Методическое пособие - Системы и устройства судовой автоматики: схемотехника средств автоматизации

Подождите немного. Документ загружается.

5.3.2.1. Структурная схема расчетного режима приведена на рис. 9.

Рис. 9

5.3.2.2. Перечень необходимых для расчета исходных данных приведен в табл.№5.

Таблица № 5

Наименование Обозначение Источник информации

1. Тип генератора

Проект конкретной

электростанции

2. Тип запускаемого двигателя

Проект конкретной

электростанции

3. Полная мощность предварительной

нагрузки, кВА

но

Определяется по подпункту

5.1.3.4

4. Усредненный коэффициент мощности

предварительной нагрузки

cos φ

но

Определяется по подпункту

5.1.3.4

Параметры генератора

5. Полная номинальная мощность, кВА

нг

Справочное приложение 2

6. Базисное сопротивление, Ом

δг

Справочное приложение 2

7, Синхронное индуктивное сопротивле-

ние по продольной оси, о.е.

Справочное приложение 2

8. Синхронное индуктивное сопротивле-

ние по поперечной оси, о.е.

Справочное приложение 2

9. Переходное индуктивное сопротивле-

ние по продольной оси, о.е.

Справочное приложение 2

10. Сверхпереходное индуктивное со-

противление по продольной оси, о.е.

x``

Справочное приложение 2

11. Сверхпереходное индуктивное со-

противление по поперечной оси, о.е.

x``

Справочное приложение 2

12.Коэффициент магнитной связи фаз

статора и поперечного демпферного

контура, о.е.

Справочное приложение 2

5.3.2.3. “Провал” напряжения необходимо определять следующим образом:

определить для конкретного типа двигателя по табл.1 справочного приложения 3

















sin

cos

gн

. (2)

величину полной проводимости в Сименсах и коэффициент мощности,

соответствующие неподвижному состоянию двигателя;

определить величины полной, активной и реактивное проводимостей двигателя в

момент включения в относительных единицах;

СГ

АД

но

определить полную проводимость предварительной нагрузки генератора ротора в

относительных единицах

NГ

но

Y 

;

определить активную и реактивную проводимости предварительной нагрузки

генератора

но

sin

но

cos

но













;

Примечание: Если в исходном режиме генератор работал на холостом ходу, то

принять

но

g 

определить суммарные активную и реактивную проводимости нагрузки генератора в

момент включения



















но

Далее расчет выполнять в соответствии с подпунктом 5.1.2.3, начиная с формулы (1).

5.3.2.4. В том случае, если необходимо определить "провал" напряжения при запуске

асинхронного двигателя, не включенного в отраслевой стандарт, следует

предварительно определить его полную проводимость;

5.3.2.5. Перечень необходимых для расчета исходных данных приведен в табл. №6;

Таблица № 6

Наименование Обозначение Источник информации

Параметры асинхронного двигателя

1. Активное сопротивление обмотки

статора, Ом

Предприятие разработчик

двигателя

2. Индуктивное сопротивление обмотки

статора, Ом

Предприятие разработчик

двигателя

3. Индуктивное сопротивление взаимо-

индукции, Ом

Предприятие разработчик

двигателя

4. Активное приведенное сопротивление

ротора в пусковом режиме, Ом

Предприятие разработчик

двигателя

5. Индуктивное приведенное сопро-

тивление рассеяния ротора в пусковом

режиме, Ом

Предприятие разработчик

двигателя

5.3.2.6. Полную проводимость асинхронного двигателя следует рассчитывать

следующим образом:

определить параметры двигателя в пусковом режиме:

x 

;





;

T 

;

определить эквивалентные активное я реактивное сопротивления двигателя в

пусковом режиме:

x)1(

x 

;

эg









;

эg





;

определить полную проводимость двигателя и коэффициент мощности в пусковом

режиме

эg





;

эg

cos





Далее расчет выполнять в соответствии с подпунктом 5.3.2.3, начиная с формулы (2).

6. Примеры расчётов изменений напряжения и частоты

6.1. Режим включения статической нагрузки

6.1.1 Метод расчетных кривых

6.1.1.1 Необходимые для расчета исходные данные и их численные значения

приведены в табл. №7

Таблица №7

Наименование Обозначение

Численное

значение

1. Тип генератора

МСК 92 – 4

2. Полная номинальная мощность, кВА

NГ

125

3. Полная мощность включаемой нагрузки, кВА

вкл

4. Коэффициент мощности включаемой нагрузки.

cos φ

вкл

0,6

6.1.1.2. “Провал” напряжения определяется следующим образом:

определяется полная проводимость включаемой статической нагрузки в

относительных единицах:

6,0

125

NГ

вкл

Y 

Для генератора МСК 92–4 “провал” напряжения необходимо определять по

расчетной кривой на черт.8 обязательного приложения 1;

по кривой определяется максимальный “провал” напряжения генератора ΔU = –11%.

6.1.2. Аналитический метод

6.1.2.1. Необходимые для расчета исходные данные и их численные значения

приведены в табл. № 8

6.1.2.2. “Провал” напряжения рассчитывается следующим образом:

определяется полная проводимость нагрузки в относительных единицах

4,0

250

100

NГ

вкл

Y 

;

определяется полная проводимость предварительной нагрузки в относительных

единицах:

08,0

250

NГ

но

Y 

;

определяются активная и реактивная проводимость включаемой нагрузки:

;26,065,04,0

вкл

sin

вкл

;304,076,04,0

вкл

cos

вкл



Таблица № 8

Наименование Обозначение

Численное

значение

1. Тип генератора

MСK 103 – 4

2. Полная мощность включаемой нагрузки, кВА

вкл

100

3. Коэффициент мощности включаемой нагрузки,

о.е.

cos φ

вкл

0,76

4. Полная мощность предварительной нагрузки,

кВА

но

5. Коэффициент мощности предварительной наг-

рузки, о.е.

cos φ

но

0,89

Параметры генератора

6. Полная номинальная мощность, кВА

NГ

250

7. Синхронное индуктивное сопротивление по

продольной оси, о.е.

1,92

8, Синхронное индуктивное сопротивление по

поперечной оси, о.е

0,98

9. Переходное индуктивное сопротивление по

продольной оси, о.е.

0,23

10. Сверхпереходное индуктивное сопротивление

по продольной оси, о.е.

0,176

11. Сверхпереходное индуктивное сопротивление

по поперечной оси, о.е.

0,176

12. Коэффициент магнитной связи фаз статора и

поперечного демпферного контура, о.е.

0,82

определяются активная и реактивная проводимости предварительной нагрузки:

;036,0456,008,0

но

sin

но

;071,089,008,0

но

cos

но



определяются суммарные активная и реактивная проводимости нагрузки генератора

;296,0036,026,0

но

вкл

;375,0071,0304,0

но

вкл









определяются составляющие напряжения генератора в исходном статическом

режиме:

   

;067,0

071,098,0036,098,01

081,098,0

)

но

)

но

x1(

но















998,0

0048,00718,1

036,098,01

)

но

)

но

x1(

но

U 













;

определяются составляющие тока статора и ток возбуждения генератора в исходном

статическом режиме:

;076,10407,091,1998,0

;068,0

98,0

067,0

;0407,0998,0036,0067,0071,0

но







рассчитываются составляющие напряжения генератора с учетом демпферных

обмоток в первый момент после включения нагрузки:

;11,0

004,0107,1

057,0066,0

x1)(

x1(

)

x1()

U 





























;948,0

11,1

054,1

x1)(

x1(

qн

i()

x1(

U 

























определяется “провал” напряжения генератора с учетом демпферных обмоток в

первый момент после включения нагрузки:

   

%;6,4%1001954,0%1001UU

;954,011,0948,0UUU

222

1d1





рассчитываются составлявшие напряжения генератора без учета демпферных

обмоток в первый момент после включения нагрузки

;922,0

x1(

;262,0

409,1

37,0

















































































































































определяется "провал" напряжения генератора без учета демпферных обмоток в

первый момент после включения нагрузки:

   

%;2,4%1001958,0%1001UU

;958,0922,0262,0UUU

222

2d2





определяется максимальный "провал" напряжения генератора при включении

статической нагрузки:

%.4,4

2,46,4











6.2. Режим включения статического преобразователя

6.2.1. Метод расчетных кривых

6.2.1.1. Необходимые для расчета исходные данные и их численные значения

приведены в табл. № 9

Таблица № 9

Наименование Обозначение

Численное

значение

1. Тип генератора

МСК 1000–1000

2. Полная номинальная мощность генератора, кВА

1000

3. Тип статического преобразователя и режим его

работы

ВАКЭС– 500 – 330

Заряд на I ступени

4. Мощность нагрузки, включаемой на стороне

постоянного тока, кВт

258

5. Глубина регулирования напряжения преоб-

разователя

0,45

6.2.1.2. “Провал” напряжения определяется следующим образом:

определить полную мощность включаемой нагрузки, приведенной к стороне

переменного тока

кВА; 552

45,0

258

вкл

S 





принять коэффициент мощности включаемой нагрузки cos φ

вкл

= 0,45

определить полную мощность включаемой нагрузки в относительных единицах:

552,0

1000

552

NГ

вкл



;

для генератора МСК 1000–1000 “провал” напряжения необходимо определять по

черт. 10 обязательного приложения 1.

по кривой определяется максимальный “провал” напряжения генератора ΔU

max

=-11%.

6.3. Режим прямого пуска асинхронного двигателя

6.3.1. Метод расчетных кривых;

6.3.1.1. Необходимые для расчета исходные данные и их численные значения

приведены в табл. № 10

Таблица № 10

Наименование Обозначение

Численные

значения

1. Тип генератора

MСK 103–4

2. Тип запускаемого двигателя

МАФ 83–93/4

3. Ползая номинальная мощность ген–ра, кВА

NГ 250

4. Базисное сопротивление генератора, Ом

δг

0,64

6.3.1.2. “Провал” напряжения определяется следующим образом:

по табл. №1 справочного приложения 3 найти величины полной проводимости и

коэффициента мощности данного двигателя в момент включения

=2,8 См, cos φ

=0,32;

определить полную проводимость двигателя в момент включения:

79.164.08.2

gн

Y 





;

для генератора МСК 103 – 4 “провал” напряжения необходимо определять по черт. 5

обязательного приложения 1;

величина максимального “провала” напряжения составляет ΔU

max

= -28,4%.

