Пояснительная записка.pdf переходные процессы
.pdfВведение
Вопрос о режимах работы узлов нагрузки является важнейшим вопросом, рассматриваемым при проектировании и эксплуатации электроустановок. Необходимо знать, способен ли узел при данных условиях сохранить нормальную работу.
Для типовой схемы обычно рассматриваются следующие условия:
1)различные эксплуатационные и аварийные изменения напряжения,
2)пуски и остановки оборудования,
3)набросы нагрузки на механизмы,
4)короткие замыкания.
Целью данной курсовой работы является изучение и расчет этих режимов работы системы.
Типовая схема, на базе которой проводится расчет, состоит из: трансформаторов Т1 и Т2, связывающих узел нагрузки с высоковольтной электрической сетью, питающейся от электростанции и мощной системы. К низшему напряжению трансформаторов Т1 и Т2 подключены две секции сборных шин, от которых отходят потребители типа асинхронных двигателей.
|
|
Лист |
Изм Лист № документ |
Подп. Дата |
3 |
1 Исходные данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Sс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
UС=const |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
T1 |
|
T2 |
|
|
|
|
|
|
|
М1 М2 М3 |
|
М4 М5 М6 |
|
|
|
|
||
|
|
Рисунок 1 - Схема электрической сети |
|
|
|
|
||||
Линии |
110 |
кВ выполнены проводом: W (l=15км): |
АС-150 |
с |
параметрами: |
n=2, |
||||
x0 = 0, 416Ом/ км. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 – Исходные данные узла нагрузки (тип двигателя АЗП-2000; количество |
||||||||||
двигателей, подключенных к одной секции – 3; коэффициент загрузки двигателей -0,7) |
|
|||||||||
Р, |
cosϕ , |
η, |
nном, |
nс, |
Кп, |
mп, |
|
bн, |
|
J , |
МВт |
о.е. |
% |
об/мин |
об/мин |
о.е. |
о.е. |
|
о.е. |
кг·м2 |
|
2 |
0,9 |
95,8 |
2975 |
3000 |
5,5 |
1,0 |
|
2,3 |
75 |
|
Паспортные данные трансформаторов Т1, 2 приведены в таблице 2. |
|
|
|
|||||||
Таблица 2 – Паспортные данные трансформатора ТРДН-40000/110. |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
Sном, МВ·А |
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
UВН/ UНН, кВ |
|
|
|
|
115/6,3 |
|
|
|
|
|
uк, % |
|
|
|
|
|
10,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Изм Лист № документ |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
|
|
4 |
2 Анализ статической устойчивости
2.1 Составление схемы замещение и расчет ее параметров
Принимаются базисные величины: Uб = 6 кВ. Базисное напряжение, приведенное к стороне 110 кВ,
U б,110 |
=Uб |
U |
ВН |
, |
(1) |
|
|
||||
|
U |
НН |
|
|
где U ВН , U НН - соответственно высшее и низшее напряжения обмоток трансформатора
Т1,2,
U б,110 = 6 1156,3 =109,5 кВ.
Параметры схемы замещения рассчитываются в относительных единицах. Сопротивление трансформатора, о.е.,
X |
|
|
|
u |
к% |
|
U 2 |
S |
б |
|
|
|
т |
= |
|
|
|
ВН |
|
|
, |
(2) |
|||
100 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
Uб2,110 |
Sном |
|
где Uк% - напряжение КЗ трансформатора;
U ВН , Sном - соответственно номинальные значения напряжения высшей обмотки (кВ)
и мощности (МВ·А) трансформатора Т1,2. Сопротивление линии, о.е.,
Хл = Хо l |
|
S |
б |
, |
(3) |
|||||
|
2 |
|
|
|||||||
где l - длина участка линии, км; |
|
|
Uб,110 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Хо,Ом/ км - удельное реактивное сопротивление провода линии; |
|
|||||||||
Мощность системы принимается бесконечно большой, поэтому xC = 0 |
о.е. |
|||||||||
ЭДС системы, о.е.: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е |
= |
UC |
|
, |
|
|
(4) |
|||
Uб110 |
|
|
||||||||
с |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
E = |
110 |
|
=1. |
|
|||||
|
|
|
||||||||
|
с |
109,5 |
|
|
|
Определение параметров эквивалентного асинхронного двигателя.
Критерием эквивалентности является равенство параметров всей группы исходных двигателей и параметров эквивалентах при одинаковых скольжениях.
Активная, реактивная и полная мощности эквивалентного двигателя определяются по выражениям:
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
Рном.э = ∑Рном. j , |
|
(5) |
|||
|
|
|
|
j=1 |
|
|
|
|
|
Qном = Pном tgϕном, |
|
(6) |
|||
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
Qном.э = ∑Qном. j , |
|
(7) |
|||
|
|
|
|
j=1 |
|
|
|
|
S |
ном.э |
= |
Р2 |
+Q2 |
, |
(8) |
|
|
|
ном.э |
ном.э |
|
|
|
где Рном. j ,Qном. j , Sном. j - номинальные |
активная, |
реактивная, полная мощности j-го |
|||||
эквивалентируемого двигателя; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Изм Лист № документ |
Подп. Дата |
|
|
|
|
|
5 |
n - количество эквивалентируемых двигателей.
Рном.э = 6 2 =12 МВт;
Qном = 2 tg (arccos (0,9))= 0,97;
Qном.э = 6 0,97 =5,82Мвар;
Sном.э = 122 +5,822 =13,3 МВ А.
Коэффициент мощности эквивалентного двигателя:
cosϕном.э = Рном.э . Sном.э
cosϕном.э = 13,312 = 0,9.
Коэффициент загрузки эквивалентного двигателя:
n
kз.э = ∑kз. j ωp. j , j=1
где kз. j - коэффициент загрузки j-го эквивалентируемого двигателя;
ωp. j = Рном. j - весовой множитель j-го двигателя по активной мощности.
Рном.э
(9)
(10)
|
|
|
|
|
ωp. j = |
2 |
= 0,167; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
12 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
kз.э = 6 0,167 0,7 = 0,7. |
|
Мmax |
|
|||
Кратность максимального момента эквивалентного двигателя b |
= |
: |
|||||||||
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
н |
|
Мном |
||
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
bн.э = ∑bн. j ωp. j , |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
j=1 |
|
|
|
|||
где bн. j - максимальный момент j-го эквивалентируемого двигателя. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
bн.э = 6 2,3 0,167 = 2,3. |
|
|
|
|||
Номинальное скольжение эквивалентного двигателя: |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
sном.э ≈ ∑sном. j ωs. j , |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
j=1 |
|
|
|
|||
где sном. j |
= |
|
ω0 −ω |
- номинальное скольжение j-го двигателя; |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
ω0 |
|
|
|
|||||
ωs. j |
= |
Sном. j |
- весовой множитель j-го двигателя по полной мощности. |
||||||||
|
|||||||||||
|
|
Sном.э |
|
|
|
(11)
(12)
sном. j = 3000 −2975 |
= 0,0083 |
||
|
3000 |
|
|
ωs. j = |
2, 22 |
= 0,167. |
|
|
13,3 |
|
|
sном.э ≈ 6 0,167 0,0083 = 0,0083.
