автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Анализ переходных процессов асинхронных электроприводов и устойчивости узлов нагрузки нефтегазоперерабатывающих комплексов

... '4 >1

ГОСУДАРСТВЕ-:-:^ АКАДЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА имени И.М.Губкина

На правах рукописи

уда [621.313.33-83+621.3,016.3]:665.в.013.004

М0ХС2Н ДАУД (С А Р)

АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ И УСТОЙЧИВОСТИ УЗЛОВ НАГРУЗКИ НЕФТШЗОПЕРЕРАВАТЫВАЩК КОМПЛЕКСОВ

Специальность 05.0Э.03- Электротехнические комплексы и системы, включая управление и регулирование

Автореферат гассерташи на соискание ученей степени кандидата технических наук

Москва 1993

Работа выполнена ка кафздре теоретической электротехники и электряЗикацаи предприятий нефтяной к газовой прсиаздензэсти Государственной академии нефти и газа и/. К.М.Гу'хикз

Научный руководитель:- кандидат технических каук, с.н.с., доцент Ершов М.С.

Официальные оппоненте:- доктор технических наук, про?«ссор Алексеев Р.В. - кандидат технических кэук, доцент Гамгзин С.К. Ведущее предприятиег-ВНИИГвз РАО "Газпром"

Занята диссертации состоится « 3 г. б час.

ка заседании специализированного совета к 053.27.09 ь ГАНГ им. К.М.Губкина по адресу: I17296 Москва, Ленинский гл., 65,

ауд.-Ä. " .

С диссертацией мокко ознакомиться в библиотеке ГАНГ и?;. K.M. Губкина

Автореферат разослан —^-

И.о. ученого секретаря специализированного совета Q

к.т.к., доиент tJ/P'rf'' А.Л.Яризов

ОбЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАООТЫ

Актуальность работы. НбфТвГаЗОВЭЯ ПрОМЫШЛвННОСТЬ Сирии НвукЛОННО

¡взвивается. При этом увеличивается ее энергоемкость, что особенно .арактерно для нефтегазоперерабатыванцих предприятий (например в ородах Хсмсе.Баниасе). Мощность электропотребителей на этих редприятиях достигает 80 МВт, мощность" отдельных двигателей примуществекно асинхронных ) достигает 3.2 МВт. В этой связи вопросы асчета, анализа и учета переходных процессов в системах лектроснабхвния имеют актуальный характер.

целью работы является повышение надежности и устойчивости работы синхронных электроприводов и узлов нагрузки при возмущениях в системе лектроснзбзсения .

Поставленная цель требует решения следующих задач .

1. Разработка, анализ и выбор расчетных моделей переходных роцессов з асинхронных электроприводах, учитывающих характерные ззмущэния со стороны их питания.

2. Разработка программного обеспечения и численное моделирование арактерных ситуаций с отдельными электроприводами и узлгьк нагрузки .

3. Анализ влияния параметров системы электроснабжения и электро-зизодое ка переходные режимы электродвигателей и устойчивость узлов эгрузки.

4. Разработка технических решений по повышению надежности и ггойчивоста работы асинхронных электроприводов и узлов нагрузки при юактерных возмущениях в шатающей сети.

Методы и срс-лстаа выполнения исследований.

Для реиекия поставленных задач использовался аппарат теории --гкций комплексного переменного, дифференциальных уравнений, метод

симметричных составляющих , методы численного решения н? ЭВМ систе;^ глгеброгческо-дифференцизльных уравнений .

иОЛУЧбКЫ новые научные результаты.

1. ПроЕеден анализ и определена возможность использования электромеханических и электромагнитных моделей электроприводов с асинхронными глубокопазными двигателями.

2. Исследовано влияние параметров системы электроснабжения и электропривода кз динамику переходных процессов асинхронных электроприводов и устойчивость узлов асинхронной нагрузки.

3. Доказана возможность повышения уставок блокировки самозагрузка глубокспагных АЛ по остаточному напряжению в узле нагрузки.

4. Разработаны модели Электромеханических переходных процессов асинхронных электроприводов при нарушениях сжмеурпк в системе электроснабжения, проведены численные эксперименты :: анализ их работы при характерных несимметричных возмущениях в СЭС.

