Дослідження стійкості синхронних двигунів при короткочасних порушеннях електропостачання

Мета роботи - дослідження стійкості синхронного двигуна (СД) 6 (10) кВ при короткочасних зниженнях напруги в зв'язку з короткими замиканнями у системі; вивчення впливу форсування збудження на стійкість СД при використанні моделі на основі повних рівнянь Парка-Горєва.

ПРОГРАМА РОБОТИ

1. Аналітично визначити граничний час повної перерви електропостачання, при якому забезпечується зберігання динамічної стійкості СД.

2. Визначити граничний час повної перерви електропостачання, за умовою зберігання динамічної стійкості СД, шляхом математичного моделювання на комп’ютері.

3. Дослідити вплив форсування збудження на стійкість СД при короткочасних зниженнях напруги.

4. Побудувати залежності Is=f(t), U=f(t), d=f(t).

КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Зберігання динамічної стійкості СД забезпечується, якщо час повної перерви електропостачання не перевищить значення t_гр, c, наближена формула для розрахунку якого має вигляд

,

де d₀ = arcsin (Кз / Ммакс) - кут між векторами напруги мережі і перехідної ЕРС двигуна в нормальному режимі його роботи, град.;

К_з - коефіцієнт завантаження двигуна стосовно повної потужності;

Tj - стала інерції агрегату, приведена до повної потужності СД, с, яка розраховується згідно з (3.9);

d_відкл - граничний кут, при котрому (або меншому) треба відновити напругу для зберігання динамічної стійкості двигуна, град.

d_відкл = arccos (((p /180)(d_кр - d₀) К_з + М_макс cos d_кр ) /Mмакс).

Тут

М_макс - максимальний момент кутової характеристики двигуна, розрахований при допущенні, що перехідна ЕРС двигуна в межах зміни кута від 0 до d_відкл залишається незмінною (Eq₀' = const); в.о.

Mмакс = (Eq₀' × Uc) / xd_S ^/ ; xd_S ^/ = xd ^/ + x_{С Е} ;

.

Еквівалентний опір системи та інші величини у формулах для максимального моменту і перехідної ЕРС виражені у відносних одиницях при номінальних параметрах двигуна;

d_кр - критичний кут, d_кр = 180 ⁰ - d₀ .

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Згідно з заданим варіантом розрахувати параметри синхронного двигуна, необхідні для його моделювання.

2. Виконати розрахунок етапів розгону і синхронізації СД. Зафіксувати початкові умови, що відповідають синхронному ходу двигуна. Відповідно до отриманих початкових умов скорегувати файл вихідних даних.

3. Визначити граничний час зниження напруги на шинах системи внаслідок КЗ до нуля, за умовою збереження динамічної стійкості СД, шляхом математичного моделювання на комп’ютері.

4. Визначити час збереження динамічної стійкості СД при зниженні напруги на шинах системи до 0.5 Uном внаслідок КЗ, якщо при зниженні напруги порушується нормальне функціонування схеми керування тиристорами, проте останні залишаються відкритими, забезпечуючи протікання вільної складової току збудження. При цьому напруга тиристорного збудника на час зниження напруги приймається рівною нулю, що рівнозначно миттєвому закорочуванню обмотки збудження.

5. Оцінити динамічну стійкість СД двигуна при зниженні напруги на шинах системи до 0.5 Uном, якщо збудник живиться від незалежного джерела і у період зниження напруги діє збудження.

6. Для умов, зазначених керівником, побудувати залежності Is=f(t), U=f(t), d=f(t).

ЗМІСТ ЗВІТУ ПРО РОБОТУ

1. Мета роботи.

2. Параметри СД та початкові умови, необхідні для моделювання.

3. Залежності Is=f(t), U=f(t), d=f(t).

4. Висновки по усіх виконаних пунктах.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Як наближено оцінюється динамічна стійкість синхронного двигуна при короткочасних порушеннях електропостачання за допомогою побудови кутових характеристик та порівняння площ сповільнення та прискорення?

2. Чим відрізняється аналіз динамічної стійкості синхронного двигуна за умов короткочасної перерви живлення та короткочасного зниження напруги на його виводах внаслідок КЗ у системі електропостачання?

3. Як впливають тип системи збудження та спосіб її живлення на динамічну стійкість СД?

4. Як впливає на динамічну стійкість СД форсування збудження?

5. Як впливає на динамічну стійкість СД час дії форсування збудження:

1) у період зниження напруги?

2) після відновлення напруги?

Дата добавления: 2015-08-31