Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Вости группы реальных двигателей и их эквивалента.
Выбор критерия замещения зависит от конечной цели постав ленной задачи 11 требуемой точности ее решения. В приближенных оценочных расчетах можно 11спользовать статистические параметры расчетной модел11 крупного узла нагрузки " виде экв11валеmного асинхронного двигателя [271: 1) параметры Г-обраэной схемы замещения (см. п. 12.1) х" 0 = = 0,368 ± 0,05; х.,, = 0,266 ± 0,04; х.1, = 2,95 ± 0,8; r20 = = 0,0226 ± 0,003; r.21 = 0,0424 ± 0,011; Sном = 0,02; 2) параметры режима M.max "" 1,7 ± 0,2; М •пу•·и ""0,73 ± 0,2; М.м 0,5 ± 0,2; lonycк "" 4,1 ± 0,6; COS!рном R: 0,8 ± О,Об; ''•"" 0,7 ± 0,1; т, ""0,8 ± 0,4 с (эдесь моменТhl отнесены к зиа че•JИJО М1юм1:, другне параметры - к S6 = Sдв.. ном:-:: н U6 = = U"омЕ на ступени напряжения узла 11агруз1ш). Разнопшность синхрu1шых двигателей в узлах нагрузки 11е бо.чьшая, что rюзволяет учитывать нх по фактическим параметрам и параметрам нормального режима. Замещение больших и разно родных по технологическому использованию групп синхронных двигате 11ей пьшолняют раздельно по явно и неявнополюсным дви гателям ввиду различия их асинхронных характеристик, механи ческих постоянных пнерцни и характерпстпк приводимых меха низмов. В приближенных расчетах устойчивости узлов нагрузки исполь зуют средневзвешенные значения параметров сннхро11ных двига те.чей. Дли явнополюс11ых двигателей они следующие: кратность пускового момента М •пуск 0,8; коэrИ>иuиент мощности cos ер nом 35в Таблица 14.2. Параметры статической наrруэки
Р. о 0.05 0,18 0,41 0,53 0,00 0,68 0,75 0,83 0,91 1,0 Q. о о.оз 0,12 0,27 0,34 0,39 0,43 0,52 0,62 0,77 1,0 1,35 1,90
рассеяния н постоянная времени демпферной обмотк11 по попереч ной осн при разомкнуrых других обмотках х ••• "" 0,09 и Т кqО ,.,, 0,06; коэфрициент загрузки k. "" 0,85. Узел нагрузки, содержащий асинхрои ые н с11Нхрониые двига тели, представ.чяют комплексной расчетнои моделью. Ее параметры могут устанавливаться замещением отдельных характерных состав ляющих нагрузки, описываться статическими (12.19) или динами ческими (12.20) характеристиками. В оценочных расчетах устойч11востн узлов нагрузки мож1ю ис: пользовать средневзвешенные параметры комплексной расчетнои модели [27), приведенные в табл. 14.1 и 14.2 (в таблицах мощность двигателей указана по от1юшен11ю к номинальной мощности уз ла нагрузки). Ориентировочные данные о составе узлов нагрузки
по потребляемым мощностям следующие: узлы промышленной нагрузки: двигатели -55 %, статическая нагрузка -45 %; узлы комму11ально-бытовой нагрузки: асинхронные двигатели - 30 %, статическая нагрузка -70 %; узлы сельскохозяйственной нагрузки: двигатели -б %, ста- -rнческая нагрузка -95 %. Устойчнвость узла нагрузки анализируют по схеме замещения всей СЭС и параметрам ее режима. В зависимости от конкретных условий расчетную схему электроснабжения приводят к одному из основных видов (см. п. 12.2), что дает возможность использовать практические критерии устойчивости. В результате замещения получают четыре разные расчетные ·моде . и узла нагрузки, отличающиеся меЖду собой используемыми при анализе критериями устойчивости (рис. 14.1): · 1) модель, где напряжение в узле нагрузки является независи мой переменной, не зависящей от режима работы электроприемни ковJ что позволяет рассчитывать устойчивость независимо lIJIЯ каж- Для асинхронных двигателей (или их эквивалента) осиош1ым условием нарушения устойчивости является граничное равенство d (М -MNx)lds = О. При Ммх = coпst н непосредственном под ключении двигателей к шинам узла нагрузки критические парамет ры, соответствующие предельному режиму его статической устой чивости, определя1отся выражениями (12.40) -(12.42). При подключении двигателей к узлу нагрузки через индив1щуальные внешние сопротивления 2'вн1; 2'вн2 и Zвнз (см. рис. 14.1, б) расчет критических параметров режима и запаса устойчивости выполня ется аналогично, только с учетом этих сопротивлений. Если активными сопротивлениями пренебречь, то х = Xs + + Хвн· Расчетные выражения при этом имеют вид P,ll P,Q P,Q lfc=coлd P,Q Ц,=consf
Zвно ll=nrf"
Zcr s P = r2/(x, + Хвн) = Sнр/(1 + x••lx,);
Р:П" = U /(2(x, +Хеи)) = Pmex/(1 + Хян/х,); u;.кр = v 2mРном (х, +Хвн) = и с.кр v 1 + Х.нlх,; К" = (Sном -S P) - 100/Sном ИЛИ K,u = = (Uc-u;_кp) · 100/Uc.
