The article deals with topical issues such as the calculation and analysis of indicators of quality of electric energy in the foundry. Power quality, going beyond the limits, in combination with other factors result in economic losses. The quality of electric power may affect a large number of factors, one of which the consumer with a variable load (electric arc furnaces, welding machines, etc.). This article shows how the induction-melting furnace affect the voltage, thereby requiring compensation. Regulation of voltage deviation is performed by off-load tap changer transformer load tap changer shop.

Анотація наукової статті з електротехніки, електронної техніки, інформаційних технологій, автор наукової роботи - Kalimullin A.T., Leskov I.A., Trotcenko V.M., Temnikov E.A.


АНАЛІЗ ПКЕ ЛИВАРНОГО ЦЕХУ. КОМПЕНСАЦІЯ Відхилення напруги ЗА ДОПОМОГОЮ ПБЗ І РПН

У статті розглянуті такі актуальні питання, як розрахунок і аналіз показників якості електричної енергії в ливарному цеху. Показники якості електроенергії, виходячи за допустимі межі, в сукупності з іншими факторами призводять до економічних втрат. На якість електричної енергії може впливати велика кількість факторів, один з яких споживач зі змінним навантаженням (дугові сталеплавильні печі, зварювальні апарати і т.д.). В даній статті показано як індукційні плавильні печі впливають на напругу, в результаті чого потрібно компенсація. регулювання відхилення напруги проводиться за допомогою установок ПБЗ і РПН цехових трансформаторів.


Область наук:

  • Електротехніка, електронна техніка, інформаційні технології

  • Рік видавництва: 2016


    Журнал: Міжнародний науково-дослідний журнал


    Наукова стаття на тему 'ANALYSIS PQP FOUNDRIES. DEFLECTION COMPENSATION VOLTAGE USING OFF-LOAD TAP CHANGER AND ON-LOAD TAP CHANGER '

    Текст наукової роботи на тему «ANALYSIS PQP FOUNDRIES. DEFLECTION COMPENSATION VOLTAGE USING OFF-LOAD TAP CHANGER AND ON-LOAD TAP CHANGER »

    ?DOI: 10.18454 / IRJ.2016.53.193

    Калимуллин А. Т.1, Лєсков І.А.2, Троценко В.М.3, Темников Е.А.4 1 Аспірант, асистент кафедри Електропостачання промислових підприємств, 2студент, Енергетичний факультет, 3студент, Енергетичний факультет, 4студент, Енергетичний факультет , Омський Державний Технічний Університет

    АНАЛІЗ ПКЕ ЛИВАРНОГО ЦЕХУ. КОМПЕНСАЦІЯ Відхилення напруги ЗА ДОПОМОГОЮ

    ПБЗ І РПН

    анотація

    У статті розглянуті такі актуальні питання, як розрахунок і аналіз показників якості електричної енергії в ливарному цеху. Показники якості електроенергії, виходячи за допустимі межі, в сукупності з іншими факторами призводять до економічних втрат. На якість електричної енергії може впливати велика кількість факторів, один з яких - споживач зі змінним навантаженням (дугові сталеплавильні печі, зварювальні апарати і т.д.). В даній статті показано як індукційні плавильні печі впливають на напругу, в результаті чого потрібно компенсація. Регулювання відхилення напруги проводиться за допомогою установок ПБЗ і РПН цехових трансформаторів.

    Ключові слова: показники якості електроенергії, індукційні печі, відхилення напруги, якість електроенергії.

    Kalimullin A.T.1, Leskov I.A.2, Trotcenko V.M.3, Temnikov E.A.4

    Postgraduate student, assistant of the department of power supply for industrial enterprises, 2student, Energy Department, 3student, Energy Department, 4student, Energy Department, Omsk State Technical University ANALYSIS PQP FOUNDRIES. DEFLECTION COMPENSATION VOLTAGE USING OFF-LOAD TAP

    CHANGER AND ON-LOAD TAP CHANGER

    Abstract

    The article deals with topical issues such as the calculation and analysis of indicators of quality of electric energy in the foundry. Power quality, going beyond the limits, in combination with other factors result in economic losses. The quality of electric power may affect a large number of factors, one of which - the consumer with a variable load (electric arc furnaces, welding machines, etc.).

