Черновец А. К., Шаргин Ю. М. Обоснование технических решений по схемам электроснабжения атомных электростанций. Учебное пособие. — Л., ЛПИ, 1985.
Приведена методика расчета самозапуска электродвигателей собственных нужд от трансформатора, связанного с сетью энергосистемы, ступенчатого пуска асинхронной нагрузки от автономного дизель-генератора и совместного выбега турбогенератора с электродвигателями собственных нужд. Методика основана на использовании обобщенных характеристик асинхронных электродвигателей собственных нужд электростанций, применении метода последовательных интервалов и позволяет рассчитывать переходные процессы в системах электроснабжения при использовании только микрокалькулятора. Приведены расчетные зависимости по определению мощности электродвигателей механизмов собственных нужд, мощности рабочих и резервных трансформаторов и дизель-генераторов систем надежного питания. Методика иллюстрируется примерами расчетов для атомной электростанции с энергоблоками мощностью 1000 МВт. Пособие предназначено для студентов следующих специальностей: «Электрические станции», «Атомные электростанции и установки».
Ил. 10, табл. 15, библиогр. — 5 назв.
Темплан 1985 г., поз. 1010
Александр Кузьмич Черновец, Юрий Макарович Шаргин
Обоснование технических решений по схемам электроснабжения атомных электростанций
Глава первая
РАСЧЕТ САМОЗАПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СОБСТВЕННЫХ НУЖД
§ 1 Расчетная схема самозапуска от резервного трансформатора собственных нужд (с. н.)
Рис. 1
Схема замещения для расчета переходных процессов при самозапуске электродвигателей собственных нужд приведена на рис. 1. Рис. 1,а относится к случаю, когда при действии автоматики АВР к резервному трансформатору подключается нагрузка двух рабочих секций. В момент коммутации резервный трансформатор может работать на холостом ходе или быть предварительно нагруженным. В последнем случае вводится ограничение, что секции самозапускающейся и предварительно включенной нагрузки равноудалены от резервного трансформатора и связаны с ним общими участками магистралей ΖΜ1, ΖΜ2. В схеме рис. 1,б такого ограничения нет: учитывается различие в электрической удаленности от резервного трансформатора секций 5, 4 предварительной нагрузки и секций 1, 2, испытывающих перерыв питания при действии АВР. Для учета возможных вариантов взаимного расположения секций 1—4 и резервного трансформатора выделены общие участки шинопроводов
, по которым протекают суммарные токи секций предварительной нагрузки и секции с самозапускающимися двигателями, а также участки
от общих точек
К каждой из секций 1—4 может быть присоединено произвольное число асинхронных электродвигателей с любым из встречающихся на электростанциях характером изменения момента сопротивления от частоты вращения.
Таким образом, в расчетной схеме, учтены факторы, являющиеся определяющими для блочных станций: применение трансформаторов с расщепленными обмотками, экви- и валентные параметры питающей энергосистемы, сопротивление магистралей резервного питания, предварительная нагрузка резервного трансформатора, изменение числа электродвигателей, участвующих в самозапуске.
§ 2. Определение скольжений электродвигателей при перерыве питания
Расчеты самозапуска по дифференциальным уравнениям переходных процессов с применением ЦВМ [1] позволили обосновать допущения, которые можно принять при упрощенных расчетах процесса самозапуска. После восстановления питания асинхронные электродвигатели можно моделировать по статической схеме замещения с использованием одного дифференциального уравнения движения на каждый из агрегатов с. н.
(1)
где
— электромагнитный момент двигателя;
— момент сопротивления механизма с.н.;
— инерционная постоянная агрегата двигатель-механизм. Эти величины выражены в о. е. при базисных условиях.
Аналогичное допущение может быть принято и на стадии индивидуального выбега, следующего после окончания совместного выбега при перерыве питания, а также на всем протяжении выбега при коротком замыкании.
Наибольшей сложностью отличается моделирование совместного выбега до затухания остаточного напряжения. Здесь расчет можно провести следующим образом. При отключении питания электромагнитный момент индивидуально выбегающего двигателя равен нулю (.
= 0 в уравнении (1)). Ограничимся рассмотрением случая вентиляционного характера изменения момента сопротивления механизма от частоты вращения
По формуле (3) можно определить изменение скольжения не только при индивидуальном, но и при групповом выбеге системы из нескольких асинхронных электродвигателей до затухания остаточного напряжения при перерыве питания, поскольку суммарный электромагнитный момент выбегающей системы равен нулю. Для этого вместо
используем соответствующие эквивалентные значения для системы выбегающих двигателей
(б)
Выбег электродвигателей при перерыве питания можно условно разделить на две стадии: групповой и индивидуальный. Скольжение двигателей в конце выбега можно определить, применив (3) сначала для. системы из выбегающих механизмов с. н. с эквивалентными параметрами, вычисленными по формулам (6), а затем для каждого из двигателей -с параметрами, определяемыми формулами (5). При этом ставится задача получения при восстановлении питания значений скольжений электродвигателей по формуле (3), близких к расчетным по точному методу с использованием уравнений Парка—Горева [1]. Опыт расчетов показал, что хорошее совпадение достигается, если длительность группового выбега принимать равной 1,0... 1,2 с для секций р.н. блока РБМК-1000 и 1,3... 1,4 с для секций блока ВВЭР-1000.
Таким образом, в предлагаемой методике отпадает необходимость в определении затухающего напряжения совместно выбегающих электродвигателей, их электромагнитных моментов, что без грубых допущений аналитически выполнить невозможно.
