Переходные процессы в электроэнергетических системах

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