Управление электрохозяйством предприятий | страница 78

На снижение устойчивости работы электроприемников могут повлиять: несинхронные включения в энергосистемах, различные аварийные ситуации (КЗ затяжного характера, выпадение одной из фаз питающей сети и др.), режимы работы и мощности КУ, взаимное влияние режимов работы самих электроприемников (в частности, АД) и т. д.

Оценим условия устойчивости работы наиболее массового вида электроприемников на предприятиях – приводных АД при наличии компенсации реактивной мощности с помощью КУ.

Устойчивость работы АД может нарушиться как в установившемся, так и в динамическом режимах его работы. Динамическая устойчивость АД характеризуется его способностью к восстановлению нормальной частоты вращения после соответствующих аварийных ситуаций в электроустановках.

Проверка устойчивости работы электроприемников, в частности, АД, при наличии КУ заключается в соблюдении следующего неравенства:

где Q – реактивная мощность, потребляемая асинхронным двигателем, квар.

Выполнение данного требования заключается в том, что любое случайное снижение напряжения вызывает избыток реактивной мощности, приводящий к возрастанию напряжения, пока его значение не установится.

Реактивная мощность, потребляемая АД, состоит из:

реактивной мощности намагничивания Qμ не зависящей от нагрузки, квар:

где Xμ – индуктивное сопротивление ветви намагничивания АД, Ом;

реактивной мощности рассеяния Q_>rзависящей от нагрузки, квар:

где X – реактивное сопротивление АД, Ом; s – скольжение АД; s_>Kp – критическое скольжение АД.

Электромагнитный момент вращения АД М при изменении напряжения определяется по известной упрощенной формуле Клосса:

где M_>Kp – максимальный (критический) вращающийся момент АД при номинальном напряжении U_>ном.

Из формулы (37) видно, что реактивная мощность прямо пропорциональна квадрату напряжения:

Если в формулу (38) подставить значения S_>кр/S из формулы (39), то после несложных преобразований получим:

Из формулы (41) видно, что мощность рассеяния АД обратно пропорциональна квадрату напряжения:

Установившийся режим работы АД определяется условием равенства вращающего момента и момента сопротивления приводимого механизма, т. е. точкой пересечения двух моментных характеристик.

Таким образом, при данном моменте сопротивления у любого АД имеет место какой-то критический режим, характеризующийся тем, что при дальнейшем снижении напряжения работа АД становится неустойчивой.

Исходя из этого, критический режим АД можно выразить двумя следующими условиями: