Динамическая устойчивость нагрузки

Сентябрь 14, 2022

Главная
Алгебра
Динамическая устойчивость нагрузки

Содержание

2. Электрические двигатели составляют основную часть нагрузки энергосистем. При больших возмущениях двигатели оказывают влияние не только на
3. Динамическая устойчивость асинхронного двигателя Снижение напряжения на зажимах двигателя или рост механического момента на его валу
4. Динамическая устойчивость асинхронного двигателя Чтобы этого не произошло, надо своевременно восстановить напряжение или уменьшить механический момент.
5. Динамическая устойчивость асинхронного двигателя
6. Динамическая устойчивость асинхронного двигателя Если восстановление напряжения или момента произойдёт при скольжении , то избыточный момент
7. Динамическая устойчивость асинхронного двигателя При изменении момента на валу двигателя ускорение ротора может найдено путём решения
8. Динамическая устойчивость асинхронного двигателя Здесь , – момент инерции двигателя, – приведенный момент механизма с учётом
9. Динамическая устойчивость асинхронного двигателя Подставив выражение (15.2) в (15.1) и выразив в относительных единицах двигателя, получим
10. Динамическая устойчивость асинхронного двигателя Уравнение (15.3) описывает движение ротора двигателя при больших возмущениях и называется уравнением
11. Динамическая устойчивость синхронного двигателя Предположим, что двигатель снабжён АРВ пропорционального типа; при этом он может быть
12. Динамическая устойчивость синхронного двигателя
13. Динамическая устойчивость синхронного двигателя При уменьшении напряжения на зажимах двигателя рабочая точка перемещается на характеристику мощности,
14. Динамическая устойчивость синхронного двигателя Кинетическая энергия, запасённая ротором двигателя при его движении от точки b к
15. Динамическая устойчивость синхронного двигателя В точке d скорость вращения ротора становится равной синхронной, но, поскольку на
16. Динамическая устойчивость синхронного двигателя Рассмотренное снижение напряжения (характеристика 2) не нарушает устойчивости двигателя, и он может
17. Динамическая устойчивость синхронного двигателя При этом происходит переход рабочей точки на характеристику 1, новая площадь ускорения
18. Динамическая устойчивость синхронного двигателя или
19. Динамическая устойчивость синхронного двигателя откуда после преобразований получаем .
20. Динамическая устойчивость синхронного двигателя При увеличении механического момента двигателя до значения (рис.15.2, б) на валу возникает
21. Динамическая устойчивость синхронного двигателя При значительном увеличении механического момента до величины , динамическая устойчивость в отличие
22. Динамическая устойчивость синхронного двигателя На валу двигателя возникает избыточный ускоряющий момент, пропорциональный отрезку fg. Устойчивость двигателя
23. Динамическая устойчивость синхронного двигателя Раскрыв интегралы и преобразовав последнее выражение, получим . Время, в течение которого
24. Динамическая устойчивость синхронного двигателя При возникновении на валу двигателя избыточного момента его относительная скорость будет определяться
25. Динамическая устойчивость синхронного двигателя Скольжение двигателя представим в виде . При появлении избыточного момента ротор получает
26. Динамическая устойчивость синхронного двигателя Это уравнение называется уравнением движения ротора синхронного двигателя. Правая часть этого уравнения
27. Динамическая устойчивость синхронного двигателя Решение уравнения движения ротора двигателя (15.4) позволяет сделать вывод об устойчивости двигателя.
28. Пуск двигателей Пуск двигателя – это процесс перехода двигателя и приводного механизма ( ) в состояние
29. Пуск двигателей Во время пуска двигатель потребляет значительно большее количество энергии, чем в нормальном режиме, что
