Труды КНЦ (Технические науки вып. 6/2023(14))

печей большей мощности достаточной и даже избыточной является индуктивность электропечного трансформатора и короткой сети [8]. Защиту от перегрузок обеспечивают реле максимального тока, от аварийных к. з. — реле мгновенного действия, при этом уставка последнего выбирается так, чтобы отсутствовал отклик на эксплуатационные к. з., которые устраняются поднятием электродов [9]. Подводя итог приведенному выше краткому описанию особенностей процесса электроплавки и работы печного электрооборудования, можем дать следующую характеристику ДСП как потребителя электроэнергии: 1. Установка работает с низким коэффициентом мощности, который обусловлен высокой индуктивностью печного трансформатора и токоподводов. 2. Нагрузка электропечи является нелинейной вследствие нелинейности сопротивления электрических дуг и резкопеременной, так как во время работы изменяется мощность печи и возникают частые толчки тока. 3. ДСП отличается неспокойным режимом работы, особенно на начальной стадии плавки (этапе расплавления), что обусловлено многократными к. з. электродов на металл, а также неустойчивостью и обрывами дуг. В совокупности эти факторы определяют ДСП как мощный источник возмущений, оказывающих негативное влияние на питающую сеть, что выражается в нарушении условий электромагнитной совместимости (ЭМС) электрооборудования системы электроснабжения. Влияние дуговых сталеплавильных печей на качество электроэнергии в системах электроснабжения С точки зрения надежного функционирования систем электроснабжения ЭМС электроприемников имеет весомое практическое значение. И поскольку дуговые электропечи являются одной из типовых специфических нагрузок в сетях промышленных предприятий, вопросу отрицательного влияния ДСП на других потребителей уделяется значительное внимание [10-20]. Контроль соблюдения условий обеспечения ЭМС в сетях, питающих дуговые сталеплавильные печи, осуществляется посредством проведения анализа качества электрической энергии, который заключается в установлении степени соответствия совокупности определенных параметров, характеризующих электрическую энергию (напряжение, номинальное значение частоты, форма кривой напряжения и др.), действующих в РФ стандартам [21-24]. Для определения отклонений этих параметров от значений, регламентированных требованиями ГОСТ, производят мониторинговые регистрации показателей качества электроэнергии (ПКЭ). Согласно результатам исследований, опубликованных в источниках [25-27], в сетях, обеспечивающих электропитание ДСП, наблюдается существенное несоответствие значений ПКЭ установленным нормам. В наибольшей мере проявляются такие искажения, как несинусоидальность и несимметрия напряжений и токов, а также отклонения, провалы и колебания напряжения. Причиной искажения синусоидальной формы кривых напряжения и тока являются высшие гармоники, генерация в питающую сеть которых связана с задержкой зажигания дуг и нелинейностью их вольт-амперной характеристики [28]. Электрические дуги, кроме того, горят во время работы печи несимметрично, вследствие чего нагрузка ДСП распределяется по фазам неравномерно, вызывая тем самым перекос фаз. Следует отметить, что наибольшие значения коэффициента несимметрии напряжений фиксируются при осуществлении питания ДСП от сетей 6-10 кВ [26]. Отклонения, провалы и значительные колебания напряжения являются следствием колебаний нагрузки электропечи (в особенности потребляемой реактивной мощности), а также колебаний токов дуг при эксплуатационных коротких замыканиях [29]. При этом указанные возмущения, как правило, регистрируются не только на питающей ДСП секции шин, но и на других связанных с ней секциях шин системы электроснабжения. Колебания напряжения, в свою очередь, обусловливают появление фликера, что оказывает неблагоприятное воздействие на электронную технику и осветительные приборы, особенно лампы накаливания [30]. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 6. С. 29-38. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 6. P. 29-38. © Губская Е. И., 2023 33