АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ И ПРОГРАММНЫХ РЕСУРСОВ SIEMENS
|
Реферат
ВВЕДЕНИЕ 9
1 Описание ЛНЦ-1 11
1. ] Описание технологического процесса ЛНЦ-1 11
1,2 Автоматические системы стана 14
2 Исследования факторов качества электроснабжения потребителей ЛНЦ-1 на
подстанции № 6 в каждый момент прокатки 17
2.1 Исследования факторов качества электроснабжения на подстанции № 6 17
2.2 Экономический ущерб, обусловленный пониженным качеством электрической
энергии в электрической сети района подстанции Г1П1-6 25
2.2.1 Ущерб от недовыпуска продукции 25
2.2.2 Нотери активной мощности в асинхронных двигателях 25
2.2.3 Сокращение срока службы двигателей при работе на пониженном напряжении 26
2.2.5 Сокращение срока службы кабелей при несинусоидальности формы кривой напряжения 27
2.2.7 Дополнительные затраты предприятия по оплате за потребляемую реактивную энергию и потери активной электроэнергии в сети 28
2.3 Методы решения задачи компенсации реактивной мощности 30
2.4 Комплексные компенсирующиеся устройства АСУТН и АСУЭ 31
2.6 Комплексный метод решения на базе существующих систем автоматики 34
3 Создание автоматической систем управления возбуждениями синхронных приводов
АСУ ВСД ГН 38
3.1 Система цифровой перестройки и индикации положения механизмов черновой
группы (СЦУИН) 38
3.2 Автоматической систем управления возбуждениями синхронных приводов АСУ
ВСД ГН 49
3.2.1 Цели построения и требования к параметрам АСУ ВСД ГН 49
3.2.2 Нринципы создания АСУ ВСД ГН 50
3.2.3 Расчет временных условий 51
3.2.4 Расчет устойчивости синхронного двигателя 51
3.2.5 Расчет линейной скорости перемещения сляба в черновых клетях 54
3.2.6 Расчет времени включения увеличенного тока возбуждения синхронного
двигателя главного привода клетей черновой группы 55
3.2.7 Расчет времени отключения увеличенного тока возбуждения и включение тока
возбуждения синхронного двигателя в режиме компенсации 55
3.2.8 Расчет момента электродвигателя при деформации металла 58
3.3 Создание нижнего уровня АСУ ВСД ГП 58
3.3.1 Режимы и функции системы возбуждения 58
3.3.2 Параметрирование тиристорного преобразователя SIMOREG DC с помощью
программного продукта DriveMonitor 59
3.4 Создание верхнего уровня АСУ ВСД ГП 63
3.5 Снятие характеристик переходных процессов в режимах возбуждения двигателя ...71
4 Экономический эффект от модернизации системы возбуждения двигателей черновой
группы стана 73
Заключение 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 77
ПРИЛОЖЕНИЕ А 80
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 81
ПРИЛОЖЕНИЕ В 82
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 83
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 84
ВВЕДЕНИЕ 9
1 Описание ЛНЦ-1 11
1. ] Описание технологического процесса ЛНЦ-1 11
1,2 Автоматические системы стана 14
2 Исследования факторов качества электроснабжения потребителей ЛНЦ-1 на
подстанции № 6 в каждый момент прокатки 17
2.1 Исследования факторов качества электроснабжения на подстанции № 6 17
2.2 Экономический ущерб, обусловленный пониженным качеством электрической
энергии в электрической сети района подстанции Г1П1-6 25
2.2.1 Ущерб от недовыпуска продукции 25
2.2.2 Нотери активной мощности в асинхронных двигателях 25
2.2.3 Сокращение срока службы двигателей при работе на пониженном напряжении 26
2.2.5 Сокращение срока службы кабелей при несинусоидальности формы кривой напряжения 27
2.2.7 Дополнительные затраты предприятия по оплате за потребляемую реактивную энергию и потери активной электроэнергии в сети 28
2.3 Методы решения задачи компенсации реактивной мощности 30
2.4 Комплексные компенсирующиеся устройства АСУТН и АСУЭ 31
2.6 Комплексный метод решения на базе существующих систем автоматики 34
3 Создание автоматической систем управления возбуждениями синхронных приводов
АСУ ВСД ГН 38
3.1 Система цифровой перестройки и индикации положения механизмов черновой
группы (СЦУИН) 38
3.2 Автоматической систем управления возбуждениями синхронных приводов АСУ
ВСД ГН 49
3.2.1 Цели построения и требования к параметрам АСУ ВСД ГН 49
3.2.2 Нринципы создания АСУ ВСД ГН 50
3.2.3 Расчет временных условий 51
3.2.4 Расчет устойчивости синхронного двигателя 51
3.2.5 Расчет линейной скорости перемещения сляба в черновых клетях 54