Практическая ценность диссертации ОППеДбЛЯЗТСЯ разраС'ОТКОЙ

технических решения , н&праЕленных на повышение устойчивости узлов асинхронной нагрузки за счет рационального выбора уставок защит минимального напряжения и устаьок электроавтоматики и защит двигателей при симметричных и несимметричных возмущениях в системе электроснабжения.

Апробация работы .Основные положения . работы докладовалпсь и обсуждались на научных семинарах кафедры теоретической электротехники и электрификации нефтяной и газозой промышленности ГА!!? им К.М.Губкина б 1991-1933 г.г.

Публикации . Пс теме диссертации подготовлены я приняты к публикации три статьи

Структура и объем работы. Диссертаций СОСТОИТ ИЗ ВВеДвНИЯ,

этнрех глав, заключения, списка литературы . Диссертация содержит 3 стр. основного текста, 30 илл., 12 табл., библ.-2£каимен.

ОСКОВКСЕ СОДЕРЖАНИЕ РА60ТЫ Во введении обоснована актуальность проблемы, даны общая ха-зктеристикэ работы и обзор литературы по рассмотриваемым Еопросам.

В песзоЯ главе представлена характеристика технологических обь-ктов и электроустановок нефтегазоперерабатываваих ксшлексов. Для редприятий со сложными непрерывными технологическими процессами ратковременнке нарушения электроснабжения (ККЭ), связанные с возму-:нияда во внеыних а внутренних электрических сетях, являются су-гственными факторами, обусловливающими полные или частичные остатки производства, снижение объема выпускаемой продукции, сличение S5производительных расходов электроэнергии, материальных ¡сурсов и трудозатрат, осложнение экологической обстановки.

При КНЭ может иметь место как потеря устойчивости узлов элект-гческой нагрузки в системе электроснабжения предприятия, так и поря устойчивости технологических процессов. В зависимости от глуби: к длительности снижения напряжения при КНЗ могут использоваться шения:

-сохранение всех злектроприемшков в работе. Если продолжитель-сть ККЭ (t) не превысила время (t ) допустимое по условия динами-ской устойчивости узла электрической нагрузки t<t ;

-обеспечен:« своевременного самозапуска или автоматического Еторного пуска двигателей, §сли суммарная продолжительность КНЗ с гюследужих процессов восстановления рабочих режимов с-лектроприем-<оз t3 не превысила время, допустимое по условию технологаческой гогчивости прсцгсса (t+i 4t т.

Для. определения t предложено использовать классификацию-

б

электроприемкков по характерным признакам. Применительно к нефтега-золерерабатыБзюиим и другим химическим предприятиям, исходя из общего анализа инерционных свойств технологических процессов, электроприемники могут быть разделены на группы:

а- не допускающие перерыва в электроснабжении (системы управления, защиты, автоматики);

5- допускавшие кратковременный перерыв в электроснабжении, определяемый инерционностью технологических потоков (например, газо- и воздуходувки, обеспечивающие процессы горения). Допустимое время определяется уставками технологических защит и выбего;.. электропривода и составляет от десятых долей секунд до несколких секунд;

в- допускающие ограниченное время перерыва в электроснабжении, определяемое инерционностью технологического оборудования (тепловая или массовая инерция накопителей) и достигающее десятков секунд;

г- допускающие длительное время перерыва в электроснабжении без остановки технологических процессов, достигающее десятков секунд;

д- не критиченые к перерывам электроснабжения, испускающие длительное время перерыва электроснабжения без снижение произьодчтэчь-ности или качества продукции.

На примере вероятностного моделирования систему электроснабжения газового комплекса с двумя вводами от энергосистем доказано, что вероятность длительных нарушений (десятки минут) электроснабжения коплекса мала. Однако как бы не была высока степень резервирования в системе электроснабжения предприятия, кратковременные нарушения электроснабжения в ней, вызванные короткими замыканиями, ложными отключениями, другими видами аварий, неизбежны. Именно посадки напряжения, связанные с КНЭ при возмущениях в системах здектроснаОкеки* нефтегазовых комплексов, яеляются наиболее вероятные частыми при-

чинами отказов, обусловливающих нарушения и остановки технологических процессов. 3 связи с широким распространением на нефтегазопере-рабагынающих предприятиях Сирии асинхронных двигателей (как правило, свь'ше 90% установленной мощности электроприемников предприятий) в данной работе рассматриваются и исследуются переходные процессы асинхронных электроприводов и узлов нагрузки.

