Реконструкция мартеновского цеха ООО «ПО Юрмаш» (Расчетная часть дипломного проекта), страница 14

Отсюда

U_2лн = 407 / 2,8 =144,5 В

2.8.3 Определение ступеней вторичного напряжения

Разница между ступенями напряжения определяется зависимостью

                                                DU = (U_2лв - U_2лн) / n  ,                                       (2.82)

где n – количество ступеней напряжения. Принимаю количество ступеней равное n = 15.

DU = (407-144,5) / 15 = 17,5 В

Таким образом, составляем соотношение

U_2лв = 407 В,

 1 ст. - 407- 17,5 = 389,5 В,

 2 ст. - 389,5 -17,5 = 372 В,

 3 ст. - 372 -17,5 = 354,5 В,

4 ст. - 354,5-17,5 = 337 В,

5 ст. - 337-17,5 =319,5 В,

6 ст. - 319,5-17,5 = 302 В,

7 ст. – 302-17,5 = 284,5 В,

8 ст. – 284,5-17,5 = 267 В,

9 ст. – 267-17,5 = 249,5 В,

10 ст. – 249,5-17,5 = 232 В,

11 ст. – 232-17,5 = 214,5 В,

12 ст. – 214,5-17,5 = 197 В,

13 ст. – 197-17,5 = 179,5 В,

14 ст. – 179,5-17,5 = 162 В,

15 ст. – 162-17,5 = 144,5 В,

Промежуточные ступени вторичного напряжения получаются изменением числа витков на первичных обмотках трансформатора и переключением схемы соединения первичных обмоток трехфазных трансформаторов с треугольника на звезду.

2.8.4 Определение величины силы номинального линейного тока

Величину силы номинального линейного тока определяем по формуле

                   I_2лн = (S_н * 10⁶) / U_2лвÖ3 = (20 * 10⁶) / (407 * Ö3)= 28.4 кА         (2.83)

2.8.5 Расчет диаметра электрода

Наиболее простой способ определения диаметра электрода d_эл. – по допустимой плотности тока, которая установлена для электродов разного диаметра

                                              d_эл. = [ (4* I_2лн) / ( p * Di )]^0,5                               (2.84)

где Di – плотность тока, А/см². Принимаю Di = 23 А/см².

d_эл. = [(4 * 28,4) / (3,14 * 23)]^0,5 = 39,66 см.

Величина диаметра электрода, округляется до ближайшего значения диаметра электрода в соответствии с ГОСТом. Принимаю d_эл. = 400 мм.

2.9 Расчет элементов короткой сети

2.9.1 Жесткий участок токоподвода

Выбираю медные шины с размерам поперечного сечения 400*12 мм. Плотность тока принимаю равной 1,3 А/мм². [   ]

                                                   N_ш = F_н / F_ш ,                                               (2.85)

где N_ш – количество шин в пакете, шт;

F_н – сечение неподвижной части короткой сети, мм²;

F_ш – сечение шины, мм²;

                               F_н = I_2лн / Di =20000 / 1,3 = 15384 мм²,                            (2.86)

                                      F_ш = а* в = 400 * 12 = 4800 мм²,                               (2.87)

N_ш = 15384 / 4800 = 3,2 шины.

2.9.2 Гибкий участок токоподвода

Применяю водоохлаждаемые кабеля, т.к. они обладают большей нагрузной способностью, чем голые кабели. Они могут работать без допустимого перегрева при практически неограниченной плотности тока выше 10 А/мм². Принимаю Di_г = 5 А/мм².

Количество кабелей

                                                                  N_к = F_г / F_к ,                                     (2.88)

где F_г – сечение кабелей, мм²;

F_к – сечение кабеля, мм². Принимаю кабель типа КСВ ДСП 2100, F_к = 2100 мм²;

                                    F_г = I_2лн / Di_г = 20000 / 5 = 4000 мм² ,                          (2.89)

N_к = 4000 / 2100 = 2 кабеля.

2.9.3 Токоподвод к электроду

Допускаемая плотность тока в медных водоохлаждаемых трубах  Di_м.тр=7 А/мм².

Выбор токоподвода к электроду следующий

                                                   F_мп = I_2лн / Di_м.тр.                                              (2.90)

где F_мп – сечение токоподвода, мм²;

F_мп = 20000/7 = 2857 мм² ,       

Принимаю размеры токоподводящих труб D_вн / D_внут = 60/40 мм²;

Сечение трубы

                     F_тр = p * (D_вн² - D_внут²) /4 = 3,14 * (60² - 40²) = 1570 мм² ,        (2.91)

Количество токоподводящих труб

N_тр = F_мп / F_тр = 2857 / 1570 = 2 трубы.