Забезпечення умов підтримання якості електричної енергії і стійкості при синхронізації і паралельній роботі суміщених електричних машин - Автореферат

Режим синхронізації, не зважаючи на його короткочасність, є найбільш складним і відповідальним режимом роботи електричних машин і у випадку помилки оператора чи неправильних дій пристроїв синхронізації, повязаних з низькою точністю вибору і виміру початкових умов синхронізації, може викликати непоправні для електричних машин наслідки, навіть небезпечний за короткі замикання на їхніх затисках. Паралельна робота суміщених електричних машин з мережею порівнянної потужності, у якій можливі відхилення напруги і частоти, супроводжується збуреннями, що приводять до порушення стійкості, виникненню асинхронного ходу і ресинхронізації. Умови приведення суміщених електричних машин до стану, при якому можлива їхня синхронізація, вивчені недостатньо, а питання забезпечення при цьому вимог електроприймачів до якості електричної енергії за такими показниками, як відхилення напруги і відхилення частоти, в літературі не розглядалися. Дійсне дослідження присвячене розвязанню науково-технічної задачі обґрунтування умов забезпечення якості електричної енергії і стійкості при синхронізації і паралельній роботі суміщених електричних машин, у звязку з чим тема дослідження і розглянуті в ньому питання є актуальними і мають важливе практичне значення, тому що спрямовані на створення удосконалених пристроїв синхронізації і розподілу навантажень, що забезпечують ощадливу, надійну і безпечну експлуатацію суміщених електричних машин. енергія напруга синхронізація машина одержати розрахункові співвідношення для визначення умов забезпечення стійкості і якості електричної енергії за такими показниками, як відхилення напруги і відхилення частоти при синхронізації і паралельній роботі суміщених електричних машин;Для цього система двигун-генератор оснащується розємною муфтою і маховиком, а генератор цієї системи пропонується виконати у вигляді суміщеної електричної машини, що має дві статорні обмотки з числом пар полюсів 2Р1 і 2Р2 і дві роторні обмотки. З урахуванням зроблених зауважень рівняння рівноваги напруг для мережі 50 Гц і мережі 400Гц представимо в такий спосіб: (1) де матриці напруг , опорів , струмів , потокозчеплень і кутових частот обертання мають вигляд: де - напруги, струми і потокозчеплення статорних обмоток в проекціях на вісі d і q; - напруга, струм і потокозчеплення обмотки збудження; - струми і потокозчеплення демпферних обмоток; - активні опори статорних і роторних обмоток, i=1,2, причому i=1 відповідає колам, що відносяться до частоти, дорівнюваної 50 Гц, i=2 відповідає ланцюгам, що відносяться до частоти, дорівнюваної 400 Гц. Рівняння рівноваги напруг суміщеної електричної машини представлені у вигляді рівняння (1),однак матриці напруг , опорів , струмів і потокозчеплень відрізняються від відповідних матриць (2) і мають такий вигляд: Система рівнянь (1) доповнена рівняннями звязку між потокозчепленнями і струмами: , (4) де і-матриці реактивних опорів статорних і роторних контурів мереж 50 Гц і 400 Гц мають вигляд: i=1,2. Матриця реактивних опорів суміщеної електричної машини має вигляд: Спільна робота мережі 50 Гц, мережі 400 Гц і суміщеної електричної машини описується рівняннями першого і другого законів Кирхгофа для електричних кіл, утворених електричними машинами і навантаженням. З огляду на те, що для дизель-інерційних систем гарантованого живлення, потужність яких дорівнює 500 - 750 КВТ, розглянутий діапазон зміни інерційної постійної практично перекриває всі можливі варіанти побудови таких систем, і виходячи з того, що робота суміщених електричних машин в умовах, коли частота ковзання перевищує величину, дорівнювану 3 Гц, неприпустима за технічними вимогами, можна стверджувати, що початковий етап процесу синхронізації суміщених електричних машин припустимо описувати системою лінійних диференціальних рівнянь.Режими синхронізації і наступної паралельної роботи суміщених електричних машин, що працюють у системах електропостачання як джерела електричної енергії, у літературі практично не розглядалися, рекомендацій зі здійснення процесу синхронізації таких електричних машин немає, як немає і рекомендацій з їхнього використання для компенсації відхилень напруги і частоти, що мають місце в мережі обмеженої потужності. Застосовувані при синхронізації технічні пристрої належним чином не обґрунтовані, процес синхронізації невиправдано затягується, методики проектування пристроїв синхронізації базуються на результатах експериментальних досліджень, а знайдені за їх результатами значення початкових параметрів синхронізації не відбивають весь діапазон припустимих початкових умов синхронізації, немає рекомендацій з використання тих чи інших методів виміру кутової частоти ковзання і кута між напругами, які синхронізуються, при створенні пристроїв синхронізації. Розроблена математична модель процесу синхронізації і запропоновані розрахункові співвідношення для визначення кидків струму і провалів напруги враховують відхилення напруги і частоти в мережі обмеженої потужності, а також згасання електромагнітної енергії в обмотках еле

Основний зміст роботи