ASSESSMENT OF THE POSSIBILITY OF ASYNCHRONOUS SELF LOAD WHEN SHORT BREAKS POWER

Калимуллин А.Т.¹, Лесков И.А.², Темников Е.А.³, Троценко В.М.⁴, Беспалов Н.В.⁵

¹Аспирант, ассистент кафедры Электроснабжение промышленных предприятий, ^2,3,4,5 Студент 4 курса, Энергетический факультет, Омский Государственный Технический Университет

ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ САМОЗАПУСКА АСИНХРОННОЙ НАГРУЗКИ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННОМ ПЕРЕРЫВЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Аннотация

В статье рассмотрено – метод расчета возможности самозапуска асинхронного двигателя при перерыве электроснабжения. Целью которого является выявление и обеспечение условий автоматического повторного включения АД для того, чтобы обеспечить динамическую устойчивость.

Ключевые слова: самозапуск, асинхронный двигатель, скольжение, напряжение.

Kalimullin A.T.¹, Leskov I.A.², Temnikov E.A.³, Trotsenko V.M.⁴, Bespalov N.V.⁵

¹ Postgraduate student, assistant of the Department of Power Supply for Industrial Enterprises, ^2,3,4,5 Student, the Energy Department, Omsk State Technical University

ASSESSMENT OF THE POSSIBILITY OF ASYNCHRONOUS SELF LOAD WHEN SHORT BREAKS POWER

Abstract

In the article - the method of calculating the possibility of self-induction motor with the power break. The aim of which is to identify and to provide conditions for automatic reclosing of IM to ensure dynamic stability.

Keywords: self-starting, induction motor, motor slip, voltage.

Под самозапуском можно понимать самопроизвольное возобновление работы электропривода в нормальном режиме после краткосрочного перерыва в электроснабжении или значительного падения напряжения [3].

Самозапуск можно считать успешным, при условии достижения агрегатом необходимой угловой скорости, обеспечивающей продолжительное время требуемую производительность приводимого механизма и нагрузку электродвигателя после стабилизации напряжения.

Процесс самозапуска условно можно разделить на стадии [6]:

1. В первую очередь, необходимо определить параметры скольжения, которых оно достигает в период бестоковой паузы, т.е. определить выбег двигателя.
2. На следующей стадии, с целью оценки вероятности самозапуска, следует проанализировать выполнение обязательного условия: m_d>m _т при подаче напряжения, где m_d - электромагнитый момент двигателя, а m_т  - механический момент сопротивления.
3. Далее рассматривается период разгона и стабилизации рабочего режима и определяется время, необходимое для самозапуска.
4. Заключительная стадия – определить нагрев двигателя за период разгона.

Оценка возможности самозапуска

На рисунке 1 приведена исходная схема электропередачи

Рис. 1 - Исходная схема

Исходные параметры схемы, приведенной на рисунке 1: мощность генератора  S_б = 588 МВА, нагрузка - асинхронный двигатель, мощностью P_н = 350 МВт, cosφ_н = 0,89, T_jн = 8 c.

Для того, чтобы достоверно оценить вероятность самозапуска при определенных параметрах КЗ (месте и времени) проанализируем изменение скольжения нагрузки, для чего составим упрощенную схему замещения эквивалентного асинхронного двигателя [1]

Параметры схемы замещения представлены на (рис. 2):

; ;

;

; ; ; .

Эквивалентные параметры (рис. 3):

 с.

Рис. 2 - Исходная схема замещения

Рис. 3 - Эквивалентная схема замещения

Пример первого шага интегрирования

Используя схему эквивалентного асинхронного двигателя (рис. 3), произведем расчет без определения напряжения на его шинах [5]:

;

;

= 0,05 с.

Электромагнитный момент при :

;

приращение скольжения:

;

новое значение скольжения:

.

На втором шаге

;

;

.

Результаты расчета последующих шагов сведены в таб. 1.

Таблица 1 - Результаты расчета при определении скольжения нагрузки

Скольжение за время КЗ:

.

Момент двигателя при номинальном напряжении [2]:

,

где ;

.

Так как , следовательно, после стабилизации напряжения самозапуск двигательной нагрузки является возможным.

Определение допустимого времени перерыва электроснабжения [4]

Приведем уравнение к квадратному виду, найдем корни:

; ; ;

; ; ;

;

.

Получили два значения, одно из которых  исходное , второе предельное .

Предельное время перерыва электроснабжения

 с.

Полученные результаты расчетов, позволяют сделать вывод, что самозапуск двигателя возможен при условии, что, перерыв питания составит не более чем 0,504 с. При этом, проведение дополнительных мероприятий по снижению величины нагрузки на валу не требуется.

Литература

1. Веников В.А. Переходные процессы электрических систем в примерах и иллюстрациях / Под ред. Веникова В.А. М., Л.: Энергия, 1968. С. 238. 2. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М.: Высш. шк., 1978. С. 122-125.
2. Голоднов Ю.М. Самозапуск электродвигателей. М.: Энергоатомиздат, 1985. С. 84.
3. Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем. М.: Энергия, 1979. С. 232-234.
4. Куликов Ю.А. Переходные процессы в электрических системах: Учеб. пособие. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. С. 124-200.
5. Эрнст А.Д. Самозапуск асинхронных электродвигателей: Учеб. пособие / А.Д. Эрнст. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2006. С. 11-19.

References

1. Venikov VA Transients of electrical systems in the examples and illustrations / Ed. Venikov VA M. L .: Energy, 1968. 238 pp.
2. Venikov VA Transitional electromechanical processes in electrical systems. M .: Higher. wk., 1978, pp 122-125.
3. Golodnov YM Self-starting motor. M .: Energoatomizdat, 1985. 84 pp.
4. PS Zhdanov Questions stability of electric systems. M .: Energia, 1979. pp 232-234.
5. Yuri Kulikov Transients in electrical systems: Proc. allowance. Novosibirsk: Publishing House of the NSTU, 2003, pp 124-200.
6. Ernst AD Self-induction motors: Proc. Benefit / AD Ernst. Omsk: Omsk State Technical University Publishing House, 2006, pp 11-19.