Практична робота № 8

Визначення втрат напруги в мережі при пуску електродвигуна

Навчальна мета: набути практичних навиків по розрахунку втрат напруги при пуску електродвигуна.

Програма роботи

1. Визначення повних опорів елементів схеми електропостачання.

2. Визначення втрат напруги в електричній мережі при пуску електродвигуна.

3. Перевірка можливості пуску і стійкості роботи електродвигунів.

Послідовність виконання роботи

1. Випишіть завдання задачі (приклад 8) з вихідними даними свого варіанту (табл. 8.1) і нарисуйте розрахункову схему мережі (рис. 8.1).

2. Визначте повні опори елементів схеми (трансформатора, лінії, електродвигуна).

3. Визначте втрати напруги в мережі при пуску ,більш потужного електродвигуна.

4. Перевірте можливість пуску даного електродвигуна, при заданому моменті опору механізму.

5. Перевірте стійкість роботи менш потужного електродвигуна, під час пуску більш потужного.

6. Проаналізуйте проведені розрахунки.

Зміст звіту

1. Завдання роботи з вихідними даними свого варіанту.

2. Розрахункова схема електропостачання.

3. Проведені розрахунки.

4. Висновок. Методичні вказівки до виконання роботи

Пускові струми асинхронних короткозамкнених електродвигунів значно перевищують номінальні, тому при їх пуску виникають великі втрати напруги в мережі живлення і знижується напруга на затискачах електродвиг'унів. Зниження напруги може бути настільки великим, що пуск двигуна затягується на недопустимий час або двигун не запускається взагалі. Затяжний пуск перегріває обмотки двигуна і скорочує строк його служби. При цьому може настати явище "опрокинення" двигуна, коли ротор його перестає обертатися, а обмотки знаходяться під повним пусковим струмом. В цьому режимі електродвигун швидко виходить з ладу.

Правила влаштування сільських електроустановок допускають при пуску асинхронного короткозамкненого електродвиїуна зниження напруги на його затискачах до 30 % номінальної напруги мережі (в основному із-за технічних характеристик пускозахисних апаратів), якщо при цьому забезпечується нормальний розгін приводу робочої машини.

Коли електродвигун працює ізольовано від інших електроспоживачів, допустима втрата напруги може бути більше 30 %. Але і при цьому вона визначається умовами пуску вмикаємого двигуна і нормальною роботою раніше включених електроспоживачів. Відхилення, більші 20...30 %, хоч і короткочасні, небажані, особливо для освітлювальних установок. Тому стараються виконувати роздільне живлення силового і освітлювального навантаження. Крім того, на втрати напруги під час пуску електродвигуна, також впливає попередньо включене паралельне навантаження.

На даний час розроблені методики перевірки пускових режимів за спеціальними номограмами. При відсутності номограм можливість пуску асинхронних короткозамкнених електродвигунів в мережі напругою 380 В перевіряють за формулою.

або увідносних одиницях (при діленні лівої і правої частин виразу на М_н)

де М_н- номінальний момент електродвигуна,Н м;

коефіцієнт запасу, який враховує неспівпадання дійсних характеристик двигуна з каталожними даними і похибками розрахунку ( = 1,2... 1,3);

момент опору механізму, Н м;

- момент опору механізму у відносних одиницях - кратність пускового моменту двигуна з врахуванням зниження напруги при пуску:

де — втрата напруги в електричній мережі при пуску електродвигуна, %;

- кратність пускового моменту двигуна при номінальній напрузі.

Якщо електродвигун запускають від трансформатора, до якого він приєднаний через повітряну лінію, втрата напруги (%) при пуску з врахуванням з'єднувальної наближено дорівнює:

де повний опір короткого замикання трансформатора. Ом:

повний опір лінії, Ом;

повний опір короткого замикання асинхронного електродвигуна, Ом,

U_н- номінальна напруга електродвигуна, В,

Iн .-номінальний струм електродвигуна, А;

- кратність пускового струму електродвигуна.

Приклад 8. Електродвигуни М1 і М2 приєднані до розподільного щита РП.

Живлення від ТП 10/0,4 кВ до РП передається по повітряній лінії напругою 380 В.

Необхідно перевірити: - можливість пуску більш потужного електродвигуна, приєднаного до шин розподільного щита РП; - стійкість роботи менш потужного електродвигуна при пуску більш потужного. Розрахункова схема електропостачання двигунів наведена на рис. 8.1.

Вихідні дані для розрахунків:

- потужність трансформатора – S_н.т = 100 кВА;

-схема з'єднань обмоток трансформатора - Y/Y_H;

- повітряна лінія виконана проводами - А35;

-середня геометрична відстань між проводами — D_ср= 400мм;

-довжина лінії - = 250 м;

-

- момент опору механізму двигуна М1: М_с.м1 = 0,5 М_н1 (половину номінального моменту двигуна М1);

- момент опору механізму двигуна М2: М_с.м2 = 0,9 М_н2

Рис. 8.1. Розрахункова схема електропостачання