Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Теория переходных процессов - файл per_proc2.doc


Загрузка...
Лекции - Теория переходных процессов
скачать (841.8 kb.)

Доступные файлы (2):

per_proc1.doc1336kb.03.01.2006 15:10скачать
per_proc2.doc2968kb.03.01.2006 15:11скачать

per_proc2.doc

1   2   3   4   5   6
Реклама MarketGid:
Загрузка...

В этой таблице следует обратить внимание на то, что к. п. д. двигателей малой мощности с короткозамкнутым ротором заметно выше, чем к. п. д. двигателей с кольцами. Некоторое, правда, мало существенное понижение к. п. д. влечет за собой повышение на­пряжения.

^ Г. Коэффициент мощности . Асинхронный двига­тель, так же как и трансформатор, потребляет из сети отстаю­щий ток, почти не зависящий от нагрузки. Поэтому его всегда меньше единицы. При холостом ходе обычно не пре­вышает 0,2, но затем при нагрузке он довольно быстро растет (рис. 7.3) достигает максимума при мощности, близкой к но­минальной. Для иллюстрации в табл. 7.3 приводятся значения для двигателей различных типов. Двигатели с короткозамкнутым ро­тором большой мощности выполняются как двигатели с глубоким пазом или двухклеточные, и их несколько ниже, чем у дви­гателей с кольцами равной мощности.

^ Д. Перегрузочная способность двигателя. Перегрузочной спо­собностью асинхронного двигателя или, иначе, его опрокидываю­щим моментом называется отношение максимального момента двигателя к его номинальному моменту, т. е.



Обычно в двигателях малой и средней мощности ==1,6—1,8. В двигателях средней и большой мощности =1,8—2,5, в дви­гателях специального исполнения достигает 2,8—3,0 и более.

^

8. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЯМОГО ПУСКА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ



Пуск двигателей – это процесс перехода двигателя и производственного механизма из неподвижного состояния в состояние вращения с номинальной скоростью. Если при пуске вращающий момент двигателя больше момента сопротивления (положительный , где ), то угловая скорость агрегата увеличивается и происходит разгон двигателя до тех пор, пока не наступит равновесие между электромагнитным моментом двигателя и моментом сопротивления производственного механизма, т.е. наступит установившийся режим.()

Если вращающий момент двигателя окажется меньше момента сопротивления производственного механизма ( отрицательный, где ), например, вследствие снижения напряжения в питающей сети или увеличения , то угловая скорость агрегата будет уменьшатся, т.е. будет происходить выбег. Выбег может быть полным (до полной остановки двигателя) или частичным до некоторой меньшей, чем в нормальном режиме, частоты вращения.

Условия пуска обычно делятся на легкие, нормальные и тяжелые.

При легких условиях пуска требуемый момент в начале вращения двигателя составляет . К нормальным условиям пуска относятся такие, при которых механизм требует начального момента, равного .

К тяжелым условиям относятся такие, при которых начальный момент составляет . К последним относятся пуски асинхронных двигателей, нагруженных механизмами компрессоров, дробильных барабанов, насосов с открытой задвижкой, поршневых насосов и других механизмов.

При пуске, реверсе (обратном вращении) или торможении асинхронного двигателя (АД) в обмотках статора и ротора возникают электромагнитные переходные процессы, которые протекают одновременно с механическими переходными процессами.

Токи, протекающие по обмоткам асинхронного двигателя в течение электромагнитных переходных про­цессов, можно разложить на свободные и вынужденные составляющие. Свободные составляющие токов ко времени окончания электромагнит­ного переходного процесса прак­тически затухают до нуля.

В ре­зультате влияния свободных токов, а также изменения скорости вра­щения ротора электромагнитный мо­мент двигателя в течение переходного процесса может быть как больше, так и меньше момента, определяемого статической механической ха­рактеристикой. Это обусловливает колебательный характер изменения электромагнитного момента асинхронного двигателя во времени со значительными амплитудами на начальном участке переходного про­цесса. Следовательно, зависимость электромагнитного момента от ско­рости вращения ротора или от времени, определенная в динамике, отличается от аналогичной зависимости, построенной в статике.

Под динамической механической характеристикой понимается механическая характеристика двигателя, определенная с учетом электромеханических переходных процессов. Статическая механическая характеристика—это характеристика, построенная без учета электромагнитных переходных процессов.





Рис. 8.1 Динамическая и стати­ческая механические характеристи­ки асинхронного двигателя при пуске

Динамическая механическая характеристика определяется не только параметрами обмоток АД, но и параметрами нагрузки (величина нагрузки, момент инерции вращающихся масс), а также характером переходного процесса. Изменение момента инерции или момента сопротивления влечет за собой изменение динамической характеристики. Следовательно, каждый конкретный асинхронный двигатель при данных параметрах обмоток обладает одной статической и бесконечным числом динамических характеристик.