3.2.6 Расчет времени включения увеличенного тока возбуждения синхронного
двигателя главного привода клетей черновой группы 55
3.2.7 Расчет времени отключения увеличенного тока возбуждения и включение тока
возбуждения синхронного двигателя в режиме компенсации 55
3.2.8 Расчет момента электродвигателя при деформации металла 58
3.3 Создание нижнего уровня АСУ ВСД ГП 58
3.3.1 Режимы и функции системы возбуждения 58
3.3.2 Параметрирование тиристорного преобразователя SIMOREG DC с помощью
программного продукта DriveMonitor 59
3.4 Создание верхнего уровня АСУ ВСД ГП 63
3.5 Снятие характеристик переходных процессов в режимах возбуждения двигателя ...71
4 Экономический эффект от модернизации системы возбуждения двигателей черновой
группы стана 73
Заключение 75
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 77
ПРИЛОЖЕНИЕ А 80
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 81
ПРИЛОЖЕНИЕ В 82
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 83
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 84
Цель работы - создание проекта системы правления режимами возбуждения синхронных двигателей главных приводов черновой группы стана 1700 на существующей элементной базе системы цифровой перестройки и индикации положения механизмов черновой группы стана 1700 ЛПЦ-1, СЦУИП.
Проект состоит из четырех разделов. Цель, которых описать, исследовать влияющие факторы, обосновать и разработать систему с использованием цифровых методов контроля, оперативного управления устройствами компенсации реактивной мощности и поддержанию заданного оптимального значения активной и реактивной мощности на сборных шинах 10 кВ в каждый момент прокатки, т. е. при непрерывно меняющейся активной и реактивной нагрузке.
В процессе работы проводились исследования факторов, влияющих на качество электроснабжения потребителей ЛПЦ-1, стабильность работы технологического оборудования, его систем автоматизации управления, контроля, защиты и управления электрическими режимами.
В результате исследования было зафиксировано увеличение потребления активной мощности в электросети ЛПЦ-1 при соответствующим изменении реактивной мощности. В связи с этим проблема компенсации и наиболее эффективного распределения реактивной мощности приобрело важное значение.
По результатам исследования предложены мероприятия для уменьшения количества факторов, влияющих на качество активной и реактивной мощности в узле нагрузки.
Управление режимами возбуждения синхронных двигателей главных приводов черновой группы стана 1700 для компенсации реактивной мощности энергосиловых параметров потребителей стана 1700.
Эксплуатация незадействованных резервов существующей системы СЦУИП для повышения производительности технологического оборудования, сокращение общих потерь активной мощности, повышение качества электроэнергии и снижение расходов по оплате за потребляемую реактивную мощность.
Степень внедрения: локальная система управления режимами возбуждения синхронного двигателя главного привода клети номер 2 черновой группы стана 1700.
При выполнении проекта системы управления тиристорных преобразователей возбуждения синхронных двигателей главных приводов черновой группы учитывались схемные и технические характеристики существующих преобразователей, а также опциональные возможности локальных подсистем в единой системе цифровой перестройки и индикации положения механизмов черновой группы (СЦУИП).
Достигнуты технико-эксплуатационные показатели: Автоматическая система управления режимом возбуждения синхронного двигателя главного привода клети номер 2 черновой группы стана 1700 ЛПЦ-1 АО «АрселорМиттал» с использованием ресурсов системы цифровой перестройки и индикации положения механизмов черновой группы стана 1700 ЛПЦ-1, СЦУИП.
Из электрической сети происходит потребление как активной, так и реактивной энергии. Активная энергия преобразуется в полезную - механическую, тепловую и пр. энергии. Реактивная энергия расходуется на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, индукционных печах, сварочных трансформаторах, дросселях и осветительных приборах. В связи с этим необходимо, чтобы как можно большую часть в полной мощности составляла именно активная мощность, а не реактивная, в этом случае коэффициент мощности будет ближе к единице.
При оптимизация технологических процессов с использованием систем автоматизации повышается производительность агрегатов; снижается себестоимость, повышается качество готовой продукции, что полностью компенсирует дополнительные затраты.
Проект состоит из четырех разделов. Цель, которых описать, исследовать влияющие факторы, обосновать и разработать систему с использованием цифровых методов контроля, оперативного управления устройствами компенсации реактивной мощности и поддержанию заданного оптимального значения активной и реактивной мощности на сборных шинах 10 кВ в каждый момент прокатки, т. е. при непрерывно меняющейся активной и реактивной нагрузке.
В процессе работы проводились исследования факторов, влияющих на качество электроснабжения потребителей ЛПЦ-1, стабильность работы технологического оборудования, его систем автоматизации управления, контроля, защиты и управления электрическими режимами.
В результате исследования было зафиксировано увеличение потребления активной мощности в электросети ЛПЦ-1 при соответствующим изменении реактивной мощности. В связи с этим проблема компенсации и наиболее эффективного распределения реактивной мощности приобрело важное значение.
По результатам исследования предложены мероприятия для уменьшения количества факторов, влияющих на качество активной и реактивной мощности в узле нагрузки.
Управление режимами возбуждения синхронных двигателей главных приводов черновой группы стана 1700 для компенсации реактивной мощности энергосиловых параметров потребителей стана 1700.
Эксплуатация незадействованных резервов существующей системы СЦУИП для повышения производительности технологического оборудования, сокращение общих потерь активной мощности, повышение качества электроэнергии и снижение расходов по оплате за потребляемую реактивную мощность.
Степень внедрения: локальная система управления режимами возбуждения синхронного двигателя главного привода клети номер 2 черновой группы стана 1700.
При выполнении проекта системы управления тиристорных преобразователей возбуждения синхронных двигателей главных приводов черновой группы учитывались схемные и технические характеристики существующих преобразователей, а также опциональные возможности локальных подсистем в единой системе цифровой перестройки и индикации положения механизмов черновой группы (СЦУИП).
Достигнуты технико-эксплуатационные показатели: Автоматическая система управления режимом возбуждения синхронного двигателя главного привода клети номер 2 черновой группы стана 1700 ЛПЦ-1 АО «АрселорМиттал» с использованием ресурсов системы цифровой перестройки и индикации положения механизмов черновой группы стана 1700 ЛПЦ-1, СЦУИП.
Из электрической сети происходит потребление как активной, так и реактивной энергии. Активная энергия преобразуется в полезную - механическую, тепловую и пр. энергии. Реактивная энергия расходуется на создание электромагнитных полей в электродвигателях, трансформаторах, индукционных печах, сварочных трансформаторах, дросселях и осветительных приборах. В связи с этим необходимо, чтобы как можно большую часть в полной мощности составляла именно активная мощность, а не реактивная, в этом случае коэффициент мощности будет ближе к единице.
При оптимизация технологических процессов с использованием систем автоматизации повышается производительность агрегатов; снижается себестоимость, повышается качество готовой продукции, что полностью компенсирует дополнительные затраты.
Достигнуты технико-эксплуатационные показатели: Автоматическая система управления режимом возбуждения синхронного двигателя главного привода клети номер 2 черновой группы стана 1700 ЛПЦ-1 АО «АрселорМиттал» с использованием ресурсов системы цифровой перестройки и индикации положения механизмов черновой группы стана 1700 ЛПЦ-1, СЦУИП.
В процессе работы исследования факторов, влияющих на качество электроснабжения потребителей ЛПЦ-1, стабильность работы технологического оборудования, его систем автоматизации управления, контроля, защиты и управления электрическими режимами.
В результате исследования было зафиксировано увеличение потребления активной мощности в электросети ЛПЦ-1 при соответствующим изменении реактивной мощности. В связи с этим проблема компенсации и наиболее эффективного распределения реактивной мощности приобрело важное значение.
По результатам исследования предложены мероприятия для уменьшения количества факторов, влияющих на качество активной и реактивной мощности в узле нагрузки.
С вводом в работу средств компенсации реактивной мощности и модернизацией системы возбуждения двигателей черновой группы стана 1700 снизится величины токов нагрузки - появилась возможность оперативного перевода питания стана на указанный режим.
