ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.07.2024
Просмотров: 140
Скачиваний: 5
ными. На практике, однако, каждый механизм работает с различной нагрузкой—от холостого хода до полной, может изменяться момент трения (в зависимости от вре мени года, качества смазки и т. д.), возможна ошибка
вопределении момента инерции и времени ускорения.
Врезультате благоприятное взаимное расположение век торов £ д и U будет происходить в различные моменты
времени, и обеспечить включение с током, не превы шающим допустимого, с помощью реле времени не представляется возможным (см. приложение 2 ).
Это означает, что для обеспечения допустимого то ка включения при самозапуске синхронного двигателя с глухоподключенным возбудителем необходимо сниже
ние э. д. |
с. двигателя до такой величины, |
когда |
даже |
в самом |
неблагоприятном случае (6=180°) |
ток |
вклю |
чения не превысит допустимого. Следовательно, нет на добности при расчете тока включения учитывать угол 6 .
Расчет производится для наихудшего случая по фор
муле |
|
|
/,,== |
Jv q Г •*' d |
(З-6) |
Как отмечено в § 3-1, |
расчет тока |
включения при |
самозапуске требуется только для синхронного двига теля с глухоподключенным возбудителем. Расчет вы полняется по (3-6), где •Ед.пр определяется по характе ристике холостого хода двигателя при токе if, опреде ляемом по формуле (2-11). Электродвижущая сила си
стемы |
при проектировании |
принимается |
равной 1,05, |
а в условиях эксплуатации |
определяется |
эксперимен |
|
тально. |
Сопротивление x"d |
определяется |
по каталогу, |
а хс представляет собой суммарное индуктивное сопро тивление сети, приведенное к номинальным параметрам двигателя (иначе надо привести к базисным парамет рам x"d и полученную кратность тока включения пере считать с базисного на номинальный ток двигателя).
При наличии в сети нескольких источников питания, а также крупных электродвигателей они объединяются по тем же правилам, что и при расчете токов к. з. [Л. 29]. Например, если на подстанции, схема которой изображена на рис. 3-1, были отключены выключатели В5—В7 и после отключения трансформатора Т1 сра батывает АВР на секционном выключателе, в качестве
источников питания |
вместе с- энергосистемой (шины |
35 кВ) могут быть |
учтены двигатели Д2—Д4. |
41
3-3. ТОК ВКЛЮЧЕНИЯ ПРИ НАЛИЧИИ ПОСТОРОННЕЙ НАГРУЗКИ И В СЛУЧАЕ ГРУППОВОГО С А М О ЗА П У СК А
Одиночный самозапуск отдельно взятого двигателя на практике происходит редко. Обычно к отключившим ся шинам подключено либо несколько двигателей (сек ция 2 на рис. 3-1), либо двигатель и другая нагрузка (осветительная, печи и т. д. — секция 1 на рис. 3-1). Тогда при включении в элементах сети возникает повы шенный ток, в результате чего напряжение на двигателе
35кВ 35кВ
Р и с. 3-1. С х ем а |
п од стан ц и и с р азл и ч н о й н агр у зк о й |
на сек ц и я х ш ин, |
о п р ед ел яю щ ей р азл и ч н ы е у сло ви я |
с ам о за п у с к а . |
|
меньше, чем при одиночном самозапуске, и ток включе ния также меньше.
В общем случае определение тока может быть про изведено по методу наложения. Если в схеме на рис. 3-1 срабатывает АПВ на выключателе В1, то в момент включения имеются два напряжения: напряжение сети и э. д. с. двигателя Д1.
