Методи та засоби керування режимами систем електропостачання потужних дугових сталеплавильних печей

Размещено на http://www.allbest.ru

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОДИНАМІКИ

УДК 621.365.2

Методи та засоби керування режимами систем електропостачання потужних дугових сталеплавильних печей

Спеціальність 05.09.03 - електротехнічні комплекси та системи

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора технічних наук

Гудим Василь Ілліч

Київ 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі теоретичної та загальної електротехніки Національного університету “Львівська політехніка” Міністерства освіти і науки України.

Захист відбудеться “11” грудня 2002р. об 11- 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.187.01 в Інституті електродинаміки НАН України за адресою: 03680, Київ - 57, проспект Перемоги, 56, тел. 456-91-15.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту електродинаміки НАН України за вищевказаною адресою.

Автореферат розісланий “23” 10. 2002р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради В.С. Федій

сталеплавильний піч електромагнітний

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Вступ. У світовому масштабі майже 20% виробленої електроенергії витрачається на електротехнологічні процеси, при цьому випуск електросталі досяг 27% світового обсягу виробництва. Україна у 2000 році за обсягом виробництва сталі посідала сьоме місце серед країн світу з розвиненою металургією. Собівартість електросталі знижується зі зростанням місткості дугових сталеплавильних печей (ДСП), їх технічної та технологічної досконалості.

Потужні електричні дуги ДСП викликають великий рівень гармонік у струмах систем електропостачання (до 30%), крім того, їх динамічні вольт-амперні характеристики та опір можуть стохастично змінюватись. Додаткові втрати активної потужності від цього в мережах електропостачання загального користування оцінюються сотнями мільйонів доларів США на рік. Струми вищих гармонік призводять до додаткового нагрівання та погіршення експлуатаційних показників силового електрообладнання, викликають завади у системах телекомунікацій, керування, телевимірювання і контролю, що призводить до збоїв їх функціонування, чи відмови. Вказані гармоніки струмів за допомогою резонансних фільтрів із фіксованою частотою поглинання обмежуються недостатньо, особливо під час зміни частоти напруги живлення чи параметрів силового електрообладнання фільтрів. У цьому випадку відбувається зміна частотних характеристик як фільтрів, так і систем електропостачання, що призводить до посилення струмів певних частот у системах живлення.

Технологічні комутації пічних трансформаторних агрегатів (ПТА) потужних і надпотужних ДСП, кількість яких досягає 30…35 на добу, супроводжуються 5-7 кратними амплітудами струмів вмикання у первинних обмотках пічних трансформаторів (ПТ) і є руйнівними як для трансформаторів, так і батарей конденсаторів та вимикачів. Через це в системах електропостачання діючої ДСП-100 термін експлуатації силових трансформаторів скорочується у 2-2,5 рази і значно погіршується технічний стан ПТА та вимикачів, що викликало значні економічні збитки. Використання увімкнених послідовно з ПТА буферних реакторів дозволяє обмежити струми вмикання лише до величини, рівної струмам експлуатаційних коротких замикань. За наявності фільтрів вищих гармонік струмів з фіксованою частотою поглинання чи батарей конденсаторів у системах електропостачання ДСП такі вмикання супроводжуються довготривалими коливними процесами з наростанням амплітуд струмів конденсаторних батарей до 4-6 кратних від номінальних.

Для оцінки ефективності розроблених засобів керування квазіусталеними і комутаційними режимами систем електропостачання ДСП і виявлення небезпечних режимів експериментальні дослідження таких комплексів із використанням сучасної вимірювальної та реєструючої апаратури вимагають великих затрат часу( від кількох місяців до року і більше). Дослідження на діючих ДСП часто призводять до відхилень від технологічних карт, а деякі, через небезпеку для силового електрообладнання, не можливо виконати.

Актуальність теми. Для забезпечення електромагнітної сумісності і комута-ційної надійності систем електропостачання потужних ДСП та врухування випадкової зміни їх динамічних характеристик необхідно було вдосконалити моделі дуги ДСП, методи та засоби керування режимами систем електропостачання безпосередньо під навантаженням. Необхідно було також розробити нові методи та засоби обмеження струмів вмикання ПТА до безпечних для силового електрообладнання. Тому розвиток теорії систем електропостачання ДСП та розробки на цій основі адекватних математичних моделей і засобів керування квазіусталеними та комутаційними режимами таких систем є актуальною науково-прикладної проблемою, вирішення якої має важливе значення для розвитку промисловості.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дана робота виконувалася за програмою “Енергокомплекс” на 1986-90 рр. (завдання РН.01.13.Ц.21), за координаційним планом на 1986-90 рр. Наукової Ради АН УРСР за комплексною програмою “Наукові основи електроенергетики” (шифр 1.9.2.2.2.23), за Всесоюзною програмою з проблем “Енергія” і в відповідності з Постановою ЦК КПРС і РМ СРСР №195-70 від 7.02.1986 р. “Розвиток ядерної і термоядерної енергетики”, за програмою Держкомітету України з науки та технологій “Енергія”, науковий напрям “Ресурсозбереження”, за завданням 04.11.05.00/009-95 комплексного проекту 04.11.06/001-к-95 програми 4.11 Держкомітету України з питань науки, техніки і промислової політики, за темами: “Автоматизована система контролю якості та раціонального використання електроенергії” (№ ДР 0193U040337) (здобувач відповідальний виконавець). “Розробка математичного забезпечення та комплексне налагодження автоматизованої системи контролю якості електричної енергії” (№ ДР 0195U026767) (здобувач відповідальний виконавець); за господарським договором №4182 1987 р. з Донецьким металургійним заводом “Исследование качества электрической энергии на границе раздела завод-энергосистема и в узлах нагрузки, определение ущерба от снижения качества электроэнергии, разработка устройства для улучшения качества электроэнергии и снижения ущерба” (№ДР 01850049069) (здобувачу належить розробка моделей та дослідження режимів фільтрування гармонік); за госпдоговором №4571 1989 р. з Донецьким металургійним заводом “Разработка мероприятий по повышению надежности работы электрооборудования, улучшение качества электроэнергии, снижение перенапряжений и бросков токов намагничивания в системе электроснабжения дуговых сталеплавильных печей” (№ДР 01870066771) (здобувачу належить дослідження режимів, обробка і аналіз результатів та розробка рекомендацій); за госпдоговором №4754 1990 р. з Інститутом ядерної фізики Сибірського відділення АН СРСР (№ ДР 01880086669) (здобувачу належить розробка моделей, дослідження та аналіз результатів).

Мета та задачі досліджень. Метою роботи є розвиток теорії систем електропостачання дугових сталеплавильних печей, розробка на цій основі методів та засобів керування квазіусталеними і комутаційними режимами та формування адекватних математичних моделей таких систем для забезпечення їх електромагнітної сумісності і комутаційної надійності.

Для досягнення поставленої мети потрібно було вирішити такі задачі, як:

- аналіз режимів систем електропостачання дугових сталеплавильних печей та існуючих методів і засобів для забезпечення електромагнітної сумісності та комутаційної надійності таких систем;

- розвиток і вдосконалення моделі дуги ДСП змінного струму із врахуванням випадкової зміни її динамічної вольтамперної характеристики та опору;

- розвиток методу контурно-вузлових координат для систем електропостачання дугових сталеплавильних печей, розробка математичних моделей структурних елементів і систем електропостачання дугових сталеплавильних печей із врахуванням нелінійних взаємоіндуктивних зв'язків та удосконалення процесу цифрових моделей аналізу режимів таких систем;

- розвиток теорії та розробка моделі керованих фільтрів вищих гармонік струмів з урахуванням динамічних параметрів магнітної системи;

- розвиток методів та удосконалення засобів обмеження струмів вмикання пічних трансформаторів на основі узагальненого аналізу квазіусталених і комутаційних режимів запропонованої системи електропостачання дугової сталеплавильної печі;

визначення характеристик силового електрообладнання керованого фільтра та пристрою керування комутаціями.

Об'єктом дослідження є квазіусталені та комутаційні режими систем електропостачання потужних дугових сталеплавильних печей.

Предметом дослідження є системи електропостачання потужних дугових сталеплавильних печей, які додатково містять керований фільтр вищих гармонік струмів та пристрій керування комутаціями пічних трансформаторів.

Методи досліджень. Під час вирішення поставлених задач у дисертації використовувалися: експериментальні методи дослідження макетного взірця керованого фільтра вищих гармонік струмів; аналітичний метод для отримання залежностей частоти поглинання фільтра й добротності від величини додаткової індуктивності й резистора у контурі додаткової обмотки фільтрового реактора та частотних характеристик систем електропостачання ДСП з керованим фільтром; методи формул диференціювання назад (ФДН) та Ньютона для інтегрування нелінійних систем жорстких диференційних рівнянь електромагнітного стану систем електропостачання ДСП; метод комплексних амплітуд та лінеаризації характеристик нелінійних елементів для розрахунку нульових наближень координат квазіусталених режимів систем електропостачання ДСП; сукупність методів Ньютона, простої ітерації та хорд для розв'язання систем нелінійних трансцендентних рівнянь; перетворення Фур'є для обробки результатів моделювання коливних процесів систем електропостачання ДСП; методи теорії ймовірностей для моделювання дуги змінного струму.

Наукова новизна одержаних результатів:

- розвинено теорію моделювання дуг змінного струму із врахуванням особливостей форми та випадкової зміни її динамічної вольт-амперної характеристики;

- вперше розроблено метод контурно-вузлових координат для електромагнітних кіл систем електропостачання дугових сталеплавильних печей, розділених через магнітні зв'язки на дві та три підсистеми;

- на єдиній методологічній основі сформовано раніше невідомі математичні моделі систем електропостачання дугових сталеплавильних печей у контурно-вузлових координатах із використанням методу формул диференціювання назад;

- модифіковано математичну модель системи електропостачання дугових сталеплавильних печей у вузлових координатах із врахування нелінійних взаємоіндуктивних зв'язків;

- розвинено теорію керованого фільтра вищих гармонік струмів та розроблено математичну модель такого фільтра;

- вперше отримано частотні й енергетичні характеристики керованого фільтра в залежності від параметрів додаткового активного опору та індуктивності.

Практичне значення одержаних результатів: На основі виконаних досліджень розроблено нові технічні засоби, які забезпечують керування квазіусталеними та комутаційними режимами систем електропостачання потужних і надпотужних ДСП, новизна яких підтверджена патентами України та цифрові моделі і програмні комплекси для вирішення різноманітних технічних задач. В тому числі:

- запропонований метод керування режимами вмикання дозволяє відстроїти комутаційні координати режимів від аварійних і вибрати оптимальні уставки захистів силового електрообладнання;

- керований фільтр вищих гармонік струмів дозволяє безпосередньо під навантаженням змінювати частоту поглинання й добротність, а також значно прискорює згасання вільних складових перехідних процесів після вмикання пічного трансформатора та фільтра;

- запропонований пристрій керування комутаціями дозволяє зменшити амплітуди струмів вмикання пічних трансформаторних агрегатів до 5% від номінального значення;

- підвищення надійності систем електропостачання ДСП за рахунок керування режимами вмикання пічних трансформаторних агрегатів дозволяє збільшити міжремонтні інтервали та зменшити обсяги ремонтних робіт силового електрообладнання і скоротити витрати на його експлуатацію;

- розроблений алгоритм прямого формування математичних моделей систем електропостачання ДСП у контурно-вузлових та вузлових координатах із врахуванням взаємоіндуктивних зв'язків дозволяє автоматизувати процес формування рівнянь стану та спростити процеси розрахунків квазіусталених та перехідних режимів систем електропостачання;

- методами моделювання показано, що причиною масових пошкоджень конденсаторів БСК, призначених для компенсації реактивної потужності в системах електропостачання ДСП, є неузгодженість режимів вмикання пічних трансформаторів, яка супроводжується багатократним збільшенням амплітуд струмів БСК та фільтрокомпенсаторів;

- розроблені цифрові моделі та створені програмні комплекси використовуються Лвіським заводом “автонавантажувач” ЛАНТ, проектним інститутом “Укрзахідсільенергопроект”, Західною електроенергетичною системою та Донецьким металургійним заводом, а також для виконання науково-дослідних робіт кафедрою теоретичної та загальної електротехніки Національного університету “Львівська політехніка”, а матеріали дисертації - у навчальному процесі в лекційних курсах та практичних заняттях.