Исходя из 5з2бизлокенЕого глава замыкается постановкой задач исследования.

Во второй главе рассмотрены модели асинхронных двигателей (АД;, которые могут сыть использованы для расчета переходных процессов электроприводов при ККЭ, обусловленных симметричными возмущениями. Расчетная модель переходных процессов АД должна удовлетворять противоречивым требованиям.Значительнов число потребителей электрической энергии нефтегазовых комплексов, большая часть которых является электрическими двигателями, делает невозможным подробный учет всех реалкых процессов во всех электропотребителях дата при использовании современных вычислительных средстЕ. Поэтому при выборе расчетной модели основным должен быть принцип максимальных упрощений, но таких, при которых правильно отражаются основные процессы в двигателе во всем диапазоне изменений частоты вращения электропривода.Б конечном итоге выбор модели определяется задачами исследования.

3 том случае, если при КНЭ связь АД с системой электроснабжения не нарушается (иост>о) возможно ограничиться электромеханической моделью асинхронного электропривода. При этом для списания электрических процессов лзигзтеля целесообразно использовать полную Т-образную •;у.ему замокни*. приведенную на рис.1. Общее сопротивление схемы, с учетом сопротивления сети определяется выражением

К

- -с -1 2. +1

-Х-Р-

рг ^

V"

Рис Л. Полная Т -образная схема замещения асинхронного двигателя и питающей сети

Выражения для определения фазных токов статорной и роторной обмоток имеют вид

и

ь-т

И'к-фг •

Г.- -С

Ток ротора обусловливает момент двигателя

К (х.)г. ,

Д Ш у 2 ' * 5 '

где р- число пар полюсов, и,- угловая частота се?::. г;ч-актазноэ

сопротивление роторной обмотки, э-скольжение

Механический переходный процесс двигателя определяется уравнением

где момент инерции электропривода, У - момент ссггоотивления меха:жзма.

с *■

Переходя к конечным приращениям по методу Эйлера полуда* вурз««зй для приращения скольжения нз шаге ¿t интегрирования и иокзм определить новое значение скольжения м -м„

1

г =5 -г-ДБ

2 тем. случае, если связь двигателя с питающей системой при КНЭ нарушается или система кэ может выполнять Бедующую роль необходимо учитызать электромагнитные процессы двигателя.

Есд:* пренебречь активнш сопротивлением статорнсй обмотки (г =0) и трансформаторной ЭДС (аф /а=0), то электромагнитный переходный процесс определяется равнением

л-™,, х -х"

"г" (11 _ X

и

у 1+(т:.зг

где постоянная времени обмотки ротора, х^ - полное

индуктивное сопротивление со стороны обмотки ротора,2"-сверхпереходная ЭЛС АЛ,связанная с синхронной ЗДС Е1.определяется уравнением

■ Е +• •

■■Ч ;

х" - сверхперехолюе сопротивление АД .

Перечисленные параметры определяют потребляемую мощность , электромагнитный момент и ток-статора ЛД

•ЛГ.Е"

! .1 '

/ 1 + (0?'.

I

I. К и(Т'.5)!

= / г+ч2~ ?

При изменекш скорости двигателя вследстзие явления вытеснения тока активнее г; и индуктивное хг сопоставления рассеяния обмотки

ротора меняются в широких пределах. Явление вытеснения тока обмотки ротора особенно сказывается в двигателях о глубоким пазом ротора, которые широко применяются на нефтегазовых ксплексах. Для АД с глубокими по форме близкими к прямоугольным пазами ротора зависимость указанных сопротивлений от скольжения определяется следующими уравнениями

^^.-^О-а)] ! ,, _ _ зЬ2£+Б1п2е 'V- С,со2£-соз2е ' V =-2_ бП2е-в1п2в х 2£"СЬ2£-СОБ2£ '

