Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Конструкция коротких сетей Короткая сеть — важнейший участок в электрическом контуре печной установки, параметры которого оказывают большое влияние на технико-экономические показатели работы печи и, в первую очередь, на коэффициент мощности и удельный расход электроэнергии.

ПОИСК





Короткая сеть

из "Производство карбида кальция "

Конструкция коротких сетей Короткая сеть — важнейший участок в электрическом контуре печной установки, параметры которого оказывают большое влияние на технико-экономические показатели работы печи и, в первую очередь, на коэффициент мощности и удельный расход электроэнергии. [c.70]
Короткой сетью называется совокупность токопроводов, соединяющих низковольтные выводы печного трансформатора с рабочей зоной электрической печи. Таким образом, в короткую сеть входят и те участки электродов (вместе с контактными плитами — щеками), на которых происходят потери электроэнергии. Короткая сеть карбидных печей состоит из множества проводников различной формы и сечения с различным взаимным расположением их друг относительно друга. Короткая сеть состоит из неподвижной части — шинные и трубчатые пакеты — и из подвижной — трубки электрододер-жателей и гибкие ленты или кабели. [c.70]
В качестве проводников жестких пакетов на печах средней и малой мощности, как правило, применяют медные шины, а на печах большой мощности — водоохлаждаемые медные трубки, допускающие значительно большую плотность тока, чем сплошные медные шины. Для уменьшения реактивного сопротивления короткой сети применяют, где это возможно, бифилярное исполнение токопровода. В последнее время в коротких сетях руднотермических печей начинают использовать токопроводы из алюминиевого сплава АД31. Такие токопроводы можно применять и на карбидных печах, характеризующихся спокойным электрическим режимом. [c.70]
Расчетная плотность тока медных шин — 1,7 А/мм , алюминиевых — 1,0 А/мм водоохлаждаемых медных трубок — 3,54 А/мм медных гибких лент — 1,0 А/мм . [c.71]
На рис. 1П.6 представлены принципиальные схемы коротких сетей карбидных печей с круглой и прямоугольной ваннами звезда на трансформаторе (рис. 111.6, ) и треугольник на электродах (рис. И1,6, В), а на рис. И1.7 сечения трубчатых пакетов для вышеуказанных схем коротких сетей [3]. Приведенная на рис. III.6, Аа принципиальная схема короткой сети мощной карбидной печи с прямоугольной ванной и электродами прямоугольного сечения, расположенными в ряд, применяется на мощных карбидных печах в СССР и странах социалистического лагеря. Расположение печного трансформатора на большой оси ванны печи обеспечивает наименьшую длину фаз короткой сети, а следовательно, и меньшую величину реактивного сопротивления. На рис. III.6, Аб и III.6, Ав приведены схемы коротких сетей для карбидных печей средней мощности, причем схема рис. III.6, Ав (называемая лирой ) пока не находит практического применения, так как не обладает какими-либо существенными преимуществами перед другими схемами, является весьма сложной в конструктивном отношении. [c.71]
Схема короткой сети компенсированная звезда (рис. III.6, Аг и III.6, Ад), обладает тем преимуществом, что соединения в ней выполнены в форме звезды для карбидных печей с круглой ванной. Это обеспечивает такое же значение реактивного сопротивления, как и схема короткой сети треугольник на электродах при круглой ванне никакая другая схема подобного реактивного сопротивления дать не может [4]. Схема звезда предпочтительней схемы треугольник на электродах с точки зрения пофазного регулирования напряжения, так как при звезде электрический режим на электродах зависит в основном от режима одной фазы печного трансформатора, с которой соединен данный электрод. В схеме же треугольник на электродах электрический режим электродов зависит от режима двух фаз печного трансформатора и поэтому режим печи персоналу регулировать легче при схеме звезда , чем при схеме треугольник . Вместе с тем, для печей с круглой ванной долго не удавалось при схеме звезда получить такое же значение, реактивного сопротивления, как при схеме треугольник . Схема рис. 1П.6, в должна найти применение в случае мощных карбидных печей с круглой ванной. [c.71]
А — звезда на трансформаторе В — треугольник на электродах . [c.73]
Значения табулированных функций 1 , Сщ и Q приведены в работах [3, 5]. [c.75]
Поверхностным эффектом называется явление неравномерного распределения тока по поперечному сечению отдельного проводника, обусловленное пересечением его собственным магнитным полем, т. е. полем, создаваемым переменным током, проходящим по этому проводнику. Переменный ток распределяется неравномерно по сечению проводника. Плотность тока имеет наибольшее значение у поверхности проводника и убывает по мере углубления внутрь проводника. Это приводит к увеличению потерь мощности в проводнике, что равносильно увеличению его сопротивления. [c.75]