^

9. АСИНХРОННЫЕ РЕЖИМЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ, РЕСИНХРОНИЗАЦИЯ, РЕЗУЛЬТИРУЮЩАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ



Асинхронный режим, т.е. режим при периодическом изменении вектора ЭДС хотя бы одной машины на угол, больший 360, может возникать при нарушении статической устойчивости (сильно перегруженная машина при малом возмущении) динамической устойчивости (площадка ускорения больше площадки торможения) или в случае аварийного режима с потерей возбуждения.

Если удастся восстановить нормальную работу системы, не отключая машины, выпавшей в асинхронный режим, то система сохраняет результирующую устойчивость.

Асинхронный режим, не являющийся для системы нормальным, должен допускаться только после проверки его.

Приближенную оценку режима можно дать, приняв, что несинхронно работающая машина разделяется на две механически связанные – синхронную (1) и асинхронную (2).







а)

б)


Рисунок 9.1 – Представление синхронной машины в режиме асинхронного хода






Рисунок 9.2 – Выпадение из синхронизма и переход на асинхронный ход синхронной машины






Рисунок 9.3 – Изменение асинхронного момента синхронного генератора () и момента турбины () при изменении скольжения






Рисунок 9.4 – Изменения синхронного момента (а) и вызываемого им изменения скольжения (б)


Вывести критерий ресинхронизации можно, используя уравнение движения ротора генератора





(9.1)

или







(9.2)


через выражение энергии





(9.3)


Если скольжение в установившемся синхронном режиме пройдет через 0, то появится возможность ресинхронизации. Это произойдет, когда





(9.4)


Приближенно





(9.5)


Реально процесс ресинхронизации осуществляется ликвидацией условий, которые способствовали возникновению асинхронного режима и дополнительным воздействием на турбину уменьшением ее мощности.

Работа в режиме асинхронного хода вызывает дополнительные потери в машине, величина которых растет с увеличением скольжения. Турбогенератор имеет весьма «жесткую» характеристику асинхронного момента и «зависает» на скольжении 0,20,6 %. Это позволяет не отключать машину от сети до 3060 минут при сниженной до 40% нагрузке (конкретные показатели режима определяются предварительным расчетом).

Гидрогенератор с существенно более «мягкой» характеристикой имеет скольжение , что приводит к выходу из строя машины в течение 15 мин, вследствие чего асинхронный режим считается недопустимым для гидрогенераторов. Подобный режим на Воткинской ГЭС привел к потере 3 машин по 1000 МВт, позволив сохранить узел трех объединенных энергосистем и ликвидировать тяжелую аварию.

Влияние асинхронного хода на работу нагрузок в энергосистеме можно представить, используя метод наложения.




а)



б)



в)


Рисунок 9.5 – Представление системы при анализе влияния

асинхронного хода


Напряжение в любой точке электрической системы может быть представлено векторной суммой двух частных напряжений, каждое из которых определяется только ЭДС одного источника и «электрическим удалением» этой точки от источника, т.е. напряжение точки «а» зависит практически только от ЭДС источника 1, точки «е» – от ЭДС источника 2, напряжения промежуточных точек – суммы частных напряжений. Точка «с», в которой частные напряжения равны, может быть названа «электрическим центром» системы.

При входе в асинхронный ход станции 1, все частные напряжения от нее будут прокручиваться относительно частных напряжений станции 2 с частотой . Так как эта разница реально составляет 0,20,6 %, то амплитуда напряжений в точках «b», «с», «d» будет изменяться от до с частотой 0,10,3 Гц, т.е. с периодом 310 сек, что приведет к останову двигателей узлов нагрузок и последующему срабатыванию релейной защиты и отключению узлов.

Асинхронный ход в электрической системе опасен и для источников и для потребителей, но возможность его позволяет сохранить в целости систему после тяжелого повреждения, что резко облегчает поиск причины аварии, ее устранение, уменьшая ущерб от аварии.


ЛИТЕРАТУРА





  1. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. – М.: Энергия, 1985, 530 с.

  2. Жданов П.С. Устойчивость электрических систем. – М.: Энергия, 1986, 480 с.

  3. Электрические системы: Математические хадачи электроэнергетики /Под. ред. В.А. Веникова/ - М.: Высшая школа, 1981, 278 с.

  4. Электрические системы: Управление переходными режимами электроэнергетических систем /Под. ред. В.А. Веникова/ - М.: Высшая школа, 1982, 244 с.

  5. Электроэнергетические системы в примерах и иллюстрациях /Под. ред. В.А. Веникова/ - М.: Энергоатомиздат, 1983, 456 с.

  6. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей. – М.: Энергия, 1963, 400 с.



Чтобы перейти к списку всех методических указаний,

нажмите левой кнопкой мыши здесь
1   2   3   4   5   6



Скачать файл (841.8 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru