poltechnce Radomskej, podjęto prace badawcze nad wpływem asymetr prądowej spowodowanej przypadkowym zmanam łuków w fazach peca łukowego na moc grzejną. Wykazano, Ŝe efektem jest na ogół obnŝene tej mocy połączone ze zwększenem jednostkowych strat mocy energ [,]. Pomary współczynnka P st wykazały, Ŝe jego wartośc w trzech fazach sec zaslającej pece łukowe są zblŝone ale nejednakowe [].. NLIZ MODELOW ZLEśNOŚĆ WHŃ NPIĘI OD YMETRII W referace przedstawono ocenę wpływu asymetr na wartość wahań napęca. nalza modelowa oparta została na oblczenach przeprowadzonych przy następujących załoŝenach upraszczających: - Obwód złoŝony jest z zastępczego źródła, reaktancj sec zaslającej (system elektroenergetyczny) urządzena pecowego, - Oblczena przeprowadzono w jednostkach względnych, przy załoŝenu: Zbgnew Olczykowsk, Poltechnka Radomska, Wydzał Transportu Elektrotechnk, - Radom; ul. Malczewskego 9, tel E-mal: z.olczykowsk@pr.radom.pl,

2 OLZYKOWKI Zbgnew a) napęca fazowego zastępczego źródła: z % b) prądu znamonowego urządzena pecowego I c) reaktancj obwodu :X 5% W skład tej reaktancj wchodz reaktancja zastępcza źródła (reaktancja systemu zaslającego do PWP), którą przyjęto w wysokośc: Xs % reszta, w wysokośc Xt9% to reaktancja toru welkoprądowego, transformatora pecowego częśc systemu zaslającego (od PWP), rezystancja obejmująca łączne łuk oraz rezystancje pozostałych elementów obwodu (tor welkoprądowy, transformator pecowy system elektroenergetyczny), wynos, dla pracy przy prądze znamonowym R n ( / I ), 5 X f n () Przy tych załoŝenach moc zwarcowa sec zaslającej w PWP jest razy wększa od mocy znamonowej peca. Przyjęto, Ŝe wszystke elementy obwodu są symetryczne, zaś asymetra wprowadzana jest przez zmenające sę rezystancje zastępcze w kaŝdej faze R, R, R, powodujące powstane zmennośc asymetr prądowej określonej przez współczynnk asymetr, równy stosunkow składowej przecwnej do składowej zgodnej prądu k oraz kąt przesunęca fazowego mędzy składową zgodną przecwną ψ k ( jψ ) I k exp () / RozwaŜana oparto na analze zmennośc modułów napęć mędzyprzewodowych w PWP, wyznaczanych z wzorów: ( R )) I ( R )) ( R )) I ( R )) ( R )) I ( R )) () () (5) Zmenność prądów odwzorowano przez zmenność dwustanową, mędzy prądam I D I G wynoszącym I D,75 I n,i G,5 I n czyl zmenność ± 5% wokół prądu znamonowego. Za wartość wahań napęca przyjęto róŝnce modułów napęć mędzyprzewodowych w PWP przy zmane prądu mędzy wartoścam I D I G. Wartość ta, dla załoŝonych warunków pracy (przy symetr prądowej) wynos:,97 %. Warunk pracy przy asymetr prądowej wyznaczono dla dwóch wartośc składowej zgodnej: I D D I G G oraz asymetr prądowej oszacowanej alternatywne przez trzy wartośc współczynnka asymetr prądowej (modułu) k, -, -, oraz cztery wartośc kąta ψ ψ 9-7

3 WPŁYW YMETRII N WHNI NPIĘI... 5 Dla kaŝdego z powyŝszych przypadków wyznaczono prądy fazowe I, I, I oraz wartośc rezystancj fazowych obwodu R, R, R. W efekce uzyskano róŝne wartośc wahań napęca,,, które oszacowano przez wartość średną kwadratową: śr kw ( + + )/ () osobno dla kaŝdej z wartośc k (, -, -,) oraz dla wszystkch moŝlwych koncydencj kątów ψ ( 9-7 ) dla składowej zgodnej I D I G. W wynku oblczeń oszacowano zwększene wahań napęca wskutek pracy z asymetrą prądową, w odnesenu do pracy z symetrą prądową ( sym,97 %): dla k, - śr kw / sym, dla k, - śr kw / sym,5 dla k, - śr kw / sym,5. POMIRY YMETRII PRZY RÓśNEJ MOY ZWRIOWEJ IEI ZILJĄYH RZĄDZENI ŁKOWE Z pomarów prowadzonych w hutach wadomo, Ŝe asymetra prądowa występująca podczas roztapana złomu w pecach łukowych jest rzędu -% (k, -,). Zjawsko to w połączenu z wpływem asymetr konstrukcyjnej toru welkoprądowego jest przyczyną róŝnc wahań napęca oraz wskaźnków P st w poszczególnych fazach. RóŜnce te jednak ne są w znaczący sposób stotne. Na rys. przedstawone zostały przebeg wskaźnka charakteryzującego asymetrę napęcową (defnowanego jako stosunek składowej przecwnej do składowej zgodnej) oraz zmany krótkookresowego wskaźnka mgotana śwatła Pst zarejestrowane podczas jednego tygodna pomarów. symetra w sec zaslającej urządzene łukowe ma charakter dobowej zmany obcąŝena systemu, co jest szczególne wdoczne w okrese gdy pece ne pracowały.