6.3.2. Аналитический метод

6.3.2.1. Необходимые для расчета исходные данные и их численные значения

приведены в табл. № 11

Таблица № 11

Наименование Обозначение

Численное

значение

1. Тип генератора

ГСС 103 – 8М

2. Тип запускаемого двигателя

АН 81– 2

3. Полная мощность предварительной нагрузки,

кВА

но

4. Усредненный коэффициент мощности предва-

рительной нагрузки

cos φ

но

0.75

Параметры синхронного генератора ГСС 103 – 8М

5. Полная номинальная мощность, кВА

NГ

125

6. Базисное сопротивление, Ом

δг

1.280

7, Синхронное индуктивное сопротивление по

продольной оси, о.е.

1.92

8. Синхронное индуктивное сопротивление по

поперечной оси, о.е.

1.13

9. Переходное индуктивное сопротивление по

продольной оси, о.е.

0.23

10. Сверхпереходное индуктивное сопротивление

по продольной оси, о.е.

0.136

11. Сверхпереходное индуктивное сопротивление

по поперечной оси, о.е.

0.14

12.Коэффициент магнитной связи фаз статора и

поперечного демпферного контура, о.е.

0.876

6.3.2.2. “Провал” напряжения определяется следующим образом:

по табл. №1 справочного приложения 3 найти величины полной проводимости и

коэффициента мощности данного двигателя в момент включения

=1,36 См, cos φ

=0,39;

определяются полная, активная и реактивная проводимости двигателя в

относительных единицах в момент включения

;617,1919,076,1

sin

;693,0394,076,1

cos

;76,128,136,1

gн









определяется полная проводимость предварительной нагрузки в относительных

единицах

32,0

125

NГ

но

Y 

;

определяются активная и реактивная проводимости предварительной нагрузки

;212,0661,032,0

но

sin

но

;24,075,032,0

но

cos

но



определяются суммарные активная и реактивная проводимости нагрузки генератора в

момент включения двигателя

;83,1212,0618,1

но

;933,024,0693,0

но









определяются составляющие напряжения генератора в исходном статическом режиме

   

;977,0

24,0135,1212,0135,11

212,0135,11

)

но

)

но

x1(

но

;214,0

24,0135,1212,0135,11

24,0135,1

)

но

)

но

x1(

но



























определяются составляющие тока статора и ток возбуждения генератора в исходном

статическом режиме:

258,0977,0212,0214,024,0

но

i 

;

189,0

135,1

214,0

i 

;

147,1258,0915,1977,0

i 

;

рассчитываются составляющие напряжения генератора с демпферными обмотками в

первый момент после включения двигателя

;786,0

585,1

247,1

x1)(

x1(

qн

i()

x1(

;232,0

585,1

367,1

x1)(

x1(

)

x1()





















































определяется “провал” напряжения генератора с демпферными обмотками в первый

момент после включения двигателя

 

%;1,18%1001UU

;819,00786232,0UUU

222

1d1





рассчитываются составляющие напряжения генератора без демпферных обмоток в

первый момент после включения двигателя

;689,0

x1(

;237,0















































































































































определяется провал напряжения генератора без демпферных обмоток в первый

момент после включения двигателя

 

%;1,27%1001729,0%1001UU

;729,0689,0237,0UUU

222

2d2





определяется максимальный “провал” напряжения генератора при включении

асинхронного двигателя:

%.6,22

1,271,18











Приложение 1

Расчётные зависимости провалов напряжения судовых синхронных

генераторов

Типы генераторов, для которых приведены расчетные кривые и номера чертежей,

указаны в таблице.

Тип генератора Мощность, кВт Номер чертежа

МСК 83–4 50 1

МСК 91–4 75 2

МСК 92–4 100 3

МСК 102–4 150 4

МСК 103–4 200 5

МСК И3–4 300 6

МСК И4–4 400 7

МСК 625– 1000 500 8

МСК 790– 1000 630 9

МСК 1000–1000 800 10

МСК 625– 1500 500 11

МСК 940– 1500 750 12

МСК 1250–750 1000 13

ГМС 13–41–12 320 14

ГМС 14–41–12 500 15

2СН 42/1 3–4, 2СП 42/1 3–4 30 16

2СН 42/28–4, 2СП 42/28–4, 2СПМ 42/28–4 60 17

2СН 59/26–4, 2СП 59/26–4 160 18

2СН 59/39–4 250 19

2СН 74/3 1–4, 2СП 74/3 1–4 315 20

ГМ–630–4 630 21

ГМ– 1250–4 1250 22

ГМ– 1600–4 1600 23

ГМ–2500–2 3200 24

ГМ–3200–2 3200 25

ТMB 3–2 3000 26

ТМВ 2–2 2000 27