Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

UDK: 621.31

Non-sinusoidal currents in the power supply system with frequency converters and a hybrid circuit for switching on MHD inductors

Kinev E. S. PhD of technical sciences, associate professor of the department of electrical engineering, director, LLC "Thermal Electrical Systems"
Tyapin A. A. postgraduate student of the department of electric power engineering, project manager, LLC "Thermal Electrical Systems"
Panteleev V. I. doctor of technical sciences, professor, head of the department of electric power engineering, Polytechnic Institute of FSAOU VO "SFU", Krasnoyarsk
Pervukhin M. V. doctor of technical sciences, professor, director, Polytechnic Institute of FSAOU VO "SFU", Krasnoyarsk

The article considers the solution of the problem of joint use of linear MHD machines of different types, due to the modernization of furnaces for the preparation of aluminum alloys. It is established that the features of the joint work of hybrid MHD complexes and thyristor regulators require the development of methods to improve the electromagnetic environment at metallurgical enterprises. Due to the heterogeneity of two-phase and three-phase loads with a large asymmetry of currents in phases, the quality of electricity in the workshop network may deteriorate. To improve the ecology of the network, when using transistor IGBT inverters and thyristor loads in the power supply system, diagnostic tools for the quality of electricity are proposed. The measured operating parameters of power consumption show that the combined connection of MHD machines of different types to a three-phase network overloaded with non-sinusoidal currents is advisable with effective suppression of higher harmonics, as well as under the condition of counteracting current asymmetry.

Для перемешивания жидкого алюминия в миксерах и печах применяют линейные индукционные машины (ЛИМ) с разомкнутыми магнитопроводами при разном количестве фаз [1]. Устройства для силового воздействия магнитным полем на жидкий металл называют магнитогидродинамическими (МГД). Стационарные металлургические индукторы имеют хорошую надежность и нередко сохраняют работоспособность даже после 20 лет интенсивной эксплуатации. В то же время источники питания прежних поколений надежностью не отличаются [2]. Как правило, в практической эксплуатации находятся тиристорные преобразователи частоты, которые морально устарели и физически изношены. Стоимость индуктора в составе комплекса электромагнитного перемешивания расплава алюминия может достигать 40–50%. Опыт расчетов технико-экономической эффективности мероприятий по модернизации с дефектовкой оборудования производства показал, что существуют варианты создания МГД-комплексов комбинированного состава. Поэтому на этапе реконструкции реальна ситуация применения схемы электропитания, пригодной для разных видов индукционных машин [3]. Для двухфазных индукторов прежних поколений и для новых трехфазных индукторов можно использовать универсальные современные источники питания, построенные на базе транзисторных IGBT-инверторов [4].

Фрагмент схемы системы электроснабжения металлургического цеха, где используют технологию электромагнитного перемешивания расплава алюминия, показан на рис. 1. В схеме использован один силовой трансформатор без резервирования. Соединения между главной понизительной подстанцией (ГПП) предприятия и цеховыми комплектными трансформаторными подстанциями (КТП) выполнены алюминиевым трехфазным кабелем. Цеховые ячейки КТП могут быть расположены как вблизи МГД-оборудования, так и на значительном удалении. Причем расстояния между КТП и комплектным распределительным устройством (КРУ) может измеряться сотнями метров. В зоне размещения КРУ нередко смонтированы шинопроводы для подключения мощной электропечной нагрузки [5]. Вместе с тем бывают варианты схем с удаленным расположением распределительных пунктов (РП), от которых могут быть запитаны МГД-комплексы. На схеме рис. 1 мощная печная нагрузка миксеров М1 и М2 из двух групп нагревателей ЕК1-3 и ЕК4-6 подключена непосредственно к шинам КРУ через тиристорные регуляторы (1-2-3-4-5-6), шунтированные силовыми выключателями. Кроме того, КРУ имеет нагрузку в виде стороннего удаленного потребителя, подключенного кабельной линией W1 и электропривода АМ1.

For citation:
Kinev E. S., Tyapin A. A., Panteleev V. I., Pervukhin M. V., Non-sinusoidal currents in the power supply system with frequency converters and a hybrid circuit for switching on MHD inductors. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт №8 2022. 2022;8.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: