ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА НА ОСНОВЕ ФИЛЬТРАЦИИ ВЫСШИХ ГАРМОНИЧЕСКИХ СОСТАВЛЯЮЩИХ
Ключевые слова:
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ, ЭЛЕКТРОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО, ВЫСШИЕ ГАРМОНИКИ, ФИЛЬТРОКОМПЕНСИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА, КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, ГИБРИДНАЯ КОМПЕНСАЦИЯ, КОЭФФИЦИЕНТ НЕЛИНЕЙНЫХ ИСКАЖЕНИЙ, АГРЕГАТ ПЕЧЬ-КОВШ, ДУГОВЫЕ ПРОЦЕССЫ, РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯАннотация
В статье представлены результаты исследования по совершенствованию системы компенсации высших гармоник в электрометаллургическом производстве. Рассмотрены актуальные проблемы качества электроэнергии, возникающие при работе мощного электроплавильного оборудования, доля которого может достигать 60 % от общей нагрузки металлургического предприятия. Проведен анализ различных типов фильтрокомпенсирующих устройств - от традиционных пассивных до современных активных и гибридных систем. На основе моделирования в MATLAB Simulink системы ГПП-19 ПАО «НЛМК» с агрегатами печь-ковш 45 и 25 МВА доказана эффективность гибридной компенсации мощностью 45 МВАр, позволяющей снизить коэффициент нелинейных искажений тока с 49,57 % до 7,22 % и напряжения с 3,64 % до 1,28 %. Выявлены особенности поведения высших гармоник в сложных промышленных сетях, в частности, повышенная устойчивость к компенсации 4-й и 11-й гармоник, формирующих 36 % остаточных искажений. Определены причины их возникновения - несимметрия дуговых процессов и резонансные явления на частоте 550 Гц. Практическая значимость работы подтверждена результатами внедрения разработанных решений, способствующих повышению энергоэффективности производства и минимизации повреждений электрооборудования.Библиографические ссылки
Казмалы, А. С. Гармонические искажения в системе электроснабжения сталеплавильных производств // Новые технологии - нефтегазовому региону: материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. В 2-х томах, Тюмень, 21-24 мая 2024 года. Тюмень: Тюменский индустриальный университет, 2024. С. 275-276.
Kazmaly, A. S. Harmonic Distortions in the Power Supply System of Steel Milling Plants // New Technologies for the Oil and Gas Region: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduate Students, and Young Scientists. In 2 volumes, Tyumen, May 21-24, 2024. Tyumen: Tyumen Industrial University, 2024. Pp. 275-276.
Казмалы, А. С. Влияние высших гармонических составляющих на системы электроснабжения металлургических предприятий // Цифровая трансформация в энергетике: сборник трудов конференции, Тамбов, 19 декабря 2024 года. Тамбов: Тамбовский государственный технический университет, 2025. С. 123-125.
Kazmaly, A. S. The Influence of Higher Harmonic Components on the Power Supply Systems of Metallurgical Enterprises // Digital Transformation in the Energy Sector: Proceedings of the Conference, Tambov, December 19, 2024. Tambov: Tambov State Technical University, 2025. Pp. 123-125.
Губская Е.И., Колобов В.В., Карпов А.С., Ярошевич В.В. Компенсация влияния дуговых сталеплавильных печей на электрические сети // Актуальные проблемы электроэнергетики: сборник научно-технических статей X Всероссийской (XLIII Региональной) научно-технической конференции, Нижний Новгород, 19 декабря 2024 года. Нижний Новгород: Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, 2024. С. 128-138.
Gubskaya E.I., Kolobov V.V., Karpov A.S., Yaroshevich V.V. Compensation for the Influence of Arc Steel Furnaces on Electrical Networks // Actual Problems of the Electric Power Industry: Collection of Scientific and Technical Articles of the 10th All-Russian (XLIII Regional) Scientific and Technical Conference, Nizhny Novgorod, December 19, 2024. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseev, 2024. Pp. 128-138.
Казмалы, А. С. Компенсация реаетивной мощности в сети электроснабжения 35 кв агрегатов печь-ковш конвертерных цехов ПАО "НЛМК" // Автоматизация, энергетика и машиностроение: технологии и инновации: материалы Международной научно-технической конференции, посвящённой 5-летию Института энергетики, Грозный, 14-16 мая 2024 года. Грозный: Грозненский государственный нефтяной технический университет им. М.Д. Миллионщикова, 2024. С. 185-186.
Kazmaly, A. S. Compensation of Reactive Power in the Power Supply Network of 35 kV Furnace-Bucket Converter Plants of NLMK PJSC // Automation, Power Engineering, and Mechanical Engineering: Technologies and Innovations: Proceedings of the International Scientific and Technical Conference Dedicated to the 5th Anniversary of the Institute of Power Engineering, Grozny, May 14-16, 2024. Grozny: M.D. Millionshchikov Grozny State Oil Technical University, 2024. Pp. 185-186.
Chang G.W., Liu Y.J., Huang H.M., Chu S.Y. Harmonic Analysis of the Industrial Power System with an AC Electric Arc Furnace // Proceedings of IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2016. Montreal. Canada. IEEE, 2016. P. 1-4.- 10.1109/PES.2006. 1709471.
Chang G.W., Liu Y.J., Huang H.M., Chu S.Y. Harmonic Analysis of the Industrial Power System with an AC Electric Arc Furnace // Proceedings of IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2016. Montreal. Canada. IEEE, 2016. P. 1-4.- 10.1109/PES.2006. 1709471.
Nikolaev A.A., Tulupov P.G., Anufriev A.V. Assessing the Feasibility of Electrical Mode Control of Ultra-High Power Arc Steelmaking Furnace Based on Data about Harmonic Composition of Arc Currents and Voltages // Proceedings of Research and Education in Mechatronics (REM) 16th International Conference. Bochum. Germany. IEEE. 2015, pp. 301-308.
Nikolaev A.A., Tulupov P.G., Anufriev A.V. Assessing the Feasibility of Electrical Mode Control of Ultra-High Power Arc Steelmaking Furnace Based on Data about Harmonic Composition of Arc Currents and Voltages // Proceedings of Research and Education in Mechatronics (REM) 16th International Conference. Bochum. Germany. IEEE. 2015, pp. 301-308.
Записочный Е. Д., Кулага М.А. Мероприятия по улучшению качества электроэнергии в сети объекта с дуговыми сталеплавительными печами // Фёдоровские чтения - 2020: L Международная научно-практическая конференция с элементами научной школы, Москва, 17-20 ноября 2020 года. Москва: Издательский дом МЭИ, 2020. С. 328-336.
Zapisochny E. D., Kulaga M. A. Measures to Improve the Quality of Electric Power in a Network with Arc Furnaces // Fedorov Readings 2020: L International Scientific and Practical Conference with Elements of a Scientific School, Moscow, November 17-20, 2020. Moscow: MEI Publishing House, 2020. Pp. 328-336.
Нос О.В., Востриков А.С., Штанг А.А., Малявко Е.Ю. Повышение энергоэффективности производства за счет применения силовых фильтров высших гармоник // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330, № 12. С. 28-36.-DOI.
Nos O.V., Vostrikov A.S., Shtang A.A., Malyavko E.Yu. Increasing the energy efficiency of production by using power filters of higher harmonics // Izvestiya of Tomsk Polytechnic University. Georesources Engineering. 2019. Vol. 330, № 12. Pp. 28-36.-DOI.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 А.С. Казмалы, В.И. Зацепина
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