где сопротивления ротора в режиме холостого хода,

а - доля лобовой части ротора (0.1-0.3), £ -приведенная высота проводника ротора: -для медных проводников £=о.675"п/й ; -для алюминиевых проводников £=0.6711/0 При реализации моделей переходных процессов АД ваяно обвсисплть высокую точность определения параметров схем замещения. Особенно большое влияние на динамику и ток АД оказывают: индуктв&чуг солро-тквление рассеяния статоркой обметки х и исходные аспроткуленк« роторной обмотки и 5 2 таблице врздетавленн рас^етнле результаты влияния погрешности оценки ±юй указанных параметров но значение пускового тока и время пуска асинхронного электропривода воздуходувки с двигателем 2АЗм1Т 2500/6000 (коэффициент загрузки

Таблица

Влияние погрешностей оценки параметров схемы замещения на электромеханические характеристики асинхронного электропривода

(Погрешность з ¡сценке сопео-!тивлений " г Погрешность в оценке

тока Qin* времени пуска Stnx

j — 114

! Cr 5 = '. го + 4.8 >10.9

I 3s, „3 = =10% ! го ~г.5 ±6.25

3 заключительной части второй главы рассмотрены энергетические характеристики переходных процессов АД .

3 трет'-ей глазе представлены результаты расчетов и анализа переходных процессов асинхронных электроприводов' и устойчивости узлов асинхронной нагрузки при симметричных кратковременных нарушениях электроснабжения. Исследовало влияния мощности питающей системы и мощности нагрузки узла на динамические характеристики асинхронных электроприводов. Если состав нагрузки , подключенной к узлу, и мощность системы не позволяют осуществить одновременный разгон (so<->), пуск (з.=1) всех двигателей узла,то при ККЭ возможно-нарусение динамически устойчизети узла асинхронной нагрузки.

На ряс.2, в координатах остаточного напряжения и, o.e. и допустимого времени г, о представлены границы устойчивости узла нагрузки с конденсаторными батареями типа УЮГ(П)-6-1350 УЗ (кривая 2) и без них (крива.-: I) ,включающего ?0 асинхронных элдектроприЕодов с двигателями т;п:а 4АЗМВ 25СО/6СОО с вентеляторными механизма?«! на валу (начальный момент Мо=?60 н.м, коэффициент загрузки К =0.6). Сопроти-ьлание пнтгкЕсй сети, приведенное к номинальному напряжению, составляет г^сиг-сО.гз Ом. Граница определена в процессе расчетов путем

последовательных приближений, при этом на входе схемы замещения узла задавались симметричные посадки напряжения различной глубины Ди=1-и и длительности т . Критерием устойчивости узла яелялось восстановление параметров рабочего режима после восстановления напряжения на входе схемы. Линия границы аппроксимирована гиперболической функцией вида

где ач»1.э>- постоянные коэффициенты, причем а3 соответствует границе статической устойчивости узла. Б рассмотренном примере а,=0.11; а2=0И945; аэ=0.73.

(и=0-а3 ) ,

г{о]

О

О. 1

о. г

о. э

О. 4

О. 5

О. <5 О. 7 О. в ц[о.е]

гъс.2. Динамическая устойчивость узла асинхронной нагрузки с

критическим числом двигателей :1)без конденсаторных батарей; 2")с конденсаторными батареями ;'3)характеристика ЗМН

Учитывая.что при существенных возмущениях конденсаторные батареи отключаются,то при возмущении в питающей системе, сопровождаемом посадкой напряжения с параметрами (и,т), которым соответствует точка в зоне вьппе границы устойчивости, восстановление рабочего режима узла без отключения '-зсти нагрузки невозможно (зона неустойчивости -"II"); площадь ниже кривой I- является зоной устойчивости работы узла нагрузки после восстановления напряжения (зона устойчивости -"У").