Если пренебречь влиянием активных сопротивлений, токи от напряжения сети составят:
в трансформаторе Т1 |
J h ____ |
I П1C |
|
|
x " d + х н |
42
в двигателе |
Д1 |
|
|
|
Г 1Д' |
d “ Г |
* в |
|
|
||
в ветви |
прочей нагрузки (ТЗ |
и Т4 параллельно) |
I"1 |
х”а |
11.Г—• JI" ,lCx " d+ х н ' |
Токи от э. д. с. двигателя: в двигателе
J I I |
____ |
________ ^ д . п р ________ . |
|
2Д _ |
' |
|
|
* " + Хс+ Х„ |
в трансформаторе 77
i n |
г // |
» |
|
2С |
2д *>+*. ’ |
в ветви прочей нагрузки
2д хс -}- хн
В худшем случае, когда векторы напряжения сети и э. д. с. двигателя находятся в противофазе, указанные составляющие тока в трансформаторе 77 и двигателе Д1 будут складываться, а в прочей нагрузке — вычи таться. Для тока двигателя после преобразований по лучаем:
/' |
^сХн |
Дт.IIр (Хн -f~ хс) |
(3-7) |
|
хсх"а + x"dx„ -f xcx„ |
||||
|
|
В формуле (3-7) и предшествующих ей сопротивле ние нагрузки, работающей с номинальной мощностью 5Н и известным cos сри, составит в относительных еди ницах:
(3-8)
SH sin
При базисном напряжении, равном номинальному напряжению электроприемников, за базисную мощность может быть принята мощность двигателя Д1 либо трансформатора 77.
Если на секции имеется несколько электродвигате лей (секция 2 на рис. 3-1), то ток каждого из них мо жет быть также определен методом наложения. В об щем случае определяются токи сети и каждого двига
43
теля от напряжения сети и от э. д. с. каждого двигателя. Для определения суммарного тока включения для ка кого-либо двигателя надо сложить составляющие этого тока, полученные для рассматриваемой ветви от напря жения сети и от э. д. с. данного двигателя, из этого результата вычесть сумму составляющих, полученных для рассматриваемой ветви от э. д. с. всех остальных двигателей. Однако, как отмечалось в § 2-3, определение э. д. с. каждого двигателя при групповом выбеге весьма сложно.
Если все двигатели выбегают с одинаковой э. д. с., то для определения тока включения в формуле (3-6) вместо сопротивления одного двигателя учитывается эквивалентное сопротивление всех двигателей:
___I__ >__ |_ |
’ |
х"в * " * “ *".» П |
находится суммарный ток I" по (3-6), а затем ток каж-. дого двигателя
/" |
* |
dl |
(3-9) |
|
|
ит. д.
Вчастном случае, если имеется п одинаковых дви
гателей, эквивалентное сопротивление составит х"0= =x"dlti, суммарный ток включения
|
|
|
|
|
|
J/7/ — U c -)- £ д . п р , |
|
|
|
|
||||||
а .ток |
включения |
одного |
двигателя |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
тп _I" __ |
~f £д.пр |
|
|
(3-9а) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
д |
п |
|
nxa + |
x " d ’ |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
т. е. |
значительно |
меньше, |
чем |
при |
одиночном |
самоза- |
||||||||||
пуске. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П ри м ер |
р а с ч е т а |
т о к а |
вкл ю ч ен и я . |
Н а |
п о д стан ц и и |
(сх ем а |
на |
|||||||||
рис. 3-1) |
и м ею тся четы р е |
д в и г а т е л я ти п а |
|
М С -322-8-6 |
по |
1 350 |
к В т , |
|||||||||
6 кВ , |
171 |
A , |
x"d=0,24, к р ат н о с ть |
|
