Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Некоторые вопросы исследования режимов и параметров корабельных электроэнергетических систем

..pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
12.08 Mб
Скачать

Случаи

I

3

2

А

0,482

0,386

0,46

Б

2,55

2,18

2,165

При составлении уравнений механического движения агрегатов предполагалось, что моменты первичных дви­ гателей в относительных единицах численно равны отно­ сительным перемещениям регулирующего органа соответ­ ствующих регуляторов, т.е.:

(5-9)

Такое предположение допустимо, так как скорости вращения агрегатов в переходных процессах близки к номинальной [ < (5 -г 6 ) . Следовательно,

 

Р

^2

 

или, с учетом численных значений Та/

и 7~72 ,

/ - ^ = 0 , 1 / ^

- °,1 Л-1

;

 

= 0,563р сг

 

(5-!°)

- 0,563 А 2 .

 

Система уравнений (5-5) , (5-7) - (5-10) с учетом

расчетных величин табл. 5-4 является исходной, приня397

Гий при исследовании рассматриваемой динамическом ?■

стемы в указанных выше случаях.

Дл я повышения точности моделирования применен:;

следующие масштабные преобразования:

<Р,

= 0,05^

 

= 1,5/^;

Л, = 2Л,

;

= 0,5 G ^ j

?2

= ° ’ 10 %

5Л

= 1^ / кг5

К

= 2 Л 2 ; б£ =0,0250^ ;

6>* = 2 6^

5 t

= 0 , 5 ^ }

£, = 0,05?* .

 

За м а ш и н н у ю

единицу приняты

80 £

. С

учетом данных

преобразований получ а е м машинные уравнения в виде:

Р ( * Г - { ,66Щ 7

р(0,0Щ >1,325% +lJ92fK-0,3976'1;'

p/v-3,27fel'syn& 2;

62 -4 & ? Г 2,ОрЙг 2Сг ',

>OAC2)=9f8\G-2\2s ^ 2- 0?5i2-

I (5 -П )

-0,2tesign$2-10<P(C2) 7

\бг I‘sign &2= & ( б 2 ) у

\= у + -у Sin(20f2- p i2 ) ;

Л = у + - Y si” (-2 ol2J6i2) )

p P r V / * - 2 b , ;

о % у 4,22/ к у 5 , 6 3 А 2 ;

pQf2=3:925%r 7,8^A2

1 бл^'-схоме системы, построенной на основалиуравнении (5-II) [^илизованы пять нелинейностей: три при воспроизведении динамики работы регулятора скоро­ сти дизеля и две для получения нелинейных зависиуост й

электромагнитных моментов генераторов

от угла рассог­

ласования роторов

<Э/2 .

_

 

Функциональные

нелинейности

&(<о2)

и Ф (£ г )

реализуются на универсальных функциональных преобразо­ вателях комплекта нелинейных блоков. Зависимость signl^2 вычисляется с помощью усилителя и поляри­ зованного реле. Функциональные нелинейности, определяю­ щие зависимости электромагнитных моментов, рассчитан­ ные для каждого конкретного случая (рис. 5-22), также реализуются на универсальных функциональных преобра­ зователях комплекта нелинейных блоков.

Проверка правильности набора и работы схемы осу­ ществлялась по узлам в соответствии со структурой исследуемой динамической системы. Так, для проверки узлов, моделирующих механическое движение дизель- и турбогенераторов, решались задачи наброса единичной активной нагрузки ( А, = 1 ,0 ; Л 2 = 1 ,0 ) на турбо- к дизель-генераторы, работающие раздельно. На рис. 5-23 приведены изменения ^ и р< в результате единичного возмущения турбины ( осц. I) и дизеля (осц.2). Приве­ денные осциллограммы вполне соответствуют реальным динамическим характеристикам турбины и дизеля, снаб­ женным одноимпульсными регуляторами скорости, и чряктеэизуют их существенное различие.

400

(*.)

(ft,)

о

1

2

5

4

5

6

7

6

9

сек

Рис. 5-23

Результаты моделирования

I. Наброс IOO# активной нагрузки на электростан­ цию, работающую на холостом ходу.

На рис. 5-24 представлены осциллограммы решения процесса наброса 100# нагрузки на станцию. На осц. I

401

0Ctf.3

/

2

3

Y

S

6

7

S

S

t O

car

Рис. 5-24

402

зафиксированы изменения электромагнитного момента ге­ нератора, момента турбины и скольжения для ТГ; на осц. 2 - соответствущие величины для ДГ ; на осц. 3- угол рассогласования роторов Q<2

Из рис. 5-24 следует, что в первый момент после наброса нагрузки происходит резкое перераспределение нагрузки между генераторами: генератор, связанный с турбиной, принимает на себя почти двойную нагрузку, а генератор, связанный с дизелем, полностью разгружает­ ся. Далее происходит выравнивание нагрузки, сопро­ вождающееся колебаниями электромагнитного момента.

