Расчет времени пуска самого мощного агрегата СН от рабочего тсн

Определим время пуска привода питательного электронасоса (ПЭН) блока АЭС ВВЭР-440 с электродвигателем марки 2АЗМ-2500/6000:

Параметры ПЭН:

Пуск производится от рабочего ТСН марки ТРДНС-40000/20 с параметрами:

Исходный режим

Определим установившуюся нагрузку трансформатора S_уст   для АЭС ПЭН в исходном режиме – до пуска ПЭН, допуская, что к моменту пуска ПЭН запущены двигатели конденсатных насосов 1 и 2 ступеней, насоса водяного эжектора, насоса регулирования конденсата, дымососа, дутьевого вентилятора, мельниц-вентиляторов, трансформаторов 6/0,4 кВ. Полагаем, что насосы гидрозолоудаления (багерный, шламовый, сливной, смывной), а также насос охлаждения огнестойкой жидкости не запущены.

Расчет установившейся нагрузки произведен в таблицу 7, составленной на основе табл.1.

Таблица 7. Мощность нагрузки на секциях до пуска ПЭН

Обозн.	Р ном	Кзгр,	cosφ, о.е.	А	B	ScA	ScB
	кВт	о.е.
ПЭН	2500	0,75	0,89	1	2	2106,72	4213,48
ГЦН	1600	0,88	0,89	2	1	3164,04	1582,02
РВ	1200	0,8	0,6	1	0	1600	0
ЦН	1000	1	0,85	1	1	1176,47	1176,47
КН	500	0,58	0,9	2	1	644,44	322,22
Др-Р ПНД2	250	0,66	0,9	1	0	183,33	0
НТВ НОП	250	0,8	0,9	0	1	0	222,22
НМТУ	200	0,78	0,9	0	0	0	0
ПодпН	500	0,76	0,92	1	0	413,04	0
НАПВД	500	0,76	0,92	2	0	826,08	0
НТВОП	250	0,8	0,9	3	0	666,66	0
Итого:						10780	7516

 

 

где значения  взяты из п. 5.1.

Активное и реактивное сопротивления трансформатора СН определяются из выражений:

где R_Т, Х_Т выражаются в Омах;

Р_к.ном – потери короткого замыкания в трансформаторе, кВт;

S_Т.ном – полная мощность трансформатора, кВА;

По значению S_нагр = S_уст определяется падение напряжения Δ U в рабочем ТСН в установившемся режиме (до пуска) с использованием выражения (8.8) [1]:

 

Расчет Δ U произведен при коэффициенте мощности cosφ = 0,8 и соответствующем sinφ = 0,6.

В уравнениях (8.1) – (8.4) [1] приведенное к базисным условиям напряжение системы U сист *(б) зависит от модуля напряжения U сист с учетом падения напряжения в трансформаторе СН Δ U (формула (8.8)) [1], напряжения ответвления РПН в трансформаторе U отв (формула (8.7)) [1], напряжения обмотки низшего напряжения трансформатора СН U НН и базисного напряжения на основной ступени трансформации U б осн:

 

где U _{сист.ср} – среднеэксплуатационное напряжение системы, равное 10,5;13,8; 15,75; 18; 20 и 24 кВ для рабочих ТСН и 37; 115; 154; 230 и 340 кВ

для резервных ТСН [1].

Напряжение ответвления РПН Uотв для рабочего ТСН (8.7) [1]., подбирается из условия, чтобы U _{сист *(б)} ≈ 1,0 – формула (8.5) [1].

  -при третьей отпайке

., что близко к 1.

Пусковая мощность

    При пуске текущую нагрузку трансформатора можно определить из выражения:

 

По значению S_пуск и cos φ_пуск определяется повторно Δ U:

При рассмотрении вопросов поочередного пуска электродвигателей следует учитывать, что в период пуска cos φ_пуск резко уменьшается [3] и может быть определен из выражения(8.9) [1]:

 

Далее определяем добавочное падение напряжения при пуске по значению пусковой мощности S_нагр = S_пуск и соответствующего коэффициента мощности cos φпуск = 0,257; sin φпуск = 0,966;

Нахождение коэффициента пересчёта:

Понижение напряжения приводит к уменьшению электромагнитного момента, который следует пересчитать по формуле:

        

М_е* = М_е*(н)  М_е*(н) К_пер=0,95 0,95=0,9025 о.е.,

 

где М_е*(н) – значение электромагнитного момента при U* = 1,0;

К_пер = 0,95 – коэффициент пересчета

 

По формуле (10.1) [1] с использованием табл.10.3 [1] определяем время пуска.

