Аннотация
В рамках данной работы разработана методика оценки резервов реактивной мощности статических тиристорных компенсаторов (СТК) промышленных предприятий для компенсации внешних провалов напряжения, позволяющая на основе имеющихся исходных данных о системе электроснабжения (СЭС) и параметрах электрических нагрузок электроприемников определить среднестатистическую величину компенсируемого провала напряжения. При выполнении исследований в качестве исходной информации были использованы экспериментальные данные о провалах напряжения на действующем металлургическом предприятии ЗАО «MMK Metalurji», г. Искендерун, Турция. Так, на примере данного предприятия было исследовано негативное влияние провалов напряжения на надежность работы чувствительных электроприемников, таких как преобразователи частоты (ПЧ) с активными выпрямителями (АВ) и предложена методика их компенсации за счет использования резервов мощных СТК дуговых сталеплавильных печей (ДСП). Полученные результаты позволили ввести понятие коэффициента демпфирования, который определяется как среднее относительное отклонение между требуемой реактивной мощностью при однофазном и трехфазном провалах напряжения. Проведенный математический анализ зависимости требуемой реактивной мощности СТК от величины провалов напряжения позволил разработать новый подход в проектировании внутрицеховых систем электроснабжения. Полученные результаты исследований имеют большую практическую значимость для действующих компактных металлургических предприятий, включающих в себя электросталеплавильное и прокатное производство.
Ключевые слова
Дуговая сталеплавильная печь, статический тиристорный компенсатор, провалы напряжения, компенсация реактивной мощности, качество электроэнергии.
1. ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. М.: Стандартинформ, 2014.
2. Nikolaev A.A., Kornilov G.P., Khramshin T.R., I. Ackay, Y. Gok. Application of static var compensator of ultra-high power electric arc furnace for voltage drops compensation in factory power supply system of metallurgical enterprises // Proceedings of the Electrical Power and Energy Conference EPEC-2014 – Calgary, Canada. 12-14 November 2014. P. 235-241.
3. Исследование влияния провалов напряжения в системе электроснабжения завода MMK METALURJI на работу главных электроприводов стана горячей прокатки / А.А. Николаев, А.С. Денисевич, И.А. Ложкин, М.М. Тухватуллин // Электротехнические системы и комплексы. 2015. №3(28). С. 8-14.
4. Николаев А.А., Денисевич А.С., Буланов М.В. Исследование параллельной работы автоматизированных электроприводов прокатного стана и дуговой сталеплавильной печи // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2017. №3. С. 59-69.
5. Николаев А.А., Ложкин И.А., Ивекеев В.С. Улучшение динамических показателей статического тиристорного компенсатора мощной дуговой сталеплавильной печи в режиме демпфирования провалов напряжения, возникающих во внешней питающей сети // Материалы XLV международной научно-практической конференции «Фёдоровские чтения». М.: Изд-во Московского энергет. ун-та, 2015. С. 198-201.
6. Николаев А.А., Ивекеев В.С., Ложкин И.А. Анализ провалов напряжения в районных электрических сетях 380 кВ провинций Хатай и Адана Турецкой республики // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2018. №1. С. 61-70.
7. Использование статического тиристорного компенсатора сверхмощной дуговой сталеплавильной печи для обеспечения устойчивости электроэнергетической системы и повышения надежности внутризаводского электроснабжения / А.А. Николаев, Г.П. Корнилов, В.С. Ивекеев. Ложкин И.А., Котышев В.Е. // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал. 2014. №1. С. 1-11.
8. Тельный С.И. К теории трехфазной дуговой печи с непроводящей подиной // Электричество. 1954. №12. С. 38–42.
9. Patent 6114841 United States of America, Int. Cl. G05F 1/70. Method and a device for compensation of reactive power [Text] / Hasler J-P, Johansson T., Angquist L; Assignee Asea Brown Boveri AB (Vasteras, Sweden). – Appl. No. 08/874,035; filed 12.06.1997; date of patent 5.09.2000.
10. Пупин В.М., Куфтин Д.С., Сафонов Д.О. Анализ провалов напряжений в питающих сетях предприятий и способы защиты электрооборудования // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2011. №4. С. 35-41.
11. Карташев И.И., Плакида А.В., Хромышев Н.К. Анализ провалов напряжения в электрических сетях 100/220 кВ // Электричество. 2005. №4. С. 2-8.
12. Шпиганович А.Н., Муров И.С. Провалы напряжения в электрических системах предприятий // Национальная Ассоциация Ученых. 2015. № 2-4(7). С. 6-7.
13. Simulation of voltage sag events in distribution networks and utility-side mitigation methods / Mustafa S.S., Önder P., Kahraman Y., Ömer G., Necip E.A. // 2017 10th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ELECO). IEEE Conferences. Year: 2017. Pages: 211–215.
14. Mei Fei. Classification and recognition of voltage sags based on KFCM – SVM / Mei Fei, Zhang Chenyu, Sha Haoyuan, Zheng Jianyong // 2017 13th IEEE International Conference on Electronic Measurement & Instruments (ICEMI). IEEE Conferences Year: 2017. Pages: 432–437.
15. Исследование взаимосвязи показателей качества электроэнергии и надёжности электроснабжения / Ю.В. Шаров, И.И. Карташёв, В.Н. Тульский, О.В. Большаков // Энергоэксперт. 2011. №6. С. 78-83.