СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ СИНХРОННЫХ ТУРБОДВИГАТЕЛЕЙ ПРИ РАСЧЕТЕ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

  • Вера Васильевна Вахнина Тольяттинский государственный университет
  • Алексей Алексеевич Кувшинов Тольяттинский государственный университет
Ключевые слова: система электроснабжения, схема замещения, синхронные турбодвигатели, высшие гармоники.

Аннотация

В статье рассмотрены несинусоидальные режимы систем электроснабжения с мощными высоковольтными синхронными турбодвигателями. Мощные высоковольтные синхронные турбодвигатели на промышленных предприятиях предназначены для привода насосов, компрессоров, нагнетателей и других быстроходных механизмов, обычно относятся к электропотребителям первой категории и при прямом включении в электрическую сеть являются наиболее чувствительной нагрузкой к несинусоидальным режимам системы электроснабжения, т. к. в условиях ухудшения качества напряжения питания может произойти нарушение их статической и динамической устойчивости. Рассмотрена исходная схема замещения высоковольтных синхронных турбодвигателей по продольной и поперечной осям в синхронном установившемся режиме. На схеме замещения реальная трехфазная статорная обмотка двигателя представлена системой двух ортогональных вращающихся контуров – продольного и поперечного, а массивный гладкий ротор – контуром обмотки возбуждения, продольным и поперечным демпферными контурами. Приведена схема замещения высоковольтных синхронных турбодвигателей для высших гармоник по продольной и поперечной осям, в которой дополнительно учтены увеличение активных и индуктивных сопротивлений статора и ротора на повышенных частотах, скольжение n-й гармоники вращающегося магнитного поля. Получены аналитические выражения для определения параметров схемы замещения высоковольтных синхронных турбодвигателей при расчете несинусоидальных режимов системы электроснабжения. Полученные выражения для среднего эквивалентного комплексного сопротивления синхронных турбодвигателей для n-й гармоники позволяют определить токи высших гармоник, протекающих в статорных обмотках, и оценить степень их неблагоприятного воздействия на условия сохранения синхронного установившегося режима при несинусоидальных режимах системы электроснабжения.

Биографии авторов

Вера Васильевна Вахнина, Тольяттинский государственный университет
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Электроснабжение и электротехника».
Алексей Алексеевич Кувшинов, Тольяттинский государственный университет
доктор технических наук, профессор кафедры «Электроснабжение и электротехника» 

Литература

1. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпредприятий. М.: Энерго- атомиздат, 2004. 358 с.
2. Жежеленко И.В., Саенко Ю.Л. Качество электро¬энергии на промышленных предприятиях. М.: Энер- гоатомиздат, 2005. 261 с.
3. Управление качеством электроэнергии / И.И. Кар¬ташев [и др.]. М.: МЭИ, 2006. 320 с.
4. Куско А., Томпсон М. Качество энергии в электри¬ческих сетях. М.: Додэка-ХХ1, 2008. 336 с.
5. Бабичев С.А. Анализ повреждаемости синхронных двигателей ГПА на КС ООО «Газпром трангаз Нижний Новгород» // Энергосбережение и автома¬тизация электрооборудования компрессорных стан¬ций. Н.Новгород, 2010. С. 131-146.
6. Гамазин С.И., Цырук С.А., Понаровский Д.Б. Уста-новившийся режим и переходные процессы турбо-двигателей с расщепленной обмоткой // Промыш¬ленная энергетика. 1994. № 5. С. 37-42.
7. Иванов В.С., Соколов В.И. Режимы потребления и качество электрической энергии систем электро¬снабжения промышленных предприятий. М.: Энер- гоатомиздат, 1987. 336 с.
8. Видеман Е., Келленбергер В. Конструкции электри¬ческих машин. Л.: Энергия, 1972. 520 с.
9. Лютер Р.А. Расчет синхронных машин. Л.: Энергия, 1979. 272 с.
10. Кацман М.М. Справочник по электрическим маши¬нам. М.: Академия, 2005. 480 с.
11. Гамазин С.И., Ставцев В.А., Цырук С.А. Переход¬ные процессы в системах промышленного электро¬снабжения, обусловленные электродвигательной на¬грузкой. М.: МЭИ, 1997. 424 с. 
12. Конкордиа Ч. Синхронные машины. Переходные и установившиеся процессы. М.: Госэнергоиздат, 1959. 272 с.
13. Гамазин С.И., Садыкбеков В.М., Пупин В.М. Опреде¬ление расчетных параметров и пусковых характери¬стик синхронных турбодвигателей // Транспорт и хра¬нение нефти и нефтепродуктов. 1982. № 12. С. 8-10.
14. Горев А.А. Переходные процессы в синхронных машинах. Л.: Наука, 1985. 543 с.
15. Нейман Л.Р. Поверхностный эффект в ферромаг¬нитных телах. М.: Госэнергоиздат, 1949. 190 с.
16. Постников И.М. Обобщенная теория и переходные процессы электрических машин. М.: Высш. школа, 1978. 319 с.
17. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных электродвигателей. М.: Энергоатом- издат, 1984. 240 с.
18. Федоров А.А., Гамазин С.И., Садыкбеков В.М. Оп-ределение расчетных параметров синхронных дви¬гателей с массивным ротором // Промышленная энергетика. 1981. № 1. С. 27-31.
19. Арриллага Дж., Брэдли Д., Боджер П. Гармоники в электрических системах. М.: Энергоатомиздат, 1990. 320 с.
20. Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. В 2 т. Т. 1. М.: МЭИ, 2006. 532 с.
Опубликован
2015-01-31
Выпуск
Раздел
Технические науки

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>