Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Dimensionering av matning för nyskänkugn hos SSAB i Oxelösund
University West, Department of Engineering Science, Division of Industrial Engineering and Management, Electrical- and Mechanical Engineering.
2020 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Designing Power Supply for new Ladle Furnace at SSAB in Oxelösund (English)
Abstract [sv]

SSAB i Oxelösund ska bygga en ljusbågsugn för konvertering av verksamheten från huvudsakligen malmbaserad produktion till skrotbaserad produktion. I samband med byggandet av ljusbågsugnen kommer en ny 130 kV linje byggas och från denna linje kommer ett nytt 30 kV nät byggas för att mata ljusbågsugnen och två stycken skänkugnar. En av dessa skänkugnar är idag (2019) i drift med 10 kV men ska konverteras till 30 kV medan den andra är en ny elektriskt sett identisk ugn. Anslutningen av dessa tre ugnar till det avskilda 30 kV nätet är till för att begränsa spridning av övertoner och flimmer till övriga laster. Ugnarna ska sedan anslutas till ett gemensamt elektriskt filter, för 30 kV nätet. Ljusbågsugnen och skänkugnarna ska vara i drift första kvartalet 2024, på grund av att det är några år in i framtiden är kortslutningsimpedanser osäkra.

För att uppfylla termisk- och korttidsströmsdimensionering för kabeln mellan huvudställverk (OT40) och skänkugnsställverk (SU2) fodras enledarkabel med 300 mm2 aluminiumledare och PEX-isolering. Denna dimensionering förutsätter att förläggning sker i triangelformation, temperaturen är högst 35 °C och kabeln förläggs på sådant sätt att den inte påverkas av andra kablar. Maximal kortslutningsström som kabeln klarar av under den maximala bortkopplingstiden är 32,5 kA.

Kortslutnings- och spänningsfallsberäkningar är utförda iprogrammet GNU Octave. Högsta och lägsta kortslutningström i respektive ställverk är beräknad. Överströmsskydden ställs in så att selektiv bortkoppling erhålls, med maximal bortkopplingstid 0,9 sekunder. En blockeringslogik används för att försäkra anläggning enmot oselektiv utlösning. Logiken innebär, enligt SSAB:s praxis, att skyddet närmast felstället ska blockera överordnat skydds kortslutningsströmsteg (>> I). Jordfelsskydd dimensioneras efter en nollpunktsresistor om 10 A. Jordfelsskydden är riktade och friges av nollpunktsspänningsskydd för att säkerställa att okynnesutlösning av jordfelsskydden inte uppstår i samband med omkopplingar eller fel i nätet. Frigivningen fungerar upp till en maximal snedavstämning om cirka 21 A.

Abstract [en]

SSAB in Oxelösund will build an electric arc furnace to transform business from a mainly ore-based production, with blast furnaces, to a scrap based production. Together with the construction of the electric arc furnace, a new 130 kV overhead line and a 30 kV substation will be built. The 30 kV substation will feed one electric arc furnace and two ladle furnaces.

One of these ladle furnaces is currently (2019) being fed with 10 kV, but is going to be converted to 30 kV, while the other one is a new electrically identical furnace. The connection of these three furnaces to the 30 kV grid is done in order to limit the distribution of harmonic distortions and flicker to the other loads. The furnaces on the 30 kV grid will be connected to a common electrical filter.

The electric arc furnace and the ladle furnaces will be operational and produce steel in the first quarter of 2024. Since the installation will be performed some years ahead the short circuit impedance is not known. The cable between the main substation (OT40) and the ladle furnace substation (SU2) was being selected according to thermals and short time currents which determined the cable to consist of a single core cable with 300 mm2 aluminium conductor isolated by XLPE-isolation. This is provided that the cable is mountedin a triangle formation along a path with temperatures at maximum 35 C and is placed in such a way that the cable is not influenced thermally by other cables. Short circuit and voltage drop calculations are made in the program GNU Octave. The highest three phase and the lowest two phase short circuit current is calculated in every substation.

The overcurrent protection is set to a maximum disconnection time of 0.9 seconds. A blocking logic is being used to further ensure a selectivity in the facility. The logic means, according to SSAB praxis, that the protection closest to the fault blocks the upstream short circuit protection ( I). The earth fault protection is designed around using a neutral grounding resistor of 10 A. The earth fault protection is directional and is being released by the neutral displacement protection to asure no unwanted tripping of the earth fault protection by change-over switching or faults in the grid. The release of the protection works with detuning up to about 21 A.

Place, publisher, year, edition, pages
2020. , p. 35
Keywords [en]
Electric arc furnace, blast furnace, electrical filter
Keywords [sv]
Ljusbågsugn, skänkugn, elektriskt filter, dimensionering
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hv:diva-15097Local ID: EXE511OAI: oai:DiVA.org:hv-15097DiVA, id: diva2:1421353
Subject / course
Electrotechnology
Educational program
Elektroingenjör - Elkraft
Supervisors
Examiners
Available from: 2020-04-03 Created: 2020-04-02 Last updated: 2020-04-03Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text in DiVA

By organisation
Division of Industrial Engineering and Management, Electrical- and Mechanical Engineering
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 7 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf