CC BY
106
Оригинальная статья / Original article УДК 621.311.001.57; 621.311.182
DOI: http://dx.doi.org/10.21285/1814-3520-2020-5-1053-1068
Исследование самозапуска асинхронных двигателей 0,4 кВ собственных нужд электростанций
© А.Ш. Маджидов
Национальный исследовательский университет "Московский энергетический институт", г. Москва, Россия
Резюме: Цель работы - исследование обеспечения самозапуска асинхронных двигателей собственных нужд электростанций и подстанций, а также взаимного влияния двигателей друг на друга при кратковременных провалах напряжения и после восстановления напряжения на шинах, к которым подключены данные двигатели. Объектом исследований явилась действующая VIII секция мощностью 0,4 кВ системы собственных нужд с 9-ю асинхронными двигателями теплоэлектроцентрали № 1 г. Душанбе (Республика Таджикистан). Имитационное моделирование проводилось в программном комплексе Electrical Transient Analyzer Program (США) с использованием алгебраических и упрощенных дифференциальных уравнений для определения значений показателей статической и динамической устойчивости собственных нужд электростанций и подстанций. В результате моделирования определены значения показателей статической и динамической устойчивости системы собственных нужд электрических станций. На основании полученных результатов построены границы статической и динамической устойчивости собственных нужд электростанций и подстанций, а также определены условия реализации оптимального самозапуска, которые позволяют обеспечить бесперебойную работу ответственных механизмов с асинхронными двигателями при провалах напряжения. Разработанная методика для исследования самозапуска асинхронных двигателей собственных нужд электростанций и подстанций позволяет более точно определить значения напряжений статической устойчивости и время динамической устойчивости. Разработанная имитационная модель позволяет уточнить и определить успешность самозапуска асинхронного двигателя в системах собственных нужд электростанций и подстанций. Разработанная методика рекомендуется для более точного выбора параметров срабатывания релейной защиты и автоматики, а также технологических защит в системах собственных нужд электростанций и подстанций с асинхронными двигателями для более надежной работы основного и вспомогательного технологического оборудования.
Ключевые слова: самозапуск, асинхронный двигатель, собственные нужды, устойчивость, технологическая защита, тепловая электростанция
Информация о статье: поступила в редакцию 19 июня 2020 г.; поступила после рецензирования и доработки 12 августа 2020 г.; принята к публикации 30 октября 2020 г.
Для цитирования: Маджидов А.Ш. Исследование самозапуска асинхронных двигателей 0,4 кВ собственных нужд электростанций. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020. Т. 24. № 5. С. 1053-1068. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-5-1053-1068
Studying self-starting of 0.4 kV induction motors of power plant auxiliary needs
Abdullo Sh. Majidov
National Research University "Moscow Power Engineering Institute" Moscow, Russia
Abstract: The purpose of this work is to study the self-starting of induction motors for the auxiliary needs of power plants and substations as well as the mutual influence of motors on each other under short-term voltage dips and after voltage recovery on the buses to which these motors are connected. The object of the research is the operating VIII section with the capacity of 0.4 kV of the auxiliary service system with 9 induction motors of the heat and power plant no.1 in the city of Dushanbe (Republic of Tajikistan). Simulation modeling was carried out in the software package Electrical Transient Analyzer Program (USA) using algebraic and simplified differential equations to determine the values of indicators of static and dynamic stability of auxiliary needs of power plants and substations. As a result of modeling, the values of indicators of static and dynamic stability of the auxiliary needs system of power stations are determined. Based on the results obtained the margins of static and dynamic stability of auxiliary needs of power plants and substations are constructed and the conditions for implementing the optimal self-start, which allow to ensure uninterrupted operation of re-
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1053-1068
sponsible mechanisms with induction motors at voltage dips are determined. The developed methods for studying the self-starting of power plant and substation auxiliary need induction motors ensures more accurate determination of the values of static stability voltages and dynamic stability time. The developed simulation model allows to specify and determine the success of induction motor self-starting in the systems of power plant and substation auxiliary needs. The developed methods are recommended for more precise selection of operating values for relay protection and automation as well as technological protection in the systems of auxiliary needs of power plants and substations with induction motors for more reliable operation of the main and auxiliary technological equipment.
Keywords: self-starting, induction motor, auxiliary needs, stability, process protections, thermal power plant
Information about the article: Received June 19, 2020; revised August 12, 2020; accepted for publication on October 30, 2020.
For citation: Majidov ASh. Studying self-starting of 0.4 kV induction motors of power plant auxiliary needs. Vestnik Ir-kutskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2020;24(5): 1053-1068. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-5-1053-1068
ВВЕДЕНИЕ
Процесс производства электрической энергии (ЭЭ) полностью механизирован. В составе собственных нужд (СН) электростанций (ЭС) и подстанций (ПС) для управления технологическим (ТО) и электротехническим видами оборудования (ЭО) широко используются агрегаты преимущественно с асинхронными двигателями (АД). Обеспечение экономичности и надежности работы механизмов СН являются основными требованиями, предъявляемыми к системе СН. Второе требование считается наиболее важным, так как нарушение работы механизмов СН влечет за собой расстройство сложного технологического цикла производства ЭЭ, нарушение работы основного ЭО, а иногда станции в целом и, следовательно, развитие аварийных ситуаций в системе.
На современных ЭС цикл и технология производства ЭЭ устанавливаются разнообразным оборудованием. Многочисленные агрегаты СН разделяются на основное (ядерные реакторы, парогенераторы, турбины) и вспомогательное оборудование. Для приведения в движение механизмов СН используется в основном электрический привод и лишь для некоторых рабочих машин - паротурбинный. Система питания СН ЭС зани-
мает особое положение среди других потребителей энергосистемы. Действительно, нарушение электроснабжения механизмов СН вызывает нарушение работы не только самой ЭС, но и потребителей ЭС в случае недостатка мощности. Потребители СН ЭС относятся к I категории по надежности питания и требуют электроснабжения от двух независимых источников. Потребители СН ТЭС I категории делятся на ответственные и не-
1-4
ответственные' 4.
Кратковременная остановка с самыми ответственными механизмами СН приводит к разгрузке основных агрегатов или неожиданному аварийному отключению станции в целом. Остановка неответственных механизмов СН не приводит к аварии и остановке основного ЭО. Для того чтобы не нарушать технологический цикл ЭЭ, электроснабжение одобряется в незначительный промежуток времени и требует немедленного восстановления. К ответственным механизмам машинного отделения относятся конденсатные насосы, циркуляционные, питатели, генераторы, маслонасосы турбин, маслонасосные системы уплотнения вала генераторов, подъемные насосы газоохладителей генераторов. Неответственные механизмы - это дренажные насосы, сливные насосы регене-
1Околович М.Н. Проектирование электрических станций: учебник для вузов. М.: Энергоиздат, 1982. 400 с. 2Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей / под ред. Л.Г. Мамиконянца. 4-е изд., перераб., и доп. М.: Энергоатомиздат, 1984. 240 с.
3Усов С.В., Кантан В.В., Кизеветтер Е.Н., Михалев Б.Н., Черновец А.К. Электрическая часть электростанций: учебник для вузов / под ред. С.В. Усова. 2-е изд. перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат, 1987. 616 с. 4Сивокобыленко В.Ф., Лебедев В.К. Переходные процессы в системах электроснабжения собственных нужд электростанций: учеб. пособ. Донецк: Изд-во РВА ДонНТУ, 2002. 136 с.
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1053-1068
ративных подогревателей. Кроме перечисленных, на ТЭЦ имеются также конденсат-ные насосы, сетевые насосы, насосы подпитки теплосети1-4.
Многие механизмы СН ЭС работают с электрическими приводами; двигатель и его исполнение, а также выбор для него рода тока всегда оцениваются по его назначению, где существенная роль отводится надежности и месту установки механизма. Если увеличивается мощность ЭС, то, естественно, мощности двигателей СН тоже возрастают. В этот момент начинают играть важную роль пусковые характеристики двигателей, а также сохранятся способность и устойчивость работы агрегатов в аварийных режимах ЭС. Если учитывать эти требования, то преимущественное распространение для привода механизмов и агрегатов СН оценивается АД с короткозамкнутым ротором. Именно такие двигатели с точки зрения конструкции очень просты, надежны в эксплуатации, но имеют сравнительно высокий коэффициент полезного действия (п) и коэффициент мощности (cos ф) [1-10]. Если учитывать возможность пуска от полного напряжения сети без специального пускового оборудования, то с большими преимуществами отвечают данным требованиям АД. Еще одним из преимуществ данных АД является способность группы АД восстановить нормальный режим работы (самозапуска) после глубоких понижений напряжения (так называемого провала напряжения). Процесс автоматического восстановления работы АД после кратковременного нарушения нормальной работы считается самозапуском, вернее - после исчезновения или глубокого снижения напряжения (провала напряжения) [11-15].
Основным негативным фактором систем ЭС считается провал напряжения, который происходит из-за неисправности в ЭС или в ЭУ потребителей. При подключении мощной нагрузки также происходит резкое снижение напряжения. Согласно ГОСТ 32144-20135,
внезапное понижение напряжения в точке ЭС ниже 0,9 от номинального напряжения, за которым следует восстановление напряжения до первоначального уровня через промежуток времени от десяти миллисекунд до нескольких секунд, считается провалом напряжения. С точки зрения физического смысла это означает, что требуемая энергия не поступает к приемнику. Провал напряжения и его параметры определяются длительностью, величиной остаточного напряжения, выражаемой в процентах от номинального значения, и частотой появления провалов напряжения. От повторного включения нагрузки иногда происходят групповые провалы, что ведет в результате их появления к накопительному эффекту, который считается более опасным, чем отдельные провалы. Провалы напряжения бывают длительностью менее 3 с в электрических сетях, где устройства автоматического включения резерва на трансформаторной подстанции выполнены на стороне 0,4 кВ со временем срабатывания 0,2 с [10, 12-18].
