В СЕТЬ
ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ МОЩНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ В СЕТЬ
Включение мощных электродвигателей в сеть (пуск электродвигателей) прямым включением, а также их самозапуск вызывают на шинах снижение напряжения, что отрицательно влияет на работу остальных потребителей электроэнергии, а при значительном снижении напряжения пуск, самозапуск двигателя и его разгон могут быть затруднены или невозможны.
Снижение напряжения в сети при пуске мощного электродвигателя вызывается пусковым током, величина которого в 5,5 ¸ 7,5 раз больше, чем ток номинального режима. Большая величина тока при пуске электродвигателей может привести к ложному срабатыванию релейной защиты. Поэтому при проектировании электроустановок с мощными электродвигателями необходимо знать величины снижения напряжения и пускового тока.
Переходные процессы при пусках мощных асинхронных и синхронных электродвигателей прямым включением в сеть по характеру изменения напряжения в сети подобны, поскольку до возбуждения синхронного электродвигателя его разгон, так же как и асинхронного электродвигателя, происходит в основном за счет короткозамкнутой обмотки ротора.
Характер изменения напряжения зависит от типа электроустановки, в которой производится пуск электродвигателя.
При пуске электродвигателя от шин, получающих питание от трансформатора, подключенного к системе неограниченной мощности (рис. 1,а), снижение напряжения на шинах будет зависеть от величины падения напряжения на сопротивлениях системы, трансформатора и кабеля.
При пуске электродвигателя от синхронного генератора соизмеримой мощности (рис, 1,б) снижение напряжения на шинах будет зависеть от параметров генератора, его первичного двигателя и от характеристик автоматических регуляторов напряжения и частоты.
Рис. 1. Принципиальные схемы электроустановок, в которых производится пуск мощного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя: а - пуск от системы не- ограниченной мощности через трансформатор; б - пуск от синхронного генератора соизмеримой мощности;
С - система; Т - трансформатор; Ш - шины; Г - генера- тор; Д - первичный двигатель; Э - пускаемый электро- двигатель
Резкое и значительное снижение напряжения на шинах электроустановки влияет на нормальную и устойчивую работу остальных потребителей электроэнергии. Так, например, у работающих асинхронных электродвигателей при снижении напряжения уменьшается вращающий момент, и при глубоком «провале» напряжения максимальный вращающий момент электродвигателя может оказаться меньше момента сопротивления рабочего механизма (рис. 2,а), и электродвигатель остановится.
Рис. 2. Механические характеристики работающего (а) и пускаемого (б) асинхронных электродвигателей при номинальном напряжении (кривая 1) и при значительном снижении напряжения (кривая 2)
На рис. 2 приняты следующие обозначения: mи — момент начальный и mc - момент сопротивлeния на валу механизма; пном, пс, пк — соответственно частота вращения номинальная, синхронная и критическая частоты.
Вращающий момент mэ асинхронного электродвигателя в относительных единицах (о. е.), а также опрокидывающий тт, и пусковой mп, зависят от величины квадрата напряжения:
тэ = mHOMU2.
Поэтому снижение напряжения влияет и на пуск электродвигателя, а именно: при значительном снижении пусковой момент электродвигателя может оказаться меньше момента трогания рабочего механизма, как показано на рис. 2, б, и электродвигатель не запустится.
Лекция 5
Уравнения переходных процессов
в синхронной машине
Параметры переходных процессов в электроэнергетических системах (ЭЭС) определяются, в основном, параметами основных элементов, производящих электроэнергию, – синхронных машин (СМ).
Физические процессы, протекающие в таком сложном объекте, как СМ, очень сложны, но их можно значительно упростить, если использовать специальную систему координат (0,d,q), оси которой строго совмещены с продольным и поперечным направлениями вращающегося ротора машины.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.