4 OLZYKOWKI Zbgnew,, ere symetra [%] erep st 9 7 symetra [%],, 5 P st,, : : : : : : 5: : : : 7: : : : zas wytopu 9: : : 5: : : : 7: : : : 9: Rys.. Zmany asymetr wskaźnka krótkookresowego mgotana śwatła podczas jednego tygodna pomarów Oczywśce w czase poszczególnych wytopów asymetra napęcowa zmena sę (rys. ), jednak ne wpływa w sposób decydujący na welkość wahań napęca, a co za tym dze na pozomy wskaźnków mgotana śwatła ere symetra [%] ere P st :9 : : :5 :5 :57 : :5 : : : :9 : :7 zas wytopu : : : : :5 :9 :5 :5 : : :7 Rys.. Zmany asymetr wskaźnka krótkookresowego mgotana śwatła podczas jednego wytopu Korelację pomędzy wskaźnkam mgotana śwatła zarejestrowanym podczas jednego tygodna pomarów we wszystkch trzech fazach sec zaslającej pec łukowy

5 WPŁYW YMETRII N WHNI NPIĘI... 7 przedstawono na rys.. Współczynnk korelacj pomędzy wskaźnkam mgotana śwatła wynoszą odpowedno: r,955 ; r, 95 ; r, 97 ( L) st ( L ) ( L ) st ( L) ( L) st ( L) Pst (L) Pst (L) Pst (L) Pst (L) Pst (L) Pst (L) Rys.. Korelacja pomędzy wskaźnkam mgotana śwatła zarejestrowanym w poszczególnych fazach sec zaslającej pec łukowy. PODMOWNIE W nowoczesnych pecach łukowych z torem welkoprądowym trangulowanym mpedancje fazowe są praktyczne symetryczne. Oczywśce problem asymetr prądowej konstrukcyjnej moŝe okazać sę stotny w starszych typach peców łukowych. Z przeprowadzonej badań modelowych pomarów dokonanych w secach zaslających urządzena łukowe słusznym wydaje sę przyjmowane do analzy wahań napęca jednofazowego układu zastępczego. Ogranczyć moŝna sę w zasadze do uwzględnana wynków pomarów w faze o najwększych wahanach napęca (najwększym wskaźnku mgotana śwatła), tak jak jest to przyjmowane w Electrcte de France []. 5. LITERTR [] Désqulbet G.: Les fluctuatons rapdes de tenson et le phenomene de papllotement des lampes (flcker). EDF, HR/95/GD., lamart, 995. [] Olczykowsk Z.: uperpozycja wahań napęca przy pracy odbornków łukowych. Przegląd elektrotechnczny, Nr 5, r. [] Wąsowsk.: Wpływ rzeczywstych warunków eksploatacyjnych trójfazowego peca łukowego na kryterum maksymalnej wydajnośc oraz sprawność ogólną. Jakość Ŝytkowane Energ Elektrycznej. Tom VI, Zeszyt,. [] Wąsowsk.: Dopasowane trójfazowego urządzena łukowego do systemu elektroenergetycznego, Wydawnctwo Poltechnk Radomskej, 9

Podobne dokumenty

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie obwodów prądu sinusoidalnie zmiennego

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie obwodów prądu sinusoidalnie zmiennego Ćwczene 1 Wydzał Geonżyner, Górnctwa Geolog ABORATORUM PODSTAW EEKTROTECHNK Badane obwodów prądu snusodalne zmennego Opracował: Grzegorz Wśnewsk Zagadnena do przygotowana Ops elementów RC zaslanych prądem