Весь процесс самозапуска можно разделить на два этапа. Первый этап - выбег механизмов - происходит от момента нарушения до момента восстановления питания двигателей. Второй этап - разгон и восстановление рабочего режима механизмов.
Начало переходного процесса при перерыве питания на секции характеризуется совместным выбегом АД, подключенных к этой секции в текущий момент времени. Таким образом, наиболее инерционные АД в совокупности с их нагрузкой могут переходить в генераторный режим, тем самым расходуя свою запасенную кинетическую энергию на поддержание частоты вращения других (менее инерционных) механизмов; впоследствии АД, переходящие в генераторный режим, тормозятся быстрее, чем это происходит при индивидуальном выбеге. На шинах СН при самозапуске АД начальное напряже-
1 3
ние определяется как13:
5ГОСТ 32144-2013. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Введ. Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). 01.07.2014. М.: Стандартинформ, 2014.
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1053-1068
U = -
U *
>/3 ■ ^ • k,kn ■ /,
(2)
1 + -
n ном.АД
U
ном.АД
где и с = 1,05+1,1 - напряжение источника питания, отн. ед.; кп - номинальная кратность пускового тока АД, отн. ед.; к - коэффициент, определяющий уменьшение пускового тока АД при самозапуске в сравнении с его значением для остановившихся АД; х^ - суммарное сопротивление цепи питания (трансформаторы, линии, шины, системы и т.д.).
По мере затухания токов в обмотках роторов взаимное влияние АД ослабевает, и групповой выбег переходит уже в индивидуальный, когда торможение каждого из АД механизмов СН определяется его инерционной постоянной и характеристиками механизма СН. Для успешного самозапуска АД СН нужно определить длительность перерыва питания, которая зависит от вида возмущения, характеристик выключателей вводов и их типов, уставок релейных защит и автоматики и др. Время действия резервных защит может достигать 2 с, что может привести к значительному уменьшению скорости вращения механизмов. С целью предотвращения существенного снижения оборотов АД главные циркуляционные насосы, обеспечивающие движение теплоносителя через активную зону, имеют большие значения инерционных постоянных.
Повышение надежности работы ЭС полностью достигается, если при кратковременном снижении напряжения (провале напряжения), полном исчезновении напряжения на шинах СН, вызванных коротким замыканием (КЗ), не отключать АД ответственных механизмов и агрегатов от сети [5, 8, 10]. После восстановления номинального напряжения происходит самозапуск АД, в данном случае он рассматривается как групповой пуск с промежуточной частотой вращения, которой успели достичь АД в аварийном режиме. В трансформаторах СН ЭС и ПС по причине больших пусковых токов возникает существенный провал напряжения. Групповой самозапуск при пониженном напряжении на за-
жимах АД принято считать «успешным» или «неуспешным». Самозапуск считается успешным, если остаточное напряжение на шинах СН обеспечивает ускорение АД до номинальной частоты вращения. Такие случаи по времени допускаются, если по условиям нагрева АД и сохранения устойчивости технологического режима станции ничего не нарушится [9, 12, 15]. Впервые этот вопрос был рассмотрен видным ученым энергетиком, доктором технических наук, профессором И.А. Сыромятниковым совместно с В.В. Майвалдовым в 1933-1935 гг. Предложенные И.А. Сыромятниковым методы оценки поведения агрегатов СН в значительной мере основывались на экспериментальных данных, полученных в условиях работающей тепловой электростанции (ТЭС). Успешность сохранения энергоблока в работе при перерыве электроснабжения электроприводов СН связывалась с успешностью произвольного разворота группы двигателей после повторной подачи напряжения, а сам процесс произвольного разворота двигателей назвали «самозапуском». Оценка успешности разворота группы двигателей выполнялась по значению «остаточного» напряжения на шинах СН в начальный момент повторной подачи питания. По мнению И.А. Сыромятникова: «Важнейшим эксплуатационным переходным режимом, обеспечивающим непрерывность технологического процесса, является самозапуск двигателей - такой режим, при котором ЭД, снизившие свою скорость за время короткого замыкания в сети или за время переключения на резервный источник питания, не отключаются релейной защитой (РЗ), а при восстановлении напряжения достигают нормальной скорости» [5, 12, 16-18].