Время пуска электродвигателей определяется по формуле:

=

где T _J*(б) – приведенная к базисным условиям инерционная постоянная агрегата СН – формула (10.2) [1];

Δ n _1* – Δ nn * – разбивка по частоте вращения при решении уравнения движения; выбирается из условия,   что на каждом участке М_изб*(б) можно считать неизменным.

 

Инерционная постоянная агрегата “двигатель-механизм” определяется

через момент инерции двигателя J_дв и механизма J_мех:

 

 

 

При определении T_J для двухскоростных электродвигателей с n _{синх 1} на первой скорости и n _{синх 2} на второй скорости при номинальных мощностях Р _{дв 1} и Р _{дв 2} и единых для обеих скоростей J_дв и J_мех синхронная частота и мощность должны соответствовать выбранной скорости:

 

 

 

 

где f = 50 Гц – частота сети;

р – число пар полюсов асинхронного электродвигателя

 

Величину Т _J необходимо привести к базисным условиям по формуле

 

 

Разность между электромагнитным моментом двигателя М _е, существенно зависящим от напряжения на зажимах двигателя, и моментом сопротивления механизма СН М _с составляет избыточный момент:

 

 

 

С учетом квадратичной зависимости М _е* = f (U* 2) при f* = 1,0 ясна необходимость высоких кратностей М _е.

где g – активная проводимость асинхронного двигателя;

U – напряжение статора двигателя;

η – КПД двигателя.

Для использования характеристик табл.10.1[1]  нужно определить критическое скольжение s_кр для  электродвигателей:

где sн – номинальное скольжение двигателя.

 

 

Зависимость момента сопротивления механизма М_с от скольжения моделируется по формулам:

 

При          

 

При

 

При          

 

 

где   М_тр*, М_мин*, М_кл* – моменты сопротивления соответственно  трогания, минимальный по характеристике механизма и  при открытии обратного клапана насосов, работающих на  противодавление, выраженных в о.е. по отношению к номинальному моменту  агрегата СН, n_м, n_кл – частоты вращения, соответствующие минимуму момента  сопротивления и открытию обратного клапана.

 

 – для 1 столбца

 

 

 – для 3 столбца

 

 

 – для 6 столбца

 

 

 

Время пуска электродвигателя 2АЗМ-2500/6000

 

 

Для расчета времени пуска составлена табл.7, в которой используются данные по электродвигателю 2АЗМ-2500/6000 питательного электронасоса и по моменту сопротивления ПЭН от частоты вращения.

Зависимость Мс нужно пересчитать для тех же восьми частот вращения n, что и для М _е. Вычисления проводятся по формулам (10.10) [1]. Так для частоты n = 0,2 ≤ n _мин = 0,37 следует воспользоваться первой формулой (10.10) [1]:

 

 

 

а для частоты n = 0,4 ≥ n_мин = 0,37 – второй формулой (10.10):

 

 

Таблица 7. Зависимости от частоты вращения электромагнитного момента М_е двигателя 2АЗМ-2500/6000 при U = 6,3 кв, момента сопротивления Мс ГЦН при К_згр =0,75, избыточного момента М_изб*(б) для использования в формуле при пуске ЦН от рабочего ТСН мощностью S_ТСН =40 МВА

Таблица 7.

Расчет времени пуска

	0	0,2	0,4	0,6	0,8	0,9	0,978	0,995
	1,0Кп	1,08Кп	1,16Кп	1,26Кп	1,4Кп	1,7Кп	Км	1,000
	0,950	1,026	1,102	1,197	1,330	1,615	2,300	1,000
	0,609	0,658	0,707	0,767	0,853	1,035	1,475	0,641
	0,290	0,074	0,041	0,133	0,334	0,654	0,924	0,983
	0,226	0,058	0,032	0,104	0,261	0,510	0,721	0,767
	0,383	0,600	0,675	0,664	0,592	0,525	0,754	-0,125
	0,200	0,200	0,200	0,200	0,100	0,078	0,017	-
	0,492	0,638	0,669	0,628	0,559	0,640	0,314	-

 

Δ n - разбивка по частоте вращения при решении уравнения движения; выбирается из условия, что на каждом участке М_изб* можно считать неизменным.

 

Время пуска электродвигателя питательного электронасоса(ПЭН) 2АЗМ-2500/6000