Ёлкин К. С. Применение установок продольно-емкостной компенсации для повышения коэффициента полезной мощности / К. С. Ёлкин, А.Д. Колосов, С. А. Небогин // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. ‑ 2018. ‑ Т. 57, № 1. ‑ С. 23–30. ‑ DOI: 10.26731/1813-9108.2018.1(57).23-30
10.26731/1813-9108.2018.1(57).23-30
Увеличение мощности рудовосстановительных печей сопровождается значительным повышением величин рабочих токов в электродах при сравнительно медленном росте полезных напряжений, что приводит к резкому возрастанию индуктивной составляющей падения напряжения в электрической цепи печной установки, а следовательно, и понижению ее коэффициента мощности, который на сегодняшний день не превосходит величины 0,7. Невозможность снизить реактивное сопротивление печи печного контура приводит к уменьшению естественного коэффициента мощности рудовосстановительных печей по мере увеличения их мощности и вызывает необходимость применения установок продольно-емкостной компенсации. Применение продольной компенсации вызывает повышение напряжения на шинах потребителя, зависящее от тока нагрузки. Появляется падение напряжения в емкости, направленное противоположно падению напряжения в индуктивности. Значение емкостного сопротивления может быть подобрано таким образом, что модуль вектора вторичного напряжения будет равен первичному напряжению или больше его. При применении установок продольной компенсации возможно автоматическое регулирование напряжения во время изменения нагрузки потребителя. В статье описана возможность работы электропечи РКО-33 с коэффициентом мощности 0,92. Для достижения столь высокого мощностного коэффициента печи требуется частичная компенсация её индуктивного сопротивления посредством последовательного включения конденсаторных батарей УПК в фазы электрической цепи. Суммарная расчетная рабочая мощность конденсаторных батарей УПК определяется из баланса реактивной мощности электропечи.
Статья подготовлена с использованием результатов работ, выполненных в ходе проекта 02.G25.31.0174 «Разработка комплексной ресурсосберегающей технологии и организация высокотехнологичного производства наноструктур на основе углерода и диоксида кремния для улучшения свойств строительных и конструкционных материалов» в рамках Программы реализации комплексных проектов по созданию высокотехнологичного производства, утвержденной постановлением Правительства РФ № 218 от 9 апреля 2010 г.
1. Калантаров П. Л., Цейтлин Л. А. Расчет индуктивностей. Л. : Энергоатомиздат. 1986.
2. Кондратьев В.В., Николаев В.Н. Технологические решения по энергосбережению и снижению капиталоемкости систем газоудаления и газоочистки металлургических производств // Металлург. No. 5. 2014. С. 96.
3. Балакирев С. В., Ёлкин К. С. Опыт совершенствования технологических режимов печей РКО-25 // Перспективы развития производства кремния : сб. докл. Междунар. науч.-техн. конф. Шелехов, 2008. С. 20–21.
4. Шахрай С.Г., Кондратьев В.В., Белянин А.В. Энерго- и ресурсосбережение в производстве алюминия. Иркутск : Издательство ИрГТУ. 2014. 146 с.
5. Берковский А. М., Лысков Ю. И. Мощные конденсаторные батареи. М. : Энергия. 1967.
6. Изучение тепловых и электрических характеристик руднотермических печей для производства кремния / К.С. Ёлкин и др. // Совершенствование технологии и оборудования в производстве кремния и кремнистых ферросплавов : сб. науч. тр. Красноярск. 2013. С. 62–69.
7. Данцис Я. Б., Жилов Г. М. Искусственная компенсация реактивной мощности электропечных агрегатов. Л. : Энергия. 1971.
8. Данцис Я. Б., Жилов Г. М. Ёмкостная компенсация реактивных нагрузок мощных токоприемников промышленных предприятий. Л. : Энергия. 1980.
9. Тобис И. И., Рабинович В. Л. Применение установок продольноёмкостной компенсации реактивной мощности в схемах электропитания ферросплавных печей. // Энергетика черной металлургии : тр. Центроэнергочермета. М., 1970.
10. Красновская И. Г., Рабинович В. Л. Особенности применения устройств продольной компенсации для электропечных установок // Труды МЭИ. 1975. Вып. 218.
11. Правила устройства электроустановок / Минэнерго СССР. М. Энергосервис, 2002.
12. Аппараты для подготовки газов к очистке / Ю.С. Егоров и др. // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : VI Междунар. науч.-практ. конф. Иркутск, 2015. С. 232–235.
13. Нарушения технологического режима плавки кремния и их последствия / А.И. Карлина и др. // Транспортная инфраструктура Сибирского региона : VI Междунар. науч.-практ. конф. Иркутск, 2015. С. 236–243.
14. Новые технологические решения по переработке отходов кремниевого и алюминиевого производств / В.В. Кондратьев и др. // Металлург. No. 5. 2013. С. 92–95.
15. Экспериментальное изучение зависимости температуры плавления кремнезема от удельной поверхности кристаллической фазы SIO2 / К.С. Ёлкин и др. // Наука, техника, инновации. : сб. ст. II Междунар. науч.-техн. конф. Брянск, 2015. С. 263–269.
16. Перспективы применения нанотехнологий и наноматериалов в горно-металлургической промышленности / В.В. Кондратьев и др. // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2010. No. 1. С. 168–174.
17. Исследование электрических характеристик руднотермических электрических печей // Перспективы развития производства кремния : сб. науч. ст. Шелехов, 2011. С. 33–35.
18. Углеродные нанотрубки в производстве металлического кремния / К.С. Ёлкин и др. // Цветные металлы и минералы-2015. Красноярск, 2015. С. 224–225.
19. Электрическая очистка газов производства кремния / К.С. Ёлкин и др. // Транспортная инфраструктура Сибирского региона VI Междунар. науч.-практ. конф. 2015. С. 226–231.
20. Ёлкин К. С. Совершенствование восстановительной плавки кремния // Научно-технический прогресс и повышение качества при производстве кремния : тезисы докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. Иркутск. 1991. С. 2–3.
21. Производство кремния. Справочник металлурга / К. С. Ёлкин и др. СПб. : Изд-во МАНЭБ. 2013. 364 с.