Таким образом, внутренняя часть сечения проводника тока практически не проводит, т. е. не используется для передачи электроэнергии. На глубине проникновения электромагнитной волны плотность тока составляет 0,368 от плотности тока на поверхности. В поверхностном слое толщиной б выделяется 86,5% энергии, теряемой во всем проводнике. [c.76]
Если радиус круглого проводника превышает б, можно в расчетах сплошной проводник заменять полым с толщиной стенки, равной б. Коэффициент поверхностного эффекта зависит не только от частоты, удельного сопротивления и магнитной проницаемости, но и от величины и формы поперечного сечения проводника. Расчет величин весьма сложен и для практических расчетов пользуются графиками, приведенными на рис. HI.8. [c.76]
Определение параметров отдельных фаз возможно с помощью моделирования и расчетов. Моделирование позволяет определить параметры коротких сетей практически всех конструкций, для которых не существуют расчетные формулы или нормали для определения параметров. Кроме того, на моделях можно учесть такие сложные явления, которые не поддаются расчету в токопроводах со сложной системой проводников (эффект близости, поверхностный эффект и др.). Весьма просто определяется токораспределение по отдельным проводникам. Это позволяет добиться того, чтобы максимальная плотность тока в проводниках шинных пакетов или подвижной части не превышала допустимой величины. При моделировании можно сравнивать различные варианты коротких сетей для вновь проектируемых карбидных печей. Наиболее целесообразный вид моделирования коротких сетей — физическое моделирование, при котором сравниваемые явления имеют одинаковую природу и отличаются только количественно. Модель короткой сети должна представлять собой уменьшенную копию оригинала электрические явления в копии и оригинале должны быть идентичными. [c.79]
Если исходить из того, что, как правило, в модели применяют такие же материалы, что и в оригинале, то моделирование происходит только за счет изменения частоты и размеров установки. Таким образом, моделирование коротких сетей возможно только при наличии установки, позволяющей соблюдать законы физического подобия, и тщательно налаженных измерений на моделях. [c.79]
МА-200-2/4 мощностью 48 кВт с п = 1490 об/мин и напряжением 380/220 В. Частота генератора при нагрузке оказалась равной 496 Гц, в связи с чем масштабный коэффициент линейных размеров то = = ]/496/50 = 3,14. Это означает, что все геометрические размеры коротких сетей должны быть уменьшены в 3,14 раза. Питание моделей непосредственно от высокочастотного генератора при номинальном токе 126 А привели бы к весьма малым величинам падения напряжения в отдельных фазах короткой сети, порядок сопротивлений которых —(0,1— 2,0)-10 Ом, что создавало бы большие трудности при измерениях. [c.80]
Для достаточно точного измерения напряжения и мощности отдельных фаз короткой сети необходимо, чтобы ток был равен 1—2 кА. При этом можно использовать серийно выпускаемые приборы высокого класса точности. Для создания таких токов необходимо, чтобы генератор питался от сварочного трансформатора типа ТКП-75, мощность которого при / = 50 Гц и ПВ=25% составляет 75 кВ-А первичный ток 197,5 А, вторичный ток 8000 А, напряжение первичной обмотки 380 В. Трансформатор имеет 8 ступеней напряжения. Для выяснения возможности использования трансформаторов ТКП-75 при частоте / = 500 Гц были произведены их испытания, а именно, опыты холостого хода (/ = 50 и 500 Гц) короткого замыкания (/ = = 50 и 500 Гц) и нагрева в режиме нагрузки (/ = 500 Гц). В результате проведенных испытаний установлено, что трансформаторы ТКП-75 могут быть использованы для питания моделей коротких сетей с / = 50 Гц, но при этом ток первичной стороны не должен превышать 70 А. [c.80]
Питание моделей коротких сетей током с / = 500 Гц дает следующие преимущества перед моделями, работающими при значительно более высоких частотах (2500—8000 Гц). [c.80]
К недостаткам моделирования на частоте 500 Гц следует отнести относительно большие размеры моделей, требующие соответствующих лабораторных площадей, где они располагаются, и несколько больший расход цветного металла. Поэтому в целом ряде случаев используются источники питания с повышенной частотой (например, в институте ВНИИЭТО 2500 и 8000 Гц). [c.80]
В НИИМ создана установка с широким диапазоном частот для моделирования коротких сетей. Изменение частоты в широком диапазоне позволяет проводить исследования при различных масштабах геометрических размеров модели. [c.80]
Необходимо отметить, что независимо от того, каким является трехфазный источник питания моделей, особенно большое внимание следует уделить вопросам методики исследования на моделях и методам измерений. [c.81]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте