Защита короткой сети руднотермических печей
Ключевые слова:
релейная защита, короткая сеть, магнитное поле, пакет трубошин
Аннотация
Защита от замыканий между трубошинами в коротких сетях руднотермических печей обеспечивается с помощью электрической изоляции. Разрушение изоляции приводит к возникновению дуги, а затем к полному разрушению дорогостоящего шинного пакета. Обрывы в элементах короткой сети вызывают перегрев неповрежденных элементов. В настоящее время аварийные режимы работы короткой сети определяют по косвенным признакам, так как использовать для этих целей токовую защиту нельзя из-за существующих ограничений по количеству трансформаторов тока и месту для их размещения. Авторами разработана токовая защита коротких сетей руднотермических печей от электрических повреждений на одном магнитном трансформаторе тока. Предлагаемая защита проста по конструкции, способна диагностировать обрывы элементов короткой сети и защитить их от замыканий. Место расположения магнитного трансформатора тока относительно шинного пакета определяется на основе моделирования магнитного поля. В статье рассмотрен метод определения составляющих магнитного поля пакета трубошин, позволяющий с погрешностью не более 10% моделировать их в эксплуатационных и аварийных режимах работы.
Литература
1. Данцис Я.Б., Кацевич Л.С., Жилов Г.М., Митрофанов Н.Н., Розенберг В.Л., Черенкова И.М. Короткие сети и электрические параметры дуговых электропечей. М.: Металлургия, 1987, 320 с.
2. Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов руднотермических печей. Л.: Энергия, 1973, 184 с.
3. Смелянский М.Я., Бортничук Н.И. Короткие сети электрических печей. Л.: Госэнергоиздат, 1962, 94 с.
4. Богданов С.П. Расчет руднотермических печей: Метод. указания. СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2011, 38 с.
5. Рожихина И.Д., Нохрина О.И. Конструкции и проектирование дуговых печей: Учебное пос. Новокузнецк: Сибирский государственный индустриальный университет, 2011, 311 с.
6. Семчинов А.М. Токопроводы 6–10 кВ промышленных предприятий. Л.: Энергоиздат, 1981, 88 с.
7. Альтгаузен А.П., Бершицкий М.Д., Смелянский М.Я., Эдемский В.М. и др. Электрооборудование и автоматика электротермических установок. М.: Энергия, 1980, 909с.
8. Засыпкин А.С. Релейная защита трансформаторов. М.: Энергоатомиздат, 1989, 240 с.
9. Чернобровов Н.В. Релейная защита. Изд. 5-е. М.: Энергия, 1974, 680 с.
10. Ершов А.М. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения. Часть 4: Защита электрических сетей и электроустановок напряжением 6–10–110–220 кВ: Учебное пос. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2015, 152 с.
11. Рахимбердинова Д.М., Новожилов А.Н., Новожилов Т.А. Анализ методов определения сопротивлений шинного пакета короткой сети руднотермической печи. – Материалы междунар. науч. конф. «XI Торайгыровские чтения», 2019, т. 4, с. 249–257.
12. Миронова А.Н. Анализ методов определения сопротивлений токоподводов дуговых сталеплавильных печей. – Вестник Чувашского университета, 2017, № 1, с. 137–144.
13. Алиферов А.И., Бикеев Р.А., Горева Л.П., Игнатенко А.Ю. Исследование электрических параметров шихтованных пакетов мощных электротехнологических установок. – Электротехника, электромеханика и электротехнологии. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2014, с. 103–110.
14. Новожилов А.Н., Волгина Е.М., Новожилов Т.А., Волгин М.Е., Рахимбердинова Д.М. Метод моделирования магнитного поля шины с током. – Вестник ПГУ. Серия Энергетическая, 2020, №1, с. 319–326.
15. Новожилов А.Н., Новожилов Т.А., Рахимбердинова Д.М. Моделирование токов при электрических повреждениях в обмотках печного однофазного трансформатора с расщепленной вторичной обмоткой. – Электротехника, 2020, №6, с. 58–63.
16. Волгина Е.М., Новожилов А.Н., Волгин М.Е. Устройство максимальной токовой защиты на магнитном трансформаторе тока с реле типа РЗТВ-1. – Научный обозреватель, 2020, №3(111), с. 33–37.