30. Механические характеристики некоторых типов приводимых во вращение механизмов представлены на рис.15.3. Выделяют лёгкие, нормальные и тяжёлые
32. Тяжёлые условия пуска – это такие условия, при которых начальный момент вращения двигателя составляет 100% и
33. Схемы пуска определяются жёсткостью питающей сети. Ниже приведены схемы прямого и реакторного пусков как наиболее распространённые
34. При реакторном пуске двигатель подключается к сети через реактор, который ограничивает пусковой ток двигателя, снижая напряжение
35. Напряжение на зажимах двигателя при реакторном пуске , (12.6) где – напряжение сети, – сопротивление двигателя
36. Пусковой ток при этом .(15.7) Пусковой момент при реакторном пуске определится из выражения: .(15.8)
37. В выражениях (15.5) – (15.8) предполагается, что двигатель в режиме пуска может быть представлен только реактивным
38. Недостатком реакторного пуска является необходимость в дополнительном оборудовании (реакторе и выключателе). Кроме того, увеличивается время пуска
39. Пуск синхронных двигателей Синхронный двигатель подключается к сети недовозбуждённым. Его обмотка возбуждения закорачивается или подключается к
40. Расчёт режима пуска производится с целью определения времени пуска, допустимости нагрева обмоток, характера изменения напряжения питающей
41. Самозапуск двигателей Самозапуск двигателей – это процесс восстановления нормального режима работы двигателя после кратковременного отключения источника
42. Самозапуск двигателей По условиям самозапуска приводные механизмы делятся на две группы: механизмы, имеющие постоянный момент сопротивления
43. Самозапуск двигателей Для обеспечения успешного самозапуска определяют суммарную мощность электродвигателей, которые могут быть запущены после перерыва
44. Самозапуск двигателей Расчёт самозапуска предполагает решение нескольких задач. 1. Рассчитывается момент вращения двигателей при пониженном напряжении
45. Самозапуск двигателей Напряжение на зажимах двигателей при самозапуске , (15.9) где , – внешнее сопротивление. Здесь
46. Самозапуск двигателей
47. Самозапуск двигателей Сопротивление двигателя в момент самозапуска: , (15.10) где – суммарная мощность двигателей, самозапуск которых
48. Самозапуск двигателей Мощность самозапуска связана с номинальной мощностью выражением (при КПД двигателей, равным 1): , (15.12)
49. Самозапуск двигателей Подставив (15.12) в (15.11), получим выражение для мощности двигателей, которые можно не отключать при
50. Самозапуск двигателей Минимальное допустимое напряжение на зажимах двигателей по условию возможности осуществления самозапуска для механизмов с
51. Самозапуск двигателей Задачи расчёта самозапуска: проверка влияния самозапуска на режим работы потребителей, находящихся в электрической близости;
52. Самозапуск двигателей Во время перерыва питания напряжение на зажимах двигателя определяется его ЭДС, которая уменьшается по
53. Самозапуск двигателей Допустимое напряжение на шинах нагрузки во время самозапуска определяется следующими требованиями: 1. При совместном
54. Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резервного питания Короткие замыкания, возникающие в различных точках электрической системы,
55. Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резервного питания Интервал времени между моментом отключения КЗ и повторным
56. Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резервного питания АПВ на воздушных линиях позволяет восстановить нормальную работу
57. Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резервного питания Автоматическое включение резервного питания (АВР) является эффективным способом
58. Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резервного питания Схема питания с устройством АВР
60. Скачать презентацию

Слайд 2

Электрические двигатели составляют основную часть нагрузки энергосистем. При больших возмущениях двигатели

оказывают влияние не только на режим работы нагрузки, но могут оказывать влияние на функционирование энергосистемы. Основные два типа возмущений, характерные для мощных электродвигателей:
1. Снижение напряжения на зажимах двигателя, вызванное:
коротким замыканием в сети;
кратковременным прекращением питания двигателей;
пуском электродвигателей.
2. Изменение механического момента на валу двигателя, вызванное изменением режима работы приводимого механизма.

Слайд 3

Динамическая устойчивость асинхронного двигателя
Снижение напряжения на зажимах двигателя или рост механического

момента на его валу вызывает появление избыточного тормозящего момента (рис.15.1). Как при снижении напряжения, так и при увеличении механического момента (если величина механического момента превосходит максимальное значение электромагнитного момента ) скольжение двигателя будет увеличиваться, и он опрокинется.

Слайд 4

Динамическая устойчивость асинхронного двигателя
Чтобы этого не произошло, надо своевременно восстановить напряжение

или уменьшить механический момент. Если прежнее значение напряжения или момента будет восстановлено при скольжении (рис.15.1), то на вал двигателя будет действовать ускоряющий избыточный момент , который вернёт двигатель в устойчивый режим работы со скольжением .

Слайд 5

Динамическая устойчивость асинхронного двигателя

Слайд 6

Динамическая устойчивость асинхронного двигателя
Если восстановление напряжения или момента произойдёт при скольжении

, то избыточный момент будет иметь тормозной характер и двигатель опрокинется. Для определения зависимости скольжения от времени необходимо решить уравнение движения ротора двигателя.

Слайд 7

Динамическая устойчивость асинхронного двигателя
При изменении момента на валу двигателя ускорение ротора

может найдено путём решения уравнения
,(15.1)
где – разность электромагнитного момента двигателя и момента сопротивления приводимого механизма; – момент инерции.

Слайд 8

Динамическая устойчивость асинхронного двигателя
Здесь , – момент инерции двигателя, – приведенный

момент механизма с учётом разных номинальных скоростей вращения двигателя, – угловая скорость вращения двигателя, в зависимости от скольжения:
.(15.2)

Слайд 9

Динамическая устойчивость асинхронного двигателя
Подставив выражение (15.2) в (15.1) и выразив в

относительных единицах двигателя, получим
, (15.3)
где ( – номинальная мощность двигателя)

Слайд 10

Динамическая устойчивость асинхронного двигателя
Уравнение (15.3) описывает движение ротора двигателя при больших

возмущениях и называется уравнением движения ротора асинхронного двигателя. Это уравнение нелинейно и, следовательно, не имеет аналитического решения, поэтому может быть решено только с помощью численных методов. В результате решения получается зависимость , по которой определяется динамическая устойчивость двигателя.

Слайд 11

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
Предположим, что двигатель снабжён АРВ пропорционального типа; при

этом он может быть представлен переходными ЭДС и сопротивлением . Характеристика мощности двигателя без учёта второй гармоники имеет синусоидальный характер (кривая 1, рис.15.2, а).

Слайд 12

Динамическая устойчивость синхронного двигателя

Слайд 13

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
При уменьшении напряжения на зажимах двигателя рабочая точка

перемещается на характеристику мощности, соответствующую новому режиму (точка b на характеристике 2, рис.15.2, а). При этом на валу двигатель – приводимый механизм возникает избыточный тормозной момент , угол начинает увеличиваться, а тормозной момент уменьшается и становится равным нулю в точке с.

Слайд 14

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
Кинетическая энергия, запасённая ротором двигателя при его движении

от точки b к точке с (величина её пропорциональна площади abc), не позволит ротору остановиться в точке нового равновесия с. Угол будет увеличиваться до тех пор, пока площадь cde не станет равной площади abc. Точка d соответствует максимальному углу отклонения оси ротора от своего первоначального положения ( ).

Слайд 15

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
В точке d скорость вращения ротора становится равной

синхронной, но, поскольку на вал двигателя действует избыточный ускоряющий момент , ротор начинает двигаться в сторону точки с. Около неё возникают затухающие колебания, аналогичные как при внезапном отключении линии (рис.11.1, г).

Слайд 16

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
Рассмотренное снижение напряжения (характеристика 2) не нарушает устойчивости

двигателя, и он может нормально работать при пониженном напряжении, но с меньшим запасом статической устойчивости. Если характеристика мощности располагается так, что максимальный угол отклонения ротора превышает критическое значение (характеристика 3), на валу двигателя возникает избыточный тормозной момент и его устойчивость нарушается. В этом случае для сохранения устойчивости необходимо восстановление напряжения на зажимах двигателя в какой–либо момент времени, соответствующий углу .

Слайд 17

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
При этом происходит переход рабочей точки на характеристику

1, новая площадь ускорения mgh будет достаточной для прекращения торможения двигателя и возвращение его в устойчивое рабочее состояние. Предельное значение угла , при котором восстановление прежнего значения напряжения обеспечит сохранение динамической устойчивости, определится из равенства площадей ,

Слайд 18

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
или

Слайд 19

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
откуда после преобразований получаем
.