Параметры схемы замещения эквивалентного асинхронного двигателя в относительных единицах, приведенных к номинальной мощности двигателя определяются по его эквивалентным параметрам:
Индуктивное сопротивление эквивалентного двигателя:
|
|
Лист |
Изм Лист № документ |
Подп. Дата |
6 |
хs |
= |
|
|
1 |
. |
|
2 |
bн.э |
cosϕном.э |
||||
|
|
|
Индуктивное сопротивление цепи намагничивания:
хμ = |
|
|
|
1 |
|
|
|
. |
|
1 |
− 1−4 |
|
х2 |
|
|||
|
|
cosϕ2 |
||||||
|
sinϕном.э − |
|
|
|
|
s |
ном.э |
|
|
|
|
|
2 |
хs |
|||
|
|
|
|
|
Индуктивное сопротивление ротора:
' |
|
sном.э |
|
2 |
2 |
r2 |
= |
|
(1+ |
1−4 хs |
cosϕном.э ). |
2 cosϕном.э |
(13)
(14)
(15)
|
|
|
|
|
|
|
хs |
|
= |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
= 0, 24. |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 2,3 0,9 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
хμ = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 4,32. |
||||||
|
0, 436 − |
|
1− |
|
|
1−4 0, 242 0,92 |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 0, 24 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
r2' |
|
= 0,00832 0,9 (1+ |
|
|
1−4 0, 242 0,92 )= 0,0088. |
|||||||||||||||||||||||||||||||
Определим значения активной и реактивной мощностей эквивалентного двигателя в |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
относительных единицах, приведенных к базисной мощности Sб |
=13,3МВ А; Uб = 6 кВ. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Р = |
Рном.э |
= |
12 |
|
|
= |
|
0,9; Q = |
Qном.э |
= 5,82 = 0, 438. |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
0 |
|
Sб |
|
|
|
13,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
Sб |
|
|
|
13,3 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Определим величину внешнего сопротивления в относительных единицах. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
X |
т1,2 |
= |
10,5 |
|
|
|
1152 |
|
|
13,3 |
= 0,0385 . |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
100 |
|
109,52 |
|
|
40 |
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
X |
л |
= 0, 416 15 |
13,3 |
|
|
|
|
= 0,0069 о.е. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
109,52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
xвн |
= xс + xт + xл = 0 +0,0385 +0,0069 = 0,0454. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Найдем эквивалентную ЭДС в исходном режиме, обеспечивающую номинальное |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
напряжение U0 =1 на шинах эквивалентного двигателя при его работе с мощностями Р0 ,Q0 : |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q0 |
|
xвн |
2 |
|
|
|
P0 xвн |
2 |
|
|
|
(16) |
||||||||||||||
E0 = |
|
|
U0 |
+ |
|
|
|
+ |
|
|
, |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
U0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
E0 = |
|
|
|
0, 438 0,0454 2 |
|
|
|
|
|
0,9 0,0454 2 |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
1+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
=1,021. |
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Найдем рабочее скольжение эквивалентного двигателя s0 при Е = E0 = const , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
P0 |
= |
|
|
|
|
E2 |
r' s |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(17) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
(r2' )2 + хσ2 s2 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
где хσ = хs + xвн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
хσ = 0, 24 +0,0454 = 0, 2854 . |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
0,9 |
= |
|
|
|
|
|
1,0212 0,0088 s |
|
, |
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0,00882 +0, 28542 s2 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Изм Лист № документ |
Подп. Дата |
7 |
Решая квадратное уравнение, получаем два корня: s1 = 0,0081; s2 = 0,117 .
Отличие скольжения s0 от sном.э = 0,0083 , найденное ранее, обусловлено
преобразованием в схеме замещения, связанным с вынесением ветви намагничивания к источнику питания.
Критическое скольжение эквивалентного двигателя равно:
s |
|
= |
r' |
|
|
кр |
2 |
. |
|
||
|
|
||||
|
|
х |
|
||
|
|
|
σ |
|
|
sкр = |
0,0088 |
= 0,031. |
|||
|
|
0, 2854 |
|
Максимальная мощность, которую двигатель развивает при скольжении sкр :
P |
|
= |
|
E2 |
|
||
|
|
0 |
. |
|
|||
|
|
|
|||||
max |
|
|
|
2 хσ |
|
||
|
|
|
|
|
|
||
P |
= |
|
|
1, 0212 |
=1,826. |
||
|
|
|
|
|
|||
max |
|
2 |
0, 2854 |
|
|||
|
|
|
Величина критической ЭДС Eкр и критического напряжения:
Eкр = 2 P0 хσ .
