Р.А. Олимов, И.В. Кирилин Норильский индустриальный
институт
Известно,
что под математической моделью элемента схемы электро-снабжения понимается
совокупность математических уравнений, их коэффициентов и неравенств,
описывающих определенное состояние или процессы в элементе. Универсальных
математических моделей элементов, в полной мере отражающих процессы,
происходящие в них, не существует. Поэтому в модели обычно выделяют те свойства
элемента, которые доминируют в рассматриваемом процессе, и пренебрегают
свойствами, мало влияющими на результат расчетов. Однако для повышения точности
расчетов по возможности следует учитывать влияние, даже, казалось бы,
несущественных изменений величин, принимаемых при моделировании неизменными.
В
сетях общего промышленного назначения согласно ГОСТ 13109-97 до-пускается
эксплуатировать электро-установки в течение длительного времени (95% каждых
суток (22 ч 48 мин)) при отклонениях напряжения (±5%) и в те-чение остальных 5%
(1 ч 12 мин) – при отклонениях ±10%. Систематические отклонения напряжения,
превышающие нормированные align=«center»значения по величине и длительности,
характерны, в частности, для локальных энергосистем, напри-мер, для Норильской
энергосистемы. Несмотря на низкий коэффициент мощно-сти потребителей
промышленных предприятий Норильской горной компании, среднеэксплуатационные
уровни напряжений в сети 110 кВ энергосистемы поддерживаются на достаточно
высоком уровне (117 – 122 кВ). Это объясняет-ся малой протяженностью
системообразующих и тупиковых линий. Напряжения на шинах низшего напряжения
трансформаторных подстанций также часто превышают номинальные значения на 5-10%.
Причиной этого является отсут-ствие встречного регулирования напряжения на трансформаторах
главных по-низительных подстанций (при наличии устройств РПН). Последнее
обстоятель-ство обусловлено суровыми климатическими условиями эксплуатации
трансформаторов на площадках открытых распределительных устройств и отсутствием
нормативной численности персонала. Рассмотрим, каким образом можно учесть
отклонения напряжения при разработке математической модели синхронного
двигателя для определения его возможностей как источника реактивной мощности.
Увеличение
напряжения приводит к росту намагничивающего тока двигателя со стороны статора
и снижению индуктивного сопротивления взаимной индукции по продольной оси двигателя по сравнению
с номинальным режимом
(1)
здесь
коэффициент,
вводимый для перехода от намагничивающей силы обмотки якоря к намагничивающей
силе обмотки возбуждения; – магнитная
индукция в зазоре; – число
последовательно соединенных витков, которым при данном магнитном потоке
определяется значение ЭДС в фазе обмотки; — обмоточный коэффициент; — относительное значение напряжения.
С
уменьшением значения снижается и сопротивление
. Это в свою
очередь, вызывает [1] непропорциональное снижение тока возбуждения (2)
(2)
где
, — относительные нагрузки статора
соответственно по активной и реактивной мощности; — сопротивление двигателя по продоль-ной оси,
соответствующее насыщению магнитной цепи при холостом ходе и номинальном
напряжении статора.
Для
синхронных электродвигателей типа СДС-19-56-40, используемых для привода
шаровых мельниц (ШМ) обогатительных фабрик Норильской гор-ной компании согласно
(2), увеличение напряжения на 10% приводит к сле-дующей зависимости
составляющей индуктивного сопротивления двигателя по продольной оси полюсов от загрузки
двигателей активной мощностью [2]
здесь – магнитное
напряжение воздушного зазора при напряжении, рав-ном .
Тогда
при характерной загрузке синхронных двигателей ШМ активной мощностью значения будут
изменяться в пределах 0,903÷1,066 (синхронное реактивное сопротивление
рассеяния двигателя определено в [2]).
С
учетом того, что двигатели ШМ как источники реактивной мощности практически не
используются и эксплуатируются с (из-за
величины по-терь активной мощности в них, превышающей потери на передачу той же
реак-тивной мощности от генераторов системы), токи возбуждения, определенные по
(2) необходимо поддерживать в пределах 0,878÷0,923 от номинального
значения.
При
работе синхронных двигателей ШМ с номинальным напряжением на зажимах и той же
характерной загрузке активной мощностью значения сопротивления будут
находиться в пределах 0,979÷1,159 , т.е. будут отличаться от определенных
ранее примерно на 10%. Ток возбуждения при этом необходимо поддерживать
примерно равными 0,489÷0,917 – номинального значения.
Таким
образом, при загрузке двигателей активной мощностью погрешность
расчета тока возбуждения без учета превышения напряжения пи-тающей сети
составляет более 40%.
Список литературы
1.
Сыромятников И. А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей // Под
ред. Л. Г. Мамиконянца. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1984.
2.
Кирилина О. И. Определение параметров синхронных двигателей // Промышленная
энергетика. 2003. № 1. C. 27–31.
Другие работы по теме:
Асинхронный двигатель
Рабочие характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика асинхронного двигателя. определение способа соединения фаз электродвигателя. Выбор пускового аппарата, защитного аппарата, аппарата управления. Повышение коэффициента мощности.
Силовой трансформатор тока или напряжения
Любой состоит из первичной обмотки, вторичной обмотки (их может быть несколько) и ферромагнитного сердечника, который выполняет функции магнитного провода. Трехфазные трансформаторы оборудуются стабилизатором напряжения с тремя фазами, что позволяет выдерживать существенные нагрузки на электросеть.