Слайд 20

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
При увеличении механического момента двигателя до значения (рис.15.2,

б) на валу возникает избыточный тормозной момент , вызывающий относительное движение ротора в сторону увеличения угла . После того как угол ротора превысит значение , на валу двигателя появляется избыточный ускоряющий момент. Относительная скорость ротора, максимальная в точке с, становится равной нулю в точке d. Ротор двигателя начинает движение в обратную сторону. В результате затухающих колебаний около точки с двигатель переходит в новый режим работы с углом .

Слайд 21

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
При значительном увеличении механического момента до величины ,

динамическая устойчивость в отличие от предыдущего случая не сохраняется. При любом значении угла избыточный момент будет иметь тормозной характер и двигатель выпадет из синхронизма. В этом случае сохранение устойчивости возможно, если произойдёт восстановление механического момента до его прежнего значения в точке f.

Слайд 22

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
На валу двигателя возникает избыточный ускоряющий момент, пропорциональный

отрезку fg. Устойчивость двигателя сохранится, если площадь торможения amkf будет меньше или, по крайней мере, равна предельно возможной площади ускорения fgh. В случае равенства этих площадей угол восстановления механического момента является предельным. Его значение может быть найдено из соотношения
или

Слайд 23

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
Раскрыв интегралы и преобразовав последнее выражение, получим
.
Время,

в течение которого ротор двигателя достигнет угла , определяется из зависимости , которая в свою очередь получается в результате решения уравнения движения ротора.

Слайд 24

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
При возникновении на валу двигателя избыточного момента его

относительная скорость будет определяться из уравнения
,
где – синхронная скорость.
Относительное значение определяется по формуле
.

Слайд 25

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
Скольжение двигателя представим в виде
.
При появлении избыточного момента

ротор получает ускорение, которое может найдено из уравнения
,
откуда
. (15.4)

Слайд 26

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
Это уравнение называется уравнением движения ротора синхронного двигателя.

Правая часть этого уравнения нелинейна, поэтому уравнение не имеет решения в общем виде и может быть решено только с использованием численных методов (в частности метода последовательных интервалов). Результатом решения является зависимость . Определив графическим методом предельный угол восстановления , находим соответствующее ему значение предельного времени .

Слайд 27

Динамическая устойчивость синхронного двигателя
Решение уравнения движения ротора двигателя (15.4) позволяет сделать

вывод об устойчивости двигателя. Если зависимость имеет нарастающий характер, то двигатель неустойчив. Если эта зависимость представляет собой затухающие колебания, то двигатель устойчив.

Слайд 28

Пуск двигателей
Пуск двигателя – это процесс перехода двигателя и приводного механизма

( ) в состояние вращения с нормальной скоростью ( ).
Процессы, протекающие при пуске синхронных и асинхронных двигателей, а также их схемы пуска очень похожи и отличаются лишь тем, что у синхронного двигателя на последней стадии пуска включается возбуждение. Пуск двигателей является нормальным переходным режимом, который рассматривается с точки зрения обеспечения нормальной работы энергосистемы. При этом решаются такие задачи, как расчёт пускового тока двигателей, напряжения на их зажимах при пуске, возможность группового пуска двигателей и т.п.

Слайд 29

Пуск двигателей
Во время пуска двигатель потребляет значительно большее количество энергии, чем

в нормальном режиме, что сопровождается увеличением пускового тока. В асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором кратность пускового тока достигает 5–8 по отношению к номинальному.
Условия пуска двигателей определяются механическим моментом, который должен быть создан двигателем в начальный момент пуска.

Слайд 30

Механические характеристики некоторых типов приводимых во вращение механизмов представлены на рис.15.3.

Выделяют лёгкие, нормальные и тяжёлые условия пуска.
Если начальный момент вращения двигателя составляет 10–40% от номинального момента, то условия пуска считаются лёгкими.
Когда начальный момент вращения двигателя составляет 50–75% от номинального момента условия пуска считаются нормальными.