Для энергоблоков современных ТЭС важно не только решить задачу успешного разворота группы ЭД после перерыва электроснабжения и повторной подачи напряжения, но и обеспечить при этом изменение технологических параметров теплоэнергетического оборудования в допустимых пределах и тем самым сохранить энергоблок в работе. Это достигается за счет проведения на работающем энергоблоке трудоемких испытаний, связанных с риском повреждения оборудова-
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020'24(5):1053-1068
ния и нарушением устойчивости технологического режима, которые позволяют выявить недостатки и устранить их. Сложность, ответственность, трудоемкость испытаний возрастают с ростом единичных мощностей энергоблоков. Поэтому все большее значение приобретают математические модели различной степени точности, позволяющие выполнить расчетным путем оценку поведения ЭД при перерыве электроснабжения и последующем его восстановлении. Расчеты в какой-то степени дополняют результаты экспериментов, но не заменяют их. По результатам расчетов и экспериментов разрабатываются технические решения и даются рекомендации по улучшению работы энергоблоков ТЭС при перерыве электроснабжения СН и последующем его восстановлении (изменение схем электроснабжения потребителей СН; подбор ЭД и механизмов с необходимыми характеристиками; изменение состава и единичной мощности ЭД, участвующих в групповом самозапуске; изменение характеристик токопроводов, трансформаторов, то-коограничивающих реакторов цепи рабочего и резервного питания и т. д.). Для уточнения данного случая: на блочных, непрерывно работающих, ЭС все ответственные механизмы СН одновременно обеспечиваются. Технологический процесс и его непрерывность обеспечиваются при превращении химической реакции топлива в тепло- и ЭЭ. Инженеры всегда обеспечивают нормальную работу энергоблока, потому что нарушение работы ответственных механизмов СН приводит к нарушению работы всего энергоблока. Учитывая эти высокие требования, которые предъявляются к обеспечению непрерывности работы ответственных механизмов, можем сказать, что важные экспериментальные исследования возможности самозапуска и его протекания в рабочем режиме энергоблоков были выполнены фирмой по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей «ОРГРЭС» и ее отделениями: Всероссийским (в СССР — Всесоюзный) научно-исследовательским институтом автоматики им. Н. Л. Духова, а также Московским энергетическим институтом и отдельными энергосистемами.
Вопрос устойчивости сложных систем СН ЭС и ПС всегда считается актуальным. Устойчивость при различных исходных уравнениях во многом основана на расчете переходных процессов (ПП) путем численного интегрирования дифференциальных уравнений. Именно эти уравнения помогают оценить сохранение устойчивости, когда по различным возмущениям система СН ЭС и ПС выходит из строя. Например, провал напряжения в трансформаторе СН эС и ПС становится значительным, если одновременно запускать все АД. Действительно, в нашем случае вся нагрузка на трансформаторе СН ЭС и ПС состоит из АД (рис. 1), тогда логично, что пусковой ток превышает в 4-5 раз от номинального тока трансформатора. Иными словами, асинхронный момент АД уменьшается при пониженном напряжении. Но интересен тот факт, что пуск АД затягивается, но иногда в особо тяжелых случаях АД не запускается.
ОБЪЕКТ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Как упоминалось выше, АД широко применяется в электроприводе. Однако, несмотря на многолетний опыт применения АД, далеко не всегда и полностью используются все его возможности. В практике еще встречается ряд ненужных ограничений в отношении условий пуска и особенно самозапуска АД, неоправданно усложняются схемы пуска, управления и защиты. Причинами таких ограничений большей частью являются неправильные, устаревшие представления о процессах, происходящих в АД либо эксплуатационных характеристиках АД как при номинальных значениях напряжения и частоты, так и при отклонении от этих значений. Необоснованные ограничения режимов работы АД приводят к снижению надежности АД и производительности механизмов. Определяются естественное поведение АД и ее оптимальные границы динамической устойчивости для оценки успешного самозапуска АД в СЭС СН, вернее, без участия работы релейной защиты и автоматики (РЗиА). Такие границы представляют области потенциального и возможного успешного самозапуска АД. Данная модель уставки будет учитывать
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(6):1063-1068
параметры всех АД, которые позволяет приблизить ее поведение к поведению в естественных условиях, а также использовать запас динамической устойчивости.
В качестве объекта исследования была взята действующая система электроснабжения VIII секция - 0,4 кВ с 9-ю АД СН ТЭЦ № 1 г. Душанбе (Республика Таджикистан), которая питается от комплектных распределительных устройств - 6 кВ V секции через трансформатор собственных нужд (ТСН) № 8 [19]. На данной секции шин один из АД (АМН - аварийный маслонасос) является резервным. Схема моделируемого участка в программном комплексе EtAp6 (Electrical Transient Analyzer Program, компания «OTI», США) представлена на рис. 1.
В данной работе рассматривается ситуация, в которой с удаленной точки произошло КЗ, как показано на рис. 1. Как известно, в результате КЗ на шинах СН снижается напряжение, но через некоторое время устраняется КЗ, и вовремя срабатывает селективная защита. После этого напряжение на шинах СН ЭС и ПС вновь восстанавливается. В этот момент АД (марки КЭН-6В) реализуется вызванным неудачным самозапус-
ком. В этом случае самозапуск позволяет сохранить насос в работе. Очевидно, что во время провала напряжения и выйдя на рабочий режим, АД после восстановления уровня напряжения вновь начинается самозапускаться. Процесс самозапуска состоит из восстановления уровня напряжения, который приходится на выбегающий АД, в этом случае сохраняется связь с системой электроснабжения СН ЭС и ПС. Учитывая скорость вращения ротора, АД гораздо быстрее разгоняется до номинальной скорости. При этом после глубокого провала напряжения время самозапуска из-за влияния друг на друга АД может быть еще больше, чем при пуске.
