RU2338338C1 - Способ регулирования реактивной мощности, потребляемой группой дуговых электропечей - Google Patents
Способ регулирования реактивной мощности, потребляемой группой дуговых электропечей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338338C1 RU2338338C1 RU2007112074/02A RU2007112074A RU2338338C1 RU 2338338 C1 RU2338338 C1 RU 2338338C1 RU 2007112074/02 A RU2007112074/02 A RU 2007112074/02A RU 2007112074 A RU2007112074 A RU 2007112074A RU 2338338 C1 RU2338338 C1 RU 2338338C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- furnaces
- average
- time
- electric
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 17
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 10
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 7
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 102100034127 Dual specificity protein phosphatase 26 Human genes 0.000 description 1
- 101001017415 Homo sapiens Dual specificity protein phosphatase 26 Proteins 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- NRUQNUIWEUZVLI-UHFFFAOYSA-O diethanolammonium nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.OCC[NH2+]CCO NRUQNUIWEUZVLI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- SDJLVPMBBFRBLL-UHFFFAOYSA-N dsp-4 Chemical compound ClCCN(CC)CC1=CC=CC=C1Br SDJLVPMBBFRBLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрометаллургии. Технический результат - повышение производительности и снижение удельного расхода электроэнергии, а также уменьшение негативного влияния группы электропечей на питающую электрическую сеть. Способ заключается в регулировании реактивной мощности двух и более электропечей посредством их последовательного пуска в одновременную работу, при этом временной промежуток предлагаемой очередности определяется по математической формуле и зависит от средней длительности расплава, средней длительности плавления, средней длительности доводки, среднего отклонения процесса плавки, средней длительности простоя печи. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрометаллургии, а также к способам регулирования мощности группы дуговых электропечей трехфазного переменного тока и направлено на повышение их производительности, снижение удельного расхода электроэнергии и уменьшение их негативного влияния на питающую электрическую сеть.
Известна система управления электрическим режимом дуговых электропечей при групповой работе в часы максимума потребления энергии, содержащая задатчики-программаторы активной мощности дуговых электропечей, соединенные первыми выходами с сумматором мощностей электропечей, включенных в работу, исполнительный механизм включения электропечей, к первому выходу которого подключены пульты электропечей, и задатчик времени прохождения максимума потребления электроэнергии, призванная обеспечить необходимое по технологии и бесперебойное снабжение электроэнергией для нагрева, плавления загруженной в печь шихты и доводки расплава до заданного состава [1].
Недостатком такой системы является то, что она не учитывает режимы совместной работы двух и более электропечей, подключенных к одной секции шин, при которой в случае совпадения длительностей процессов расплава происходит резкое увеличение потребления реактивной мощности. Существуют режимы технологического процесса плавки, когда в одновременной работе находится группа дуговых электропечей трехфазного переменного тока, функционирующая в режиме расплава. В этом случае потребление мощности максимально и подвержено резким колебаниям, которые вызывают изменения напряжения питания как по величине, так и по времени. С электрической точки зрения работа дуговой печи в течение времени расплава tp характеризуется наибольшим введением мощности в рабочее пространство печи и процесс расплава идет на «длинных дугах», что сопровождается значительными колебаниями тока и набросами реактивной мощности. Такие процессы приводят к увеличению времени плавки и росту удельного расхода электроэнергии (печь выходит за рамки оптимального электрического режима). Для выполнения требований по ограничению колебаний напряжения в электрической сети, питающей дуговые электропечи, должно выполняться условие [2]:
где STi - номинальная мощность печного трансформатора; SКЗ - мощность короткого замыкания в месте подключения ДСП к электрической сети; i - номер дуговой электропечи; n - число одновременно работающих печей.
Расплав приводит к формированию в ванне печи жидкой фракции металла, после чего начинается фаза плавления с длительностью tп, которая идет на «коротких дугах» и не сопровождается резкими колебаниями реактивной мощности. Как правило, при совпадении режимов расплава во времени на нескольких печах, подключенных к одному источнику питания, условие по (1) может не выполняться. Задачей изобретения является повышение производительности всей группы дуговых электропечей и снижение удельного потребления электроэнергии путем регулирования временной последовательности пуска в эксплуатацию каждой печи, находящейся в группе, с выравниванием потребления активной и реактивной мощности.
Задачей изобретения является повышение производительности и снижение удельного потребления электроэнергии двух и более электропечей путем регулирования их мощности на основе последовательного пуска в работу каждой из печей в группе через расчетный интервал времени.