Кроме того, появилась возможность реализации следующих мероприятий:
- возможность плавного и автоматического регулирования;
- независимость генерации реактивной мощности от напряжения на шинах;
- достаточная термическая и динамическая стойкость обмоток компенсаторов во время к.з.;
- компенсация потребляемой реактивной мощности непосредственно в узлах её потребления;
- сокращение потерь активной электроэнергии, вызванных перетоками реактивной;
- снижение нагрузки сетевых трансформаторов, внутризаводских подстанций и питающих кабельных линий, а также уменьшение динамических толчков тока на электрооборудование сети.
В процессе внедрения проекта исключены факторы влияющие, уменьшение количества не качественного конечного продукта из-за несоответствия к предъявляемым требованиям работы средств компенсации реактивной мощности и модернизацией системы возбуждения двигателей черновой группы стана 1700.
Внедрение регулируемого электропривода позволяет оптимизировать работу электродвигателей, исключить непроизводительное потребление электроэнергии, а в системах теплоснабжения и водоснабжения, помимо этого, обеспечить значительную экономию тепла и снижение водопотребления.
На текущий момент опубликовано 2 публикации по данной тематике.
1. Студенческая международная научно-практическая конференция «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» номер LXXVIII (10.06.2019).
2. Костриков К.А., - Различия между DATA WAREHOUSE И OLAP
кубами - / LXXVIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 6(77) - 99 с.
Костриков К.А. Демистификация базовой архитектуры для аналитики/ Наукоемкие исследования как основа инновационного развития общества: материалы международной научно-практической конференции (11 июня 2019 г., г. Самара ) / п / в 4 ч. Ч.2 - Уфа: OMEGA SCIENCE, 2019. - 103 с.
В процессе работы исследования факторов, влияющих на качество электроснабжения потребителей ЛПЦ-1, стабильность работы технологического оборудования, его систем автоматизации управления, контроля, защиты и управления электрическими режимами.
В результате исследования было зафиксировано увеличение потребления активной мощности в электросети ЛПЦ-1 при соответствующим изменении реактивной мощности. В связи с этим проблема компенсации и наиболее эффективного распределения реактивной мощности приобрело важное значение.
По результатам исследования предложены мероприятия для уменьшения количества факторов, влияющих на качество активной и реактивной мощности в узле нагрузки.
С вводом в работу средств компенсации реактивной мощности и модернизацией системы возбуждения двигателей черновой группы стана 1700 снизится величины токов нагрузки - появилась возможность оперативного перевода питания стана на указанный режим.
Кроме того, появилась возможность реализации следующих мероприятий:
- возможность плавного и автоматического регулирования;
- независимость генерации реактивной мощности от напряжения на шинах;
- достаточная термическая и динамическая стойкость обмоток компенсаторов во время к.з.;
- компенсация потребляемой реактивной мощности непосредственно в узлах её потребления;
- сокращение потерь активной электроэнергии, вызванных перетоками реактивной;
- снижение нагрузки сетевых трансформаторов, внутризаводских подстанций и питающих кабельных линий, а также уменьшение динамических толчков тока на электрооборудование сети.
В процессе внедрения проекта исключены факторы влияющие, уменьшение количества не качественного конечного продукта из-за несоответствия к предъявляемым требованиям работы средств компенсации реактивной мощности и модернизацией системы возбуждения двигателей черновой группы стана 1700.
Внедрение регулируемого электропривода позволяет оптимизировать работу электродвигателей, исключить непроизводительное потребление электроэнергии, а в системах теплоснабжения и водоснабжения, помимо этого, обеспечить значительную экономию тепла и снижение водопотребления.
На текущий момент опубликовано 2 публикации по данной тематике.
1. Студенческая международная научно-практическая конференция «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» номер LXXVIII (10.06.2019).
2. Костриков К.А., - Различия между DATA WAREHOUSE И OLAP
кубами - / LXXVIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 6(77) - 99 с.
Костриков К.А. Демистификация базовой архитектуры для аналитики/ Наукоемкие исследования как основа инновационного развития общества: материалы международной научно-практической конференции (11 июня 2019 г., г. Самара ) / п / в 4 ч. Ч.2 - Уфа: OMEGA SCIENCE, 2019. - 103 с.





