Р.А. Олимов, И.В. Кирилин Норильский индустриальный институт
Известно, что под математической моделью элемента схемы электро-снабжения понимается совокупность математических уравнений, их коэффициентов и неравенств, описывающих определенное состояние или процессы в элементе. Универсальных математических моделей элементов, в полной мере отражающих процессы, происходящие в них, не существует. Поэтому в модели обычно выделяют те свойства элемента, которые доминируют в рассматриваемом процессе, и пренебрегают свойствами, мало влияющими на результат расчетов. Однако для повышения точности расчетов по возможности следует учитывать влияние, даже, казалось бы, несущественных изменений величин, принимаемых при моделировании неизменными.
В сетях общего промышленного назначения согласно ГОСТ 13109-97 до-пускается эксплуатировать электро-установки в течение длительного времени (95% каждых суток (22 ч 48 мин)) при отклонениях напряжения (±5%) и в те-чение остальных 5% (1 ч 12 мин) – при отклонениях ±10%. Систематические отклонения напряжения, превышающие нормированные align=«center»значения по величине и длительности, характерны, в частности, для локальных энергосистем, напри-мер, для Норильской энергосистемы. Несмотря на низкий коэффициент мощно-сти потребителей промышленных предприятий Норильской горной компании, среднеэксплуатационные уровни напряжений в сети 110 кВ энергосистемы поддерживаются на достаточно высоком уровне (117 – 122 кВ). Это объясняет-ся малой протяженностью системообразующих и тупиковых линий. Напряжения на шинах низшего напряжения трансформаторных подстанций также часто превышают номинальные значения на 5-10%. Причиной этого является отсут-ствие встречного регулирования напряжения на трансформаторах главных по-низительных подстанций (при наличии устройств РПН). Последнее обстоятель-ство обусловлено суровыми климатическими условиями эксплуатации трансформаторов на площадках открытых распределительных устройств и отсутствием нормативной численности персонала. Рассмотрим, каким образом можно учесть отклонения напряжения при разработке математической модели синхронного двигателя для определения его возможностей как источника реактивной мощности.
Увеличение напряжения приводит к росту намагничивающего тока двигателя со стороны статора и снижению индуктивного сопротивления взаимной индукции по продольной оси 
двигателя по сравнению с номинальным режимом
(1)
здесь 
коэффициент, вводимый для перехода от намагничивающей силы обмотки якоря к намагничивающей силе обмотки возбуждения; 
– магнитная индукция в зазоре; 
– число последовательно соединенных витков, которым при данном магнитном потоке определяется значение ЭДС в фазе обмотки; 
— обмоточный коэффициент; 
— относительное значение напряжения.
С уменьшением значения снижается и сопротивление 
. Это в свою очередь, вызывает [1] непропорциональное снижение тока возбуждения (2)
(2)
где 
, 
— относительные нагрузки статора соответственно по активной и реактивной мощности; 
— сопротивление двигателя по продоль-ной оси, соответствующее насыщению магнитной цепи при холостом ходе и номинальном напряжении статора.
Для синхронных электродвигателей типа СДС-19-56-40, используемых для привода шаровых мельниц (ШМ) обогатительных фабрик Норильской гор-ной компании согласно (2), увеличение напряжения на 10% приводит к сле-дующей зависимости составляющей индуктивного сопротивления двигателя по продольной оси полюсов от загрузки двигателей активной мощностью 
[2]
здесь
– магнитное напряжение воздушного зазора при напряжении, рав-ном 
.
Тогда при характерной загрузке синхронных двигателей ШМ активной мощностью
значения будут изменяться в пределах 0,903÷1,066 (синхронное реактивное сопротивление рассеяния двигателя 
определено в [2]).
С учетом того, что двигатели ШМ как источники реактивной мощности практически не используются и эксплуатируются с (из-за величины по-терь активной мощности в них, превышающей потери на передачу той же реак-тивной мощности от генераторов системы), токи возбуждения, определенные по (2) необходимо поддерживать в пределах 0,878÷0,923 от номинального значения.
При работе синхронных двигателей ШМ с номинальным напряжением на зажимах и той же характерной загрузке активной мощностью значения сопротивления будут находиться в пределах 0,979÷1,159 , т.е. будут отличаться от определенных ранее примерно на 10%. Ток возбуждения при этом необходимо поддерживать примерно равными 0,489÷0,917 – номинального значения.
Таким образом, при загрузке двигателей активной мощностью 
погрешность расчета тока возбуждения без учета превышения напряжения пи-тающей сети составляет более 40%.
1. Сыромятников И. А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей // Под ред. Л. Г. Мамиконянца. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1984.
2. Кирилина О. И. Определение параметров синхронных двигателей // Промышленная энергетика. 2003. № 1. C. 27
Похожие работы
... особенностью машины постоянного тока является наличие коллектора и скользящего контакта между обмоткой якоря и внешней электрической цепью. 2.2 Устройство машины постоянного тока Машина постоянного тока (рис. 2.3) по конструктивному исполнению подобна обращенной синхронной машине, у которой обмотка якоря расположена на роторе, а обмотка возбуждения – на статоре. Основное отличие заключается ...
... .3 +810.3 Срок окупаемости Лет -- 0.242 -- Вывод Из данного расчета и проведенного анализа технико-экономических показателей делаем вывод о целесообразности внедрения «Автоматизированной системы управления компрессорной установкой». Так как в результате годовая экономия затрат от автоматизации системы составляет 3347839.05 рублей. Это достигается за счет экономии в зарплате 785925.5 ...
... (от передвижения источников загрязнения) 1180,48 Всего за год: 211845,25 10. Совершенствование системы электроснабжения подземных потребителей шахты Расчет схемы электроснабжения ЦПП до участка и выбор фазокомпенсирующих устройств Основными задачами эксплуатации современных систем электроснабжения горных предприятий являются правильное определение электриче ...
... (М) при заданных скоростях ветрового потока (ВП). При этом математическое описание параметров ВП может быть получена вероятностными методами. Рисунок 1.9 – Структурная схема ВЭУ Одним из возможных направлений разработки АЭП имитатора является его реализация на базе привода постоянного тока (рис. 1.10). Одним из достоинств ДПТ является широкое и плавное регулирование скорости вращения, ...
0 комментариев