Наличие границы устойчивости позволяет более обосновано выбрать параметры 'зашит минимального напряжения (ЗМН) узла: сократить число излишних отключений нагрузки и избежать режимов, связанных с перегрузкой АЛ Еследствии затянувшихся разгонных режимов электроприводов. Для более полного использования запаса устойчивости узла рекомендуется использовать многоступенчатую ЗМН. При этом задача зыбсра уставок по ступеням ЗМН сводится к обеспечению максимальной площади ? под характеристиками срабатывания ступеней защиты

1.-1 э

где а<1»1~>- уставки напряжения ступеней защиты,

Уставки напряжения и иГГ7^> определяются решением системы уравнений

Уставки времени по ступеням определяются по формуле аг _

Э V «

Эффективность многоступенчатой ЗМН узла нагрузки может быть оценена на основании статистических данных о параметрах посадок напряжения, которые достаточно точно аппроксимируются двумерным экспоненциальным законом распределения. Плотность распределения

случайных величин т и Ди имеет вил

а»

ф(т,ди)=( г.Дй Г1 ехр -(г/ г + Ли/Ли ), где 'с, ¿й- математическое ожидание длительности и глубины посадок напряжения.

Вероятность попадания параметров т и ¿и в заданные интервалы Iт ,т ] и [Ди ,Ди2] определяется выражением

Ли т.

2 2

р{г е[т.с ]Л Ди е[Ди.Ди,])=Г / <р(т.Ди). «.¿Ди .

1 Ли т

1 А

Значение вероятности и общий объем выборки позволяют оценить средквю частоту попадания параметров посадки напряжения в заданные уставками ЗМК интервалы.

Учитывая влияние на устойчивости узлов нагрузки параметров питающей системы, в диссертации рассмотрены вопросы и предложена методика опенки эффективности и целесообразности работы АД при повышенном напряжении (до 1.1 иком)в условиях частых возмущений в электрической сети. Методика построена на сравнении вероятностной сиенки снижения экономических потерь от КНЭ в зависимости от исходного уровня питающего напряжения энергосистемы с возможными приращениями потерь от дополнительного расхода электроэнергии и сокращения срока службы изоляции двигателей.

При КНЭ, сопровождаемом отключением двигателя (узла нагрузки), ~ остаточная ЭДС на его выводах изменяется по величине и по частоте. Причем для крупных АД,как видно по эксперементальным кривым на рис.3,спадание ЭДС происходит достаточно медленно. Исходя из того, что в момент восстановления питания напряжение на двигателе может попасть в противофазу с его остаточной ЭДС полагают, что ток двигателя может значительно превысить пусковой и вызвать опасность сверх-

больших динамических усилий на лобовых частях статорной обмотки двигателя. Поэтому в системах электроснабжения многомашинных промышленных комплексов предусматривается контроль напряжения в узлах нагрузки с мощными двигателями и блокировка восстановления питания электроавтоматикой,если ЭДС превышает 0.3 и 0 , что существенно затягивает время восстановления работы двигателей после ККЭ. Однако при оценке максимально возможного значения тока АД в такой ситуации необходимо учитывать не только величину остаточной ЭДС, но и величину сопротивления двигателя 2Д<*> в момент восстановления питания, которое может существенно превышать пусковое значение. С учетом динамики электропривода существует однозначная связь между зависимость» сопротивления двигателя от скольжения и от времени выбега г ч>. Таким образом, максимальный ток двигателя при восстановлении напряжения питания (и= 1,о.е.) через Еремя t после начала выбега (пренебрегая сопротивлением сети) определяется формулой

т _ 1+Е<

*■ д.. «л* 2 < t > '

д

На рис.4 представлены результаты расчета на ЭВМ, выложенные с использованием электромагнитной модели АД, значения остаточной ЭДС, сопротивления и максимального .тока в различные моменты включения выбегающего электропривода с асинхронным двигателем 4A3MB-25G0/6000 и вентеляторным механизмом (Mo=960 н.м, Kz=0.8, J=200 кГ.М*).