    This article shows how the induction-melting furnace affect the voltage, thereby requiring compensation. Regulation of voltage deviation is performed by off-load tap changer transformer load tap changer shop.

    Keywords: power quality indicators, induction furnaces, voltage deviation, measuring power quality, power quality.

    Electrical energy is one of the main components of the production process. In connection with the development of market relations in the power of electricity to be regarded not only as a physical phenomenon, but as a commodity, which must comply with certain quality and market requirements. Power quality has a significant impact on the reliability of the electrical equipment and the technical and economic indicators. Power quality, going beyond the limits, in combination with other factors result in economic losses.

    High quality electricity and its uninterrupted supply, so-called, reliability, these are the main components of the power supply. The quality of electrical power may affect a large number of factors, which break it and lead to deterioration. Grid itself can be a source of various kinds of violations, their variety is very great. This may be a thunderstorm strikes, switching and switching equipment.

    All the main indicators of quality of electric energy and their tolerances and variations collected in GOST 32144-2013 "Of electrical energy. Compatibility of technical equipment. Power quality limits in public electrical systems" [1]. Consumers with variable load makes a tangible contribution to the reduction of power quality. For the role of the variable load may extend drives reversible rolling mills, electric arc furnaces, welding machines, etc. In this article, we are interested in induction melting furnaces and assess their impact on the deviation of voltage and consequently, the SCE.

    Voltage tolerance is directly related to the natural diurnal, seasonal fluctuations and technological electrical load of household and industrial customers connected to the network. Among other factors affecting the appearance of voltage fluctuation, it is necessary to allocate the regulation voltage generators of power, the use of RPN, including reactors and synchronous condensers in substations power systems. Also, changes in the power system voltage nodes cause the switching circuits in the electrical networks, which are the consequence of the change of its parameters.

    Each power receiver is designed to operate at rated voltage and should ensure the normal operation when the voltage deviation from the nominal value by a predetermined GOST. When changing the voltage within this operating range can vary the values ​​of the output power setting of the receiver, for example, the temperature in the electro-thermal installation, the illumination from the lighting installation, the useful power to the motor shaft, etc.

    Along with the change in the output parameters, and in some cases even when the output parameters do not change, the change in voltage leads to a change in power consumption of the receiver power.

    Work electrothermal installations with a significant decrease in the voltage deteriorates significantly, as it increases the duration of the process. Induction melting furnace of industrial frequency and high frequency are the three-phase electrical load "quiet" mode. increased frequency furnaces are powered by frequency converters gate to which is applied an alternating current voltage of 0.4 kV. Induction furnaces have low power factor of 0.1 to 0.5.

    The basis of the analysis taken by the foundry plant JSC "Credo". The analysis of the SCE plant and determine whether the voltage adjustment is required.

    Driving foundry plant is show in Figure 1.

    Fig. 1 - The scheme for calculating voltage variations on tires 0.4 kV transformer substation

    Payment voltage deviation is performed by installation guild transformers WSP devices that have changed the transformation ratio. All transformers in the shop have a 5-speed switching by 2.5% each, which allows you to adjust the voltage within + 5%. Transformers TP ^ H-25000/110 115/11 kV voltage have + 16% on-load tap changer device (9 steps by 1.78%) [2].

    For the calculation of a given level or voltage deviation at point 1 (point section of industrial enterprises and power grid networks):

    - 5 U! in the period of maximum plant load = 0

    - 5 U I during low load plant = 2,5

    Define the voltage deviation during peak load 5U 2 and minimum load 5 U 2 'on tires 0.4 kV transformer substations of the following expressions plant [2]

    5U 2 = 5U 2 - A U; .rnn + 5U; .rnn - A U - A U ^ + 5U; .Tni;

    5U '' = 5U '' - A U; .rnn + 5UT'.rnn - A U Kni - A U ^ + 5U; '; ni,

    where A U; rnn, A U; 'rnn- voltage drop in the transformer GPP between maximum and minimum loads,%;

    A U; ; Ni, A U ;; ni- voltage drop in the transformer i-th TP between maximum and minimum loads,%;

    5U; rnn, 5U; 'rnn- additives voltage generated by the transformer load tap changer switch GPP between maximum and minimum loads,%;

    5U; .; Ni- additive voltage generated by the i-th transformer TP,%:

    A U rai, A U rai- voltage loss in the cable line from the GPP to the i-th TP between maximum and minimum loads.

