Бугров В.Г. Электромеханические переходные процессы в системах электроснабжения

Подождите немного. Документ загружается.

112

Для определения возможности самовозбуждения асинхронного

двигателя нанесем на рис.9.32 характеристику внешней сети, описываемую

уравнениями

дв.*

с*

с.вн.*

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

= ;

дв.*

с.вн.*

0,15

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

= ;

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

дв.*

л.*

вн.*

R ;

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

дв.*

вн.*

0,1

Изменяя ( ω

дв.*

ω − ) от 0 до 1, рассчитываем эту характеристику

(табл.9.5.) и строим ее на рис.9.32 (кривая 2).

Пересечение характеристики внешней сети и границы зоны само-

возбуждения двигателя возможно при 0,377ω

дв.*

−

(точка а;06,1

с*

x = )

и 0,263ω

дв.*

ω =− (точка b;

17,2

с*

Таблица 9.8. Результаты расчета характеристики внешней сети

Аргумент Функция

дв.*

ω −

1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,25

вн.

0,1 0,11 0,13 0,14 0,17 0,2 0,25 0,33 0,4

ω-

дв.*

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

1 0,81 0,64 0,49 0,36 0,25 0,16 0,09 0,06

с.вн.*

0,15 0,18

0,23 0,36 0,42 0,6 0,94 1,67 2,4

Чтобы решить вопрос о возможности самовозбуждения асинхрон-

ного двигателя, надо найти частоту свободных колебаний ω . Это можно

сделать, рассмотрев условия резонанса в схеме (рис.9.32.) при представле-

нии двигателя его частотными характеристиками.

Условиям резонанса соответствует уравнение:

ω1

ωx

дв.*

⋅+

⋅⋅+

−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

Для точки b имеем

200

ω1

200

ω2,3

2,17

⋅+

⋅⋅+

2002,3

2002,172,17 ⋅+=⋅⋅=

113

0,13

2001,17 =⋅⋅ 0,00167

1,17

0,13

0,005ω ±=⋅±=

В точке а частота свободных колебаний

0,072ω

. Поскольку угло-

вая скорость двигателя 0,97

дв.*

, действительное значение ω

дв.*

−

рассматриваемых условиях больше чем разность частот (0,337 и 0>0,263),

при которой возможно возникновение самовозбуждения асинхронного

двигателя.

Контрольные вопросы

1. Какие расчетные модели узла нагрузки используются для анализа

его статической устойчивости?

По каким критериям может быть замещена расчетная модель узла

нагрузки?

Как влияют параметры электрической сети на критические показате-

ли, характеризующие устойчивость электродвигателей?

Каково влияние АРВ синхронных двигателей на условия их статиче-

ской устойчивости?

Как изменится устойчивость узла с асинхронной нагрузкой при ком-

пенсации ее реактивной составляющей статическими конденсатора-

ми и синхронными компенсаторами?

Что представляют собой статические характеристики узла комплекс-

ной нагрузки?

Какова суть понятия регулирующего эффекта нагрузки?

Что такое лавина напряжения и каковы причины ее возникновения?

По каким критериям оценивается статическая устойчивость узла

комплексной нагрузки?

10.

Каковы основные причины возникновения резких изменений режи-

мов в узлах СЭС?

11.

В чем особенность методики исследования переходного процесса в

узле нагрузки при резких изменениях режима его работы?

12.

Как влияет резкое снижение напряжения в точке питания на устой-

чивость синхронного двигателя?

13.

Как протекает переходный процесс в синхронном двигателе при рез-

ком увеличены нагрузки на его валу?

14.

Как определяется допустимое время наброса нагрузки на синхрон-

ный двигатель?

15.

В чем заключается расчет устойчивости асинхронного двигателя при

набросах нагрузки?

16.

Каковы особенности расчета пускового режима синхронного и асин-

хронного двигателей?

114

17. Что такое самозапуск электродвигателей и с какой целью он преду-

сматривается?

18.

Какие параметры необходимо определять для проверки самозапуска

электродвигателей?

19.

В чем заключается расчет самозапуска синхронных и асинхронных

двигателей?

20.

Какие причины самовозбуждения асинхронных двигателей при ком-

пенсации реактивной мощности?

21.

Каковы последствия самовозбуждения электродвигателей

Темы рефератов

1. Составление расчетной модели узла нагрузки.

Нарушение устойчивости узла асинхронной нагрузки.

Влияние размещения ИРМ в распределительной сети на устойчи-

вость СЭС?

Оценка статической устойчивости СЭС с регулированием напряже-

ния трансформаторами.

Обобщенные характеристики нагрузки.

Влияние толчкообразной нагрузки на режим работы СЭС.

Выбор условий пуска синхронных и асинхронных двигателей.

Переходные процессы при самозапуске синхронных и асинхронных

двигателей в узлах нагрузки.

Методы расчета устойчивости в узлах нагрузки при сильных возбу-

ждениях с помощью ЭВМ.

Библиографический список

Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в элек-

трических системах. М.: Высш. шк., 1985. 536с.

Переходные процессы в системах электроснабжения: Учебник / В.Н.

Винославский, Г.Г. Пивняк, Л.И. Несен и др.: под ред. В.Н. Вино-

славского. К.: Высш. шк. Головное изд-во, 1989. 422с.

Устойчивость нагрузки в электрических системах / Ю.И. Гуревич,

Л.Е. Лебова, Э.А. Хачатрян. М.: Энергоиздат 1981. 208с.

Рюденберг Р. Эксплуатационные режимы электроэнергетических

систем и установок. Л.: Энергия 1981. 576с.

Справочник по проектированию электроснабжения / Под ред.

В.Н.Круповича и др. М.: Энергия 1980. 456с.

Сыромятников И.А. Режимы работы саинхронных и синхронных

двигателей / Под ред. Л.Г.Мамикоянца. М.: Энергоатомиздат 1985.

216с.

115

Оглавление

Введение ………………………………………………………………. 3

1 Статическая устойчивость …………………………………………… 4

2 Динамическая устойчивость ………………………………………… 9

3 Результирующая устойчивость ……………………………………… 14

4 Практические критерии и методы расчета устойчивости …………. 15

4.1 Анализ статической устойчивости……………………………. 18

4.1.1 Схема электроснабжения «Эквивалентный генератор

шины эквивалентного напряжения»…………………… 19

4.1.2 Схема с двусторонним питанием………………………. 20

4.2 Исследование статической устойчивости методом малых ко-

лебаний…………………………………………………………... 25

4.2.1 Нерегулируемая система, рассмотренная без учета

электромагнитных переходных процессов……………

4.2.2

Математические критерии устойчивости…………….. 30

5 Приближенные методы анализа динамической устойчивости…….. 30

6 Учет АРВ при оценке устойчивости электрических систем………. 37

6.1 Оценка статической устойчивости…………………………….. 37

6.2 Оценка динамической устойчивости…………………………... 37

6.3 Асинхронный режим. Оценка результирующей устойчивости 41

6.3.1 Задачи, возникающие при исследовании асинхронных

режимов…………………………………………………..

6.3.2 Выпадение из синхронизма. Асинхронный ход и ре-

синхронизация…………………………………………... 45

7 Устойчивость узлов нагрузки………………………………………... 48

7.1 Представление нагрузки при

расчете устойчивости СЭС……. 50

7.2 Устойчивость узлов нагрузки при слабых возмущениях…….. 52

7.2.1 Расчетные модели узлов нагрузки……………………... 52

7.2.2 Статическая устойчивость асинхронных двигателей… 54

7.2.3 Статическая устойчивость синхронных двигателей…. 56

7.2.4 Устойчивость узла нагрузки, присоединенного к цен-

тру питания через общее сопротивление……………… 57

7.2.5 Влияние компенсации реактивной мощности на ус-

тойчивость узла нагрузки ………………………………

8 Устойчивость узла нагрузки при больших

возмущениях режи-

ма……………………………………………................................. 60

8.1 Резкие изменения параметров режима в системах электро-

снабжения………………………………………………………...

8.2 Переходный процесс в узле нагрузки при пуске асинхронных

двигателей……….………………………………………………. 61

116

8.3 Переходный процесс в узле нагрузки при пуске синхронных

двигателей………………………………………………………..

8.4 Самозапуск асинхронных и синхронных двигателей………… 63

8.5 Самовозбуждение асинхронных двигателей во время пуска

при применении емкостной компенсации в сети……………..

9 Примеры и задачи…………………………………………………….. 70

9.1 Статическая устойчивость ЭЭС………………………………... 70

9.2 Динамическая устойчивость ЭЭС……………………………… 77

9.3 Устойчивость узла нагрузки при слабых возмущениях……... 88

9.4 Устойчивость узла нагрузки при сильных

возмущениях……. 100

Библиографический список…………………………………….. 114