Слайд 31

Слайд 32

Тяжёлые условия пуска – это такие условия, при которых начальный момент

вращения двигателя составляет 100% и более от номинального момента.
Тяжёлые условия пуска характерны для таких механизмов, как подъёмные краны, дробильные барабаны, насосы с открытой задвижкой и т.п. Для облегчения тяжёлых условий пуска в некоторых приводах применяются специальные механизмы: центробежные, гидравлические, сцепные и другие муфты, с помощью которых двигатель нагружается лишь после того, как достигнет нужной скорости вращения и станет развивать соответствующий этой скорости механический момент.

Слайд 33

Схемы пуска определяются жёсткостью питающей сети. Ниже приведены схемы прямого и

реакторного пусков как наиболее распространённые в практике эксплуатации.
При прямом пуске двигатель включается на полное напряжение сети выключателем. Это наиболее простая схема, применяемая для пуска двигателей малой мощности.

Слайд 34

При реакторном пуске двигатель подключается к сети через реактор, который ограничивает

пусковой ток двигателя, снижая напряжение на его зажимах. По мере разгона двигателя уменьшается потребляемый им ток, и пусковой реактор шунтируется. Сопротивление реактора вычисляется с помощью выражения
, (12.5)
где – величина, до которой ограничивается пусковой ток с помощью реактора; – пусковой ток двигателя при номинальном напряжении на его зажимах.

Слайд 35

Напряжение на зажимах двигателя при реакторном пуске
, (12.6)
где – напряжение сети, –

сопротивление двигателя в момент пуска.

Слайд 36

Пусковой ток при этом
.(15.7)
Пусковой момент при реакторном пуске определится из

выражения:
.(15.8)

Слайд 37

В выражениях (15.5) – (15.8) предполагается, что двигатель в режиме пуска

может быть представлен только реактивным сопротивлением. Это не вносит в расчёт существенной погрешности, так как активное сопротивление двигателя, обратно пропорциональное скольжению, в первый момент пуска (при =100%) незначительно.

Слайд 38

Недостатком реакторного пуска является необходимость в дополнительном оборудовании (реакторе и выключателе).

Кроме того, увеличивается время пуска двигателя, снижается его пусковой электромагнитный момент. Достоинство реакторного пуска – улучшение режима по напряжению в питающей сети, сниженные требования к оборудованию.

Слайд 39

Пуск синхронных двигателей
Синхронный двигатель подключается к сети недовозбуждённым. Его обмотка возбуждения

закорачивается или подключается к пусковому активному сопротивлению, которое в 5–10 раз превышает активное сопротивление обмотки возбуждения. Пусковой ток определяется из выражения
,
где – напряжение на зажимах двигателя; – сверхпереходное сопротивление двигателя. Когда скорость вращения ротора становится близкой к синхронной, обмотка возбуждения подключается к источнику напряжения и двигатель втягивается в синхронизм.

Слайд 40

Расчёт режима пуска производится с целью определения времени пуска, допустимости нагрева

обмоток, характера изменения напряжения питающей сети. Как для асинхронных двигателей, так и для синхронных расчёт режима пуска производится путём решения уравнения движения ротора. Решая это уравнение одним из численных методов, находят зависимость , по которой определяют время пуска (при ). Затем находится зависимость , необходимая для расчёта устойчивости рядом работающих двигателей.

Слайд 41

Самозапуск двигателей
Самозапуск двигателей – это процесс восстановления нормального режима работы двигателя

после кратковременного отключения источника питания. Задача самозапуска заключается в том, чтобы не допустить массового отключения электродвигателей. Самозапуск от пуска отличается следующим:
одновременно пускается целая группа двигателей;
в момент восстановления питания некоторая часть двигателей или все двигатели вращаются с некоторой скоростью;
самозапуск проходит под нагрузкой.

Слайд 42

Самозапуск двигателей
По условиям самозапуска приводные механизмы делятся на две группы:
механизмы, имеющие

постоянный момент сопротивления и при кратковременном прекращении питания быстро теряющие скорость (шаровые мельницы, транспортёры, подъёмные краны и т.п.);
механизмы, имеющие вентиляторные характеристики момента (центробежные насосы, вентиляторы, дымососы, центрифуги);

Слайд 43

Самозапуск двигателей
Для обеспечения успешного самозапуска определяют суммарную мощность электродвигателей, которые могут

быть запущены после перерыва питания. В соответствии с полученной величиной выделяются те двигатели, отключение которых недопустимо по условиям технологического процесса или правилам техники безопасности. Суммарная неотключаемая мощность электродвигателей определяется при условии, что остаточное напряжение в режиме самозапуска обеспечивает вращающий момент, превышающий момент механизма.

