
- •Классификация переходных процессов
- •Практический (прямой) критерий устойчивости.
- •Уравнение движения ротора и формы его записи
- •Особенности работы различных систем арв.
- •Три вида неустойчивости простейших нерегулируемых систем.
- •Глава 2. Динамическая устойчивость.
- •Основные допущения и критерии. Способ площадей на примере отключения одной двух цепной линии.
- •Использование комплексных схем замещения при анализе динамической устойчивости
- •Определение предельного угла отключения кз
- •Асинхронные режимы в электрических системах
- •Процесс выпадения генератора из синхронизма и установившейся асинхронный режим.
- •Глава 3.
- •Влияние компенсации реактивной мощности, не устойчивость асинхронной нагрузки.
- •Статическая устойчивость асинхронной нагрузки при изменении напряжения и частоте.
- •Статическая устойчивость синхронной нагрузки.
- •Глава 4.
- •Определение предельного времени авр ан.(Время выбега при откл.)
- •Пуск двигателей.
- •Динамическая устойчивость синхронной нагрузки.
- •Резкие изменения режимов сэс.
- •Способы и средства повышения устойчивости.
Влияние компенсации реактивной мощности, не устойчивость асинхронной нагрузки.
X
c=Xμ.
Qc=
.
Qm=
.
Рисунок 3.22 Влияние компенсации.
Рисунок 3.23 Устойчивость при компенсации.
-
невозможна лавина напряжения.
-возможно.
возможна
лавина, справедливо только для удалённых
источников.
Следовательно конденсатор ухудшает устойчивость нагрузки.
Самый дешёвый источник реактивной мощности - генератор.
Статическая устойчивость асинхронной нагрузки при изменении напряжения и частоте.
Рm=
;
kз=
.
Например
u=0,7∙uн Pmax падает при снижении напряжения.
Pm=0,5Pm.
.
Рисунок 3.24 Схема замещения. XSo - сопротивление при частоте=50Гц
Рисунок 3.25 Влияние изменения частоты на статическую устойчивость.
Статическая устойчивость синхронной нагрузки.
Рисунок 3.26 Максимальная мощность при изменении напряжения.
Рисунок 3.27 Расчётная схема.
Pm=
.
.
Eq=U+
.
Q u = ∙I.
Q=
.
Перевозбуждение. E>U
Увеличивается генерация, происходит стабилизация напряжения.
Недовозбуждение. E<U
При уменьшении напряжения он либо снижает потребление, либо переходит в режим генерации.
Q=
.
Увеличение абсолютное значение.
Добавка к АД.
Рисунок 3.28 Схема замещения асинхронного двигателя.
Q(u)
.
Qμ(f)=
.
Рисунок 3.29 Реактивная мощность при изменении частоты.
Qs(f)=
.
Снижение частоты- дефицит активной мощности, может спровоцировать лавину напряжения, и дефицит реактивной мощности.
СД лучше АД во всех отношениях, но его и обслуживать необходимо лучше.
Глава 4.
Динамическая устойчивость. Асинхронной нагрузки. Уравнение движения.
Рисунок 4.1 Виды механических характеристик.
– вентиляторная
характеристика.
– постоянный
момент сопротивления.
– линейная
характеристика.
.
Решить это уравнение аналитически можно, только когда отключен или работает двигатель на 3 к.з.
Численное решение уравнения движения АД.
.
Численное решение дифференциального уравнения методом Эйлера.
1й шаг решения:
где
.
n-й шаг решения:
;
Решение интегрального уравнения.
Первый подход более универсальный.
Определение предельного времени авр ан.(Время выбега при откл.)
Эта задача может быть решена обоими подходами
при
выбеге до S=1,
Sпр=1.
Пример.
.
.
.
.
|
.
Пуск двигателей.
Пуск синхронных двигателей производится как асинхронных. Для синхронных двигателей, однако, в пуске участвуют и демпферные обмотки и обмотки возбуждения.
Типы пусков:
Прямой пуск.
Рисунок 4.2 Прямой пуск.
Реакторный пуск.
Рисунок 4.3 Реакторный пуск.
При пуске В2 разомкнут и пусковой ток уменьшается.
Уменьшение пускового тока приводит к уменьшению снижения напряжения на шинах.
Разгонный пуск.
Порядок расчета пуска производится по статическим характеристикам.
Рисунок 4.4 Расчёт разгона численным методом.
.
При U=const.
Такой подход определит время пуска.
Длительность пуска.
Время нагрева.
Остаточное напряжение при пуске.
mэ>1,1m0 - в этом случае пуск возможен.
>0,7Uн
– на секции.
.
[
C]
- плотность тока – рабочая.
=2
А/мм2
.
Самое простое изолирование – эмалевая 1050С.
;
среднее
.
var-решается
дефиренциальным уравнением.
Рисунок 4.5 Изменение скольжения при разгоне.
В процессе разгона не учитывается изменение сопротивления и это дает гарантированный расчет, и сопротивление двигателя меняется.
Рисунок 4.6 Изменение сопротивления двигателя при разгоне.
-гарантированный
расчет.
облегчает
расчет.
Xs=
для АД.
Для мощных двигателей иногда нужно учитывать электромагнитные переходные процессы.
Самозапуск ЭД.
Самозапуск - процесс восстановления нормальной работы двигателей нагрузки после кратковременного снижения напряжения либо выключения.
Рисунок 4.7 Расчётная схема.
Этапы расчета СЗ.
Групповой или индивидуальный выбег.
Оценка возможности.
mэ>m0; Uост>0,7U.
Разгон.
tразг; T0
Самозапуск производится только для потребителей 1 категории; возможна 2 категория.
1. Выбег.
Индивидуальный выбег может быть свободным и при работе на близкое короткое замыкание ,то есть при работе с генераторным моментом.
Рисунок 4.8 Свободный выбег.
-расчет
свободного выбега.
.
Рисунок 4.9 Выбег при коротком замыкании.
быстрее
затормозиться.
Для АД ЭДС затухает очень быстро.
Для
СД
.
При
этом мощные двигатели выбег быстрее, а
маломощные медленнее. Скорости двигателей
выравниваются (0,25
.
Строго учет этих обстоятельств только при учете ЭМПП. В тех случаях , когда учесть это упрощённо существует 2 подхода, при условии что скорость…
1.
Рассчитывается индивидуальный выбег
двигателей и определяется
и
средняя скорость на секции:
-скорость
с весовыми коэффициентами.
2. Если двигатель имеет приблизительно одинаковые моменты сопротивления, тогда проще эквивалентировать постоянную инерции.
.
У них должны быть одинаковые механические характеристики.
Расчет выбега для СД и АД не имеет разницы, но при ЭМ.ПП
;
.
2. Оценка возможности.
Произвести оценки - необходимо нарисовать схему.
Рисунок 4.10 Схема замещения при самовозбуждении.
.
Схема преобразуется:
.
.
.
.
Рисунок
4.11 Расчётная схема.
.
Если невозможно необходимо применить меры:
3. Разгон.- это тот же пуск ;
1) Пускается группа двигателей – значит тяжелее.
2) Не успевает разгрузить.
3) Часть двигателей вращается с какой-то остаточной скоростью.
Если АД- то облегчает.
Если СД- гасить поле.
;
Iс.з<1,7Iпуск
СД:
Если за время отключения не выпал из синхронизма, расчёт самозапуска СД не нужен.
Одиночный:
.
Групповой:
.
Так как у них общее напряжение, они связаны.
.
.
Рисунок 4.12 Изменение скольжения при разгоне.