17. Какуевицкий Л.И., Смирнова Т.В. Справочник реле защиты и автоматики. М.: Энергия, 1972, 344 с.
18. Алексеев В.С., Варганов Б.И., Панфилов Б.И., Розенблюм Р.З. Реле защиты. Л.: Энергия, 1976, 464 с.
19. Басс Э.И., Жданов Л.С. Катушки реле защиты и автоматики. М.: Энергия, 1974, 78с.
#
1. Dantsis Ya.B., Katsevich L.S., Zhilov G.M., Mitrofanov N.N., Rosenberg V.L., Cherenkova I.M. Korotkiye seti i elektricheskiye parametry dugovykh elektropechey (Short networks and electrical parameters of electric arc furnaces). М.: Metallurgiya, 1987, 320 p.
2. Dantsis Ya.B. Metody elektrotekhnicheskikh raschetov rudnotermicheskikh pechey (Methods of ore-thermal furnaces electrical calculations). L.: Energiya, 1973, 184 p.
3. Smelyansky M.Ya., Bortnichuk N.I. Korotkiye seti elektricheskikh pechey (Short networks of electric furnaces). L.: Gosenergoizdat, 1962, 94 p.
4. Bogdanov S.P. Raschet rudnotermicheskikh pechey: Metod. ukazaniya (Calculation of ore-thermal furnaces: Guidelines). SPb.: SPbGTI(TU), 2011, 38 p.
5. Rozhikhina I.D., Nokhrina O.I. Konstruktsii i proyektirovaniye dugovykh pechey: уchebnoye pos. (Structures and design of arc furnaces: a tutorial). Novokuznetsk: Sibirskiy gosudarstvennyy industrial’nyy universitet, 2011, 311 p.
6. Semchinov A.M. Tokoprovody 6–10 kV promyshlennykh predpriyatiy (6–10 kV current distributors of industrial enterprises). L.: Energoizdat, 1981, 88 p.
7. Altgauzen A.P., Bershitsky M.D., Smelyansky M.Ya., Edemsky V.M., etc. Elektrooborudovaniye i avtomatika elektrotermicheskikh ustanovok (Electrical equipment and automation of electrothermal installations). М.: Energiya, 1980, 909 p.
8. Zasypkin A.S. Releynaya zashchita transformatorov (Relay protection of transformers). М.: Energoatomizdat, 1989, 240 p.
9. Chernobrovov N.V. Releynaya zashchita. Izd. 5-ye (Relay protection. 5th Ed.) М.: Energiya, 1974, 680 p.
10. Yershov A.M. Releynaya zashchita i avtomatika v sistemakh elektrosnabzheniya. Ch. 4: Zashchita elektricheskikh setey i elektroustanovok napryazheniyem 6–10–110–220 kV: uchebnoye pos. (Relay protection and automation in power supply systems. Part 4: Protection of electrical networks and electrical installations with a voltage of 6–10–110–220 kV: a tutorial). Chelyabinsk: Izdatel’skiy tsentr YuUrGU, 2015, 152 p.
11. Rakhimberdinova D.M., Novozhilov A.N., Novozhilov T.A. Materialy mezhdunar. nauch. konf. «XI Toraygyrovskiye chteniya» – in Russ. (Proceedings of the international scientific conference «XI To-raigyrov Readings»), 2019, vol. 4, pp. 249–257.
12. Mironova A.N. Vestnik Chuvashskogo universiteta – in Russ. (Bulletin of the Chuvash University), 2017, No. 1, pp. 137–144.
13. Aliferov A.I., Bikeev R.A., Goreva L.P., Ignatenko A.Yu. Elektrotekhnika, elektromekhanika i elektrotekhnologii – in Russ. (Electrical engineering, electromechanics and electrical technologies). Novosibirsk: Izd-vo NGTU, 2014, pp. 103–110.
14. Novozhilov A.N., Volgina E.M., Novozhilov T.A., Volgin M.E., Rakhimberdinova D.M. Vestnik PGU. Energeticheskaya Seriya – in Russ. (Bulletin of PSU. Energy Series), 2020, No. 1, pp. 319–326.
15. Novozhilov A.N., Novozhilov T.A., Rakhimberdinova D.M. Elektrotekhnika – in Russ. (Electrical Engineering), 2020, No. 6, pp. 58–63.
16. Volgina E.M., Novozhilov A.N., Volgin M.E. Nauchnyy obozrevatel’ – in Russ. (Scientific reviewer), 2020, №3 (111), pp. 33–37.
17. Kakuyevitsky L.I., Smirnova T.V. Spravochnik rele zashchity i avtomatiki (Directory of protection and automation relays). М.: Energiya, 1972, 344p.
18. Alekseev V.S., Varganov B.I., Panfilov B.I., Rosenblum R.Z. Rele zashchity (Protection relay). L.: Energiya, 1976, 464с.
19. Bass E.I., Zhdanov L.S. Katushki rele zashchity i avtomatiki (Protection and automation relay coils). М.: Energiya, 1974, 78p.
2. Данцис Я.Б. Методы электротехнических расчетов руднотермических печей. Л.: Энергия, 1973, 184 с.
3. Смелянский М.Я., Бортничук Н.И. Короткие сети электрических печей. Л.: Госэнергоиздат, 1962, 94 с.
4. Богданов С.П. Расчет руднотермических печей: Метод. указания. СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2011, 38 с.
5. Рожихина И.Д., Нохрина О.И. Конструкции и проектирование дуговых печей: Учебное пос. Новокузнецк: Сибирский государственный индустриальный университет, 2011, 311 с.
6. Семчинов А.М. Токопроводы 6–10 кВ промышленных предприятий. Л.: Энергоиздат, 1981, 88 с.
7. Альтгаузен А.П., Бершицкий М.Д., Смелянский М.Я., Эдемский В.М. и др. Электрооборудование и автоматика электротермических установок. М.: Энергия, 1980, 909с.
8. Засыпкин А.С. Релейная защита трансформаторов. М.: Энергоатомиздат, 1989, 240 с.
9. Чернобровов Н.В. Релейная защита. Изд. 5-е. М.: Энергия, 1974, 680 с.
10. Ершов А.М. Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения. Часть 4: Защита электрических сетей и электроустановок напряжением 6–10–110–220 кВ: Учебное пос. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2015, 152 с.
11. Рахимбердинова Д.М., Новожилов А.Н., Новожилов Т.А. Анализ методов определения сопротивлений шинного пакета короткой сети руднотермической печи. – Материалы междунар. науч. конф. «XI Торайгыровские чтения», 2019, т. 4, с. 249–257.
12. Миронова А.Н. Анализ методов определения сопротивлений токоподводов дуговых сталеплавильных печей. – Вестник Чувашского университета, 2017, № 1, с. 137–144.
13. Алиферов А.И., Бикеев Р.А., Горева Л.П., Игнатенко А.Ю. Исследование электрических параметров шихтованных пакетов мощных электротехнологических установок. – Электротехника, электромеханика и электротехнологии. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2014, с. 103–110.
14. Новожилов А.Н., Волгина Е.М., Новожилов Т.А., Волгин М.Е., Рахимбердинова Д.М. Метод моделирования магнитного поля шины с током. – Вестник ПГУ. Серия Энергетическая, 2020, №1, с. 319–326.
15. Новожилов А.Н., Новожилов Т.А., Рахимбердинова Д.М. Моделирование токов при электрических повреждениях в обмотках печного однофазного трансформатора с расщепленной вторичной обмоткой. – Электротехника, 2020, №6, с. 58–63.
16. Волгина Е.М., Новожилов А.Н., Волгин М.Е. Устройство максимальной токовой защиты на магнитном трансформаторе тока с реле типа РЗТВ-1. – Научный обозреватель, 2020, №3(111), с. 33–37.
17. Какуевицкий Л.И., Смирнова Т.В. Справочник реле защиты и автоматики. М.: Энергия, 1972, 344 с.
18. Алексеев В.С., Варганов Б.И., Панфилов Б.И., Розенблюм Р.З. Реле защиты. Л.: Энергия, 1976, 464 с.
19. Басс Э.И., Жданов Л.С. Катушки реле защиты и автоматики. М.: Энергия, 1974, 78с.
#
1. Dantsis Ya.B., Katsevich L.S., Zhilov G.M., Mitrofanov N.N., Rosenberg V.L., Cherenkova I.M. Korotkiye seti i elektricheskiye parametry dugovykh elektropechey (Short networks and electrical parameters of electric arc furnaces). М.: Metallurgiya, 1987, 320 p.
2. Dantsis Ya.B. Metody elektrotekhnicheskikh raschetov rudnotermicheskikh pechey (Methods of ore-thermal furnaces electrical calculations). L.: Energiya, 1973, 184 p.
3. Smelyansky M.Ya., Bortnichuk N.I. Korotkiye seti elektricheskikh pechey (Short networks of electric furnaces). L.: Gosenergoizdat, 1962, 94 p.
4. Bogdanov S.P. Raschet rudnotermicheskikh pechey: Metod. ukazaniya (Calculation of ore-thermal furnaces: Guidelines). SPb.: SPbGTI(TU), 2011, 38 p.
5. Rozhikhina I.D., Nokhrina O.I. Konstruktsii i proyektirovaniye dugovykh pechey: уchebnoye pos. (Structures and design of arc furnaces: a tutorial). Novokuznetsk: Sibirskiy gosudarstvennyy industrial’nyy universitet, 2011, 311 p.
6. Semchinov A.M. Tokoprovody 6–10 kV promyshlennykh predpriyatiy (6–10 kV current distributors of industrial enterprises). L.: Energoizdat, 1981, 88 p.
7. Altgauzen A.P., Bershitsky M.D., Smelyansky M.Ya., Edemsky V.M., etc. Elektrooborudovaniye i avtomatika elektrotermicheskikh ustanovok (Electrical equipment and automation of electrothermal installations). М.: Energiya, 1980, 909 p.
8. Zasypkin A.S. Releynaya zashchita transformatorov (Relay protection of transformers). М.: Energoatomizdat, 1989, 240 p.
9. Chernobrovov N.V. Releynaya zashchita. Izd. 5-ye (Relay protection. 5th Ed.) М.: Energiya, 1974, 680 p.
10. Yershov A.M. Releynaya zashchita i avtomatika v sistemakh elektrosnabzheniya. Ch. 4: Zashchita elektricheskikh setey i elektroustanovok napryazheniyem 6–10–110–220 kV: uchebnoye pos. (Relay protection and automation in power supply systems. Part 4: Protection of electrical networks and electrical installations with a voltage of 6–10–110–220 kV: a tutorial). Chelyabinsk: Izdatel’skiy tsentr YuUrGU, 2015, 152 p.
11. Rakhimberdinova D.M., Novozhilov A.N., Novozhilov T.A. Materialy mezhdunar. nauch. konf. «XI Toraygyrovskiye chteniya» – in Russ. (Proceedings of the international scientific conference «XI To-raigyrov Readings»), 2019, vol. 4, pp. 249–257.
12. Mironova A.N. Vestnik Chuvashskogo universiteta – in Russ. (Bulletin of the Chuvash University), 2017, No. 1, pp. 137–144.
13. Aliferov A.I., Bikeev R.A., Goreva L.P., Ignatenko A.Yu. Elektrotekhnika, elektromekhanika i elektrotekhnologii – in Russ. (Electrical engineering, electromechanics and electrical technologies). Novosibirsk: Izd-vo NGTU, 2014, pp. 103–110.
14. Novozhilov A.N., Volgina E.M., Novozhilov T.A., Volgin M.E., Rakhimberdinova D.M. Vestnik PGU. Energeticheskaya Seriya – in Russ. (Bulletin of PSU. Energy Series), 2020, No. 1, pp. 319–326.
15. Novozhilov A.N., Novozhilov T.A., Rakhimberdinova D.M. Elektrotekhnika – in Russ. (Electrical Engineering), 2020, No. 6, pp. 58–63.
16. Volgina E.M., Novozhilov A.N., Volgin M.E. Nauchnyy obozrevatel’ – in Russ. (Scientific reviewer), 2020, №3 (111), pp. 33–37.
17. Kakuyevitsky L.I., Smirnova T.V. Spravochnik rele zashchity i avtomatiki (Directory of protection and automation relays). М.: Energiya, 1972, 344p.
18. Alekseev V.S., Varganov B.I., Panfilov B.I., Rosenblum R.Z. Rele zashchity (Protection relay). L.: Energiya, 1976, 464с.
19. Bass E.I., Zhdanov L.S. Katushki rele zashchity i avtomatiki (Protection and automation relay coils). М.: Energiya, 1974, 78p.
