Хозяйства промышленных

При производстве холоднокатаной текстурованной стали последовательно осуществляются:

Из табл. 2.2 видно, что в горячекатаных сталях при частоте 50 Гц преобладают потери на гистерезис, они составляют 60...76% от всех потерь. В холоднокатаных сталях, наоборот, преобладают потери на вихревые токи, они составляют 70...74% от всех потерь. В соответствии с этим в формуле (2.104) для нетекстурованных (горячекатаных) и холоднокатаных изотропных сталей следует принимать а«0,7 и p«sO,3. Для холоднокатаной текстурованной стали при намагничивании вдоль прокатки а»0,3 и р»0,7.

В холоднокатаной текстурованной стали повторный отжиг не восстанавливает полностью магнитных свойств стали, так как на срезе (там, где происходил наклеп металла) текстура нарушается и после повторного отжига растут новые зерна с беспорядочной ориентацией. В связи с этим иногда на электромашиностроительные заводы поставляется неотожженная электротехническая сталь. После механической обработки должен производиться высокотемпературный отжиг этой стали (при 1150°С) для создания магнитной текстуры.

Например, удельные потери в холоднокатаной текстурованной

На 2.38 приведены „т_м„д, „ кривые намагничивания горячекатаной стали 1515 при частоте /=10 кГц холоднокатаной текстурованной стали 3416

12. Какой вид потерь (на гистерезис или на вихревые токи) значительно ниже в холоднокатаной текстурованной стали, чем в горячекатаной?

В трансформаторах малой мощности (сотни вольт-ампер и менее) в настоящее время часто используются кольцевые магнитопроводы, собираемые из штампованных колец ( 11-15, в) или навиваемые из длинной ленты холоднокатаной текстурованной электротехнической стали ( 11-15, г). У трансформаторов с таким магнито-проводом отсутствуют воздушные зазоры, что значительно уменьшает ток холостого хода.

Появление холоднокатаной текстурованной стали, т. е. стали с определенной ориентировкой зерен (кристаллов), имеющей значительно меньшие удельные потери и более высокую магнитную проницамость, позволило увеличить индукцию в магнитной системе до 1,6 — 1,65 Т против 1,4—1,45 Т для горячекатаной стали и существенно уменьшить массу активных материалов при одновременном уменьшении потерь энергии в трансформаторе. Вместе с этим было получено уменьшение расхода остальных материалов — изоляционных, конструкционных, масла и т. д.

В магнитных системах, собираемых из холоднокатаной текстурованной стали, прямоугольная форма пластин и прямые стыки пластин стержня и ярма способствуют возникновению повышенных потерь и понижению магнитной проницаемости стали в зоне сопряжения стержня и ярма. Эти магнитные системы следует собирать с косыми стыками пластин во всех или в части стыков стержней и ярм, например по 2-4, б или в.

Выбор правильной формы и размеров поперечного сечения ярма особенно в магнитных системах, собираемых из холоднокатаной текстурованной стали, играет существенную роль. Наиболее рациональной является многоступенчатая форма сечения ярма с числом ступеней, равным числу ступеней в сечении стержня, и активным сечением, равным или несколько большим активного сечения стержня. Для обеспечения более равномерного сжатия ярма между ярмовыми балками обычно два-три крайних пакета объединяют, несколько увеличивая их общее сечение ( 2-15,а). При такой форме ярма магнитный поток (индукция) практически равномерно распределяется по сечению стержня и ярма.

Все новые серии трансформаторов проектируются на основе применения холоднокатаной текстурованной стали марок ЭЗЗО и ЭЗЗОА, обладающей низкими или особо низкими удельными потерями, повышенной магнитной проницаемостью и позволяющей повысить индукцию в магнитной системе до 5=1,60-4-1,65 Т (в отдельных случаях до В = 1,7Т). Такое повышение индукции дает возможность уменьшить массу стали, сделать магнитную систему более компактной и уменьшить вследствие этого массу металла обмоток, а также получить трансформатор с меньшими потерями и током холостого хода и меньшими потерями короткого замыкания.