Eкр = 2 0,9 0, 2854 = 0,716.
(18)
(19)
(20)
|
|
U |
|
= |
E |
|
|
х2 |
+ х2 |
|
|
|
|
|
|
s |
σ |
. |
(21) |
||||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
кр |
|
кр |
|
|
2 хσ2 |
|
||
U |
|
= 0,716 |
|
0, 242 +0, 28542 |
= 0,662. |
||||||
кр |
|
2 0, 28542 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Для построения зависимости P = f (s) найдем значения активной мощности эквивалентного двигателя при различных значениях скольжения:
|
|
P = |
|
1,0212 0,0088 s |
|
, |
|
|
|
|||
|
|
|
0,00882 +0, 28542 s2 |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Результаты расчета приведены в таблице 3 и на рисунке 2. |
|
|
||||||||||
Таблица 3 – Характеристика мощности эквивалентного асинхронного двигателя |
|
|||||||||||
S, о.е. |
0,0081 |
0,031 |
|
0,1 |
|
0,117 |
|
0,3 |
0,5 |
1 |
||
P, о.е. |
0,898 |
1,826 |
|
1,028 |
|
0,900 |
|
0,371 |
0,224 |
0,113 |
||
Определим коэффициенты запаса устойчивости: |
|
|
|
|
||||||||
|
|
kзР = |
Pmax − P0 |
100%. |
|
|
|
(22) |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
P0 |
|
|
|
|
|
|
|
kзs = sкрs−s0 100%.
0
kзЕ = E0 − Eкр 100%.
E0
kзU = U0U−Uкр 100%.
0
Изм Лист № документ |
Подп. Дата |
(23)
(24)
(25)
Лист
8
|
|
|
|
|
|
kзР = |
1,826 −0,9 |
100% =102,9%. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kзs = 0,031−0,0083 |
100% = |
273,5%. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,0083 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kзЕ |
= 1,021−0,716 |
100% = |
30,0%. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1,021 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
kзU |
= 1−0,662 |
100% =33,8%. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.995 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.9 |
Pmax=1,826 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1.805 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.71 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.615 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.425 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.33 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.235 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.045 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.95 |
|
|
|
Po=0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.855 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.76 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.665 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.57 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.475 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.285 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.095 |
sкр=0,031 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
0 |
0.05 |
0.1 |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
0.35 |
0.4 |
0.45 |
0.5 |
0.55 |
0.6 |
0.65 |
0.7 |
0.75 |
0.8 |
0.85 |
0.9 |
0.95 |
1 |
|
||||||||||||||||||||
|
Рисунок 2 – Характеристика мощности эквивалентного асинхронного двигателя |
|
||||||||||||||||||
|
2.2 Расчет пуска асинхронного двигателя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
При расчете считается, что секции шин работают раздельно (секционный выключатель |
|||||||||||||||||||
отключен). Схема замещения при пуске двигателя М1 представлена на рисунке 3. |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Изм Лист |
№ документ |
|
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
ХЛ2 |
2 |
Хт2 |
3 |
rн2 |
|
Xн2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j0,0069 |
j0,0385 |
1,79 |
|
j0,87 |
|
||||||||
|
|
|
Е0 |
|
1 |
|
ХС |
|
|
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
ХЛ1 |
4 |
Хт1 |
5 |
rн1 |
7 |
Xн1 |
|
||
|
|
1,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j0,0069 |
|
j0,0385 |
|
2,69 |
|
j1,31 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X'д1н 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j1,09 |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3 - Схема замещения при пуске двигателя М1 |