Необходимость повышения работы СН ЭС и ПС возникает в том случае, когда при снижении или в некоторых случаях при полном исчезновении напряжения на шинах СН ЭС и ПС, вызванных КЗ, не отключаются механизмы АД, поэтому необходимо сначала изучить вопросы самозапуска АД СН. Нужно учитывать, что после восстановления напряжения начинается важный момент, называемый «самозапуском с промежуточной частотой вращения», до которого уже успели затормозиться АД в аварийном режиме. Именно в
Рис. 1. Исследуемая модель для изучения самозапуска асинхронных двигателей в программе ЕТАР Fig. 1. The model under study for induction motor self-start research in ETAR program
6Описание программы ЕТАР [Электронный ресурс]. URL: https://etap.com (16.06.2020).
этот момент происходит увеличение пусковых токов, которые вызывают в трансформаторах значительное падение напряжения и групповой самозапуск АД.
Для достижения поставленной выше цели необходимо решить следующие задачи:
- провести анализ научно-технической литературы по самозапуску АД в системах СН;
- выбрать, описать и выявить особенности схемы электроснабжения СН с АД, для которой будет осуществлено моделирование и анализ процессов при самозапуске АД;
- разработать алгоритм расчета при индивидуальном и групповом самозапуске АД;
- программно реализовать разработанный алгоритм в среде программы ЕТАР и провести его верификацию;
- провести анализ процессов при индивидуальном и групповом самозапуске АД на основе модели действующей СЭС VIII секции с 9-ю АД СН.
ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТАННОЙ МОДЕЛИ
Как было указано выше, в качестве среды моделирования выбран программный комплекс ЕТАР, который содержит в себе некие известные модули для анализа электромеханических переходных процессов. В состав разработанной модели моделируемой электроустановки входят: система внешнего электроснабжения с источником синусоидального неизменного напряжения 6 кВ; ток КЗ ¡к(3) = 4,7 кА; среднее напряжение иср = 6,3 кВ; ударный коэффициент куд = 1,8; номинальный ток отключения включателя ¡ном.отк = 11 кА.
Электротехническая система связана с питающей энергосистемой через понижающий слуховой трансформатор (ТС) 6/0,4 кВ № 8, основные расчетные данные приведены в табл. 1. Обозначения в табл. 1: 5ном - номинальная полная мощность, кВА; иномвв -номинальное напряжение первичной обмотки, кВ; иномнв - номинальное напряжение вторичной обмотки, кВ; ик - напряжение короткого замыкания, %; Рк - мощность короткого
замыкания, кВт; Рх - мощность холостого хода, кВт; 1х - ток короткого замыкания, %; Ят -активное сопротивление обмоток, Ом; Хт -реактивное сопротивление обмоток, Ом; гт = 106 • (Рк • и2номнв/52ном) - расчетное активное сопротивление обмоток, мОм; хт - расчетное реактивное сопротивление обмоток, мОм.
От повышения пускового тока, перегрузок и особенно от КЗ всегда защищается АД, потому что в обычный пуск без вспомогательного оборудования у АД пусковой ток в семь раз превышает номинальное значение напряжения. На старте сильные перезагрузки свойственны АД с короткозамкнутым ротором, которые используются в быту и на производстве, особенно в системе СН ЭС и ПС; предохранение и правильная защита электропроводки цепей питания АД всегда считаются актуальными и важными факторами. Необходимо правильно выбрать автоматический выключатель (АВ), в частности, категорию и номинальный ток, и обязательно помнить о его токовой характеристике. По категориям АВ разделяются на следующие: А, В, С, D, что объясняется соотношением тока отсечки электромагнитного расцепителя к номинальному значению. Необходимо учесть, что время токовой характеристики любой категории АВ не зависит от номинала тока самого АВ. Основные данные АВ приведены в табл. 2. Обозначения в табл. 2: ином -номинальное напряжение, кВ; ¡ном - номинальный ток, А; /ном.рац - номинальный ток выключателя при использовании расцепителей с разными диапазонами уставок, А; ¡защ.КЗ -номинальная отключающая способность при коротком замыкании, А; ¡защ.пер. - ток срабатывания защиты от перегрузки, А; ^с. выд. врем -уставка выдержки времени защиты от перегрузки, с; ¡отк. - ток отключающей способности, кА; гкв - активное сопротивление токовых катушек и контактов автоматических выключателей, мОм; хкв - индуктивное сопротивление токовых катушек и контактов автоматических выключателей, мОм; гк-ор - активное сопротивление контактных соединений, мОм.
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1053-1068
Таблица 1. Технические данные трансформатора собственных нужд Table 1. Technical data of the auxiliary transformer
Обозначение Тип SHOMJ КВА ^HOMBBJ кВ UHOMHBj кВ U, % Рк, кВт Рх, кВт х % RT, Ом Хт, Ом Гт, мОм Хт, мОм
Т ТС-750/10 750 6,3 0,4 7,6 8,8 4,9 2,5 275 980 2,5 16
Таблица 2. Технические данные автоматического выключателя Table 2. Technical data of the automatic circuit breaker
Обозначение Тип Um™, КВ |ном, А |ном.рац, А !защ.КЗ, А ^ащ.пер., А tyc. выд. врем, с ^тк.) кА Гкв, мОм Хкв, мОм Гк-QF, мОм
QF1 ВА-55-43 0,4 1600 1600 8000 1250 0-10 35 0,14 0,08 0,10
QF2 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
QF3 ВА-47-29 0,4 63 63 400 50 0-10 3,8 6 3,5 1,20
QF4 BA-51-33 0,4 160 160 600 150 0-10 12,5 1,2 0,6 0,63
QF5 BA-51-37 0,4 400 400 1500 350 0-10 25 0,65 0,17 0,40
QF6 BA-51-33 0,4 160 160 600 150 0-10 12,5 1,2 0,6 0,63
QF7 BA-51-33 0,4 160 160 600 150 0-10 12,5 1,2 0,6 0,63
QF8 ВА-47-29 0,4 63 63 400 50 0-10 3,8 6 3,5 1,20
QF9 ВА-47-29 0,4 63 63 400 50 0-10 3,8 6 3,5 1,20
QF10 ВА-47-29 0,4 63 63 400 50 0-10 3,8 6 3,5 1,20
QF11 BA-51-34 0,4 200 200 800 180 0-10 15 1,1 0,5 0,60
Характеристики шинопровода (Ш), тип ШМА4-1600: /ном = 1600 - номинальный ток, А; гш = 0,03 - удельное активное сопротивление, мОм/м; хш = 0,014 - удельное реактивное сопротивление, мОм/м; гк-ш = гк • п = 0,003 • 40 = 1,2 - расчетное активное сопротивление болтовых контактных соединений с учетом количества присоединений, мОм/м; гк = 0,003 - болтовые контактные соединения, мОм; п - количество болтовых соединений; гр-ш = гш • I = 0,03 • 30 = 0,9 - расчетное активное сопротивление с учетом длины шино-провода, Ом; хр-ш = хш • I = 0,014 • 30 = 0,42 -расчетное реактивное сопротивление с учетом длины шинопровода, мОм; I = 30 - длина шинопровода, м.
Технические характеристики и расчетные данные групповых кабельных линий (КЛ) приведены в табл. 3. Обозначения в табл. 3: г1 = г2 - активные сопротивления прямой последо-
вательности, мОм/м; х1 = х2 - индуктивные сопротивления прямой последовательности, мОм/м; /0 - активное сопротивление нулевой последовательности, мОм/м; х0 - индуктивные сопротивления нулевой последовательности, мОм/м; /ном - номинальный ток, А; /кл - активное сопротивление кабельной линии по ГОСТ 28249-937, мОм/м; хкл - индуктивное сопротивление кабельной линии по ГОСТ 28249-93, мОм/м; ^ - активное сопротивление кабельной линии по МЭК 60909-08, мОм/м; Х1 - индуктивное сопротивление кабельной линии по МЭК 60909-0, мОм/м.
Расшифровка аббревиатуры кабеля ААШв: А (первая) - означает, что кабель имеет алюминиевые жилы; А (вторая) -означает, что оболочка кабеля также из алюминия; Шв - означает наличие шлангового защитного покрова из поливинилхлоридно-го пластиката.
7ГОСТ 28249-93. Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением до 1 кВ. Введ. Техническим секретариатом Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации 01.01.1995. М.: Изд-во стандартов, 1994.
8МЭК 60909-0. Токи короткого замыкания в системах трехфазного переменного тока. Часть 0. Расчет токов. Введ. 16.08.2002; изм. !ЕС^ 60909-1(2002). М.: Стандартинформ, 2002. 164 с.
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1053-1068
Таблица 3. Технические данные кабельных линий Table 3. Technical data of cable lines
Обозначение Тип Г1 = Г2, мОм/м X1 = Х2, мОм/м Го, мОм/м Хо, мОм/м /ном, м ГОСТ 28249-93 Гк-кл МЭК 60909-0*
RL, Ом/км Xl, Ом/км
Гкл* мОм/м Хкл* мОм/м
КЛ1 - 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
КЛ2 ААШв(3х25) 1,54 0,062 2,63 0,359 18 27,72 1,12 0,064 0,30 0,10
КЛ3 ААШв(3х95) 0,405 0,057 1,06 0,174 70 28,35 3,99 0,027 0,31 0,11
КЛ4 ААШв(3х240) 0,16 0,055 0,553 0,107 150 24,0 8,25 0,012 0,27 0,08
КЛ5 ААШв(3х95) 0,405 0,057 1,06 0,174 70 28,35 3,99 0,027 0,31 0,11
КЛ6 ААШв(3х95) 0,405 0,057 1,06 0,174 80 32,40 4,56 0,027 0,34 0,05
КЛ7 ААШв(3х25) 1,54 0,062 2,63 0,359 20 30,80 1,24 0,064 0,32 0,15
КЛ8 ААШв(3х25) 1,54 0,062 2,63 0,359 20 30,80 1,24 0,064 0,32 0,15
КЛ9 ААШв(3х25) 1,54 0,062 2,63 0,359 20 30,80 1,24 0,064 0,32 0,15
КЛ10 ААШв(3х120) 0,32 0,057 0,92 0,157 100 32,0 5,70 0,024 0,34 0,05
*МЭК - международная электротехническая комиссия.