В пособии излагаются общие свойства систем электроснабжения, обусловленные единством процессов выработки, передачи и потребления электроэнергии. Для отображения системных свойств электроснабжения вводятся понятие электрического хозяйства промышленных предприятий и система показателей, его описывающих. Материал, относящийся к расчету электрических нагрузок, подвергнут авторами существенной переработке в, связи.с установленными в настоящее время значительными погрешностями, присущими формализованным методам расчета. При изложении этого материала использован опыт Государственного института по проектированию металлургических заводов (Гипромез). В частности, показана необходимость применения комплексных методов расчета нагрузок, особенно в связи с неопределенностью исходных данных на различных стадиях проектирования. Рассматриваются основные принципы построения и расчета промышленных электрических сетей; вопросы выбора надежных и экономичных схем электроснабжения и подстанций; прогрессивные способы канализации электроэнергии, в первую очередь с помощью глубоких вводов 35—220 кВ и токопроводов б—10 кВ; компенсация реактивной мощности нагрузки; мероприятия по повышению качества электроэнергии (схемные решения, симметрирующие установки, фильтры высших гармоник). Излагаются основные пути экономии электроэнергии в промышленности. Показано, что реализация современных требований энергосберегающей политики базируется на необходимости применения для целей учета и контроля расхода электроэнергии комплекса технических средств и устройств и направлена на снижение максимума на-- грузки предприятий, уменьшение потерь электроэнергии. В связи с необходимостью повышения уровня проектных решений вопросы проектирования электроснабжения

Основное отличие данного учебного пособия от уже изданной литературы заключается в попытке приблизить содержание и структуру излагаемого материала к реальным условиям проектирования и эксплуатации промышленных систем электроснабжения. Для этого выделяется главный принцип формирования электрического хозяйства промышленных предприятий во времени, заключающийся в построении его в направлении «сверху— вниз», и дается классификация систем электроснабжения по уровням в зависимости от количества элементов и их суммарной мощности.

'количественно. Наряду с устоявшимися терминами и понятиями введем определение электрического хозяйства промышленных предприятий представляющего совокупность генерирующих, преобразующих, передающих электроустановок, .посредством которых осуществляется снабжение предприятия электроэнергией и эффективное использование ее в процессе производства. Электрическое хозяйство включает в себя собственно электроснабжение, силовое электрооборудование и автоматизацию, электроосвещение, эксплуатацию и ремонт электрооборудования. Эффективное функционирование электрического хозяйства предприятий невозможно без планиро-. вания и прогнозирования развития и решения задач экономии электрической энергии.

Настоятельной необходимостью является изучение системных свойств формирования и развития электрического хозяйства промышленных предприятий, учет которых при проектировании новых объектов может существенно повысить качество принимаемых решений., Характеристику электрического хозяйства предприятий ' и их количественную оценку можно дать с помощью системы электрических показателей, отражающих особенности каждого производства, динамику изменения параметров электропотребления, рост численности электротехнического персонала, изменения электровооруженности труда во времени и др.

1.4. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ОПИСАНИЮ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ХОЗЯЙСТВА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Необходимость системного описания электрического хозяйства промышленных предприятий. Электрическое хозяйство промышленных предприятий является боль-

электроэнергии. Для целей прогнозирования развития электрического хозяйства предприятий на перспективу и оценки эффективности использования электроэнергии в Процессе производства нужны объективные критерии. Такие критерии должны основываться на системе обобщающих показателей, позволяющих должным образом оценить различные варианты проектных решений, с одной стороны, и Сопоставить уровень эксплуатации и функционирования электрического хозяйства промышленных предприятий, с другой.

Описание электрического хозяйства промышленных предприятий с помощью системы показателей. С точки зрения системного анализа электрическое хозяйство промышленных предприятий может быть описано системой электрических показателей, введенной впервые в 1976 г. в черной металлургии, которая является самой энергоемкой отраслью промышленности нашей страны. Эта система — своего рода «энергетический паспорт» пред-

место при обоснованном выборе конкретных элементов, устройств и изделий, правильном построении схемы электроснабжения, которая характеризуется надежностью и экономичностью работы. Для решения этих вопросов проектировщик должен знать конструкции электротехнических устройств и режимы их работы, а также принципы взаимодействия отдельных элементов системы между собой. Знание конструкции нужно не для конструирования новых изделий, а для того, чтобы дать замечания по существующему оборудованию и сформулировать требования к новому, которое улучшит функционирование электрического хозяйства промышленных предприятий.

Создание САПР электрической части цехов и предприятий теоретически и практически основывается на особенностях электрического хозяйства промышленных предприятий и его отличиях от электротехнических изделий, являющихся элементами технической системы. При создании САПР «Электро» нужно решить ряд сложных задач:

1.4. Системный подход к описанию электрического хозяйства промышленных предприятий....... . 24