4. Определение возможности группового самозапуска
всех двигателей секции 1
При отключении секции шин от трансформатора устройство АРВ через 1,5 с включает секционный выключатель ВС и тем самым обеспечивает питание этой секции от второго трансформатора. С момента отключения питания группа электроприводов Э1, Э2,Э3 входит в режим группового выбега.
Выбег электродвигателей будет зависеть от механических постоянных времени, которые рассчитываются по формуле:
Тэ = ( GD2э + GD2м ) nэ2ном / 364*103 * Рэ ном с , (36)
где GD2м -- маховой момент вращающихся частей приводного механизма (т м2 ); Рэ ном -- номинальная мощность электродвигателя (МВт).
Эквивалентная постоянная времени группы приводов
Тэ∑ = ∑(GD2i n2 э i ном / 364*103 * ∑ Рэ i ном = ∑ T э i Рэ i ном / ∑ Рэ i ном (37)
Эквивалентный момент сопротивления электроприводов
m c∑ = ∑ kэ i Рэ i ном / ∑ Рэ i ном , (38)
где kэ I -- загрузка двигателей , определяемая по графикам рис.2 для значения n = n ном.
За время перерыва питания t АВР электродвигатели при групповом выбеге достигнут скольжения
so = m c∑ tАВР / Тэ ∑ (39)
Для этой величины скольжения сопротивления электродвигателей Э1 –Э3 могут быть рассчитаны при помощи графика I э (s) (рис.2). Предварительно по графику I э (s) для значения so определяется I э s и затем реактивные сопротивления Э1—Э3 рассчитываются по формуле
хs = 1/ I э s * SБ / Sэ ном * ( Uэ ном / UБ )2 (40)
Схема замещения в этом случае принимает вид , изображенный на рис. 9.
Общее сопротивление группы электродвигателей секции 1 при самозапуске в момент включения секционного выключателя равно
х∑s = 1/y∑s , (41)
где y∑ s = 1/ х1s + 1/ х2s + 1/ х3s ; х р 3s = х0 ,5 + х3s .
Синхронный
электродвигатель Э4 , включенный на
секцию 2 при самозапуске двигателей
секции 1, будет источником ЭДС с внутренним
сопротивлением
х4 = х″d / 100 * SБ / Sэ 4 * ( Uэ 4 / UБ )2 б.е. (42)
При включении секции на шины секции 2 через промежуток времени tАВР
напряжение на шинах резко снизится, так как при самозапуске рассматриваемой группы двигателей большой пусковой ток обусловит падение напряжения на сопротивлениях системы хс и трансформатора хТ2 . По этой причине синхронный двигатель Э4 переходит в режим генератора, питающий шины подстанции.
Токораспределение в ветвях сдвоенного реактора секции 2 определяется по формулам, аналогичным (27) и (28) , но с учетом согласного направления токов в ветвях реактора (рис. 9). Коэффициенты токораспределения
k1 = (x11 + х4) / (x∑ + хн2 ) ; k2 = 1 / k1 . (43)
Тогда сопротивления ветвей
хВ1 = (1 + k1 k2 ) х0,5 ; хВ1 = (1 + k1 kс ) х0,5 (44)
Общее сопротивление асинхронных двигателей секции 2 и сопротивление нагрузки Н2 в соответствии со схемой замещения (рис. 10,а)
х∑ном = 1 / у∑ном , (45)
где у∑ном = 1 /х 5ном + 1/ х 6 ном + 1/ хВ н2 ; хВ н2 = хВ 2 + х н2 . (46)
Полное сопротивление двигателей и нагрузки, включенное на шины секции 2 с момента срабатывания выключателя ВС (рис. 10,б)
х∑ = х∑ 3 х∑ном / ( х∑ 3 + х∑ном ). (47)
Так как величины Uc = 1,05 и Еq″ = 1,05 постоянны и равны между собой , то сопротивление от этих источников до шин (рис. 10,в) :
хи = хст2 х4В1 / ( хст2 + х4В1 ). ( 48)
Напряжение на шинах при групповом запуске двигателей секции 1
Uш0 = [ х∑ / (х∑ + хи ) ] Uc . (49)
Напряжение на зажимах асинхронного двигателя Э3, включенного через реактор:
Uз0 = [ х3s / (х3s + х0,5 ) ] Uш0 . (50)
Вращающие моменты на валах электродвигателей Э1, Э2,Э3 секции 1
m э1 (U,s) = m э1 (s) U2ш0 ;( для Э2, Э3 аналогично ) , (51)
где m э1 (s) , m э2 (s) m э3 (s) -- величины вращающего момента на валах электродвигателей из графиков рис.2 при нормальном напряжении для скольжения s0 .
Возможность группового самозапуска этих двигателей определяется неравенствами:
m эi (U,s) ≥ 1,1 m н s i , i= 1, 2, 3, (52)
где m н s i -- моменты сопротивления на валах электродвигателей, определяемых по графикам рис.2 для скольжения s0 . В выражении (52) учитывается , что самозапуск считается надежным тогда, когда вращающий момент электродвигателя превышает на 10% момент сопротивления.