    When calculating the voltage drops in transformers and cables, for a minimum load is taken equal to the load 0,25Pp or 0,25Ip,

    Define the voltage loss on all parts of the circuit from the transformer to the GPP tires 0.4 kV package transformer substation.

    1) Voltage losses in transformers GPP

    The load of the GPP

    On 1 transformer GPP

    Pmax = 32702,02 kVt; Qmax = 11934,06 kVar; Smax = 34811,54 kVA.

    32702,02 Pmax = - ^ - = 16351,01 kVt;

    11934,06 Qmax = - ^ - = 5967,03 kVar;

    34811,54 Smax = -2- = 17405'77 kVA;

    A U M.i, s = Pp'rimn 12Qp'Xm = 3, 2 5 o / o;

    1 0 U 2 0 m

    A U "^ =

    0,2 5 (Pp | rm + Q "| xn

    M

    luunom

    0,2 5 (Pp | rm + Qp | xm AU M.iss = -1 p n "m = 0,8 1 //.

    Resistance transformer ТРДН-25000/110

    0,120-1152 r * = 2 = 1, 2 1 0m;

    rHi - rH2 - 2rB; rH! = 2. 1.2 1 = 2 .54 0m;

    ukBHU ср, п про m Л Kp

    Xb 100S2

    iuuJn про m, T

    UkBHU 2р, по m Kp 1 0, 5. 1 + 1 5 2. 3, 6 2 Xm = XH2 = 1 0 OS2 про т, т. 2 = 100.25.2 = 1 00,5 0m;

    10.5 -1152 (3.62

    / 6.bZ \

    (1--62) = 5, 3 0m;

    p Viw? J VlO.5 J |

    100-25

    20

    . _____. , 62.

    ^ ukBH2

    2) Voltage drop in the cable lines

    , V3PniL (rncos (p + xnsincp) A U = -p ' "-2-- 1 0 0%;

    ^ nom

    "V3 | 0,25PniL (rncosro + xnsincp) A U rai = ---- 2-- 1 0 0%,

    ^ nom

    Calculation results are listed in Table 1.

    3) Resistance of shop transformers

    "V3 | 0, 2 5 PpiL (rTco srn + xTsinrn) A U ^ ni = - ^ - 1 0 0%;

    ^ nom

    AP IT2

    A P k U cp, n o m

    r = --- '

    t C2 '

    '-'N o m, T

    _ Uk U cp Zt = 1 0 0 s;

    iuuJn o m, T

    XT VZ r ".

    TM3-400 / 10

    5,9 | 10,52

    | Т 4002 1 0 -4, 0 1 0m;

    4,5 | 10,52

    ZT = ^. 1 03 = 12,4 0m;

    т

    x.

    = V 1, 2, 42 - 4, 0 1 2 = 1 + 1, 1 0m.

    Calculation results are listed in Table 2.

    Table 1 Voltage loss in the cable lines

    Appointment of the cable line I, р А L, km r0, Om / km x<), Om / km еОБф, в.о. sin9, в.о. au; ,,% AU *,%

    ISS-TP10.1 28,050 0,480 0,592 0,085 0,750 0,670 0,111 0,028

    TP10.1-TP10.2 28,050 0,160 0,592 0,085 0,790 0,610 0,038 0,010

    Bulk Breaking Point (BBP) -IST1 850 kVt 46,730 0,020 0,592 0,085 0,900 0,430 0,009 0,002

    BBP -IST2,5 1500 kVt 82,470 0,025 0,592 0,085 0,900 0,430 0,019 0,005

    Table 2 - Loss of voltage transformers in shop

    № ISS S kVA Кзт., В.о. 1P • А; osf sin ф RT, Om XT, Om au '% т.тр au "% т.тр

    TP10.1 400,00 0,70 15,40 0,85 0,53 4,07 11,70 2,45 0,61

    TP10.2 400,00 0,70 15,40 0,85 0,53 4,07 11,70 2,45 0,61

    Table 3 - Calculation of the voltage deviation between the maximum and minimum loads