На основании серии расчетов для глубокопазных двигателей типа 4АЗМВ мощностью 1250-3200 кВт установлено, что для них наличие значительных остаточных ЭДС на момент восстановления питания компенсируется значительными сопротивлениями , в результате чего максимально возможные токи не превышает пусковые более, чем на 10% . С учетом запаса динамической устойчивости обмоток такие токи не

0,8 0,6 ОА

£д, о.е V

V X к;

N N

V

2,0

¥

у

Рис. 3 Зависимость остаточной ЭДС от времени выбега электропривода с АД типа 2АЗШ-2500/60СЮ :

1 - выбег из режима холостого хода;

2 - выбег с механизмом Э1700 М2 * 334 кг м2 ;

3 - выбег с механизмом ШОО &В2, * 10 кг м2

1,5 1,0 щ 34,о

Рис. 4 Зависимости от времени выбега:ЭДС (I) , сопротивления (2) и максимального тока статора (3) двигателя 2АЗМЯ-2500/6000 при самазапуске привода

представляют особой опасности, что з свою очередь позволяет по крайней мере существенно повысить уровень уставки блокировки автоматического включения резервного питания (до 0.5 -0.7 ино>1) по остаточному напряжению на линиях, к которым подключены асинхронные двигатели, и тем самым существенно сократить время восстановления работы электроприводов после КНЭ.

В четвертой главе рассмотрены вопросы моделирования и исследования переходных процессов АД при несимметричных возмущениях в системе электроснабжения.

Электромеханическая модель АД при несимметрии питания строится с учетом ссставлякких токов прямой и обратной последовательностей. Исходные линейные напряжения питания УАВ>УВС.У,-А раскладываются на системы прямой и обратной последовательностей

При соединении обмоток статора двигателя в звезду соответствующие фазные последовательности напряжения по модулю меньше линейных в

векторы прямой последовательности на -тс/б, векторы обратной последовательности на х/6

Сопротивления прямой г и обратной г2последовательностей АД определяются Т образными схемами замещения. Скольжение относительно обратной последовательности роторной цепи составляет (2-в)

где а= е

,32%/Э

и повернуты в соответствии с правилом перехода Д-У :

Ъ.

—о —2»

г -К ,

~2 -1 »-ч г .г- ,

—о -Чга-«

Г1 Г1

где Ъ' ; г* = лг<г"' + 1х'

л -г. з " 2о -2<2-з> 2-В " 2<2-»>

Токи прямой и обратной последовательностей особой фазы статорной обмотки определяются через соответствующие последовательности напряжений и сопротивлений

т - .

¿лГТ~ ■

I -Я

±А2 Т^ '

Составлявшие тока ротора, обусловливающие моменты двигателя: прямой М и обратной Мг последовательностей, расчитываются через составлящие тока статора

2

.=1

--о

г

±А212>~~£А*" (г +г.

—о —2 с 2-е >

Вращающий момент АД при несимметричном напряжении питания определяется разностью прямого и обратного моментов м=м-м_ .

3.1г .г' 3.1г .Г'

А1 ( 2 > 2 а „ ^ А2I2 1 212-41

Ш .3

•И -

•Ч " ш.Лг-вГ

Механический переходный процесс двигателя определяется уравнением динамики вращающихся масс.

Модель переходных процессов АД при несимметрии напряжений предполагает задание нестаметричной трехфазной системы напряжений кг взодах двигателя. Система входных напряжений может быть получена

1Д. —

путем расчета статических аварийных рекимов в электрической сети. Однако при переходном процессе двигателя система напряжения на его вводах изменяется. В работе рассмотрены задач:» совместного моделирования динамического режима АД ¡три продольной к поперечной несимметрии в питашей лйелк.

Эл;ктро;.-;еха:-2чесгай переходный процесс АД при продольной несгаяетрик в патакяай лишш моделируется в соответствии сс схемой, приведенной на рис.о. Здесь к источнику, представленному трехфазной системой оДС сопротивлениями прямой ?ч, обратной 2г и

нулевой г_ последовательностей, через несимметричную линию (в оСаек случае г'^Т^Ъ') подключен двигатель, моделкруемнй сопротивлениями

г'г . г* . Истс?зих и двигатель - симметричны. В соответствии с .гргзята<я обоззчекими решение задачи для ежметричных ооетаай&ада мекрических процессов АЛ нз каждом саге татчгрггроЕзния имеет вид

т I, *еР«-гг )

УГ^-гГ ; Г, ■

где е ;

е =у-(2_'+а.г;+а2. г'.; ;

Электромзханичлсккй переходный процесс ¡три поперечно? несимметрии ? ютачяэЯ «тинки моделируется в соответствии со схе-

мой , приведенной на рис.6. Здесь к узлу (а,ъ,о)подключены : источник, моделируемый трехфазной симметричной системой ЗДС Еа, з.о,з, и сопротивлениями прямой Ъ1, обратной гги пулевой последовательностей; двигатель, моделируемый сопротивлениям! %'[ • статические сопротивления , с помощью

которых моделируются режимы поперечной не симметрии. Решение задачи для симметричных составляющих электрических процессов АЛ на шаге интегрирования определяются системой уравнений

м-?;1

По сравнению с решениями данных задач, основанными на применении теоремы компенсации,полученные результаты более удобно алгоритмизируются.

