Переходные процессы в электроэнергетических системах

Постановка задачи. 3 1. Схема замещения и ее параметры 6 2. Проверка пуска асинхронного электродвигателя Э1 8 3. Определение необходимости и сопротивления реактора для пуска электродвигателя Э2 13 4. Проверка правильности выбора сдвоенного реактора по условию разгона асинхронного электродвигателя Э3 15 5. Определение возможности группового самозапуска всех электродвигателей секции 1 18 6. Определение возможности выпадения из синхронизма и вхождения в синхронизм синхронного электродвигателя 23 7. Определение возможности группового самозапуска всех двигателей секции 2 25 Литература 29 Содержание

4) при номинальном напряжении для скольжения S0 = 0,21. Возможность самозапуска электродвигателей определяется условием , где mНS - момент сопротивления на валах электродвигателей, определяемые по графикам рис. 4 для скольжении S0. Для двигателей Э1,Э2 условие выполняется (0,85 > 1,1. 0,64 = 0,7); для двигателя Э3 условие не выполняется (0,61 <0,7); этот двигатель в групповом самозапуске не будет участвовать; его самозапуск возможен после самозапуска электродвигателей Э1 и Э2, когда восстановится напряжение на шинах. Причём самоэапуск двигателей Э1,Э2 можно считать надежным, так как вращающий момент электродвигателя превышает на 10% момент сопротивления. 6. Определение возможности выпадения из синхронизма и вхождения в синхронизм синхронного электродвигателя Время перерыва питания, в течение которого синхронный электродвигатель не выпадает из синхронизма, рассчитывается по формуле: tc = , (50) где Тэ4 = = 6,7с. - угол вылета ротора двигателя по условию динамической устойчивости, гр. эл.; P0 = К3РДном - мощность на валу двигателя, б. е.; РДном = - номинальная мощность двигателя, б. е.; РМ1 = - амплитуда угловой характеристики двигателя в номинальном режиме, б. е.; - угол вылета ротора двигателя при нагрузке, гр. эл.; , б. е.; Таким образом б. е. РМ1 = = 0,23 б. е. РДном = 0,03 б. е. P0 = 0,8 . 0,03=0,024 б. е. = arcsin 0,104 = 5,50 = 1330 tc = = 0,33с. Электродвигатель выпадает из синхронизма, так как tАВР = 1,5с>0,33c. Величина критического скольжения, при котором будет обеспечено вхождение в синхронизм электродвигателя под действием входного момента после форсировки), определяется по формуле: Sкр = 0,06= 0,06= 0,04 (51) Возможность ресинхронизации двигателя при Uшо =1 определяется условием Sкр > Sа, где Sа, — скольжение, определяемое точкой пересечения характеристики момента сопротивления mк (см. рис. 4.) и асинхронного момента синхронного электродвигателя mэс при известном напряжении на его зажимах (точка «а» при Uном). Определяем по графику Sа = 0,02. Таким образом, 0,04 > 0,02, ресинхронизация электродвигателя будет обеспечена. 