    TP su ',% AUT.ISS,% OU ^ o6.ISS,% aucl',% autp ',% 5ідоб.тр',% su2 ',%

    During the period of maximum load

    TP 10.1 0,00 3,25 5,00 0,11 2,45 5,00 4,19

    TP 10.2 0,00 3,25 5,00 0,15 2,45 5,00 4,15

    IST-1 0,00 3,25 5,00 0,01 0,00 0,00 1,74

    IST-2,5 0,00 3,25 5,00 0,02 0,00 0,00 1,73

    TP Between the minimum load

    TP 10.1 2,50 0,81 5,00 0,03 0,61 5,00 11,05

    TP 10.2 2,50 0,81 5,00 0,01 0,61 5,00 11,07

    IST-1 2,50 0,81 5,00 0,00 0,00 0,00 6,69

    IST-2,5 2,50 0,81 5,00 0,01 0,00 0,00 6,69

    According to the Standard, at the receiver end is permitted voltage deviation within ± 5% of Unom for 95% of the time of day and ± 10% of Unom within 5% of the time of day [1].

    The analysis of the results, we can conclude that at 0.4 kV buses voltage deviations during peak load, correspond to GOST 32144-2013, so the regulation is not required. A voltage deviation during low load does not match the guests, so you need to change the control level transformers.

    Compensation voltage deviation is made by adjusting the setting of the off-load tap changer transformers at the appropriate level 5UTTnflo6 + 0% and on-load tap changer transformers ISS on stage: -1 • 1,78 = -1,78% .

    SUT.Tp.go61 = 5% - 1,78% = 3,22%.

    The resulting voltage deviation compensation value, GOST 32144-2013, with no need for daily voltage regulation [3]. The results after adjustment values ​​shown in Table 4.

    Table 4 - The values ​​of voltage deviation between the maximum and minimum loads for the selected control steps

    TP ou /,% AUT.ISS,% OU ^ o6.ISS,% aucl ',% autp',% 5ідоб.тр ',% ou; ,%

    During the period of maximum load

    TP 10.1 0,00 3,25 3,22 0,11 2,45 0,00 -2,59

    TP 10.2 0,00 3,25 3,22 0,15 2,45 0,00 -2,63

    IST-1 0,00 3,25 3,22 0,01 0,00 0,00 -0,04

    IST-2,5 0,00 3,25 3,22 0,02 0,00 0,00 -0,05

    TP Between the minimum load

    TP 10.1 2,50 0,81 3,22 0,03 0,61 0,00 4,27

    TP 10.2 2,50 0,81 3,22 0,01 0,61 0,00 4,29

    IST-1 2,50 0,81 3,22 0,00 0,00 0,00 4,91

    IST-2,5 2,50 0,81 3,22 0,01 0,00 0,00 4,91

    Performing simple calculations, you can estimate the quality of the power of a single shop of the plant and adjust beyond GOST PQP consequently, reduce the losses of the enterprise as a whole.

    Список літератури / References

    1. ГОСТ 32144-2013. Електрична енергія. Сумісність технічних засобів електромагнітна. Норми якості електричної енергії в системах електропостачання загального призначення.

    2. Розрахунок показників якості електроенергії [Електронний ресурс] - Режим доступу - URL: http://www.studfiles.ru/preview/2604973/ (дата звернення: 25.08.2016).

    3. Нозік А. А. Поліпшення якості електроенергії в трифазних мережах з нелінійними навантаженнями. // Промислова електроніка. / А. А. Нозік, Сазонов А. С., Шехтель Л. П ..- 2012. - № 2. - С. 24-27.