|
|
||||||||||||||||||||
|
Суммарное сопротивление нагрузки второй секции равно: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
zн2 |
= |
P |
2 |
Uн2 |
|
|
2 |
(Pн2 +jQн2 ) |
Sб2 |
, |
|
|
|
(26) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н2 +Q |
|
н2 |
|
|
Uб |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Pн2 |
= PМ 4 +PМ5 +PМ 6 |
= 3 2 = 6МВт. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
Qн2 |
= QМ 4 +QМ5 +QМ 6 |
= 3 0,97 = 2,91Мвар. |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
zн2 |
= |
6 |
2 |
62 |
2 (6+j2,91) 13,32 |
=1,79+j0,87. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+2,91 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Суммарное сопротивление нагрузки первой секции равно: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pн1 = PМ 2 +PМ3 = 2 2 = 4МВт. |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Qн1 = QМ 2 +QМ3 = 2 0,97 =1,94Мвар. |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
z |
н1 |
= |
|
62 |
|
|
|
(4+j1,94) 13,3 |
= 2,69+j1,31. |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
42 +1,942 |
|
|
|
|
62 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
z |
М1 |
= |
|
|
62 |
|
|
(2+j0,97) 13,3 |
= 5,38+j2,61. |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
22 +0,972 |
|
|
|
62 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Сопротивление пускаемого двигателя, Ом, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
jxДп =j |
|
1 rд2 + Xд2 , |
|
|
|
|
|
|
(27) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Кп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
jxДп =j |
|
|
|
5,382 +2, 612 |
= j1, 09. |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суммарные мощности всего узла составят |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P∑ = 6 2 =12МВт. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q∑ = 6 0,97 = 5,82Мвар. |
|
|
|
|
||||||||||
|
В относительных единицах: |
|
S∑ = 0,9 + j0, 438. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sн1 = 0, 45 + j0, 219. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
ЭДС системы найдем, исходя из условий обеспечения номинального напряжения на |
||||||||||||||||||||||||
шинах первой секции шин в нормальном режиме: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
UТ+Л |
= |
|
+ |
(0,0069 +0, 0385) 0, 219 |
2 |
(0,0069 +0, 0385) 0, 45 2 |
=1, 01. |
|||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
1 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Изм Лист |
№ документ |
|
Подп. |
|
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E0 = |
|
|
|
0, 0 0, 438 |
2 |
0, 0 0,9 |
2 |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1, 01+ |
|
|
1,01 |
|
|
|
+ |
|
1, 01 |
|
=1, 01. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Напряжение на шинах узла 5 секции в момент пуска двигателя М1 определяется, |
|||||||||||||||||||||||||||||||
используя данные схемы замещения по программе TKZ на ПЭВМ и равно |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U5 = 0,963. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Допустимым считается напряжение (при запуске мощных двигателей) не ниже 85% от |
|||||||||||||||||||||||||||||||
номинального, т.е |
|
|
|
|
|
|
|
|
Uдоп |
= 0,85 о.е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
В расчетном случае: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
U5 > Uдоп, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,963 > 0,85. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Время пуска определяется графоаналитическим способом. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
Критическое скольжение, о.е., |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
= s |
|
(b |
+ |
b |
|
2 |
−1) , |
|
|
|
|
|
|
|
|
(28) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кр |
ном |
|
|
|
н |
|
н |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sкр = 0, 0083 (2,3 + |