(14.1) Рис. 14.1. Рас11етные модели узля иаrрузкР ·Наличие внешнего сопротивления при подключении к узлу на грузки асинхронных двигателей снижает предельное по статиче ской устойчивости значение скольжения.
дой из характерных групп электроприемников (рис. 14.1, а) по ее основным критериям; 2) модель, где характерные группы электропрнемников радиаль но связаны через внешние сопротивления с шинами узла нагрузки (рис. 14.1, б), напряжение на которой является независимой пере менной режима; 3) модель, где характерные группы электропрнемииков связан"' с узлом нагрузки через общее внешнее сопротивление н независи мой переменной режима является э. д. с. источника питания (рис. 14.1, в); 4) модель, где узел нагрузки содержит все характерные состав ляющие и ИРМ (рис. 14.1, г). Ниже излагается методика оценки устойчивости всех четырех расчетных моделей узла нагрузки.
14.2. Расчет устойчивости асинхронных и синхронных двигателей Оценка устойчивости узла нагрузки, независимая по вьщелен ным отдельно группам асиих:юнных н синхронных двигателей, выполняется для расчетных моделей узла нагрузки согласно рис. 14.1, а и б. Существе11ной независимой переменной в этом слу чае является напряжение на шинах узла нагрузки, и для оценки его устойчивости используются основные критерии устойчивости (12.39) и (12.26). При этом необходимо учитывать характеристики приводимых механизмов н их загрузку.
ЗбО При известной характеристике приводного механизма Ммх = f (s) критические параметры режима находят, решая систему уравнений М=Ммх; (14.2,а) dM/ds = dM.,/ds. С учетом выражений (12.14) и (14.1) после соответствующих преобразований (14.2, а) принимает в•щ 2Mrn"U.кpS pSy/((1 + Хвн/х,) (s;p + sy)) =) = Ммх.ст +(Ммхо- Ммх.ст)(l -sу)"/(1- Sном)"; \ •• 2 1 (14.2.б) 2MmoxU мpS p (s;p-.?J/((1 + Хвн/х,) (Sкр + Syj) =! = -р(Ммхо-Ммх.ст) (1 -Sy)p-I/(1- Sном)". 1 Решив систему уравнений (14-2, б), можноопределнтьпарамет ры Ис.кр и sy для предельного по устойчивости режима, где соот ветствующее границе статической устойчивости скольжение s, бу дет больше критического скольжения Sкр при М <Mmaxl(l + + x••lxJ. В приближенных расчетах полагают s, = Sкр· Тогда после ре wения системы уравнений (14.2, б) получим •• •-+- Vс.кр = У(Ммх.ст + (Ммхо-Мм,.ст)(l -sу})/(1-Sном)Р Х ···-+ Х (1 + x,нfx,)/Mm.x· (14.3)
При р = О имеет место частный случай М",0 = const и выражение для определения критического напряжения преобразуется 11 соответсmующее выражение, получаемое из (14.1). Критическое напряжение на нажимах двигателя определяется uри до ущенин _равенства тока статора /1 и приведенного тока ро -тора /2 (/1 "" /2). Поскольку 1, = и•.•.tV<r.ts ">· + <х, +х.,.)2• "' с учетом (14.1) I, = v•.••t(V2x,(I +x••tx.)), <выражение для определения критического 1щпряження на зажныах .двигателя можно записать в виде .Uдв.кр,., 1;V (r2/S 0)2 + х = Uс.кр V 1+1/(1 + Хнн/х,)/V2. {14.4) Статическая устойчивость сшtхроН1Шх двигателей, подключен О!ЫХ к узлу нагрузки с неизменными значениями напряжения и 'lастоты, нарушается при граничном условии d {М - Мых)ldб = О. С учетом зависимостей (12.22) н {12.16) это условие можно предста ,вить в следующем виде:
Наличие внешнего сопротивления при подключении к узлу на грузки асинхронных и синхронных двигателей снижает предельные по статической устойчивости значения максимальной активной мощности и повышает значение критического напряжения в узле нагрузки. Это, в свою очередь, ужесточает требования к стабиль ности питающего напряжения.