Заявляемый способ предусматривает разделение во времени режимов расплавления так, чтобы они не накладывались друг на друга при совместной работе группы дуговых электропечей в целях разноса максимального потребления активной и реактивной мощности в группе. Непрерывно-циклическая нагрузка ДСП характеризуется колебаниями мощности, в то время как работа печей должна производиться в соответствии с техническим регламентом плавки. Временной интервал последовательного пуска в работу группы дуговых электропечей трехфазного переменного тока, при котором достигается оптимизация технологического процесса (периоды расплавления на различных дуговых печах не накладываются один на другой), определяется как:
где ΔtДСП - задержка по времени; tp - средняя длительность расплава, мин; tп - средняя длительность плавления, мин; tд - средняя длительность доводки, мин; Δt - среднее отклонение длительности плавки, мин; tпр - средняя длительность простоя дуговой электропечи, мин; i - номер дуговой электропечи; n - количество дуговых электропечей в группе.
При одновременной работе двух или более электропечей предлагается каждую из них запускать последовательно друг за другом после запуска предыдущей (после полного окончания плавки) с задержкой по времени ΔtДСП. На чертеже представлен график рационального распределения работы группы из четырех дуговых электропечей. Реализация заявляемого способа производится следующим образом.
Пример. На основании анализа режимов работы группы дуговых печей регистрируют продолжительности плавок, проводимых на каждой из них, а также длительности каждого из рабочих режимов по технологической инструкции и по результатам измерений для этих печей (данные параметры приведены в табл.). Длительности плавок всех печей лежат в пределах 80 мин с максимальным отклонением 8 мин. Работа печей должна производиться в соответствии с техническим регламентом плавки. Поэтому составляют график рациональной совместной работы группы электропечей, что позволяет оптимизировать потребление мощности. Представим графически упорядоченную во времени работу четырех дуговых печей (см. чертеж).
| Таблица | |||||
| Временные характеристики функционирования четырех ДСП | |||||
| № печи | tp, мин | tп, мин | tд, мин | Δt, мин | tпр, мин |
| 1 | 14 | 48 | 5 | 7 | 28 |
| 2 | 15 | 50 | 4 | 6 | 25 |
| 3 | 15 | 56 | 3 | 8 | 23 |
| 4 | 14 | 51 | 4 | 7 | 24 |
На графиках выделяется временной интервал, характеризующий среднюю продолжительность эксплуатации отдельной печи. На основании данных табл. строят график функционирования, при котором для работы каждой из печей выделяется временной промежуток в 110 мин (работа и перерыв). Определяют временной интервал последовательного пуска:
Каждую последующую печь рекомендуется пускать в работу через 86,1 мин после запуска предыдущей. Этапы расплава различных печей не совпадают по времени, а максимумы мощностей продолжительностью 30 мин возникают периодически. Периоды расплавления на различных печах не накладываются друг на друга. Вероятность резкого наброса реактивной мощности на двух и более печах (это может привести к значительному провалу напряжения) равна нулю.
Предлагаемый способ регулирования реактивной мощности группы дуговых электропечей трехфазного переменного тока был проверен в производственных условиях на действующих одновременно в группе четырех печах типа ДСП-1, ДСП-2, ДСП-3 и ДСП-4 с номинальной мощностью электропечных трансформаторов 90 МВА при выплавке стали. Эксперимент подтвердил правильность способа, а также позволил определить количественную зависимость между продолжительностью плавок и длительностью каждого из рабочих режимов (по технологической инструкции и по результатам измерений) указанных печей.
Основной целью регулирования реактивной мощности при совместной работе двух и более дуговых электропечей служит повышение их общей производительности и снижение удельного потребления электроэнергии. Это может быть достигнуто внедрением четкого последовательного пуска в работу каждой из печи, находящейся в группе эксплуатируемых, через расчетную задержку по времени ΔtДСП, что позволяет регулировать и сглаживать нагрузки электрической мощности в технологическом процессе выплавки стали.
Литература
1. А.с.1162063 СССР, мки Н05 В 7/148, F27D 11/10, G05F 1/66. Система управления электрическим режимом дуговых электропечей при групповой работе в часы максимума потребления энергии [Текст] / Н.М.Ворошилов, Р.В.Минеев, О.В.Ульзитуев, А.П.Михеев, И.Ф.Антонов, Н.Б.Минеева, О.И.Король (СССР). - №2864264/27-07; заявл. 15.06.1985. Бюл. №22. - 5 с.
2. Правила устройства электроустановок [Текст]: утв. М-вом энергетики Российской Федерации 08.06.02: введ. в действие с 01.01.03. - М.: ДЕАН, 2003. - 640 с.
