30.Характеристика условий пуска асинхронного двигателя от источника соизмеримой мощности.

В мощных электрических системах нарушения устойчивости наиболее вероятны при аварийных и послеаварийных режимах. В системах, у которых мощности отдельных нагрузок соизмеримы с мощностью системы ,

Примерами таких систем могут служить: сельские системы, передвижные электростанции для электроснабжения строительных площадок, лесозаготовок и т.п., корабельные и самолетные системы.

устойчивость может нарушаться и при нормальных (с точки зрения эксплуатации) режимах.

Наболее опасным в этом смысле является прямой пуск короткозамкнутых асинхронных двигателей, составляющих обычно основную часть нагрузки. Большой пусковой ток этих двигателей вызывает резкое снижение напряжения в системе, что приводит к увеличения скольжения остальных работающих двигателей. Соотношение загрузки двигателей и снижения напряжения в сети обычно бывает таково, что реактивная мощность, потребляемая двигателями, возрастает. Это вызывает дальнейшее понижение напряжения и может,в коненчном счете, привести к опрокидыванию работающих двигателей и к возникновению лавины снижения напряжения.

Происходящее при этом нарушение устойчивости параллельно работающих станций ведет к длительному перерыву электроснабжения потребителей. Поэтоту устойчивость таких систем должна особо проверяться по условию пуска короткозамкнутых асинхронных двигателей.

Расчеты устойчивости таких систем достаточно сложны, и в инжегнерной практике часто используют упрощенные методы ее проверки.

В качестве примера рассмотрим проверку устойчивости при пуске асинхронного двигателя, питаемого от генератора соизмеримой мощности.

Изменение напряжения во время пуска двигателя в этом случае происходит следующим образом: в первый момент после включения двигателя напряжение на шинах генератора уменьшается вследствие падения напряжения в переходном реактивном сопротивлении генератора при протекании в нем пускового тока двигателя. В последующее время при отсутствии на генераторе устройства автоматического регулирования возбуждения напряжение на шинах генератора будет далее уменьшаться вследствие того, что пусковые токи, являясь практически реактивными до скольжения порядка , будут размагничивать генератор. Если время пуска больше времени электромагнитного переходного процесса в генераторе, то к окончанию переходного процесса на генераторе будет значение напряжения ниже, чем начальное значение напряжения в момент пуска двигателя. На последнем этапе разгона (при ) пусковой ток резко уменьшается и одновременно увеличивается его активная составляющая, что приводит к повышению напряжения на шинах генератора.

Понижение напряжения на шинах генератора в процессе пуска резко изменяет все пусковые характеристики двигателя (рис.9.17 а), увеличивает длительность пуска, уменьшает момент двигателя, что может привести к невозможности осуществления пуска (рис.9.17 б).

Условия пуска могут быть облегчены либо выбором двигателя с меньшим пусковым током, либо установкой на генераторе устройства автоматического регулирования возбуждения . При наличии последнего напряжение на шинах генератора после затухания переходного электромагнитного процесса может быть выше, чем начальное значение напряжения генератора в момент пуска двигателя.

Если пренебречь переходными процессами возбудителя и считать, что при посадке напряжения меняется скачком до нового установившегося значения или при отсутствии регулирования остается постоянной, то изменение напряжения на шинах генератора от начального значения до установившегося будет происходить практически по закону экспоненты: .

Под установившемся напряжением в данном случае подразумевается значение напряжения в процессе пуска после затухания электромагнитного переходного процесса.

Определение начального значения напряжения производится по величине переходной э.д.с. генератора в момент включения двигателя:

Рис. 9.17. Пуск двигателя от источника соизмеримой с ним мощности:

а) пуск от системы большой мощности; б) пуск от источника соизмеримой мощности

.

может быть определено также по последней формуле, но при подстановке в нее установившегося значения и сопротивления генератора .