Устойчивость электрических систем: Практикум для студентов специальности «Электроснабжение», страница 11

Время замедления агрегата при фактической нагрузке равно:

               t_j =  5,17/0,8 = 6,46 с.

Свободный выбег электродвигателя для постоянной нагрузки на валу:

               w_* =  1 – 1/ 6,46 = 0,85.

Скольжение при выбеге электродвигателя:

               s =  1 – 0,85 = 0,15.

Номинальное скольжение:

               s_ном =  1 – 985/1000 = 0,015.

Критическое скольжение:

               s_к = 2 × 0,015 × 2,2 = 0,066.

Кратность пускового тока при скольжении s определяется по формуле

               = 5,50.

Расчетная пусковая мощность электродвигателя при номинальном напряжении равна:

               S_пs = 500 × 5,50/(0,925 × 0,86) = 3457, кВА.

Индуктивное сопротивление двигателя равно:

               х_дв = 6300 × 6²/(3457 × 6,3²) = 1,653.

Суммарное сопротивление шести двигателей:

               х_двS =  1,653/6 = 0,276.

Индуктивное сопротивление трансформатора равно:

               х_т = 7,5/100 × 6300/6300 = 0,075.

Остаточное напряжение на шинах источника питания равно:

               U_ост = 1,05 × 0,276/(0,276 + 0,075) = 0,826.

Кратность тока самозапуска через трансформатор

               k_i = 1,05 / (0,276 + 0,075) = 2,99  4 (условие выполнено).

Проверяем по условию обеспечения пускового момента на всем диапазоне скольжения:

                = 0,427.

Все условия по проверке самозапуска асинхронных электродвигателей выполнены, поэтому самозапуск возможен не более трех раз в сутки.

Пример 10

Рассчитать возможность самозапуска четырех асинхронных двигателей с фазным ротором через 1 с после отключения короткого замыкания. Двигатели питаются от системы неограниченной мощности через трансформатор мощностью 6,3 МВА, U_ном = 35/6,3 кВ, U_к = = 7,5 %. Нагрузка на валу двигателей вентиляторная.

Исходные данные двигателя: Р_ном = 1000 кВт, U_ном = 6 кВ, h_ном =
= 94,7 %, cos j_ном = 0,83, m_к = 2,6, i_п = 6, n_ном = 590 об./мин, J_пр = 320 кг×м, k_з = 0,8, m_тр = 0,3.

Синхронная угловая скорость определяется из выражения:

               w_с = 2 × p × 600/60 = 62,8 с^-1.

Время замедления агрегата при номинальной нагрузке равно:

               t_jном = 320 × 62,8 × 62,8/1000 × 0,001 = 1,26 с.

Время замедления агрегата при фактической нагрузке равно:

               t_j = 1,26/0,8 = 1,58 с.

Свободный выбег двигателя для вентиляторной нагрузки на валу:

               w_* = 1,58/(1 + 1,58) = 0,61.

 Скольжение при выбеге электродвигателя:

               s = 1 – 0,61 = 0,39.

Относительный ток холостого хода асинхронного двигателя:

               i₀ = 0,558 – 0,83/ = 0,392.

Номинальное скольжение:

               s_ном = 1 – 590/600 = 0,0167.

Критическое скольжение:

              

Кратность пускового тока при скольжении s определяется по формуле

               = 5,98.

Расчетная пусковая мощность электродвигателя при номинальном напряжении равна:

               S_пs = 1000 × 5,98/(0,83 × 0,947) = 7608 кВА.

Индуктивное сопротивление двигателя равно:

               х_дв = 6300 × 6²/(7608 × 6,3²) = 0,751.

Суммарное сопротивление четырех двигателей:

               х_двS = 0,751/4 = 0,188.

Индуктивное сопротивление трансформатора равно:

               х_т = 7,5/100 × 6300/6300 = 0,075.

Остаточное напряжение на шинах источника питания равно:

               U_ост = 1,05 × 0,188/(0,188 + 0,075) = 0,751.

Кратность тока самозапуска через трансформатор

               k_i = 1,05 / (0,188 + 0,075) = 3,99.

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

Проверяем по условию обеспечения пускового момента на всем диапазоне скольжения:

               = 0,34.

Все условия по проверке самозапуска асинхронных электродвигателей выполнены, поэтому самозапуск возможен не более трех раз в сутки.

4. ПУСК АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Выбор способа пуска высоковольтных электродвигателей определяется следующими условиями:

– снижение напряжения в сети при пуске двигателя не должно влиять на нормальную работу присоединенных к той же сети потребителей;