Особистий внесок здобувача у розробку нових наукових результатів, які виносяться на захист:

- розробка методу контурно-вузлових координат та відповідних математичних моделей систем електропостачання дугових сталеплавильних печей; розвиток теорії моделювання дуги змінного струму ДСП із врахуванням випадкової зміни її динамічної вольтамперної характеристики; розвиток теорії керованого фільтра вищих гармонік струмів та його математична модель; нові технічні рішення, призначені для забезпечення електромагнітної сумісності ДСП з системами електропостачання; результати досліджень режимів системи електропостачання ДСП-100 із керованим фільтром вищих гармонік струмів; результати досліджень системи електропостачання ДСП-100 із пристроєм керування комутаціями.

У друкованих працях, опублікованих у співавторстві, особисто здобувачу належить: [2] - планування та оброблення експериментів; [5] - розробка методу та формування моделі; [8] - розробка методології формування моделі; [10 - 14, 25] - планування й виконання математичних експериментів та оброблення результатів; [5, 8, 34] - методологія формування рівнянь стану; [8] - формування математичної моделі на базі методу ФДН та тестування моделі з параметрами системи електропостачання ДСП; [10]- - формування моделі дуги, виконання математичних експериментів; [13] - розроблення рекомендацій з енергоощадності; [14] - аналіз роботи керованого фільтра; [15, 17] - виконання досліджень, оброблення та аналіз результатів; [16] - оброблення експериментів та формування висновків; [18, 20] - виконання досліджень та обробка результатів; [21, 34] - дослідження, аналіз і узагальнення результатів; [22, 23] - дослідження та аналіз результатів; [24, 33] - розробка методології; [25, 26] - розробка методології, формування рівнянь та аналіз результатів; [28] - розробка принципу симетрування; [29] - розробка структури фільтра; [30] - розробка принципу вмикання та пристрою; [32] - дослідження, аналіз результатів; [35] - дослідження і аналіз результатів; [36] - обробка та узагальнення результатів.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідалися, обговорювалися і отримали позитивний відгук на симпозіумах “Математичні методи в електроенергетиці” Закопане (ПНР), 1988 і 1993 рр.; 2-й Всесоюзній науково-технічній конференції “Создание комплексов электротехнического оборудования высоковольной, преобразовательной, сильноточной и полупроводниковой техники”. Москва, ВЭИ, 1990 р.; 5-й Всесоюзній науково-технічній конференції “Проблемы преобразовательной техники”, Київ, 1991 р.; 3-й Всесоюзній конференції “Проблемы нелинейной электротехники”, Київ, 1992 р.; International 93 conference AMSE “Applied Modelirung & Simulation”. Lviv (Ukraine), 1993 р.; 3-й і 4-й Міжнародних наукових конференціях “Ефективність та якість електропостачання промислових підприємств” Маріуполь (Україна), 1994 і 2000 рр.; I-й, 2-й і 3-й Міжнародних конференціях “Математичне моделювання в електротехніці, електроніці та електроенергетиці” Львів (Україна), 1995, 1997 і 1999 рр.; “1-а Міжнародна школа моделювання” Алушта (Крим), 1996 р.; Міжнародна конференція з моделювання і симулювання. AMSE-2001 Львів (Україна), 2001 р.; 2-а Міжнародна конференція “Електромагнітна сумісність потужних споживачів” Зелена Гура (Польща), 2001 р. Робота у повному обсязі доповідалася на наукових семінарах “Електротехнологічні комплекси та системи” Інституту електродинаміки НАН України, “Математичне моделювання і обчислювальні методи” Фізико-механічного інституту НАН України та на семінарі енергофакультету Донецького національного технічного університету, де отримала позитивну оцінку.

Публікації. Результати дисертації відображені у 50 основних наукових працях, у тому числі 30 статтях (27 із яких у фахових наукових виданнях), 11 тезах і матеріалах доповідей на міжнародних конференціях, 8 патентах України та 1 авторському свідоцтві СРСР на винаходи.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, шести розділів, загальних висновків, списку використаної літератури та додатків. Загальний обсяг роботи становить 341 сторінку, у тому числі 292 сторінки основного тексту, 86 рисунків, 28 таблиць, 3 додатки та список використаних джерел з 212 найменувань.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована необхідність проведення досліджень, сформульовані мета й задачі досліджень, дана анотація наукових результатів, отриманих автором, наведені дані про практичне значення результатів роботи, апробацію й публікації.

У першому розділі наведено огляд наукових публікацій вітчизняних і зарубіжних авторів із проблеми електромагнітної сумісності (ЕМС) та надійності електропостачання надпотужних ДСП, зумовленої технологічними комутаціями. З метою забезпечення ЕМС актуальною є задача обмеження струмів вищих гармонік в системах електропостачання ДСП, які проникають у мережі споживачів, чутливих до гармонік. У більшості країн світу живлення надпотужних ДСП здійснюють за радіальними схемами з використанням індивідуальних засобів компенсації реактивної потужності, зокрема СТК та швидкодійних синхронних компенсаторів.

У табл.1 наведена порівняльна характеристика систем електропостачання ДСП провідних країн світу у галузі електрометалургії. Напруга внутрішнього електропостачання знаходиться у межах 10-110 кВ, а зовнішнього 50-330 кВ.

Аналіз літературних джерел показує, що за рахунок використання одночасно технічних засобів та організаційних заходів не у повній мірі забезпечуються вимоги стандартів та інших нормативних документів щодо ЕМС таких комплексів.

Проблема комутаційної надійності електропостачання потужних ДСП через пошкодження силового електрообладнання виникла порівняно недавно, тому на даний час ще не розроблено ефективних засобів для її розв'язання.

У другому розділі розглянуто математичні моделі структурних елементів систем електропостачання (трансформаторів і автотрансформаторів, реакторів із додатковими обмотками, електричних дуг змінного струму та фільтрів вищих гармонік струмів). Математичні моделі структурних елементів систем електропостачання ДСП сформовано із врахуванням діапазону зміни характеристик нелінійних елементів, що дозволяє використовувати ці моделі для дослідження режимів глибоких насичень електромагнітних апаратів та інших пристроїв.

Математична модель трифазного реактора з додатковою обмоткою враховує характеристики намагнічування за основним магнітним потоком, а потоки розсіювання моделюються еквівалентними індуктивностями постійної величини.

Математична модель керованого фільтра (КФ) із врахуванням моделі реактора з додатковою обмоткою в загальному випадку у векторній формі записується

Під час моделювання квазіусталених режимів систем електропостачання ДСП визначальною є математична модель дуги змінного струму. Точне відображення ДВАХ дуги можна отримати за рахунок використання для її апроксимації сплайн-функції, яка формується на основі масивів координат, заданих у табличній формі.

Основним недоліком сплайн-апроксимації ДВАХ дуг є потреба багаторазового перерахування коефіцієнтів полінома та необхідність зберігання великої кількості масивів координат вузлів характеристик, особливо на стадії розтоплювання металів, який дедалі відчутніший при великій кількості вузлів на характеристиці.

Недоліком такої апроксимації також є труднощі відтворення випадковості форми ДВАХ без точного задання координат вузлів характеристики та жорсткого фіксування крайніх значень струмів характеристик, які є координатами вузлів.

З цього погляду ефективнішим є моделювання динамічних характеристик дуг за допомогою кусково-аналітичних функцій.

Такий підхід використано у даній роботі, де динамічна залежність між напругою та струмом дуги описується сукупністю інтегрального синуса, колового синуса та оберненого тангенса.

У цьому випадку рівняння апроксимації ДВАХ дуги запишеться у вигляді

Під час моделювання використовується динамічний опір дуги, як похідна напруги дуги (2) за струмом, який запишеться у вигляді

Якщо моделюється усереднена ДВАХ дуги, то наведені вище коефіцієнти визначаються один раз і використовуються на весь період моделювання. На рис.1,а наведено сімейство динамічних характеристик дуг в іменованих одиницях, отриманих з використанням виразу 2 для стадії розтоплення металу на інтервалі двадцяти періодів промислової частоти.

Вебер-амперні характеристики електромагнітних апаратів, описуються кусково-аналітичними функціями, що у порівнянні з кусково-лінійними не вимагають спряження розв'язань системи рівнянь у точках злому характеристик. Для забезпечення співпадіння реальної та апроксимованої характеристик використовується степеневий поліном із непарними показниками степеня, який має вигляд:

На рис. 1,б наведено апроксимовані вебер-амперну характеристику за допомогою рівняння (5) та динамічну індуктивність трансформатора. Для забезпечення необхідної точності характеристика намагнічування трансформатора на повному інтервалі зміни струму та потокозчеплення описується рівняннями:

Перший коефіцієнт визначається з рівняння (6) за умови, що та, тобто . Коефіцієнт визначається з рівняння (8) за відомими значеннями струмів та потокозчеплень на ділянці (4,5) характеристики (рис. 5) , де - значення струмів у точках 2, 4 та 5 характеристики (рис.1).

Спряження окремих ділянок характеристики намагнічування у вузлах стиків здійснюється шляхом прирівнювання значень апроксимуючих функцій та їх перших похідних, в результаті чого утворюється система рівнянь.

Для визначення решти коефіцієнтів апроксимуючого полінома рівняння у векторній формі остаточно записується

Динамічна індуктивність, яка використовується в подальших розрахунках, визначається як .

У третьому розділі наведено математичні моделі систем електропостачання ДСП із засобами керування режимами у контурно-вузлових та вузлових координатах. Традиційно, залежно від структури розрахункової схеми, математичні моделі систем електропостачання ДСП формуються у контурних чи вузлових координатах. Після отримання вектора невідомих визначаються необхідні координати, наприклад, напруги елементів схеми чи струми певної частини віток. З цього погляду оптимальним є формування математичних моделей систем електропостачання ДСП у змішаному координатному векторі на базі неявного методу ФДН із використанням ітераційного методу Ньютона, зокрема, одночасно у контурних та вузлових координатах, тобто у контурно-вузлових координатах, які характеризуються нижчим порядком системи рівнянь ніж у контурних координатах у середньому на 10-12%. Математичні моделі електромагнітних кіл із взаємоіндуктивними зв'язками у вузлових координатах характеризуються найнижчим порядком системи рівнянь.

Математичні моделі у контурно-вузлових координатах сформовано для схем електропостачання, розділених через магнітні зв'язки на дві та три підсистеми.

Для схеми, розділеної на дві підсистеми остаточно математична модель у контурно-вузлових координатах записується у вигляді:

У результаті розв'язання систем рівнянь (10) і (11) отримаємо контурні і вузлові координати електромагнітних кіл, які за допомогою топологічних матриць перераховуються у координати віток. Дана модель є ефективною у випадках необхідності вибору змішаного оптимального вектора координат режимів.

Для багатьох схем електропостачання ДСП оптимальним є метод вузлових координат (вузлових електричних та магнітних напруг), який характеризується найнижчим порядком системи диференційних рівнянь. У даній роботі розроблено алгоритм прямого формування системи рівнянь електромагнітного стану для систем електропостачання ДСП із взаємоіндуктивними зв'язками між вітками розрахункових схем на основі їх матриць та субматриць вузлових сполучень параметрів.

Математична модель систем електропостачання ДСП у вузлових координатах на базі методу ФДН для електромагнітних кіл із взаємоіндуктивними зв'язками між вітками схеми на основі топологічної матриці вузлових сполучень та матриць параметрів лінійних і нелінійних елементів запишеться у вигляді

Після розв'язання рівнянь (12) і (13) отримуємо вузлові напруги електромагнітних кіл, за якими визначаються напруги віток та решта координат режимів електромагнітних кіл систем електропостачання.

На основі наведених моделей сформовано цифрові моделі систем електропостачання ДСП та відповідні програмні комплекси на алгоритмічній мові FORTRAN, які за економічними показниками (швидкодією та підготовкою вхідної інформації) переважають аналогічні моделі у контурних координатах.

У четвертому розділі наведено результати дослідження квазіусталених режимів системи електропостачання потужної ДСП із фільтрокомпенсаторами, які є компонентами СТК.

На рис. 2 наведено графіки кривих струмів системи 220 кВ для випадків збільшення ємностей фільтрових конденсаторів на 5%, та на 10%, звідки видно, що ефективність фільтрування вищих гармонік струму у системі 220 кВ зі збільшенням ємності конденсатора помітно погіршується. У цих випадках наступають режими антифільтрації, тому у струмах системи 220 кВ появляються друга, третя, четверта і п'ята гармоніки величиною до 2% - 3%, за рахунок чого форма струмів спотворюється.

На рис. 3 наведено криві миттєвих значень струмів фільтра п'ятої гармоніки для відхилень ємностей конденсаторів на та , а також для фільтра сьомої гармоніки у разі відхилення ємності на звідки видно, що частотні характеристики цих фільтрів змінюються.

Досліджено також режими системи електропостачання ДСП із некерованими фільтрами на стадії розплавлення шихти за умов точного настроювання фільтрів та для випадку збільшення ємності конденсаторів на (рис. 4). З точно настроєними фільтрами струм системи 220 кВ містить п'яту гармоніку (рис. 5,а), а у разі збільшення ємності конденсаторів частотна характеристика системи електропостачання змінюється, і струм системи 220 кВ містить шосту гармоніку.

Аналогічна ситуація може виникнути у випадку відхилення частоти напруги живлення, що є характерним для режимів енергосистеми України на даний час, через дефіцит активної потужності.

Наведене порівняння наглядно підтверджує, що некеровані фільтри, які є компонентами СТК, за умов відхилення параметрів силового електрообладнання призводять до зміни частотних характеристик системи електропостачання ДСП, і відповідно, до поширення вищих гармонік струмів у систему живлення, тому такі фільтри для систем електропостачання ДСП недостатньо ефективні.

У даній роботі для систем електропостачання ДСП рекомендується керований фільтр, принципова схема якого наведена на рис.5. Основними елементами керованого фільтра є конденсатор постійної ємності та фільтровий реактор (ФР) із додатковою обмоткою, магнітне осердя якого має повітряний проміжок. Експериментально виявлено, що величину повітряного проміжку доцільно вибирати у межах 1,1%-1,5% від довжини середньої лінії магнітного осердя. Це забезпечує достатній взаємоіндуктивний зв'язок між основною та додатковою обмотками, а також необхідну еквівалентну індуктивність реактора і широкий діапазон її регулювання.

Додаткові обмотки фільтрового реактора сполучені зіркою з нульовим виводом до полюсів яких приєднані послідовно сполучені регульовані резистор та індуктивність, які також сполучені зіркою, при цьому нейтралі додаткових обмоток та резистивно-індуктивних елементів між собою можуть бути сполучені.

Основний контур керованого фільтра розрахований на робочу напругу системи електропостачання, а додатковий - на низьку, наприклад 1 кВ. Це дозволяє установлювати в контурі додаткової обмотки фільтрового реактора низьковольтні силові, індуктивності та резистори, які в порівнянні з високовольтними є значно дешевші.

Величина додаткового резистора та індуктивності змінюються ступінчасто, причому ступені розподілені нерівномірно, що дозволяє отримати великий набір значень параметрів цих елементів. Дослідження показали, що таке регулювання є достатньо ефективним.

Резистивний опір змінюється лише у випадках, коли шляхом зміни індуктивності не забезпечується зниження коефіцієнта гармонік струму системи електропостачання до допустимих значень.

Покращення режиму керування фільтром і ефективності обмеження вищих гармонік струмів системи 35 кВ досягається за рахунок пофазного регулювання параметрів резистивно-індуктивних елементів керованого фільтра, використовуючи сполучення нейтралі зірки основного контура фільтра та нейтралі первинних обмоток пічного трансформатора, як показано на рис. 5.

Керування фільтром здіснюється адаптивною системою керування для роботи якої вихідною інформацією є значення коефіцієнта гармонік струмів системи електропостачання 35 кВ та спектр шкідливих частот чи номер гармоніки струму системи з найбільшою амплітудою.

Необхідно зазначити, що залежно від частотних спектрів лінійних струмів системи електропостачання 35 кВ параметри вказаних елементів у кожній фазі додаткових контурів фільтрового реактора можуть відрізнятися.

Керування фільтром може бути здійснене у темпі технологічного процесу за рахунок використання програматора, який на підставі інформації про технологічні стадії, формує команди для вмикання у контури додаткових обмоток фільтрового реактора відповідних, наперед заготовлених, значень параметрів резистивно-індуктивних елементів.

У даному випадку параметри резистивно-індуктивних елементів у контурах додаткових обмоток можуть вибиратися однакові. Враховуючи неоднаковість протікання технологічних процесів та, відповідно розподілу частот струмів системи електропостачання, різні значення параметрів вимагають додаткової системи корегування.

За рахунок БСК забезпечується збільшення амплітуди струмів першої гармоніки дуг печі приблизно на 5%-6% у порівнянні з живленням ДСП без БСК. Використання керованого фільтра дозволяє збільшити струм печі за рахунок компенсації реактивної складової струму навантаження приблизно на 15%-20% з одночасним збільшенням напруг дуг.

Дослідження коливань напруг 35 кВ та струмів дуг і системи 220 кВ дозволили виявити найбільші значення амплітуд огинаючих координат режимів системи електропостачання ДСП та переважаючі амплітуди субчастот.

Періодичні короткі замикання електродів на шихту викликають амплітуди струмів дуг печі, які перевищують номінальні значення у 2,1 - 2,47 рази, викликаючи відповідні викиди амплітуд струмів системи електропостачання на інших рівнях напруг, які перевищують номінальні значення у 2,53 рази. У БСК, приєднаних до шин пічної підстанції, викиди амплітуд струмів перевищують номінальні в 1,92 рази, що необхідно враховувати під час їх експлуатації.

Коливання напруг системи 35 кВ відбуваються з частотами 3-41 Гц, причому на частоті 39 Гц середня амплітуда напруги коливання становить 1,8% від номінальної, а з частотами до 20 Гц розмах амплітуд напруги не перевищує 0,15 %.

Частотний діапазон коливання струмів знаходиться у межах від 1 до 39 Гц із розмахом амплітуд від 18,4% до 36%. Слід відзначити, що найменші амплітуди (17%-22%) коливань струмів із частотами 5-14 Гц мають місце в системі електропостачання з фільтрами п'ятої й сьомої гармонік, приєднаними до додаткової обмотки регулювального автотрансформатора. Коливання струмів системи електропостачання 35 кВ з амплітудою (30%-36%) відбуваються за наявності керованого фільтра вищих гармонік струмів.

Аналогічні результати отримано для струмів системи 220 кВ, де коливання струмів відбуваються переважно на частотах від 3 Гц до 14 Гц , а в окремих фазах - 37 Гц - 39 Гц, при цьому розмах амплітуд струмів під час коливань досягає 33%.