Для определения возможности самозапуска АД проверялась достаточность с момента вращения АД для самозапуска, особенно при снижении или полном исчезновении напряжения, и оценивался нагрев АД, вызванный увеличением продолжительности самозапуска. При расчете самозапуска АД очень важно иметь выбег за время нарушения электроснабжения, напряжение и избыточный момент в начале самозапуска, время разгона и дополнительный нагрев АД. Допустимое время и скольжение к моменту самозапуска АД найдено путем численного интегрирования. Определение напряжения на АД производится на основании его схем замещения. Таким образом, в нормальном режиме все работающие АД работают с коэффициентом загрузки по активной мощности, которая показана в табл. 4. Все АД нагружены на одинаковые агрегаты с насосным моментом сопротивления. Все АД представлены Т-образной схемой замещения. Данные АД приведены в табл. 4. Обозначения в табл. 4: ином - номинальное напряжение, кВ; Рном -номинальная активная мощность, кВт; XРном - суммарная номинальная активная мощность, кВт; Эном - номинальная полная мощность, кВА; Х^ном - суммарная номинальная полная мощность, кВА; /ном - номинальный ток двигателя, А; кз - коэффициент загрузки двигателя; пс - частота вращения двигателя, об/мин; ^ф - коэффициент по активной
мощности; sinф - коэффициент по реактивной мощности; п - коэффициент полезного действия, %; /пуск//н0м - кратность пускового тока; М^/Мнсм - кратность максимального момента; Мтп/Мном - кратность минимального момента; Мпуск/Мном - кратность пускового момента; зтм - номинальное скольжение двигателя, %; Бкр - критическое скольжение двигателя, %.
АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ
За время перерыва питания или понижения напряжения, вызванных КЗ или другими причинами, АД тормозятся, и при восстановлении напряжения двигателя потребляемый ток существенно увеличивается. Это обусловливает понижение напряжения (провал) в системе СН и, в свою очередь, уменьшает электромагнитный момент АД. Без соответствующего расчета и глубины провала напряжения на выводах АД невозможно определить работоспособность АД, так как их частота вращения может не восстановиться, и устойчивость работы СН нарушается. Самозапуск АД должен быть осуществлен за время, которое допустимо по требованиям со стороны технологического процесса и по нагреву АД. Во время самозапуска АД в системе СН не должно быть глубоких провалов напряжения, которые могли бы привести к нарушению нормальной работы ЭС.
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(6):1063-1068
Таблица 4. Технические и расчетные данные низковольтных асинхронных двигателей Table 4. Technical and calculated data of low-voltage induction motors
Механизмы сливного насоса Сливной насос ТГ-7А КЭН-3В КЭН-6В КЭН-8В ПНТС-4 АМН ТГ7 ПМН ТГ7 ПЭН-7В МНС-7А
Тип асинхронного двигателя АО2-72-2У3 А3-315М-10У3 А3-315М-4Т3 А3-315М-10У3 А3-315М-10У3 АО2-71-2У3 АО2-71-2У3 АО2-71-2У3 АО2-92-2У3
ином, кВ 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4
Рном, кВт 30 75 200 75 75 22 22 22 100
ХРном, кВт 621
^ном, кВА 33 91 222 91 91 24 24 24 109
^ном, кВА 712
/ном, А 54 145 345 145 145 40 40 40 172
кз 0,81 0,82 0,82 0,82 0,82 0,81 0,81 0,81 0,82
Пс, об/мин 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
cosф 0,9 0,82 0,9 0,82 0,82 0,9 0,9 0,9 0,92
sinф 0,44 0,57 0,44 0,57 0,57 0,44 0,44 0,44 0,39
п, % 89 91 93 91 91 88 88 88 91,5
/пуск//ном 7,0 5,5 6,5 5,5 5,5 7,0 7,0 7,0 7,0
Мтах/Мном 2,2 2,0 1,9 2,0 2,0 2,2 2,2 2,2 2,2
Мтт/Мном 1,1 1,0 0,9 1,0 1,0 1,1 1,1 1,1 1,0
Мпуск/Мном 1,1 1,0 0,9 1,0 1,0 1,1 1,1 1,1 1,0
sном, % 3,0 3,0 2,5 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 1,8
вкр, % 12,5 12,5 10,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 8,5
В результате моделирования в программе ЕТАР определены значения показателей статической и динамической устойчивости СН ТЭС [20]. Как известно, главное отличие низковольтных АД от СД состоит в том, что АД зачастую управляются и контролируются с помощью контакторов (К) и магнитных пускателей (МП), имеющих свойство самопроизвольно отключаться (отпадать) при снижении напряжения на втягивающей катушке [5, 8, 10, 15].
