3. Расчет самозапуска электродвигателя.

Процесс самозапуска заключается в том, что при аварийном перерыве питания группы двигателей происходит их групповой выбег, а затем, после восстановления питания, – одновременный разворот всех двигателей. При выбеге большинство двигателей увеличивают свое скольжение сверх критического. При развороте двигатели потребляют токи, близкие к пусковым, и при этом резко увеличивают потери напряжения в элементах питающей цепи. Напряжение на зажимах двигателей снижается до уровня , а их разворот длится значительно дольше, чем при нормальном пуске отдельных двигателей.

3.1 Определение напряжение на двигателях при самозапуске.

Искомое значение напряжения находится по суммарной пусковой мощности:

где – номинальное значение мощности (МВ·А) и индуктивное сопротивление питающего трансформатора, о.е.; – напряжение питающей сети, о.е.; – суммарная пусковая мощность, подключенная к трансформатору при самозапуске, МВ·А.

Сопротивление трансформатора:

Суммарная пусковая мощность зависит от кратности пускового тока (тока самозапуска), который по мере разворота двигателей уменьшается, а напряжение на зажимах увеличивается. Принимая средний пусковой ток всех самозапускающихся двигателей равным пусковому току ведущего двигателя, имеем:

Подставим данные в (5) и найдем напряжение самозапуска при :

Можно принять для практических расчетов, что при достижении критического скольжения пусковой ток уменьшается в раз. Поэтому соответствующее напряжение можно определить по формуле (5), принимая пусковую мощность включаемых электродвигателей уменьшенной в раз. Тогда:

Зная напряжение в начале моментной характеристики двигателя ( ) и при критическом скольжении ( ), по (5) можно перестроить всю моментную характеристику двигателя с учетом изменения напряжения, используя формулу:

где – момент двигателя при номинальном напряжении, о.е.; – соответствующее напряжение на двигателе, определенное по (5), о.е.

Таким образом, значение момента двигателя при :

а при :

По заданному времени перерыва питания из кривой выбега определим скорость ведущего двигателя в начале самозапуска (рис. 1):

Найдем скольжение, используя соотношение , для которого напряжение определяется в начале самозапуска по формуле:

где – момент вращения с учетом уменьшения напряжения при скольжении начала самозапуска, о.е.; – момент вращения при номинальном напряжении, соответствующий скольжению начала самозапуска (рис. П.1), о.е.

Т.к. начальное напряжение на электродвигателях после включения резервного питания оказалось больше , то самозапуск пройдет успешно.

3.2 Определение времени разворота двигателя с механизмом.

Для этого необходимо построить зависимость динамического момента двигателя от скольжения как разность момента вращения двигателя с учетом напряжения при скольжении начала самозапуска и момента сопротивления механизма (рис. П.1):

Далее, кривая динамического момента разбивается на интервалы, начиная с величины скольжения, соответствующего началу самозапуска, и до номинального скольжения. Интервал принимается равным 0,04-0,02. Полагая, что динамический момент остается неизменным за интервал времени изменения , определяем время самозапуска по формуле:

Данные по расчету сведены в таблицу 5.

Таблица 5. К определению времени разворота двигателя.

№ интервала	, о.е.	, с
1	0,39	1,491
2	0,4	1,454
3	0,43	1,353
4	0,47	1,237
5	0,52	0,559
6	0,59	0,493
7	0,61	0,477
8	0,43	0,676
Время самозапуска , с		7,74

Продолжительность самозапуска не превысило 20 с, что является нормативным значением для блочных электростанций с турбогенераторами мощностью 160 МВт и выше по условию сохранения технологического режима блока.