Claims (1)
- Способ регулирования реактивной мощности, потребляемой группой дуговых электропечей, при котором включение каждой из дуговых электропечей в группе осуществляют с определенной задержкой по времени, отличающийся тем, что определяют для каждой дуговой электропечи группы среднюю длительность расплава, среднюю длительность плавления, среднюю длительность доводки, среднее отклонение длительности плавки, среднюю длительность простоя дуговой электропечи, а задержку по времени вычисляют по следующему математическому выражению:где ΔtДСП - задержка по времени, мин, tp - средняя длительность расплава, мин, tп - средняя длительность плавления, мин, tд - средняя длительность доводки, мин, Δt - среднее отклонение длительности плавки, мин, tпр - средняя длительность простоя дуговой электропечи, мин, i - номер дуговой электропечи,n - количество дуговых электропечей в группе.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007112074/02A RU2338338C1 (ru) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Способ регулирования реактивной мощности, потребляемой группой дуговых электропечей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007112074/02A RU2338338C1 (ru) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Способ регулирования реактивной мощности, потребляемой группой дуговых электропечей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2338338C1 true RU2338338C1 (ru) | 2008-11-10 |
Family
ID=40230485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007112074/02A RU2338338C1 (ru) | 2007-04-02 | 2007-04-02 | Способ регулирования реактивной мощности, потребляемой группой дуговых электропечей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2338338C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486716C2 (ru) * | 2011-03-16 | 2013-06-27 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) | Способ регулирования мощности, потребляемой группой дуговых сталеплавильных печей переменного тока |
| RU2611605C1 (ru) * | 2015-09-15 | 2017-02-28 | Юрий Анатольевич Шурыгин | Способ регулирования мощности группы дуговых сталеплавильных печей и агрегатов печь-ковш |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2915572A (en) * | 1958-01-20 | 1959-12-01 | Crucible Steel Co America | Electrode regulators for arc melting furnaces |
| US3435121A (en) * | 1966-03-17 | 1969-03-25 | Allegheny Ludlum Steel | Arc power responsive control system for consumable electrode furnace |
-
2007
- 2007-04-02 RU RU2007112074/02A patent/RU2338338C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2915572A (en) * | 1958-01-20 | 1959-12-01 | Crucible Steel Co America | Electrode regulators for arc melting furnaces |
| US3435121A (en) * | 1966-03-17 | 1969-03-25 | Allegheny Ludlum Steel | Arc power responsive control system for consumable electrode furnace |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486716C2 (ru) * | 2011-03-16 | 2013-06-27 | Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ГОУ ВПО ЛГТУ) | Способ регулирования мощности, потребляемой группой дуговых сталеплавильных печей переменного тока |
| RU2611605C1 (ru) * | 2015-09-15 | 2017-02-28 | Юрий Анатольевич Шурыгин | Способ регулирования мощности группы дуговых сталеплавильных печей и агрегатов печь-ковш |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2338338C1 (ru) | Способ регулирования реактивной мощности, потребляемой группой дуговых электропечей | |
| CN110244794B (zh) | 用于油田加热炉的管控方法 | |
| Nikolaev et al. | Melting stage diagnostic in different types of electric arc furnaces based on the analysis of the harmonic composition of the electric arc current | |
| CN104578834B (zh) | 直流电弧炉的高性能直流电源实现方法 | |
| ZA200701679B (en) | Electronic circuit and method for electric power supply to an alternative current electric furnace | |
| US9132434B2 (en) | Method to control the line distoration of a system of power supplies of electrostatic precipitators | |
| Nikolaev et al. | Comparative analysis of modern electric control systems of electric arc furnaces | |
| RU2486716C2 (ru) | Способ регулирования мощности, потребляемой группой дуговых сталеплавильных печей переменного тока | |
| US20130194015A1 (en) | Method for the operation of electrostatic precipitators | |
| Krutyanskii et al. | Electrical Conditions of Foundry Operation of DC and AC Arc Furnaces | |
| CA3022716A1 (en) | Line control circuit configuration | |
| RU98602U1 (ru) | Регулятор температуры электропечи сопротивления | |
| RU2611605C1 (ru) | Способ регулирования мощности группы дуговых сталеплавильных печей и агрегатов печь-ковш | |
| Transformer | Smart thinking by OEMK | |
| Nikolaev et al. | An Improved Algorithm for Arc Furnace Mode Control with Dynamic Arc Length Correction at Metal Refining Period | |
| EP4289229B1 (en) | Melting plant and corresponding management method | |
| RU2066939C1 (ru) | Система управления режимом дуговых сталеплавильных электропечей | |
| Koeva et al. | ANALYSIS OF OPERATING MODES AND ENERGY EFFICIENT PRACTICES DURING THE OPERATION OF INDUSTRIAL INDUCTION FURNACES WITH NETWORK AND MIDDLE FREQUENCY | |
| Shurygin | Adjusting the Load Graph by Coordinating Major Power Consumers | |
| CN114659376B (zh) | 一种具有三相电极的矿热炉烘炉方法及其控制装置 | |
| RU2324281C1 (ru) | Источник питания постоянного тока для дуговой печи (его варианты) | |
| RU2456519C2 (ru) | Способ управления режимом работы рудно-термической печи для получения циркониевого электрокорунда | |
| Nikolaev et al. | Improving the Efficiency of the Electrical and Technological Operation of a Modular Electric Arc Furnace | |
| Tuluevskii et al. | New possibilities of Consteel furnaces | |
| Boulet et al. | Control of non-ferrous electric arc furnaces |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090403 |