14.3. Ъ'чет влияния з.лектрической свти на устойчивость уала иаrрузки
Если характерные груш1ы двигателеn узла нагрузки присоеди нены к центру питания с напряжением U с const через электри ческую сеть (см. рис. 14.1, о), то условия устойчивости узла на грузки существенно зависят от параметров электрической сети {Z.н) и режима работы всех электропрнемников. Б этом случае напряже ние U в узле нагрузки является велнчнной переменной и его зна чения будут зависеть от изменения указанных факторов. Поэтому устоi\чивость узла нагрузки оценивают на основе независимой пе ременной -напряжения в узле нагрузки, используя косвенные критерии: d (М -Mмx)/d{j = (dEqfdб)U 0 sinб/(xd +Хвн) + + U0EqCOSб/(Xd +Хвн) = 0. (14.5)
или dUJdU>O
dЛQ!dV<O. (14.9)
(14.10) При отсутствии устройств АРБ двигателей производная .ЛЕq/dб = О и предельный по статической устойчивости режим соот- 1Ветствует значению угла б = n/2, когда При нспользованнн критерия (14.9) переменные режима можно
Рmих = U,,E,/(xd + Х.н); 1 (l4.6) U0 = VIV + (P.r•• + Q.x••)!U] + [(Р.х•• -Q.r 0")/U]2. (14.11) Uc.x p = тР"ом (xd + Хвн)IЕ•. Электродвижущая сила Е0 в долях ее значения при холостом ходе определяется выражением в"= iu -u Q(x.+x.>+ +(Р'+Q")х.х.ии. Vи -2u Qx0 +(P2 +Q2)X). (14.7) Иссдедование этого выраже-. / ння в области значеннй функций о, •f(UJ (12.19) преследует цель устано- ll. IШТЬ ноординаты Uc mln и Uкр мн· со - uotioJOн
устойчивости dUJdU =О 1 тде xd = xd + Хвн; Xq = xfJ + Хвн· При наличии автоматического регултора пропорционального -rипа синхронный двигатель по аналогии с генератором можно .представить в виде переходного сопротивления х и э. д. с. Е' =
Б соответствии с критерием (14.1О) статическую устойчивость 011енивают по нарушению в узле нагрузки баланса реактивной и Рис. 14.2. К оценке стат1JtJеской устой чивости узл а нагрузки по критерию dU 0/dU> О = coпst [послед 1яя может быть вычислена по формуле (12.9)]. В этом случае критическое напряжение на зажимах двигателя вы _ражается зависимостью u;.кр = mРно• (х +Хвн)/Е' (14.8) мощности, вызываеМ<>rо снижением напряжения. Для точки равнове сия режима должно выполняться условие баланса Q = Q., а в ее
nшшя приращения реактивной мощности -и всегда меньше критического напряжения, определяемого выраже ЛQ Q.-Q. (14. 12, а) нием (14.6) при отсутствии устройства АРБ, так как переходноа ·сопротнвленне значительно меньше синхронного.
:362 nыбиР.шот в зависимости от исходной информации 06 уsле наrруз ЮJ. Если известны статические характеристики нагрузки (12.19), ·го условия статической устойчивости определшот в соответствии
с рекомендациями п. 12.2. В противном случае сrатическую устой чивость анализируют rрафнчес1шм исслещваннем выраженш1 ЛQ=Q0 -(Qc.дв+Qa."!) (14.12,б) по зав11снмостям состамяющнх ее правой части от напряжения в узле нагрузки. Цель графоаналитического анализа -установить границу статической устойчивости режима по условию dЛQldU = - О. В этом случае методика анализа аналогична показанной на рис. 12.6. Слагаемые небаланса реактивной мощности (14.12, б) опреде· .11яют следующим образом. Зависимость поступающей из ЭЭС реактивной мощности от на пряжения в узле нагрузки описывается уравнением (12.34), а при Q.r." О и rоответ ствующем преобразовании (14.11) -урав иеннем (14.13) Реактивную мощность, потребляемую эко11валентным асинхрон ным двигателем и опредемемую выражением (12.45), после преоб рвзовання [24] можно рассчитать по формуле Qа.дв -Q..дв.1юм [cQ,JQµнoм + (1 -с) Q,/Q,..,м). где С= Q",""fQа.цв.ном 1-1/ ((mmax + Vm "-1)!g<рном). (14.14) Если отношения QµIQµнoм и Q,/Q,ном при условии неизменнос ти частоты заменнть их значениями: Q,JQµнoм U/Vном = V; QJQsнoм = т (mmиx + V)!(mmaxU /m + + V<mrnвxU /m)"- 1), то получим выражение для определения реактивной мощностн че· рез напряжение в узле нагрузки [каталожные данн!>!е даигателеl! при учете внешних сопротивлений пересчитываются по (14.1)1: Q•.,,.,., Q•.,,......lcU +(1-c)m(m"""'+ + V т " - l)/(mm"U /m + Jf т:0"и'./т2 - 1)), (14.15,а) или Q•.ди = Qа.дв.ком (cU + m/((mmвxV /m + + Vm;.,.u;;m2 - l)tg<p,"м)). (14.15,б) На t'раннце статической устойчивости s = 5t<p и т = mm"xU к p• При этом критическое значение напряжения на зажимах асин хронного двигателя определяется выражением " критическое значение потребляемо!! им реактивно!! мощности - выражением Qа.да.кр = \cm/mm" +(1 -с) т (mmaв + V " - 1)) Q..,,•.ком· (14.17,а) Последнее вЬJражение с учетом (14.14) упрощается и принимает следующий вид: Q•.A•-•P = Qа.дв.номm (c/mmax + l/tg 'Рн). (14. 17, б} Устойчивость синхронных двнrателей можно анализировать без учета изменения нх насыщения, а также _!)ез учета раз ицы в проявлениях реакции статора 110 продольнои и поперечнои осям ротора в случае явнополюсного двигателя (х. х.).. С учетом устройства АРБ и его настройки, влияющей на значе ние и направление тока возбуждения, реактивную мощность сии хронного двигателя можно рассчитать по формуле Qc.дa=V(V-Eq0cosб)fx.. (14.18) где Eq0 -э. д. с. холостого хода, обусловленная током возбуж дения и определяемая выражением Eq0 = V V' + 2Cf;,""x •.Q д•!S""'' + if.•• (Р.д• + Q ••) x,/(o"ll'). (14.19) Если Eq0 < U. то двигатель потребляет из сети реактивную
мощность; при Eq0 = U он работает в режиме cos <р = 1 н Q = = О; если Eq0 > U (что достигается увеличением тока возбужде ния), то двнrатель генерирует реактивную мощность в сеть. При нагрузке синхронного двиrателя э. д. с. статора, создавае мую результирующим магнитным потоком в его воздушном зазоре, можно определить по формуле Ео = = V U2 + 2U?,0.x,.Qc дв/Sс.д• ном + V.ом (Pi.•• +.•.)i:о/(S.д•.комИ"), (14.20) rде х•• -сопротивление рассеяння двигателя (в случае явнопо люсноrо двигателя Хо 0,6..;- О,7 х)- Реактивиая мощность, генерируемая двигателем, существенно зависит от отношения корагкого замыкания и кратности иsменения тока возбуждения. Это отношение является конструктивным пара метром двигателя и в расчетах полагают его равным llx•. Связь тока возбуждения с существенной переменной (напряжение сети) при анализе устойчивости узла нагрузки предопределяется струк турой системы возбуждения синхронного двигателя: при отсутствии автоматического или ручного регулирования возбуждения и при питании обмотки возбужде1шя двигателя от машинного возбудителя ток возбуждения от напряжения сетп не зависит;
при питании обмотки возбуждения двигателя от выпрямительной установки и отсутствии АРБ ток возбужлення примерно пропор-
14.4. Влияние компенсации реактивной мощности на устойчивость узла иагруаки uионален напряжению сети;. при наличии АРБ ток возбуждения увеличивается нии напряжени я на обмотке статора двигателя. при сниже Б узел нагрузки реактивная мощность поступает из ЭЭС, "°' может вырабатываться и местным ИРМ -конденсаторной батаре Зависимость э. д. с. статора от тока возбуждения синхронного двигателя определяется выражением в••1и". = k"l,Jl •.x = (1.11•.•oм)l(l •.•fl•...,,,.)- k,tk•." (14.21) где k" -коэффициент, характеризующий степень насыщения об мотки статора (в расчетах без учета изменения насыщения прини мают k" = 1); /8.х -ток возбуждеиия при холостом ходе; /"·""" -номинальный ток воэбужления; k. - кратность тока возбуждения, обусловливаем ая системой возбужления; k •.• l/(xdmmex х х cos 'l'нo.J - то же при холостом ходе двигателя. При нзмененнн тока возбуждения изменяется реактивная мощ
|
|||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; просмотров: 220; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.108.9 (0.128 с.) |