Практическое руководство к практическим работам по курсу «Устойчивость электрических систем», страница 10

          Задаются базисным напряжением U_б и мощностью S_б. Как правило, за значение базисной мощности принимают мощность питающего трансформатора.

          Определяют сопротивления элементов сети в относительных единицах, кроме сопротивлений самозапускающихся электродвигателей.

          Находят синхронную угловую скорость самозапускающегося электродвигателя:

          w_с =  2 p n_c/60, с^-1, (3.1)

где n_c – синхронная скорость электродвигателя, об./мин.

          Определяют время замедления агрегата при номинальной нагрузке равно:

          t_jном = J_пр × w_с² / Р_{дв ном} × 0,001, с. (3.2)

где J_пр –  приведенный момент инерции механизма и двигателя, кг×м;

       Р_{дв ном}  – номинальная мощность электродвигателя, кВт.

          Определяют время замедления агрегата при фактической нагрузке равно:

          t_j = t_jном /k_з, с. (3.3)

где k_з –  коэффициент загрузки электродвигателя, о.е.

          Определяется свободный выбег электродвигателя:

-  для механизмов с практически постоянным моментом сопротивления зависимость угловой скорости от времени выбега имеет вид:

          w_* = 1 – t_п/t_j , о.е.; (3.4)

-  для механизмов с моментом сопротивления, пропорциональным квадрату угловой скорости зависимость угловой скорости от времени выбега имеет вид:

          w_* =  t_j /(t_п+t_j), о.е.,  (3.5)

где t_п – время перерыва электроснабжения, с.

          Скольжение при выбеге электродвигателя:

          s = 1 – w_*, о.е. (3.6)

          Для асинхронных двигателей мощностью более 100 кВт с короткозамкнутым ротором критическое скольжение определяют по выражению

          s_к = s_ном (m_к + ), о.е. (3.7)

          При m_к >1,6 можно принять

          s_к = 2·s_ном · m_к , о.е. (3.8)

          Для асинхронных двигателей мощностью более 100 кВт с фазным  ротором или повышенным скольжением критическое скольжение определяют по выражению

          s_к = s_ном , о.е.  (3.9)

где i_o – относительный ток холостого хода асинхронного двигателя, определяется по формуле:

          i_o = sin j_ном – cos j_ном /(m_к + ), о.е.  (3.10)

          Номинальное скольжение:

          s_ном = 1 -  n_ном/n_с , о.е., (3.11)

где n_ном – номинальная скорость электродвигателя, об./мин.

          Кратность пускового тока при скольжении s определяется по формуле

          , о.е. (3.12)

          Расчетная пусковая мощность электродвигателя при номинальном напряжении равна:

          S_пs = P_{дв ном} i_пs/(cosj_ном h_ном), кВА. (3.13)

          Индуктивное сопротивление двигателя равно:

          х_дв = S_б U²_ном/ (S_пs U²_б), о.е. (3.14)

          Суммарное сопротивление n двигателей:

                    х_двS = х_дв /n, о.е. (3.15)

          Сопротивление самозапускающихся двигателей с учетом неотключенной нагрузки определяется по формуле:

                    x'_двS = х_двS х_н /(х_двS + х_н), о.е. (3.16)

          Остаточное напряжение на шинах источника питания равно:

          U_ост = U_с × х_двS / (х_двS + х_т), о.е.,  (3.17)

где U_с – напряжение системы, принимается равным 1,05 в относительных единицах.

          Кратность тока самозапуска через трансформатор

          k_i = U_c/(х_двS + х_т), о.е.,  (3.18)

          Если k_i £ 4 для трансформаторов мощностью 25 МВА и ниже и k_i £ 2 для трансформаторов более 25 МВА до 100 МВА, то при числе самозапусков в сутки до трех включительно самозапуск возможен.

          Напряжение на двигателях для обеспечения пускового момента на всем диапазоне скольжения должно удовлетворять условию:

                    ,  о.е., (3.19)

где m_cs – момент сопротивления механизма при скольжении s;

       m_двs – вращающийся момент двигателя при скольжении s.

          При затруднении с определением значений моментов m_cs и m_двs для вычислений используют следующие соотношения:

-  для механизмов с постоянным моментом сопротивления:

                    , о.е.; (3.20)

-  для механизмов с вентиляторным моментом сопротивления:

                    , о.е., (3.21)

где m_тр – кратности момента трогания механизма;