Уже на

третьем периоде, примерно через I сек

, не­

равномерность не превышает 50$, а еще через 2сек

мак­

симальная неравномерность становится не более 20#;

через 8-10 сек

процесс практически устанавливается.

Механический

же момент турбины через I сек

после

наброса нагрузки на станцию достигает максимума

-

полуторакратного

значения М ы

, а момент дизеля

при­

мерно экспоненциально в течение 2 сек растет до I.

При этом перегрузка турбины продолжается не более

 

1 ,5 сек

. Максимальный угол рассогласования роторов

 

не превышает 54°, причем максимум 0/2

получает­

ся в первом цикле качаний. Максимальный провал скорости

6,3# оказывается у дизель-генератора ( ^ гтах — 6,3#),

у турбогенератора же ^ //77ал. =

4,7#.

 

 

2.

Наброс 45# активной нагрузки на электростанцию,,

предварительно загруженную на 65# при равномерном рас­ пределении нагрузки между генераторами.

С точки зрения общей картины процесс в данном слу­ чае протекает аналогично предыдущему. Однако количе­ ственные характеристики данного процесса значительно

403

благоприятнее. Так, в первом цикле качаний

ТГ

электро­

магнитный момент

составляет ^ /пгах- 1»бЗ,

а

у-ДГ

А

. = 0,6.

Максимальный механический

момент

турбины в этом случае не превышает 135#, а максималь­ ный провал скорости у ДГ не превышает 5$. .

Процесс устанавливается значительно быстрее. Уже через 5 - 6 сек качания практически затухают, мощно­ сти распределяются равномерно.

Максимальный угол рассогласования роторов состав­ ляет примерно @/2гпах ~ *6°.

3. Последовательный наброс 25 и 20# активной на­ грузки на электростанцию, предварительно загруженную на 65# при равномерном распределении нагрузки между генераторами.

В этом случае 20# нагрузки набрасывается через 0,5 сек после наброса 25# нагрузки. Результаты рас­ чета данного процесса представлены на рис. 5-25

(осц. I и 2). Здесь количественные характеристики получаются еще более благоприятными.

Анализ результатов моделирования указанных выше процессов позволяет отметить следующее.

1. Рассматриваемая система является безусловно устойчивой. Даже после таких тяжелых возмущений, как в первом случае, при неучете действия демпферных си­ стем генераторов качания довольно интенсивно затухают и система приходит к новому устновившемуся ренину.

Очевидно, что в реальной системе за счет действия демп­ ферных обмоток качания будут затухать значительно бы­

стрее, а перегрузки будут значительно меньшими.

2 . Перераспределение электромагнитной мощности i: ду генераторами в процессе колебаний не приводит к аналогичным качаниям механических моментов первичных

0

t

2

3

Ч

S

6

7

8

с е т

Рис. 5-25

двигателей. Кратковременная перегрузка получается толь­ ко у турбины, причем в самом тяжелом режиме (первый слу­ чай) эта перегрузка не превышает 50% и длится примерно в течение! сек .

405

3.При моделировании не учитывался целый ряд фак­

торов, которые в значительной мере улучшают устойчивости

-действие демпферных систем генераторов;

-действие регуляторов напряжений;

-наличие реактивных составляющих в реальной на­

грузке ;

-уменьшение суммарной нагрузки в первый момент наброса за счет провала напряжения;

-инерционность нарастания нагрузки при набросах.

Вреальной системе перечисленные факторы значитель­

но будут улучшать количественные характеристики рас­ сматриваемых процессов.

§ 5-6. Приближенный критерий устойчивости элементар­ ной электроэнергетической системы при наличии у генератора поперечного успокоительного кон­

тура

Явление самораскачивания синхронных машин извест­ но давно. Еще в 1908 г. Вагнер описывает самораскачивание синхронного двигателя, указывает влияние неко­ торых факторов на амплитуду и частоту качаний. Однако до сих пор ряд воцроеов, связанных с самораскачиванием,остается невыясненным. Не получены пока достаточно достоверные и в то же время простые выражения для оцен­ ки условий самораскачивания машин.

В данной работе делается попытка получить прибли­ женную формулу для оценки роли поперечной успокоитель­ ной обмотки корабельной синхронной машины при отсут­ ствии АРВ и при наличии регулирования возбуждения по закону нормального компаундирования.

406

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