Магнитные пускатели
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ДАЛЬНЕВОСТЧНЫИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Электроэнергетики и Электротехники
Расчет токов кз методом приведенных длин
Расчет токов короткого замыкания в низковольтной сети методом приведенных длин Согласно Правил безопасности в угольных шахтах в подземных сетях при напряжении до 1200 В должна осуществляться защита:
Однофазные и трехфазные трансформаторы специального назначения
Характеристика назначения и принципа действия трансформаторов - устройств, которые составляют основу систем передачи электроэнергии от электростанций в линии электропередачи. Импульсные и пик-трансформаторы, умножители частоты, стабилизаторы напряжения.
Электродвигатели постоянного и переменного тока
Изучение механических характеристик электродвигателей постоянного тока с параллельным, независимым и последовательным возбуждением. Тормозные режимы. Электродвигатель переменного тока с фазным ротором. Изучение схем пуска двигателей, функции времени.
Расчет осветительных сетей предприятия
ИрГУПС Кафедра: ЭЖТ Дисциплина: Электротехнологические установки и освещение Курсовая работа на тему: Расчет осветительных сетей предприятия” ИРКУТСК 2008
Испытание электромагнитного реле напряжения
Изучение свойств и схемы реле, принцип его действия и назначение. Порядок испытания реле напряжения РН-54/160, критерии определения его пригодности. Заключение о пригодности реле путем сравнивания полученных результатов вычислений со справочными данными.
Проектирование и расчет системы электроснабжения
Оценка категории надёжности электроснабжения, чертеж варианта цеховой схемы электроснабжения. Чертеж схемы питающей сети переменного тока. Способы прокладки кабельных линий для подключения оборудования. Расчет электрической нагрузки для работы цеха.
АВР секционного выключателя
ТРЕБОВАНИЯ К УСТРОЙСТВАМ АВР, ПРИНЦИПЫ ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ И РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ Требования к устройствам АВР. В системах электроснабжения при наличии двух (и более) источников питания часто целесообразно работать по разомкнутой схеме. При этом все источники включены, но не связаны между собой, каждый из них обеспечивает питание выделенных потребителей.
Автоматическая частотная разгрузка (АЧР)
Для локализации системных аварий и ликвидации аварийного режима работы сетей или энергосистемы, объекты сетевых компаний оснащаются аппаратурой противоаварийной автоматики (ПАА)
Проектирование электроустановки общего освещения
Качественные и количественные показатели освещения. Выбор источников света, типов светильников для рабочего и аварийного освещения и условия окружающей среды. Расчет сечения проводников групповой сети по нагреву, потере напряжения и условиям защиты.
Понятие и принцип работы синхронной машины
Устройство и условное изображение синхронной трехфазной машины. Расположение полюсов магнитного поля статора и ротора. Зависимость электромагнитного момента синхронной машины от угла. схема включения синхронного двигателя при динамическом торможении.
Электрические машины
Производство электроэнергии является достаточно легким процессом, а электродвигатели могут служить для различных целей - от бурения скважин до обеспечения движения поездов.
Синхронный генератор 3
Реферат электротехнике на тему: «Синхронные генераторы» Выполнил: ст. группы МЗ-03-10 Воробьев К.Ю Содержание 1. Синхронные генераторы и их характеристики………………………………….3
Расчёт двухполупериодного источника питания.
Вариант N 8. Домашнее контрольное задание N 3. Расчёт двухполупериудного выпрямителя. Цель расчета выпрямителей: определить токи и напряжения обмоток трансформатора, его мощность выбрать диоды и найти емкость конденсаторов фильтра. Надо отметить, что в большинстве случаев применяют простейшие фильтры в виде конденсатора большой емкости.
Неуправляемые и управляемые выпрямители
Расчет неуправляемого выпрямителя с активной нагрузкой и с емкостным фильтром. Расчет выпрямителя с фильтром и ответвляющим диодом. Подбор трансформатора для двухфазной однотактовой схемы выпрямления. Разработка электрической схемы и печатной платы.
Линии задержки
Моделирование прямоугольного импульса с определенной длительностью фронта. Синтезирование электрической принципиальной схемы с учетом параметров элементов. Графики входных и выходных напряжений. Влияние длительности фронта на искажение выходного сигнала.
Разработка передатчика для радиовещания в синхронной сети
Использование синхронных сетей радиовещания для повышения эффективности работы передатчиков и улучшения слышимости РВ передач на низких и средних частотах. Разработка структурной схемы передатчика. Выбор усилительного элемента в выходном каскаде.
Диодные ограничители
Изучение работы диодных ограничителей. Схема диодного ограничителя по min или снизу. Осциллограмма ограничения отрицательной половины входного напряжения на уровне 0,4 и 0,6 В, положительной на 0,6 В и отрицательной на 0,6 В половины входного напряжения.
Датчик давления
Построение конструкции электрического блока на принципах системы унифицированных типовых конструкций. Первичный преобразователь физической величины в электрический сигнал АЦП поразрядного уравновешивания. Данные и требования к измерительной системе.
Фазы этногенеза
Введение 1 Фаза подъема 2 Фаза акматическая 3 Фаза надлома 4 Фаза инерционная 5 Фаза обскурации 6 Фаза мемориальная 7 Источники Введение Фаза этногенеза — в Пассионарной теории этногенеза Льва Гумилёва, стадия процесса этногенеза, определяемая направлением, скоростью и пределами изменения уровня пассионарного напряжения в этнической системе.
Моделирование электрических цепей с нелинейными элементами
Моделирование схем с резистивным нелинейным элементом. Исследование характеристик транзистора. Графический ввод, редактирование и анализ принципиальных схем в режимах анализа переходных процессов, частотного анализа и анализа в режиме постоянного тока.