Вказані частоти коливань струмів систем електропостачання 35 кВ та 220 кВ визначаються частотами коливань напруг та струмів дуг ДСП, а середні значення амплітуд струмів дуг залежать від сукупності силового електрообладнання.

Частота коливання напруг дуг знаходиться у діапазоні від 8 Гц до 37 Гц з розмахом амплітуди від 13% до 17% від амплітуди основної гармоніки, а переважаюча частота коливання напруг дуг становить 18 Гц.

Аналізуючи отримані результати видно, що БСК приєднані до шин 35 кВ забезпечують номінальне значення струмів та напруг дуг на стадії розплавлення металу. Середні амплітуди коливних напруг системи 35 кВ не перевищують 1,7%, що не перевищує меж, передбачуваних вимогами Державного стандарту. Необхідно відзначити, що коливання з частотами 8-39 Гц практично неможливо зменшити за допомогою СТК. Подібні коливання можуть бути послаблені за рахунок використання активних фільтрів, що вимагає детальних досліджень, які не передбачені у даній роботі.

У п'ятому розділі розглянуто результати дослідження режимів вмикання силового електрообладнання системи електропостачання потужної ДСП.

Досвід експлуатації системи електропостачання ДСП-100 показав, що багаторазові технологічні комутації ПТА супроводжуються складними електромагнітними процесами, які є причиною скорочення терміну експлуатації системного трансформатора більше ніж у два рази і значного зниження надійності електропостачання ДСП.

Шляхом математичного моделювання виявлено граничні значення координат режимів вмикання ПТА з опорами короткого замикання системи 220 кВ рівними 11,2 та 23 Ом, які, залежать від структури схеми зовнішнього електропостачання ДСП і відповідають найбільшому та найменшому значенням потужності короткого замикання у точці приєднання системного трансформатора.

На рис. 6 наведено криві миттєвих значень струмів систем 220 і 35 кВ, первинних обмоток пічного трансформатора та БСК після вмикання ПТА з опором системи 220 кВ, рівним 23 Ом на інтервалі двадцяти періодів промислової частоти.

Унаслідок паралельного резонансу між БСК та системою живлення після вмикання ПТА амплітуда струму БСК зростає від 2,15 до 4,89 кратного номінального значення. Аналіз наведених кривих показав, що між БСК та системою електропостачання має місце резонанс струмів на частотах 250 або 300 Гц, залежно від опору системи. Частотний аналіз струмів силового електрообладнання системи електропостачання ДСП-100 показує, що між системою електропостачання та фільтрами має місце резонанс на четвертій гармоніці для обох значень опору короткого замикання системи.

Амплітуди струмів вищих гармонік системи електропостачання і БСК чи фільтрів коливаються з частотами від 1,5 Гц (система - БСК) до 8 Гц (система - Ф3). Амплітуди струмів 4-ї гармоніки системи електропостачання з фільтрами п'ятої й сьомої гармонік коливаються з частотою 2 Гц...4 Гц з кратністю амплітуд струмів у фільтрі сьомої гармоніки до 3,3.

Аналіз струмів систем 220 кВ і 35 кВ показав, що низькочастотні коливання відбуваються між контурами фільтрів та системи 35 кВ, включаючи системний трансформатор. Разом з тим у струмі системи 35 кВ амплітуда переважаючої гармоніки коливається із низькою частотою від 3 до 8 Гц.

Як видно із рис. 6 БСК практично не впливає на швидкість згасання амплітуди струму первинної обмотки пічного трансформатора. Моделювання стаціонарного режиму системи електропостачання ДСП з БСК і піднятими електродами печі та опором системи 11,2 Ом, показало, що струми БСК містять лише шосту гармоніку. Це говорить про те, що модуляція амплітуд струмів БСК та фільтрів викликана динамічними процесами насичення магнітних кіл трансформаторів і, відповідно, зміни динамічних параметрів індуктивностей електромагнітних апаратів.

Паралельно сполучені система електропостачання та БСК чи один із фільтрів струмів вищих гармонік утворюють двочастотний коливний контур з інтервалом резонансних частот 200-300 Гц. Режими вмикання ПТА з приєднаними до шин пічної підстанції одночасно двома фільтрами чи БСК і одним із фільтрів є значно небезпечніші ніж з одним фільтром. Показовим є паралельне сполучення БСК і фільтра струму п'ятої гармоніки, в якому перша амплітуда перевищує номінальне значення у 7,75-8,1 рази. Разом з тим через БСК і фільтр п'ятої гармоніки замикаються струми четвертої, п'ятої і сьомої гармонік, при цьому у систему 220 кВ проникають струми четвертої чи сьомої гармонік.

Результати досліджень режимів вмикання пічних трансформаторів з приєднаними до шин пічної підстанції керованого фільтра наведено у таблиці 2.

Технологічні комутації ПТА згасають на інтервалі десятків секунд, ускладнюючи електромагнітні процеси в системі електропостачання та фільтрах, а амплітуди струмів БСК довготривало перевищують номінальні у 2 і більше рази.

Значення найбільших кратностей координат режимів системи електропостачання після вмикання ПТА за наявності керованого фільтра струмів вищих гармонік не перевищує чотирикратного номінального значення. Разом з тим друга амплітуда струму системи електропостачання 35 кВ після вмикання ПТА та увімкненої індуктивності у контур додаткової обмотки перевищує першу на 3%...5%. Вмикання ПТА з приєднаним до шин пічної підстанції керованим фільтром доцільно здійснювати з увімкненим резистивним опором у контур додаткової обмотки фільтрового реактора, чим забезпечується обмеження амплітуд струмів БСК.

Наявність індуктивності у контурі додаткової обмотки супроводжується значним зростанням другої амплітуди струму після вмикання та субгармонійними коливаннями напруги БСК, струму системи 35 кВ та фільтра з частотою 5 Гц, а з увімкненими активно-індуктивними елементами - субгармонійні коливання струмів основного та додаткового контурів керованого фільтра й систем 35 кВ та 220 кВ відбуваються з частотою 10-14 Гц, які поширюються у систему 220 кВ.

Аналіз методів та засобів для обмеження струмів вмикання ПТА показав, що використання струмообмежувальних реакторів дозволяє обмежити амплітуди струмів вмикання до величини експлуатаційного короткого замикання, тому значно ефективнішим є застосування пристроїв керування комутаціями (ПКК) з комплексним використанням силового електрообладнання.