Слайд 44

Самозапуск двигателей
Расчёт самозапуска предполагает решение нескольких задач.
1. Рассчитывается момент вращения двигателей

при пониженном напряжении и проверяется, превышают ли они моменты механизмов.
2. Рассчитывается температура дополнительного нагрева двигателей из–за увеличения времени разгона.
Скольжение двигателей к моменту самозапуска может быть определено численным интегрированием уравнения движения ротора двигателя.

Слайд 45

Самозапуск двигателей
Напряжение на зажимах двигателей при самозапуске
, (15.9)
где , – внешнее сопротивление.
Здесь

– эквивалентное сопротивление всех подключённых двигателей.

Слайд 46

Самозапуск двигателей

Слайд 47

Самозапуск двигателей
Сопротивление двигателя в момент самозапуска:
, (15.10)
где – суммарная мощность двигателей,

самозапуск которых будет успешным; – номинальное напряжение двигателей.
Подставив выражение (15.10) в (15.9), найдём мощность :
. (15.11)

Слайд 48

Самозапуск двигателей
Мощность самозапуска связана с номинальной мощностью выражением (при КПД двигателей,

равным 1):
, (15.12)
Здесь
,
где – кратность пускового тока.

Слайд 49

Самозапуск двигателей
Подставив (15.12) в (15.11), получим выражение для мощности двигателей, которые

можно не отключать при самозапуске:
.

Слайд 50

Самозапуск двигателей
Минимальное допустимое напряжение на зажимах двигателей по условию возможности осуществления

самозапуска для механизмов с постоянным моментом сопротивления определяется в соответствии с выражением
;
для механизмов с характеристиками вентиляторного типа
,
где – минимальный момент вращения, который принимают равным пусковому; – максимальный момент вращения двигателя.

Слайд 51

Самозапуск двигателей
Задачи расчёта самозапуска:
проверка влияния самозапуска на режим работы потребителей, находящихся

в электрической близости;
расчёт остаточного напряжения на зажимах двигателей;
расчёт момента двигателя;
определение времени пуска и перегрева двигателя.

Слайд 52

Самозапуск двигателей
Во время перерыва питания напряжение на зажимах двигателя определяется его

ЭДС, которая уменьшается по мере выбега. При уменьшении скорости вращения ротора на 20% напряжение двигателя с форсировкой не превышает номинального, а без форсировки снижается до 60–70 % номинального.

Слайд 53

Самозапуск двигателей
Допустимое напряжение на шинах нагрузки во время самозапуска определяется следующими

требованиями:
1. При совместном питании двигателей и освещения:
при частых и длительных пусках ( );
при редких и кратковременных пусках и самозапусках
( ).
2. При раздельном питании двигателей и освещения
( ).
3. При люминесцентном освещении ( ).
4. При питании двигателей через блок–трансформаторы напряжение ограничивается минимальной величиной электромагнитного момента.

Слайд 54

Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резервного питания
Короткие замыкания, возникающие в

различных точках электрической системы, могут быть преходящими, т.е. самоликвидироваться через некоторый небольшой промежуток времени. В этом случае эффективно применение автоматического повторного включения (АПВ) того элемента, который отключился при КЗ. АПВ называют трёхфазным, если отключаются и вновь включаются все три фазы повреждённого элемента, или однофазным (пофазным) (ОАПВ), если отключается только одна или две повреждённые фазы. АПВ считается успешным, если за время отключения короткое замыкание самоустраняется и после повторного включения может восстановиться нормальная работа, и неуспешным, если повторное включение производится на продолжающее КЗ.