    Список літератури англійською мовою / References in English

    1. GOST 32144-2013. Jelektricheskaja jenergija. Sovmestimost 'tehnicheskih sredstv jelektromagnitnaja. Normy kachestva jelektricheskoj jenergii v sistemah jelektrosnabzhenija obshhego naznachenija [GOST 32144-2013. Electric Energy. Compatibility of technical equipment. Power quality limits in public electrical systems] [in Russian]

    2. Calculation of power quality [Raschet pokazatelej kachestva jelektrojenergii] [Electronic resource] - URL: http://www.studfiles.ru/preview/2604973/ (accessed :: 08.25.2016). [In Russian]

    3. Nozick A.A. Uluchshenie kachestva jelektrojenergii v trehfaznyh setjah s nelinejnymi nagruzkami [Improving power quality in three-phase systems with non-linear loads] // Promyshlennaja jelektronika [Industrial Electronics] / A.A. Nozick, Sazonov S. L., Shekhtel P. - 2012. - № 2. - P. 24-27. [In Russian]

    DOI: 10.18454 / IRJ.2016.53.021

    Каменчук А. В.1, Ярмолинецький В. А.2, Лопашук В. В.3

    1ORCID: 0000-0001-7997-3195, Кандидат технічних наук,

    Тихоокеанський державний університет,

    2

    доктор технічних наук, Московський автомобільно-дорожній державний технічний університет (МАДІ), 3кандідат технічних наук, Тихоокеанський державний університет Робота виконана за підтримки гранту РФФД №16-38-00067 СЕЗОННІ ЗМІНИ МІЦНОСТІ ДОРОЖНЬОГО ОДЯГУ

    анотація

    У статті розглянуті питання оцінки зміни міцності дорожнього одягу внаслідок сезонних коливань вологості ґрунтів земляного полотна і дисперсних шарів основи дорожнього одягу. Представлені матеріали польових випробувань і аналіз динаміки зменшення міцності при поступовому збільшенні навантаження. Зіставлені дані практичного і теоретичного експерименту для розрахункової і фактичної вологості шарів конструкції. Розглянуто причини та тенденції зміни міцності шарів основи. Це дозволить внести відповідні зміни модель роботи дорожніх одягів та підвищити їх надійність.

    Ключові слова: дорожній одяг, міцність, вологість, транспортно-експлуатаційне якість.

    Kamenchukov A.V.1, YArmolinskiy V.A.2, Lopashuk V.V.3

    1ORCID: 0000-0001-7997-3195, PhD in Engineering, Pacific National University,

    2PhD in Engineering, Moscow Automobile And Road Construction State Technical University

    3PhD in Engineering, Pacific National University, This work was supported by RFBR grant №16-38-00067 SEASONAL CHANGES IN STRENGTH PAVEMENT

    Abstract

    In article questions of evaluation of changes in pavement strength due to seasonal fluctuations in humidity subgrade soil and disperse layers ofpavement base. Materials offield tests and analysis of the dynamics of reduced strength while gradually increasing the load. Comparing the data of practical and theoretical experiment for the calculation and the actual moisture content design layers. The causes of and trends in the strength of the base layers. This will make the appropriate changes model of road pavements and to improve their reliability

    Keywords: pavement, durability, moisture, transport and operational quality, service life.

    Автомобільна дорога, як комплекс лінійних інженерно-технічних споруд, повинна протягом усього терміну служби відповідати вимогам нормативної і технічної документації, задовольняти вимогам якості та безпеки руху. Досвід проектування і будівництва доріг на території півдня Далекого Сходу показав, що фактичний міжремонтний термін служби доріг значно менше загальноприйнятих стандартів [1, 2].

    Достовірно встановлено, що найважливішим аспектом життєвого циклу дороги є стабільність роботи системи «робочий шар земляного полотна - дорожня одягу» [3, 4]. При цьому основними природно-кліматичних і техногенними факторами, що впливають на працездатність системи є: нерівномірний температурний режим роботи; періодичне зволоження поверхневими і грунтовими водами; глибоке сезонне промерзання; не рівномірно відтавання конструктивних шарів дорожнього одягу; динамічне і статичне вплив транспортного навантаження; втомні зміни матеріалів конструкції.

    Раніше були виконані роботи по диференціюванню режими роботи системи «робочий шар земляного полотна - дорожній одяг» [5] і систематизації принципи і методи ремонту автомобільних доріг, для отримання


    Ключові слова: ПОКАЗНИКИ ЯКОСТІ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ /POWER QUALITY INDICATORS /індукційні печі /INDUCTION FURNACES /ВІДХИЛЕННЯ нАПРУГИ /VOLTAGE DEVIATION /MEASURING POWER QUALITY /ЯКІСТЬ ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ /POWER QUALITY

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити