Дуговые сталеплавильные печи (ДСП) как нагрузки негативно влияют на качество электрической энергии питающей сети. Характер потребления активной и реактивной электроэнергии печными агрегатами соответствует их резкопеременным, повторно кратковременным режимам работы. Работа ДСП с нестабильным потреблением реактивной мощности сопровождается в электрической сети потреблением неактивной мощности, возникновением колебаний напряжения (эффект фликера)несинусоидальностью и несимметричностью напряжений.
Исследование электрических процессов, происходящих в системе энергоснабжения дуговой печи, зачастую требует проведения ряда экспериментальных исследований, невозможных в условиях промышленного производства. Поэтому весьма актуально создание математической модели данной системы.
На рисунке 1 представлена схема энергоснабжения дуговой сталеплавильной печи мощностью 120 МВА, установленной в сталеплавильном цехе ОАО «Амурметалл». До сталеплавильного цеха с главной понижающей подстанции (ГПП) протянута кабельная линия длиной 0,5 км. В цехе ДСП подключается через трансформатор Т мощностью 120 МВА, понижающий напряжение с 35 кВ. В одном корпусе с трансформатором выполнен дугогасящий реактор Р мощностью 20 МВАр.
Рисунок 1 – Система энергоснабжения ДСПс системой СК РМ
Сложность конструкции ДСП создает трудности для описания процессов в точке подключения печи.Для получения точных результатов исследований процессов происходящих в ДСП, необходимо отдельное описание всех элементов печи, таких, как электродержатели, электроды, дуга, металл. Однако для исследования процессов происходящих в линиях 35кВ и 220 кВ, допускается представить ДСП как трехфазную нагрузку, с переменными значениями потребляемых мощностей P и QL.
По заданным параметрам была разработана модель в системе моделирования MatLab (рисунок 3).
Рисунок 3 – Модель системы электроснабжения вMatlab
Данную модель предполагается использовать в качестве объекта управления при разработке и/или модернизации системы управления качеством электроэнергии (КЭ).