Слайд 55

Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резервного питания
Интервал времени между моментом

отключения КЗ и повторным включением называется паузой АПВ. В течение паузы происходит деионизация среды в месте КЗ и выключатель возвращается в исходное состояние. В системах электроснабжения (сети до 110 кВ) пауза АПВ принимается в пределах 0,3….0,5 с. При определении этих значений учитывалось, что время деионизации в сетях 6….35 кВ, например, составляет 0,07…0,09 с, а собственное время включения выключателя имеет порядок 0,25…0,3 с.

Слайд 56

Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резервного питания
АПВ на воздушных линиях

позволяет восстановить нормальную работу в 60…90 % всех аварийных отключений. При установке систем АПВ на трансформаторах важно предусмотреть блокировку, запрещающую работу АПВ, если отключение произошло от действия защиты, реагирующей на внутренние повреждения трансформатора. Для ответственных двигателей после их аварийного отключения предусматривается АПВ, обеспечивающее их самозапуск.

Слайд 57

Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резервного питания
Автоматическое включение резервного питания

(АВР) является эффективным способом повышения надёжности электроснабжения.
Устройства АВР вначале разрабатывались для собственных нужд электростанций, но затем их стали широко применять в системах электроснабжения.
Схема включения нагрузки с использованием АВР представлена на рис.15.5. В нормальном режиме левая и правая нагрузки и эквивалентные двигатели питаются раздельно.

Слайд 58

Автоматическое повторное включение и автоматическое включение резервного питания
Схема питания с устройством

АВР

Динамическая устойчивость нагрузки

Содержание

Электрические двигатели составляют основную часть нагрузки энергосистем. При больших возмущениях двигатели

Динамическая устойчивость асинхронного двигателяСнижение напряжения на зажимах двигателя или рост механического

Динамическая устойчивость асинхронного двигателяЧтобы этого не произошло, надо своевременно восстановить напряжение

Динамическая устойчивость асинхронного двигателя

Динамическая устойчивость асинхронного двигателяЕсли восстановление напряжения или момента произойдёт при скольжении

Динамическая устойчивость асинхронного двигателяПри изменении момента на валу двигателя ускорение ротора

Динамическая устойчивость асинхронного двигателяЗдесь , – момент инерции двигателя, – приведенный

Динамическая устойчивость асинхронного двигателяПодставив выражение (15.2) в (15.1) и выразив в

Динамическая устойчивость асинхронного двигателяУравнение (15.3) описывает движение ротора двигателя при больших

Динамическая устойчивость синхронного двигателя Предположим, что двигатель снабжён АРВ пропорционального типа; при

Динамическая устойчивость синхронного двигателя

Динамическая устойчивость синхронного двигателяПри уменьшении напряжения на зажимах двигателя рабочая точка

Динамическая устойчивость синхронного двигателяКинетическая энергия, запасённая ротором двигателя при его движении

Динамическая устойчивость синхронного двигателяВ точке d скорость вращения ротора становится равной

Динамическая устойчивость синхронного двигателяРассмотренное снижение напряжения (характеристика 2) не нарушает устойчивости

Динамическая устойчивость синхронного двигателяПри этом происходит переход рабочей точки на характеристику

Динамическая устойчивость синхронного двигателяили

Динамическая устойчивость синхронного двигателяоткуда после преобразований получаем.

Динамическая устойчивость синхронного двигателяПри увеличении механического момента двигателя до значения (рис.15.2,

Динамическая устойчивость синхронного двигателяПри значительном увеличении механического момента до величины ,

Динамическая устойчивость синхронного двигателяНа валу двигателя возникает избыточный ускоряющий момент, пропорциональный

Динамическая устойчивость синхронного двигателяРаскрыв интегралы и преобразовав последнее выражение, получим . Время,

Динамическая устойчивость синхронного двигателяПри возникновении на валу двигателя избыточного момента его

Динамическая устойчивость синхронного двигателяСкольжение двигателя представим в виде.При появлении избыточного момента

Динамическая устойчивость синхронного двигателяЭто уравнение называется уравнением движения ротора синхронного двигателя.

Динамическая устойчивость синхронного двигателяРешение уравнения движения ротора двигателя (15.4) позволяет сделать

Пуск двигателей Пуск двигателя – это процесс перехода двигателя и приводного механизма

Пуск двигателей Во время пуска двигатель потребляет значительно большее количество энергии, чем