Расчет элементов короткой сети ДСП емкостью 10 тонн

 

 

Для расчета в качестве исходных данных на основании предшествующих расчетов принимаем мм, номинальный линейный ток печи А, геометрические размеры элементов короткой сети по справочной литературе [5, 11, 12, 15].

Схема включения «треугольник на шихтованном пакете».

При расчете используем расчетную схему короткой сети (рис. 4.5).

 

Разбиваем короткую сеть на участки:

 

1 участок – шинный пакет;

2 участок – гибкая часть;

3 участок – трубошины до электрододержателей электродов;

4 участок – электрод с держателем.

 

Из [11] для участка 1 принимаем 3 пакета из 2 медных шин 200 х 12

 

мм – высота;

мм – толщина.

 

Рис. 4.5. Расчетная схема короткой сети

Для участка 3 принимаем токоподвод, состоящим из двух медных труб с внешним диаметром 50 мм и внутренним 35 мм (50/35).

 

мм - наружный диаметр;

мм – внутренний диаметр.

 

Для участка 2 принимаем токоподвод, состоящий из шести медных гибких неводоохлаждаемых проводов типа МГЭ-500.

 

Из [11] берем допустимые плотности тока:

 

Шинный пакет

А/мм²;

 

кабельная гирлянда

А/мм²;

 

водоохлаждаемые медные трубошины электрододержателей

 

А/мм².

 

Сечения проводников на расчетных участках:

 

Участок 1

, (4.65)

 

мм²;

 

Участок 2

, (4.66)

 

мм²;

 

Участок 3

, (4.67)

 

мм².

Поперечные сечения на участках короткой сети:

 

а) площадь поперечного сечения шинного пакета

 

, (4.68)

 

мм²;

 

суммарная площадь сечения проводника на участке 1

 

, (4.69)

 

мм²;

 

б) площадь поперечного сечения кабельной гирлянды:

 

мм²;

 

суммарная площадь поперечного сечения токоподвода на участке 2

 

, (4.70)

 

мм²;

 

в) площадь поперечного сечения трубошин:

 

площадь сечения трубы

 

, (4.71)

 

мм;

 

суммарная площадь поперечного сечения токоподвода на участке 3

 

,

 

мм².

 

Определяем индуктивные сопротивления короткой сети.

 

1. Индуктивность электрода

 

м – длина электрода,

 

м – диаметр электрода,

Гн/м – относительная магнитная проницаемость воздуха.

 

Среднее геометрическое расстояние (с.г.р.) площади сечения электрода от самого себя

, (4.72)

 

м.

 

 

Собственная индуктивность электрода

 

, (4.73)

 

Гн.

 

Взаимная индуктивность электродов

 

- расстояние между центрами сечений электродов.

м.

 

, (4.74)

 

Гн.

 

Индуктивность электрода

, (4.75)

 

Гн.

2. Индуктивность трубчатого токоподвода

 

м – длина трубы фаз 1 и 3;

 

м – наружный диаметр трубы;

 

м – внутренний диаметр трубы.

 

,

 

.

С.г.р. площади сечения трубы от самой себя

 

 

, (4.76)

 

м.

Собственная индуктивность трубы крайнего рукава

 

, (4.77)

 

 

Гн.

Взаимная индуктивность труб крайнего рукава

 

м – расстояние между центрами сечений труб одного рукава;

 

, (4.78)

 

Гн.

 

Взаимная индуктивность между трубами 1 и 3:

 

м - длина трубы среднего рукава,

 

м – среднее расстояние между трубами 1 и 3.

 

Средняя длина пары труб:

, (4.79)

 

м.

 

.

 

По графику [5] находим соотношение

 

, (4.80)

 

где - с. г. р. между площадями сечений труб,

- среднее расстояние между площадями труб.

 

.

 

 

Отсюда по графику [5] находим отношение:

 

.

 

Гн/м.

 

 

Взаимная индуктивность между трубами 1 и 3:

 

, (4.81)

 

Гн.