Схема одного з ПКК наведена на рис.7, де від електроенергетичної системи (ЕЕС) через системний трансфор-матор (ТС), вимикач Q1, регулювальний автотрансформатор (АТ) та ПТ живить-ся ДСП. Автотрансформатор доповне-ний додатковою обмоткою, виводи якої через вимикач Q2 сполучені з виводами вторинної обмотки збуджувального трансформатора (ТЗ), чи безпосередньо до шин окремого джерела живлення (ОДЖ), напруга якого є нижча ніж на шинах пічної підстанції. Під час технологічного процесу роз'єднують вимикачем Q2 контур, що утворюється збуджувальним трансформатором (ТЗ) і додатковою обмоткою АТ, а вимикачем Q3 приєднується фільтр вищих гармонік струмів, який може бути настроєний на п'яту чи сьому гармоніки. Струм третьої гармоніки замикається у трикутнику, утвореному додатковою обмоткою АТ. ТЗ призначений для погодження напруг та фаз ОДЖ і додаткової обмотки АТ, яку доцільно виготовляти напругою 6 чи 10 кВ, потужністю 20-25% від номінальної потужності ПТА.

Блок керування вимикачами (БКВ) забезпечує в автоматичному режимі задану послідовність комутацій вимикачів під час вмикання та вимикання пічного трансформатора, запобігаючи помилкові дії оперативного персоналу шляхом блокування неправильних операцій.

На рис. 8 наведено осцилограму режиму вмикання БСК до шин пічної підстанції ДСП-100 під час технологічного процесу та графік кривої струму, отриманий методом комп'ютерного симулювання звідки видно, що струм БСК містить шосту гармоніку, а час перехідного процесу триває біля 2,5 періодів промислової частоти. Різниця величин перших амплітуд пояснюється невідповідністю умов замикання контактів вимикача, тобто одночасного замикання всіх полюсів вимикача.

Кратність струмів вмикання фільтрів пропорційна ємності їх конденсаторних батарей і потужності короткого замикання системи, а час згасання перехідного процесу - індуктивностям фільтрового реактора та системи живлення.

Результати симулювання режимів вмикання керованого фільтра струмів вищих гармонік наведено у таблиці 3, де: - найбільше значення амплітуди відповідної координати безпосередньо після вмикання керованого фільтра, виражене у відносних одиницях до номінальних значень; tп/п - час тривання перехідного процесу від моменту вмикання до усталення процесу; f - частота вільних коливань під час перехідного процесу; - амплітудні значення відповідних координат усталеного режиму після комутацій, виражені у відносних одиницях до номінальних значень. Вмикання фільтра виконано у моменти часу, які відповідають умовам виникнення найбільших амплітуд струмів, що дозволяє виявити їх граничні значення.

Аналіз отриманих результатів показує, що амплітуда струму вмикання, тривалість перехідного процесу та частота вільних коливань залежать від параметрів елементів у контурі додаткової обмотки фільтрового реактора.

Найбільша амплітуда струму вмикання керованого фільтра виникає у разі замкнення виводів додаткових обмоток фільтрового реактора, а процес найшвидше згасає - з резистором у цьому контурі.

Забезпечивши попереднє повне збудження магнітної системи ПТА, за рахунок точного погодження коефіцієнтів трансформації, найбільша амплітуда струму вмикання серед трьох фаз первинних обмоток ПТА дорівнює 0,4% від номінального значення, яка є менша від амплітуди вільного ходу, значення якої дорівнює 2,6%.

У шостому розділі наведено результати дослідження режимів системи електропостачання потужної ДСП (рис. 9), що містить керований фільтр вищих гармонік струмів та пристрій керування комутаціями пічних трансформаторів.

Для оцінки ефективності керованого фільтра методом математичного моделювання отримано енергетичні та частотні характеристики, які дозволяють вибрати ефективні режими й необхідні параметри елементів такого фільтра. На рис. 10 наведено графічні залежності діючого значення струму та величини потужності, яка виділяється у додатковому опорі від величини додаткового опору вираженого у відносних одиницях.

Якщо додатковий опір перевищує еквівалентний активний опір фільтра із замкненими виводами додаткових обмоток у 120 разів, то струм зменшується до 125 А. Найбільша активна потужність 115 кВт виділяється у додатковому опорі тридцяти п'ятикратної величини, а для менше від десятикратних та більше восьми десятикратних значень ця потужність не перевищує 50 кВт.

Розрахунки потужностей у активних опорах фільтрів напругою 35 кВ, які використовуються для СТК надпотужних ДСП місткістю 100 та 200 тонн показують, що з добротностями фільтрів від 20 до 50, які є оптимальними для таких фільтрів, активна потужність становить від 25 кВт до 55 кВт на фазу.

Амплітудно-частотні характеристики комплексу електропостачання ДСП з керованим фільтром, наведеного на рис. 10 виконано для прийнятих параметрів фільтра у діапазоні частот від 5 Гц до 600 Гц.

Збільшення активного опору у 40 разів відносно еквівалентного активного опору фільтра розширює смугу пропускання керованого фільтра у межах 90 Гц, у 80 разів - у межах 120 Гц, а у 120 разів - у межах 200 Гц.

На рис.11,а наведено графічні залежності амплітуд струмів фільтра та системи 35 кВ на інтервалі вказаного діапазону з різними значеннями активного опору та індуктивності у контурі додаткової обмотки фільтрового реактора.

Одночасна зміна додаткового активного опору й індуктивності у всіх фазах, як підтверджують криві наведені на рис.11,а, змінюють частоту поглинання фільтра і розширюють смугу поглинання частоти.

У системі 35 кВ амплітудно-частотні характеристики в залежності від додаткових резистивних та індуктивних елементів мають вигляд наведений на рис. 11,б.

Для регулювання величини індуктивності та активного опору у контурі додаткової обмотки фільтрового реактора вибрано чотири ступені індуктивності та три ступені активного опору. Значення окремих ступеней дозволяють шляхом їх паралельно-послідовного вмикання настроювати фільтр на ширину частотного

спектру у межах двох гармонік. Для підтвердження ефективності керованого фільтра виконано моделювання режиму настроювання на десятому періоді промислової частоти під час розплавлення, для якого на рис. 12 наведено графіки миттєвих значень струмів системи електропостачання 35 кВ.та спектри частот до й після настроювання фільтра.

З метою оптимального використання додаткової (збуджувальної) обмотки АТ під час технологічних процесів рекомендується до неї приєднувати фільтри для поглинання струмів вищих гармонік і одночасної компенсації реактивної складової струму навантаження. З погляду ефективності режимів номінальна напруга додаткової обмотки становить 10 кВ, а потужності БСК дорівнюють 10,6 Мвар.

У таблиці 4 наведено результати дослідження режимів розплавлення металу, з фільтрами п'ятої і сьомої гармонік, приєднаних до додаткових обмоток регулювального АТ. За рахунок компенсації реактивної потужності струм навантаження зменшується приблизно на 9%, при цьому втрати потужності в системі електропостачання 35 кВ - приблизно на 15%.

Режим розплавлення металу у ДСП супроводжується появою парних гармонік струмів, амплітуди яких, як видно із таблиці перевищують непарні. Фільтр п'ятої гармоніки поглинає смугу гармонік від другої до шостої включно. За рахунок сполучення вторинних обмоток системного трансформатора трикутником у систему 220 кВ третя гармоніка майже не проникає. Амплітуди струмів парних гармонік під час трансформації із системи 35 кВ у систему 220 кВ значно послаблюються, а коефіцієнти гармонік струмів 220 кВ становить 1,12% а системи 35 кВ - 4,1%. За наявності фільтра сьомої гармоніки коефіцієнт гармонік струму системи 220 кВ становить 2,2% а системи 35 кВ - 2,1% в основному за рахунок струмів третьої і п'ятої гармонік.

Коефіцієнти гармонік фільтра сьомої гармоніки та додаткових обмоток автотрансформатора досягають 52,3% та 54,2% відповідно, в основному за рахунок третьої та шостої гармонік струмів.

У загальному випадку порівнюючи частотні характеристики системи живлення з фільтрами на п'яту чи сьому гармоніки, приєднаними до шин пічної підстанції чи до додаткових обмоток регулювального автотрансформатора, більш ефективним є приєднання фільтрів на вказані гармоніки до додаткових обмоток. На рис. 13 наведено криві струмів вмикання пічного трансформатора за допомогою ПКК з оптимально вибраним коефіцієнтом трансформації трансформатора, звідки видно, що безпосередньо після вмикання наступає усталений режим.

Коефіцієнти трансформації, яким відповідає різниця напруг між розведеними полюсами вимикача 5%, супроводжується збільшенням струму вмикання первинних обмоток ПТА до 4,7%Ін , різниця у 10% - до 8%Ін, різниця 15% - до 11,6%Ін, а з різниця напруг на 20% викликає практично номінальні значення струмів.

У таблиці 5 наведено результати досліджень процесів вмикання додаткової обмотки до додаткового джерела живлення, де у чисельнику наведено найбільші амплітуди струмів безпосередньо після вмикання, а у знаменнику - найбільші амплітуди струмів через 0,17 С після вмикання.

Вмикання додаткової обмотки ПТА поштовхом супроводжується виникненням амплітуди струму величиною 3594 А, яка перевищує номінальну майже у 2,9 рази, тому для його обмеження рекомендується використовувати тиристорний вимикач.

На рис. 14 наведені струми первинної обмотки збуджувального трансформатора після вмикання тиристорним вимикачем 10 кВ для оптимально вибраних моментів відкриття тиристорів (рис.14,а), та струм однієї із фаз додаткової обмотки пічного трансформатора під час відмови системи керування тиристорного вимикача (рис. 14,б), тиристори якого переходять у режим некерованих вентилів.

Оптимально вибрані кути відкриття тиристорів вимикача забезпечує струми фазних обмоток збуджувального трансформатора у межах 22% від номінального значення струму, оскільки потужність трансформатора вибрана із запасом.

Досліджено режими вмикання фільтрів п'ятої і сьомої гармонік на базі БСК потужністю 10,6 Мвар на напрузі 10,5 кВ до додаткових обмоток регулювального автотрансформатора. Результати аналізу режимів наведено у таблиці 6, де - найбільші амплітудні значення струмів вмикання фільтрів; tп/п - наближений час тривання перехідних процесів від моменту вмикання до установлення періодичного режиму; - частота струму з переважаючою амплітудою; - найбільша амплітуда напруги на фільтрових конденсаторах після вмикання фільтрів.

На всіх рівнях напруг найменші амплітуди струмів мають місце під час вмикання фільтрів п'ятої гармоніки, найбільша кратність яких для БСК потужністю 10,6 Мвар дорівнює 2,78 від номінального значення. Тривалість перехідного процесу вмикання фільтра п'ятої гармоніки становить приблизно 2-3 періоди, а фільтра одинадцятої гармоніки 1,1-1,5 періоду. Найбільша амплітуда струму вмикання фільтра сьомої гармоніки перевищує номінальну у 3,02 рази, а час тривалості перехідних процесів становить 1,5 - 2,5 періодів промислової частоти.

Термін окупності ПКК та керованого фільтра струмів вищих гармонік, як показують виконані розрахунки, не перевищує двох з половиною років.

У додатку наведено 5 актів, 20 таблиць і розрахунки економічної ефективності від впровадження розроблених засобів.

ВИСНОВКИ ПО РОБОТІ

У дисертаційній роботі на основі узагальненого аналізу процесів випадкової зміни динамічних характеристик дуги та електромагнітної сумісності елементів систем електропостачання потужних дугових сталеплавильних печей було розвинено теорію таких систем, розроблено методи, моделі і засоби керування їх квазіусталеними і комутаційними режимами, що у своїй сукупності складає суттєвий внесок у подальший розвиток теорії систем електропостачання потужних технологічних комплексів та обладнання промислових підприємств.

До основних результатів у дисертації належить такі:

1. На основі аналізу відомих методів, технічних рішень та проблем, що мають місце при створенні систем електропостачання потужних дугових сталеплавильних печей (ДСП), обгрунтовано доцільність подальшого розвитку теорії, методів та засобів керування квазіусталеними і комутаційними режимами таких електротехнічних систем. Доведено, що широкий спектр гармонік, генерований потужними дуговими сталеплавильними печами в систему електропостачання, вимагає удосконалення методів, математичних і цифрових моделей для дослідження динамічних режимів таких комплексів, а великі амплітуди струмів вмикання потужних пічних трансформаторів вимагають розробки нових засобів для підвищення електромагнітної сумісності і комутаційної надійності в таких електротехнологічних системах.

...