7. Определение возможности группового самозапуска всех двигателей секции 2 Рис. 12. Схема замещения Так как здесь рассматривается групповой самозапуск электродвигателей, в числе которых имеется синхронный двигатель, то для определения его реактивного сопротивления в асинхронном режиме используются графики зависимости Iэс(s) и m эс(s) приведенные на рис. 4. Механические постоянные времени группы электроприводов Э4-Э6 Тэ4 = == 6,7с. (52) Тэ5 = Тэ2 = 6,6с. Тэ6 = Тэ1 = 8,8с. Эквивалентная постоянная времени группы приводов =7,2с. (53) Эквивалентный момент сопротивления электроприводов = = 0,93 (54) Скольжение группы электроприводов через 1,5 секунды S0 = = = 0,19 (55) Для этой величины скольжения S0 сопротивления электродвигателей Э1 – Э3 предварительно рассчитаем при помощи графика (рис. 4). Iэ4 = 4,8 Iэ5 = Iэ6 = 4,4 Реактивные сопротивления электродвигателей Э4, Э5, (56) = 4,52 = 3,91 = 6,14 Общее сопротивление группы электродвигателей секции 2 при самозапуске в момент включения секционного выключателя равно , (57) где =0,61 Сопротивление плеч реактора Х1=Х11 = (1 + Кс)Х0,5 = (1+ 0,5) . 0,64 = 0,96 (56) Коэффициенты токораспределения =0,85 (57) Сопротивление ветвей реактора Хв1 = (1 - КсК2)Х0,5 = (1- 0,5. 1,18) . 0,64 = 0,27 (58) Хв2 = (1 - КсК1)Х0,5 = (1-0,5.0,85) . 0,64 = 0,37 (59) Общее сопротивление асинхронных электродвигателей секции 1 , (60) где =0,064 Полное сопротивление нагрузки на секции 1 с момента включения выключателя (61) Остаточное напряжение на шинах при групповом самозапуске электродвигателей секции 2: = 0,75 (62) Напряжение на зажимах электродвигателя Э4 0,66 (63) Вращающие моменты электродвигателей секции 2 для S0 = 0,19 1,49. 0, 752 = 0,83 0,83 > 1,1. 0,64 = 0,7 2,3. 0,662 = 1,0 1,0 > 1,1. 0,5 = 0,55 (64) — самозапуск всех электродвигателей обеспечивается. Вращающий момент синхронного электродвигателя в асинхронном режиме для Sкр= 0,04 и при Uн = 0,62 mэ4 = 1,4 . 0,622 =0,54. Эта величина оказывается меньше момента сопротивления mк = 0,75 для Sкр = 0,04, поэтому ресинхронизация двигателя может произойти по мере восстановления напряжения на шинах после самозапуска электродвигателей Э5 и Э6. Результаты расчетов сведены в табл. 2.  Величина Исходные данные Расчётные данные Система Трансформатор Двигатели При пуске двигателя Э1 Необходимость в реакторе Р1 для пуска дв-ля Э2 Оценка реактора РС1 для для пуска дв-ля Э3 При групповом самозапуске дв-лей секции 1 Оценка ресинхронизации дв-ля Э4 При групповом самозапуске дв-лей секции 2 №1,6 №2,3,5 №4 Мощность S, МВ.А 450 2х32 Мощность Р, МВт 3,2 5 4 Напряжение Uшо, о.е. Uэо, о.е. 0,89 0,84 0,87 0,72 0,76 0,64 0,75 0,66 Момент пусковой mпуск, о.е. 0,55 0,31>0.11 0,36>0.11 Для Э1,Э2 0,85>0,7 Для Э3 0,61 <0,7 Для Э5,Э6 0,83>0.7 Для Э4 1,0 >0,55 Время пуска, с 8,8 Скольжение Sкр, о.е. 0,04 Момент вхождения в синхронизм mэ4, о.е. 0,54 Выводы Разгон обеспе-чивается Нужен реактор РБГ10-630-0,3 Выбор правилен Самозапуск неодновре-менный После самозапуска Э5,Э6 Самоза-пуск одновременный Результаты расчётов Таблица 2 Литература Переходные процессы в электроэнергетических системах: учебно-методический комплекс / сост.: В.Н. Костин, А.А. Юрганов. — СГIБ.: Изд-во СЗТУ, 2009. — 246 с. Куликов Ю.А. переходные процессы в электрических система учеб. пособие / Ю.А. Куликов. — М.: Мир, 2003. Мелешкин, Г. А. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах / Г. А. МелеIвкин. — СПб.: НОУ «Центр подготовки кадров энергетики», 2005. Шабад, В.К. Переходные электромеханические процессы в электроэнергетических системах; учеб. пособие / В.К. Шабад. — М.: МГОУ, 2005. 28