п у ск о во го |
т о к а |
4,16; |
д в а |
т р а н с ф о р |
|||||||
м а т о р а |
6/0,4 |
кВ |
по 1 000 |
кВ А , |
ик= 5,5% |
с р аб о ч ей н а гр у зк о й |
70% |
|||||||||
при |
c o s< p = 0 ,6 ; |
д в а |
п и таю щ и х |
т р а н с ф о р м а т о р а |
35/6,3 кВ |
по |
||||||||||
4 000 |
к В - А , |
ц „ = 7 ° /0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В |
к ач ес тве б ази сн ы х |
величин |
п р и н и м аю тся |
н о м и н ал ьн ы е м о щ |
||||||||||||
ность |
и |
н а п р я ж е н и е д в и га те л я : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
S 6 = |
Vr3 - 6 .1 7 1 = 1 780 кВ .A ; |
U6 = |
6 кВ . |
|
|
|
44
|
Д о п у сти м ы й |
т о к |
вкл ю ч ен и я |
д в и г а т е л я |
по |
ф о р м у л е |
(3-3) |
с о |
|||||||||
стави т: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/" д о п = |
1 ,7 /0 ,2 4 = 7 ,0 8 , и л и |
1 210 |
А. |
|
|
|
|||||||
|
С лучай |
1. В ы к л ю ч ател и |
В5— В7 |
отклю ч ен ы , с р а б а т ы в а е т |
А П В |
||||||||||||
на |
в ы к л ю ч ат е л е |
В1, |
п р о и сх о д и т |
оди н очн ы й |
с ам о за п у с к |
д в и г а т е |
|||||||||||
л я |
Д1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С о п р о ти вл ен и е |
т р а н с ф о р м а т о р а |
7 7 , |
п р и вед ен н о е |
к |
м ощ н ости |
|||||||||||
д в и г а т е л я |
[Л . 29]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
70/0-1 7 8 0 - 6 ,3 2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
1 00 -4 000 -6* |
~ |
0 -0 3 4 4 - |
|
|
|
|||||
|
Т ок |
вклю чения д в и г а т е л я |
по |
(3 -6) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
,,,__1 ,0 2 4 - |
£ д . пр ___ 1 ,0 2 |
-f- |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
1 ~ 0 ,0 3 4 + 0 ,2 4 |
|
0 ,2 7 4 |
|
|
|
|
|||||||
|
В ели ч и н а £ д .Пр |
д л я |
в ы б е га |
р а згр у ж е н н о г о |
а г р е г а т а о п р е д е л ен а |
||||||||||||
в п р и м ер е |
р а сч ет а § |
2-2 |
(т аб л . 2-1, |
рис. 2 -9 ). |
|
|
|
|
|
||||||||
|
С л у ч ай 2. В ы к л ю ч ател и В6 и |
В7 не |
б ы л и |
отклю ч ен ы . |
П р и |
с р а |
|||||||||||
б а ты в а н и и |
АПВ н а |
В1 п р о и сх о д и т |
о ди н очн ы й с а м о за п у с к |
д в и г а т е л я |
|||||||||||||
Д1 п р и |
н али чи и |
н а гр у зк и т р а н с ф о р м а т о р о в 73 и 74. |
ТЗ и Т4, с о |
||||||||||||||
|
С о п р о ти вл ен и е |
н а гр у зк и , |
в к лю чен н ой |
п а р а л л е л ь н о |
|||||||||||||
гласн о |
ф о р м у л е |
(3-8) |
со став и т : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Х и |
= |
|
1 7 8 0 |
- г = = |
1,11. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
------------ |
г |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
н |
|
2-1 000 V 1 — 0 ,6 |
* |
|
|
|
|
|
||||
|
Т ок |
в к л ю ч ен и я |
д в и га те л я о п р е д е л и тс я |
согласно вы р аж ен и ю |
(3 -7) |
||||||||||||
|
, |
|
1.02-1.11+ Д д . дР(1.11 + |
0.034) |
_ |
1 . 1 3 + 1 ,144В,.аР |
|||||||||||
|
д — 0,034-0,24 + |
0,24-1,11 +0,034-1,11 |
|
|
0,312 |
|
|||||||||||
|
С лучай 3. Р а б о т а е т |
А П В |
н а |
в ы к л ю ч ат е л е |
В2, п р о и сх о д и т |
