Устойчивость электрических систем: Практикум для студентов специальности «Электроснабжение», страница 9

Передаваемая в систему мощность (в о. е.):

                                                                 .

                                                          .

ЭДС генератора:

.

Предел мощности, передаваемой системой в нормальном режиме:

              

Расчет параметров электропередачи при КЗ. Предел мощности, передаваемой системой в аварийном режиме:

              

Расчет параметров электропередачи в послеаварийном режиме. Предел мощности, передаваемой системой в послеаварийном режиме:

              

Предельный угол отключения равен:

    

заранее определяем     и

                                                                       .

Предельное время отключения короткого замыкания равно:

                                      с.

3. САМОЗАПУСК АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

В общем случае расчет самозапуска электродвигателей выполняется по схеме замещения, составленной, как при расчете токов короткого замыкания. Как правило, активными сопротивлениями элементов системы электроснабжения можно пренебречь, кроме кабельных линий и нагрузок. Все асинхронные двигатели как аварийной, так и неповрежденной секции, в расчете вводятся номинальными реактивными сопротивлениями.

Расчет самозапуска электродвигателей производят в следующем порядке.

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:

               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:

i₀ = 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 U ²_ном/ (S_пs U ²_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)