Научная статья на тему 'Моделирование системы электроснабжения плавильного цеха ОАО «Релеро» в Matlab'

Моделирование системы электроснабжения плавильного цеха ОАО «Релеро» в Matlab Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
131
44
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
система электроснабжения / установка компенсации реактивной мощности / трансформаторная подстанция / электрические нагрузки / power supply system / installation of reactive power compensation / transformer substation / electrical load

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Беляков Виталий Евгеньевич, Егоров Евгений Александрович, Данильченко Лилия Руслановна

В статье рассматривается снижение реактивной мощности и снижение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности для плавильного цеха.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Беляков Виталий Евгеньевич, Егоров Евгений Александрович, Данильченко Лилия Руслановна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The article discusses the reduction of reactive power and reduce voltage unbalance ratio by negative sequence for the melting shop.

Текст научной работы на тему «Моделирование системы электроснабжения плавильного цеха ОАО «Релеро» в Matlab»

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

25

Среднее рабочее давление под пятой

где Fa — осевая нагрузка; d и d0 — диаметры пяты;

К = 0,8...0,9 — коэффициент, учитывающий уменьшение опорной поверхности из-за наличия смазочных канавок.

^ JРасчетная

окружная скорость вала v=ra

где ю — заданная угловая скорость вала;

_ ы^-dl

Пг? 3d.i-d\ _

приведенный радиус; d и d0 — диаметры пяты.

Список ЛИТЕРАТУРЫ :

1. Абакумов, А.Н. Проектирование приводного вала конвейера: метод. указания к курсовому проекту по деталям машин / А.Н. Абакумов. - Омск. : Изд-во ОмГТУ, 2005. - 24 с.

2. Аврущенко В.Х. Резиновые уплотнители Л.: Химия, 1978.

3. Автоматизация поискового конструирования. Под ред.А.И. Половинкина. - М.: Радио и связь, 1981. - 344с.

4. Автономов В.Н. Создание современной техники. Основы теории и практики. - М.: Машиностроение, 1991. - 304с.

5. Агейчик В.А. и др. Детали машин и основы конструирования. Методическое пособие по выполнению курсового проекта для студентов специальностей агроинженерии. Минск, 2007, 197 с.

6. Александров А.В., Каштанов В.Д., Державин Б.П. Детали машин. М.: Высшая школа, 2003

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПЛАВИЛЬНОГО ЦЕХА ОАО «РЕЛЕРО» В MATLAB

Беляков Виталий Евгеньевич

Преподаватель ПЦК “Электротехнических дисциплин " Омский институт водного транспорта, г. Омск

Егоров Евгений Александрович

Преподаватель ПЦК “Электротехнических дисциплин " Омский институт водного транспорта, г. Омск

Данильченко Лилия Руслановна

Преподаватель ПЦК “Электротехнических дисциплин " Омский институт водного транспорта, г. Омск

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается снижение реактивной мощности и снижение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности для плавильного цеха.

ABSTRACT

The article discusses the reduction of reactive power and reduce voltage unbalance ratio by negative sequence for the melting shop.

Ключевые слова: система электроснабжения, установка компенсации реактивной мощности, трансформаторная подстанция, электрические нагрузки.

Keywords: power supply system, installation of reactive power compensation, transformer substation, electrical load.

Омское производственное объединение «Радиозавод им. А.С. Попова» (РЕЛЕРО) является разработчиком и производителем радиорелейных систем связи и управления военного и общетехнического назначения.

Плавильный цех литейного участка предназначен для переработки руды в слитки.

Определение электрических нагрузок при проектировании является основой для оптимального решения всего сложного комплекса вопросов электроснабжения современ-

ного промышленного предприятия. Увеличение нагрузки вызывают излишние затраты, а уменьшение её значения влекут за собой недоиспользование установленного дорогого технологического оборудования и уменьшение готовой продукции.

Режимы и графики работы предприятий весьма разнообразны и не являются стабильными, а меняются во времени с закономерной тенденцией непрерывного роста ввиду изменения технологии, внедрения новых прогрессивных

26

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

производственных процессов, роста удельного потребления энергии на единицу продукции.

При производстве литья сталкиваются с проблемами качества электроэнергии, а именно появляется несоответствие

медленных изменений напряжения [1]. Связано это с тем, что литейные установки электрошлакового литья конструктивно подключаются на 2 фазы.

Рисунок 1. Графическая интерпретация математической модели плавильного цеха

Разработанная модель системы электроснабжения, состоящая из источника питания напряжением 380В, четырех трансформаторов ОЭСК 250/40, четырех установок электрошлакового литья и плавильной стационарной печи ПП 20/11 (рисунок 1).

Медленные отклонения напряжения является уровнем электромагнитной совместимости (ЭМС) для кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехи (ЭМП) в системах электроснабжения общего назначения. При соблюдении

нормируемых значений 5Uy обеспечивается ЭМС технических средств по отклонению напряжения. Величина 5Uy в процентах вычисляется по формуле [1]:

(1)

где U - номинальной напряжение в сети, В;

Uy - усреднённое значение основной (первой) гармоники за одноминутный интервал времени.

Рисунок 2.Результаты анализа медленных отклонений напряжения

Полученные величины медленных отклонений напряже- Значение 5иу согласно [1] не должны превышать 10%

ния на 0,4 кВ для каждой фазы: А - 14,14%, В - 9,64% и номинального или согласованного значения напряжения в С - 16,5%. течение 100 % времени интервала в одну неделю. Мы на-

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

27

блюдаем несоответствие ГОСТу 32144-2013 по медленным изменениям напряжения на фазах А и С (рисунок 2).

Принято решение применить компенсирующие устройства на линии 380В, и установить их в помещении ТП-2.

Распределение мощности конденсаторов в сетях высшего и низшего напряжения производится исходя из условия

наибольшего снижения потерь активной мощности от реактивных нагрузок. Это определяет установку относительно большей мощности конденсаторов в местах наибольших реактивных нагрузок и сопротивлений питающих линий и обеспечивает повышение уровня напряжения в большей степени в тех частях сети, где это напряжение ниже.

Рисунок3. Графическая интерпретация математической модели плавильного цеха с компенсирующим устройством

Конденсаторы напряжением 0,22 - 0,66 кВ рекомендуется устанавливать в цехах у групповых распределительных щитков, либо присоединять к магистральным токопроводам при условии, что окружающая среда не препятствует такой установке. При этом соблюдаются все требования правил

устройств электроустановок (ПУЭ) и правила пожарной безопасности. Такая установка дает значительно лучшее использование конденсаторов, чем при индивидуальной компенсации, и в то же время разгружает питательную сеть и трансформаторы заводских подстанций.

0 J

— — —

Рисунок 4. Результаты анализа медленных отклонений напряжения

28

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Установив компенсирующие устройства и создав математическую модель литейного участка после ввода компенсирующих устройств на напряжение 0,4 кВ (рисунок 3), получаем следующие значения медленных отклонений напряжения (рисунок 4) для каждой фазы: А - 6,7%, В - 9,1%, С - 5,22%.

Из модели (рисунок 1) видно, что несимметричные нагрузки напряжением 42В воздействуют на электрическую сеть, напряжением 0,4кВ.

Согласно [1] установлены следующие уровни ЭМС электрических сетей общего назначения для кондуктивной низкочастотной ЭМП по коэффициенту несимметрии напряжения по обратной последовательности: значения данного показателя КЭ в точке передачи электрической энергии, усреднённые в интервале 10 мин. не должны превышать 2% в течение 95% времени интервала и 4% в течении 100% времени интервала в одну неделю.

Коэффициент несимметрии напряжения по обратной последовательности K2U и нулевой последовательности K0U определяются по следующим формулам [4]:

U,

K2U = — • 100

2U U

(2)

U 2 - напряжение обратной последовательности в трехфазной системе электроснабжения.

Коэффициент несимметрии напряжения по обратной последовательности К может быть рассчитан по формуле:

К 2U =

1 -V 3 - 6-в

1+4 з - 6 -в

• 100

(4)

в =

где

U 4 + тт4 + тт4

^ Е fund ' ^2 fund ' ^ 3 fund

(2 2 2 \2

\U2 fund + U2 fund + U2 fund )

в свою очередь UiJfund - основная составляющая напряжения между фазами / и J.

Таким образом, разработав математическую модель предприятия, вычислим численные значения коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности:

в =

355,94 + 3484 + 370,94

(355,92 + 3482 + 370,92 )2

= 0,33428

К0U = U • ЮО

(3)

К 2U =

1 ^3-6-0,33428 .,00 = 5>3% 1 + 43 - 6 • 0,33428

где U0 - напряжение нулевой последовательности;

U1 - напряжение прямой последовательности в трехфазной системе электроснабжения;

Рисунок 5. Графическая интерпретация математической модели плавильного цеха с компенсирующим устройством после

ввода активной нагрузки

Присутствует несоответствие ГОСТу 32144-2013 по коэффициенту несимметрии напряжения по обратной последовательности. Поэтому решено подключить активное сопротивление (резисторы) на линии 380 В. 1-й резистор между фазами А и В номиналом 0,25 ОМ, 2-й резистор между фазами В и С - 0,65 Ом, 3-й резистор между фазами А и С - 2,9 Ом.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Для подтверждения данной теории разработана модель литейного участка после ввода на линии 380 В активной нагрузки (рисунок 5).