2,32 −1)= 0, 036. |
|
|
|
|||||||||||||||||
Графические зависимости вращающего момента от скольжения МВР=f(s) и момента |
|||||||||||||||||||||||||||||||
сопротивления приводимого механизма от скольжения МС=f(s) на рисунке 4 строятся по |
|||||||||||||||||||||||||||||||
выражениям: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 bн |
U ДП , при_ S ≤ Sкр, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
s |
+ |
sкр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sкр |
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
(29) |
|||
|
вр |
= |
2 bн |
U ДП2 |
|
|
2bнSкр |
|
|
|
|
|
S −Sкр |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
s |
|
sкр |
|
+ M |
П |
−1+ S |
2 |
|
U |
ДП |
|
1−S |
кр |
|
, при_ Sкр < S ≤1, |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
кр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sкр |
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mc =Mc0 + (Кз Мсном -Мс0 ) |
|
1-s |
|
2 |
|
|
|
|
|
(30) |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-sном |
|
|
|
|
|
|
|||
где bн |
= 2,3 , sкр |
= 0, 036 , Uдп = 0,963 , Mc0 |
= 0,1, Кз |
= 0,7 , Мсном |
=1; |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
2 2,3 0,9632 |
|
|
4,266 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
s |
+ |
0,036 = |
s |
|
+ |
0,036,при_S≤Sкр, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
s |
|
0,036 |
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
0,036 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Мвр = |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s−0,036 |
|
|
4,266 |
|
|
|
s−0,036 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
2 2,3 0,963 |
|
+ 1− |
2 2,3 0,036 |
|
= |
|
+0,774 |
|
|||||||||||||||||||||||
|
s |
+0,036 |
|
|
|
2 |
0,963 |
1−0,036 |
s |
+ |
0,036 |
0,964 |
,при_Sкр <S≤1. |
||||||||||||||||||
|
|
|
1+0,036 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
0,036 |
|
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,036 |
|
|
s |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Mc =0,1+(0,7 1-0,1) |
|
|
|
1-s |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
1-s 2 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
1-0,0083 |
|
= 0,1+0,6 |
0,9917 |
. |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Расчет выполняется для скольжений от s=1 до s=0. Избыточный момент Мизб=f(s), |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Результаты в таблице 4. |
|
Mизб =МВР -Мс , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(31) |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Изм Лист № документ |
|
Подп. |
|
Дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
Таблица 4 – Результаты расчета
S |
Мс |
0,0001 |
0,710 |
0,0061 |
0,703 |
0,015 |
0,692 |
0,03 |
0,674 |
0,036 |
0,667 |
0,06 |
0,639 |
0,075 |
0,622 |
0,09 |
0,605 |
0,1 |
0,594 |
0,2 |
0,490 |
0,3 |
0,399 |
0,4 |
0,320 |
0,5 |
0,253 |
0,6 |
0,198 |
0,7 |
0,155 |
0,8 |
0,124 |
0,9 |
0,106 |
1 |
0,100 |
М
МВР
МИЗ
Мвр |
Миз |
0,012 |
-0,698 |
0,703 |
0,000 |
1,515 |
0,823 |
2,098 |
1,424 |
2,133 |
1,466 |
2,004 |
1,365 |
1,820 |
1,198 |
1,654 |
1,049 |
1,559 |
0,965 |
1,063 |
0,573 |
0,910 |
0,511 |
0,856 |
0,537 |
0,843 |
0,590 |
0,847 |
0,649 |
0,861 |
0,706 |
0,881 |
0,756 |
0,903 |
0,797 |
0,927 |
0,827 |
МС
t
Рисунок 4 – Кривые пуска двигателя М1.
Установившееся значение скольжения SУСТ определяется по графикам на рисунке 4.
SУСТ=0,0061.
Время пуска, с,
|
tп =TJ ∑n |
|
si |
, |
(32) |
|||
|
|
|
||||||
|
|
|
i=1 |
Mизб |
|
|||
|
|
|
|
|
i |
|
||
Механическая постоянная времени пускового двигателя совместно с приводимым |
||||||||
механизмом, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
TJ = |
|
GD2 n n |
|
||||
|
|
Σ |
0 |
ном |
, |
(33) |
||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
364 Рном |
|
||||
|
GDΣ2 |
= GDдв2 |
+GDмех2 , |
(34) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Изм Лист № документ |
Подп. Дата |
|
|
|
|
|
|
12 |