На основании изложенного расчет электромеханических переходных процессов при самозапуске электродвигателей с.н., вызванном перерывом питания или коротким замыканием, предлагается вести в следующем порядке.
- Задаются исходные данные по системе (Uc и одно из
- С использованием формул (3), (6) определяется скольжение эквивалентного электродвигателя в конце группового выбега. Полученное скольжение принимается за исходное для стадии индивидуального выбега. По формулам (3), (5) определяются скольжения всех двигателей к моменту восстановления питания. Если возмущение в системе с. н. связано не с отключением источника питания, а с коротким замыканием, то стадия группового выбега отсутствует, и расчет сразу начинается с индивидуального выбега.
Если в процессе группового выбега достигнута частота вращения, соответствующая закрытию обратного клапана насосов, работающих на противодавление(nкл), то на стадии индивидуального выбега значение
определяется не по формуле (5), а с поправкой на уменьшение момента сопротивления после прекращения подачи
(35)
3. Рассчитывается процесс движения роторов электродвигателей после восстановления питания методом последовательных интервалов. Подготовительная работа к использованию формулы (7) состоит в определении по формулам (22) — (26) неизменных параметров электрической схемы (рис. 1,а), используемых далее для определения напряжений секций с.н.
по формулам (29) или (20).
Далее начинается собственно расчет методом последовательных интервалов. Для каждого из самозапускающихся электродвигателей по скольжению sk в момент восстановления питания по формулам (16), (18) или непосредственно из графиков, построенных по данным табл. 1, определяются значения
и по формулам (9), (10) приведенные к базисным условиям их активные и реактивные проводимости.
Для двигателей предварительной загрузки по формуле (4) находят рабочее скольжение в исходном установившемся режиме, а затем по формулам (17), (19), (9) и (10) вычисляют соответствующие проводимости. Результирующие проводимости
определяют по формулам (27),
а напряжения
по формулам (29). Зная напряжения на секциях и активные проводимости электродвигателей, по формуле (8) вычисляют их электромагнитные моменты.
Используя формулы (12), (13) или графические зависимости, аналогичные рис. 2, находят моменты сопротивления механизмов и приводят их к базисным условиям по формуле (14). Задавшись длительностью расчетного интервала ∆ti, по формуле (7) определяют приращение скольжения и его величину в начале следующего интервала. Опыт расчетов показывает, что на стадии самозапуска допустимо принять ∆ti≤0,2 с.
При достижении каким-либо двигателем критического скольжения этот двигатель можно считать успешно самозапустившимся, принять на следующем расчетном интервале скольжение равным рабочему (формула (4)), а проводимости — соответствующими рабочему скольжению, как для двигателей предварительной загрузки. Если на каком-то интервале скольжение отдельного двигателя перейдет через нуль и станет отрицательным, что свидетельствует об успешном самозапуске, скольжение его также нужно принять равным рабочему или уменьшить величину расчетного интервала ∆tiпри прохождении критического скольжения.
При использовании расчетной схемы рис. 1,6 на стадии выбега рассматриваются только электродвигатели секций 1,2. При самозапуске учитываются двигатели всех четырех секций, но начальные значения скольжений двигателей секций 3, 4 принимаются равными рабочим скольжениям — формула (4), а соответствующие им проводимости 'определяются по формулам (17), (19), (10).
В разработанной методике легко учесть отключение или включение двигателей в процессе самозапуска в любой момент времени, что осуществляется изменением числа совместно решаемых уравнений (7) и значений n1-n6 (27), (30).
Учет форсировки устройства регулирования напряжения трансформатора с. н. в процессе или перед самозапуском осуществляется путем программного или предварительного изменения Uотв в формуле (24).
По вышеизложенной методике можно рассчитать пуск электродвигателей на секциях в схемах рис. 1,а или 1,б. Очевидно, начальное значение скольжения запускаемых двигателей
Достоинством предлагаемой методики является то, что по результатам расчета первого интервала после восстановления питания можно судить об успешности или неуспешное™ самозапуска, поскольку определяются не только начальные напряжения на секциях с. н., но и приращения скольжений каждого из электродвигателей. Действительно, если у всех электродвигателей ∆s отрицательно, самозапуск успешен, если положительно или равно нулю — заведомо неуспешен, если отрицательно только у некоторых электродвигателей, имеем дело с каскадным затяжным самозапуском.
Применение предлагаемой методики делает ненужной грубую оценку успешности самозапуска по величине начального напряжения при восстановлении питания, так как расчет всего одного расчетного интервала дает величину не только начального напряжения на каждой секции с учетом различия в их электрической удаленности и предварительной нагрузки, но и скорость изменения частоты вращения (ускорения ротора) каждого из электродвигателей.
Отметим, что разработанная методика может быть также реализована и в программе для ЦВМ, в том числе и с малым объемом оперативной памяти.
Пример расчета переходных процессов при самозапуске
Покажем применение разработанной методики на примере расчета переходных процессов при самозапуске нагрузки с. н. одного турбогенератора ТВВ-500-2 блока РБМК-1000 от предварительно загруженного резервного трансформатора (рис. 3).
Параметры электродвигателей и механизмов с. н. и их распределение по секциям блока РБМК-1000 приведены в табл. 2. Исходные данные системы и резервного трансформатора с. н.:
Первый этап расчета — расчет выбега электродвигателей, при перерыве питания, который производим по формулам (3)—(6). Длительность группового выбега принимаем равной tгр = 1,0 с.
По формулам (4), (5) определяем рабочие скольжения и моменты сопротивления в исходном режиме, а также инерционные постоянные, приведенные к базисным условиям,
Поскольку ПЭН первой секции не затормозились до частоты вращения n=0,81 (табл. 2), при расчете его индивидуального выбега можно пользоваться прежним значением МС0*(б)=0,06508. Стадию индивидуального выбега для ПЭН в целях уточнения целесообразно разбить на две части: до и после закрытия обратного клапана. Полученные таким образом скольжения двигателей к моменту восстановления питания заносим в табл. 3.
Как и следовало ожидать, наименьшее напряжение после восстановления питания оказалось на секциях 1 и 3 с двумя ГЦН, испытавшими перерыв питания (
=0,615). Уже по первому интервалу можно судить об успешности самозапуска, так как скольжения всех двигателей, испытавших перерыв питания, уменьшаются. Небольшое увеличение скольжения двигателей секций 3 и 4 вполне естественно и не превышает величины критического скольжения в течение всего процесса самозапуска.
Аналогично производится расчет для следующих интервалов времени. Расчет можно продолжать до тех пор, пока не запустятся все электродвигатели или не станет очевидно, что самозапуск неуспешен.
Результаты расчета самозапуска приведены на рис. 3, где показаны напряжение на первой секции, скольжение электродвигателей ГЦН (s1), ПЭН (s2) и эквивалентного (s3). Результаты расчета на микрокалькуляторе методом последовательных интервалов (пунктир) вполне удовлетворительно совпадают с результатами расчетов на ЦВМ (сплошные линии) по методике [1].