Большая часть возмудешй е продавленных системах .электроснабжения возникает со стороны энергосистем. Б этой связи б ре.ооте на лабораторном. стенде экспериментальна исследовано к проанализировано г-ыяше трехфазного трансформатора на распределение выходных напряжений при несимметричных пэзму^-зниях в системе с первичной стороны трансформатора.

Полученные в главе результаты к разработанные прогр&чмн ЭВМ использована при исследования реле згнит!.: АЛ напряжением выи& 1000 В.

Установлено, что реле индивидуальной запиты двигателей от обрыва фазы, реагирующее на значения токов обратной последовательности, имеют недостаточные временные уставка, Это приводит к кх срабатыванию не только при повреждениях двигателей и питающих их линий, ко и при несимметричных возмущениях во внешней части системы электроснабжение. На основании выполненных расчетов переходных процессов АД при несимметричных режимах питания обоснована возможность значительного повышения уставки времени реле.

I т.

I

7,

"О

1— Z" 1

1—

— ч

Рис.5. Схема моделирования электрических процессов лД с учетом продельное нескмуетрки лкил

I I"

— --——а

\

Л

г

/"Л

)-

т

=ь

□ z; U Ü

Рис.6. Схеме моделировгнкя поперечной ягааштряя в сет с учетом дггс-агелькой нагрузки

и

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненные исследования позволили получить следующие научные и практические результаты:

1. Проведен анализ и выбор расчетных моделей переходных процессов асинхронных электроприводов, учитывающих характерные возмущения со стороны их питания.

2. Разработано программное обеспечение и выполнено численное моделирование характерных ситуаций с отдельными асинхронными' электроприводами и узлами нагрузки с однотипными дзкгателями.

3. Разработана методика расчета границ динамической устойчивости и выбора устазок зашиты минимального напряжения узла асинхронной нагрузки.

4. Разработана методика оценки эффективности и целесообразности работы асинхронных .двигателей при повышенном напряжении (до 1.1 ихон) в условиях частых возмущений в электрической сети.

5. Обоснована возможность повышения уровня уставки блокировки АВР по остаточному напряжению на шинах узла асинхронной нагрузки с глубокопазными АД.

6. Разработаны алгоритмы расчета электромеханического переходкого процесса АД при продольной и поперечной нэсимметрии в питающей линии.

7. Выполнены экспериментальные исследования а анализ влияния трехфазного трансформатора на распределение выходных напряжений при нэсикметичннх возмущениях в системе с первичной стороны трансформатора.

8. Разработаны рекомендации по обеспечений селективного действия реле индивидуальной защиты АД напряжением ьызга 1000 В при несимметричных зо-мущекиях во внешней части сисгзма электроснабжения.

Основные положения диссертации отражены в -следующие роботах:

1. Мохсен Пзуд. Исследовниэ динамической устойчивости узла нагрузки с асинхронными двигателями .-1Э92 г, 4 о.//Леи. в кнформзлгктро

2. Ершоз К.С., Мохсен Дауд, Эффективность работы асигронных двигателей при повышенном напряженки з услоейях частих посадок напряжения в электрической' сети. - 1991 г. ,6 с. (в печати)

3. Кршоз М.С., Мохсен Дауд. Анализ значений тока статора глубокопазкых ас:з?.ронных двигателей при самогапуске.-1933 г.,5 с. (в печати )

iop:.¡ar SCxSG/IS СОъом I,C- уч.-дзд.д. Заказ 158 Tapas ICO экз.

Сздгя опгратдикоГ. дслдггалиу. ГаМТ л:.:. Гуоккяа