Вычисляя коэффициент несимметрии напряжения по обратной последовательности для данной модели:

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 10 (19), 2015 | ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

29

в

357,84 + 356,44 + 359,74 (357,82 + 356,42 + 359,72 )2

= 0,33335

K

2U

1 V3 6 • °,33335 _ 100 = 0,5 % 1+ V 3 - 6 • 0,33335

Таким образом, теперь мы наблюдаем соответствие коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности и по медленным изменениям напряжения на всех фазах напряжения 0,4 кВ литейного участка Коэффициент несимметрии напряжения напряжения по обратной последовательности снизился при этом примерно в 9,7 раз.

Список литературы:

1. ГОСТ 32144-2013. Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. - Взамен ГОСТ 13109-97; введ. 201407-01. - М.: Стандартинформ, 2014. - 20 с.

2. Беляков В. Е. Система автоматизированного моделирования ветроэнергетических установок / сборник научных статей 3-й Международной молодежной научной конференции: в 2-х томах, 2014. - С. 391-395.

3. Антонов А. И. Анализ проведения испытаний на соответствие установившегося отклонения напряжения требованиям ГОСТ 54149-2010 [Текст] / А. И. Антонов, Ю. М. Денчик, Д. А. Зубанов, В. И. Клеутин, А. А. Руппель, А. С. Никишкин // Научные проблемы Сибири и Дальнего Востока. - 2014. - № 4. - С. 210-213.

4. ГОСТ 30804.4.30. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Методы измерений показателей качества электроэнергии. - М.: Стандартинформ, 2014. - 57 с.

5. Антонов А.И., Беляков В.Е. Снижение медленных изменений напряжения в системе электроснабжения литейного участка с помощью компенсирующих устройств [Текст] // ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОЦЕССЫ: Сборник научных статей 2-й Международной молодежной научно-практической конференции, в 3-х томах, 2015. т.1, стр.65.

ЗНАЧЕНИЕ МЕЖПЕРДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ «ГИДРАВЛИКА»

Борисенко Галина Владимировна

Преподаватель, ОИВТ (филиал) ФГБОУ ВО «СГУВТ» СП СПО ОКРУ им. капитана В.И.Евдокимова

Драбчук Юлия Владимировна

Преподаватель, ОИВТ (филиал) ФГБОУ ВО «СГУВТ» СП СПО ОКРУ им. капитана В.И.Евдокимова

АННОТАЦИЯ

В статье раскрыты основные моменты содержания дисциплины «Гидравлика», которая относится к дисциплинам общепрофессионального цикла. Авторы раскрывают значение этой дисциплины для курсантов речного училища, обучающихся по гидротехническим специальностям. Особое внимание обращается на межпредметные связи, которые не только позволяют установить своеобразные “мостки” между учебными дисциплинами, но и на основе общности содержания этих дисциплин построить целостную систему обучения. На основе анализа видно, что взаимосвязи учебных дисциплин обеспечивают повышение качества знаний, способствуют подготовке курсантов к практической деятельности, развивают у них многосторонний научный кругозор и помогают выработке мировоззрения.

ABSTRACT

The article reveals the main points of the content of discipline “Hydraulics”, which refers to the General professional disciplines cycle. The authors reveal the importance of this discipline for the cadets of river college studies by hydrotechnical specialties. An emphasis on interdisciplinary connections that not only allow you to install a kind of “bridges” between academic disciplines, but also on the basis of commonality of the content of these disciplines to build a holistic system of education. On the basis of the analysis it is seen that the relationship of academic disciplines designed to enhance the quality of knowledge, contribute to the preparation of students to practical activity, and to develop multilateral research horizons and help develop a worldview.

Ключевые слова: Новая образовательная парадигма, законы равновесия, межпредметные связи, поисково - познавательная деятельность, методические приемы.

Keywords: A new educational paradigm, the laws of equilibrium, intersubject communications, search and cognitive activities, teaching methods

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.