г р у п |
п о во й с а м о за п у с к д в у х д в и г а т е л е й Д2 и ДЗ. Д в и г а т е л ь Д4 н а х о д и т
ся |
в резер ве . |
|
. |
Т о к в к л ю ч ен и я о д н о го д в и г а т е л я по (3-9) |
|
|
in _ 1.02 + £д.пр |
_ 1,02 + Тхд.пр |
|
1 д— 2 - 0 ,0 3 4 + 0 ,2 4 |
0 ,3 0 8 |
Таблица 3-1
Ток включения синхронного двигателя типа МС-322-8-6 при самозапуске с разгруженным водяным насосом
|
|
Ток включения, отн. ед. |
|
Время перерыва |
при одиночном самозапуске |
при групповом |
|
электроснабже |
|
|
|
ния, с |
после свободного |
с наличием по |
самозапуске двух |
|
выбега |
сторонней нагрузки |
двигателей |
0 ,2 |
7 ,5 6 |
7 ,5 4 |
6 ,7 2 . |
0 ,5 |
7 ,4 8 |
7 ,4 6 |
6 ,6 6 |
1 .0 |
7 ,3 |
7 ,2 7 |
6 ,4 9 |
2 .0 |
6 ,5 |
6 ,4 3 |
5 ,7 9 |
3 ,0 |
5 ,7 7 |
5 ,6 7 |
5 ,1 3 |
45
OTH.tB.
|
|
|
Р е зу л ь т а т ы р а сч ет а т о |
|||||||
|
|
|
к а вклю чен и я |
п ри вед ен ы |
в |
|||||
|
|
|
т аб л . |
3-1 |
и на |
рис. 3-2. |
З н а |
|||
|
|
|
чения |
п ри вед ен н о й э. |
д . |
с. |
||||
|
|
|
д в и г а т е л я — в т а б л . 2-1 и на |
|||||||
|
|
|
рис. 2-9. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Как видно из ре |
|||||||
|
|
|
зультатов |
|
(рис. 3-2), |
|||||
|
|
|
включение при свобод |
|||||||
|
|
|
ном выбеге (случай 1 ) |
|||||||
|
|
|
допустимо |
лишь через |
||||||
|
|
|
1,3 с после отключения |
|||||||
Р и с . 3-2. З а в и си м о ст ь то к а в к л ю |
(либо |
необходимо |
га |
|||||||
шение поля). При |
на |
|||||||||
чени я при |
с ам о за п у с к е си н хрон н о |
|||||||||
личии |
посторонней |
на |
||||||||
го д в и г а т е л я М С -322-8-6 с |
р а з г р у |
|||||||||
ж ен н ы м в о д я н ы м н асо со м |
от в р е |
грузки (случай 2 ) |
са |
|||||||
м ени п ер ер ы в а эл е к тр о с н а б ж ен и я . |
мозапуск |
двигателя |
с |
|||||||
/ — включение после свободного выбе |
глухоподключенны м |
|||||||||
га; 2 — одиночный самозапуск |
при на |
|||||||||
личии на тех же шинах подстанции |
возбудителем без гаше |
|||||||||
посторонней |
нагрузки; 3 — групповой |
ния поля возможен че |
||||||||
самозапуск |
двух двигателей. |
|
||||||||
|
|
|
рез |
1,25 |
с |
после |
от |
ключения. При групповом самозапуске двух двигателей (случай 3) ток включения находится в пределах допу стимого даже при практически мгновенном восстанов лении напряжения.
Г л а в а ч е т в е р т а я
РАЗГОН ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ САМОЗАПУСКЕ
4-1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА ЗА Ж И М А Х ДВИГАТЕЛЕЙ И Ш ИНАХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ПРИ СА М О ЗА П У СК Е ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
После частичного выбега агрегатов, связанного с пе рерывом электропитания, на двигатели вновь подается электропитание, при этом на зажимах статора происхо дит восстановление напряжения.
Вращающий асинхронный момент, развиваемый дви гателем в процессе самозапуска, пропорционален квад рату напряжения статора двигателя. Напряжение на зажимах двигателя, как правило, определяет возмож ность успешного самозапуска загруженного двигателя,
46