 

 

Взаимная индуктивность между трубами 2 и 4:

 

, (4.82)

 

Гн.

 

 

Взаимная индуктивность между трубами 3 и 5:

 

, (4.83)

 

Гн.

 

Взаимная индуктивность между трубами 4 и 6:

 

, (4.84)

 

Гн.

 

Расстояние между трубами 1 и 4, 3 и 6:

 

(4.85)

 

м.

 

.

 

 

По графику [5] находим отношение:

 

 

. (4.86)

 

.

 

 

Отсюда по графику [5] находим отношение:

 

.

 

Гн/м.

 

Взаимная индуктивность между трубами 1 и 4:

 

, (4.87)

 

Гн.

 

Взаимная индуктивность между трубами 3 и 6:

 

, (4.88)

 

Гн.

 

Расстояние между трубами 1 и 5:

 

 

м.

 

.

 

По графику [5] находим отношение:

 

 

.

 

.

 

Отсюда по графику [5] находим отношение:

 

.

Гн/м.

 

Взаимная индуктивность между трубами 1 и 5:

 

, (4.89)

 

Гн.

 

Взаимная индуктивность между трубами 2 и 6:

 

, (4.90)

Гн.

 

Расстояние между трубами 1 и 6:

 

(4.91)

 

м.

 

.

 

По графику [5] находим отношение:

 

.

 

.

 

Отсюда по графику [5] находим отношение:

 

.

 

Гн/м.

 

Взаимная индуктивность между трубами 1 и 6:

 

, (4.92)

 

Гн.

Расстояние между трубами 2 и 3

 

. (4.93)

 

м.

.

 

По графику [5] находим отношение:

 

.

 

.

 

Отсюда по графику [5] находим отношение:

 

.

 

Гн/м.

 

Взаимная индуктивность между трубами 2 и 3:

 

, (4.94)

 

 

Гн.

 

Расстояние между трубами 2 и 5:

 

 

(4.95)

 

м.

 

.

 

По графику [5] находим отношение:

 

.

.

 

 

Отсюда по графику [5] находим отношение:

 

.

 

Гн/м.

 

Взаимная индуктивность между трубами 2 и 5:

 

, (4.96)

 

Гн.

 

Индуктивность первой трубы:

 

, (4.97)

 

Гн.

 

Индуктивность второй трубы:

 

, (4.98)

 

Гн.

 

 

Общая индуктивность трубчатого токоподвода крайнего рукава:

 

, (4.99)

 

, (4.100)

 

Гн,

 

Гн.

 

 

Собственная индуктивность трубы среднего рукава:

 

 

, (4.101)

 

Гн.

 

Взаимная индуктивность трубы среднего рукава:

 

, (4.102)

 

Гн.

 

Индуктивность третьей трубы:

 

, (4.103)

 

Гн.

 

Поскольку по условиям осевой симметрии индуктивности обеих труб среднего рукава одинаковы, то

,

 

Гн.

 

Общая индуктивность трубчатого токоподвода среднего рукава

 

,

Гн.

3. Индуктивность гибкой гирлянды

 

Для облегчения расчета рассматриваем петлю гирлянды кабелей длиной 5 м в виде двух прямых участков.

 

м – длина полупетли.

 

Индуктивность центрального провода

 

Наружный диаметр провода:

 

м.

 

Диаметр джутовой сердцевины:

 

м.

 

,

 

.

 

С. г. р. площади сечения провода от самого себя:

 

. (4.104)

 

,

 

м.

 

Собственная индуктивность трубы среднего рукава:

 

 

, (4.105)

 

Гн.

 

 

Взаимная индуктивность проводов a и b:

 

м – расстояние между центрами сечений проводов a и b.

 

 

, (4.106)

 

Гн.

Ввиду осевой симметрии взаимная индуктивность проводов а и с:

 

.

 

Гн.

 

 

Взаимная индуктивность проводов а и d:

 

.

 

Гн.

 

 

Взаимная индуктивность проводов а и е:

 

.

 

Гн.

 

 

Взаимная индуктивность проводов а и f:

 

.

Гн.