Напряжение отпадания К и МП конкретно не регламентируется. Оно зависит от конструктивных особенностей этих аппаратов, состояния магнитной системы, регулировки контактной системы, натяжения пружин и меняется в достаточно широких пределах 0,600,35 от номинального и определяется по выражению:
и<ЗГП. Квоз UBTÜT '
(3)
где иотп. - напряжение отпадания К и МП; квоз - коэффициент возврата; ивтяг. - напряжение втягивания.
Расчет статической устойчивости. Под статической устойчивостью понимается способность возвращения к исходному поло-
жению энергетических систем после установившегося режима или малых возмущений режима, при которых изменения параметров очень малы по сравнению с их средними значениями. Очевидно, что статическая устойчивость системы нарушается, если напряжение сети снижается на 40%. Вероятно, такая ситуация объясняется переходом на пусковой участок механической характеристики всех АД. Графики изменения тока АД при снижении напряжения на 40%, т.е. когда ису = 0,4 ■ ином и 65%, т.е. ^су = 0,65 ■ Ц™ взяты от номинальной величины, представлены на рис. 2.
В результате моделирования в программном комплексе ЕТАР определено, что время статической устойчивости для системы СН ЭС составляет т0 = 30 мс. Очень заметно, что снижение напряжения в питающей сети приведет к увеличению токов статора и ротора АД, в то время на валу АД нагрузка не изменилась, что обусловливает дальнейшее снижение напряжения и возникновение резкого снижения напряжения в сети (провал напряжения) [8]. Очевидно, что (при изучении вопроса статической и механической характеристики) АД имеет только одну область устойчивой работы. Эта область находится на восходящей части характеристики между
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1053-1068
критическим скольжением ^1), и, естественно, является неустойчивой, как показано на рис. 2. Именно поэтому в таких условиях АД всегда работает на устойчивости своей характеристики. Как раз это приводит к скольжению меньше критического. Заметно, что при снижении напряжения или увеличения механического вращающего момента, как обычно, АД находится в критическом режиме.
Расчет динамической устойчивости. Под динамической устойчивостью подразумевается способность возвращения к исходному положению энергетических систем после установившегося режима работы и значительных возмущений, таких как короткое замыкание, отключение любого элемента энергетических систем и т.п.
Динамическая характеристика АД - это изменение скольжения при неожиданном изменении напряжения и других резких изменениях режима. При внезапном изменении напряжения в системе СН ЭС и ПС на зажимах АД чаще всего сформировывается небаланс активной мощности. Этот небаланс приводит к изменению скольжения и, естественно, дает информацию о степени устойчивости АД. Можно увидеть, что от величины скольжения его сопротивление изменяется. Такая зависимость изменяет потребляемые
двигателем реактивную и активную мощности. Упоминаем, что для АД, когда сопротивление при скольжении меньше критического, лучше использовать следующее уравнение:
г = г
'2 '2,0
U Xk ~Xk0 ■
(4)
Как показано на рис. 3, при отсутствии питания с продолжительностью т0 = 30 мс АД не переключается в пусковой режим, а через некоторое время обратно возвращается к нормальной работе, т.е. происходит самозапуск, так как АД управляется путем К и МП. В этом случае напряжения на шинах СН ЭС и ПС возрастают до необходимого уровня, что, в свою очередь, позволит АД вернуться в свое нормальное состояние, но это приводит к за-тянутости ПП, что негативно влияет на состояние АД. Модель показывает, что АД при отпадании контактов К и МП обладает абсолютной динамической устойчивостью, для этой модели считается аналогичной пуску АД.
На рис. 3 показан график изменения тока АД при динамической устойчивости. В момент выбега АД, как правило, является источником активной мощности. Из графиков видно, что ток в узле снижается не мгновенно, а постепенно. Ток в статоре АД после
1.4
-
- 3
< V2
-1— ч/ 1 1 1 1 -i-
I. С
Рис. 2. Ток асинхронного двигателя при разных напряжениях при статической устойчивости: 1 - Uoy = ином; 2 - Uoy = 0,4 ■ ином; 3 - иСу = 0,65 ■ ином Fig. 2. Current of induction motor at different voltages at static stability: 1 - Uss = Unom; 2 - Uss = 0.4 ■ Unom;
3 - Uss = 0.65 ■ Unom
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(6):1063-1068
Рис. 3. Ток асинхронного двигателя при разных напряжениях при динамической устойчивости: 1 - Uду = UHOm; 2 - Uду = 0,4 ■ UHOm; 3 - Uду = 0,65 ■ UHOm Fig. 3. Current of induction motor at different voltages at dynamic stability: 1 - Uds = Unom; 2 - Uds = 0.4 ■ Unom; 3 - Uds = 0.65 ■ Unom
отключения сетевого источника значительно снижается. При расчетах самозапусков АД СН ЭС целесообразно использовать эквивалентные АД, каждый из которых отражает поведение группы близких друг к другу агрегатов СН ЭС [18].
Необходимо подчеркнуть, что появление больших возмущений и параметров режима АД часто приводит к механическому моменту или к резкому изменению величины питающего напряжения. В этих случаях ход процесса самозапуска АД зависит от начальных больших, но не скачкообразных резких изменений токов в обмотках АД. В большинстве случаев влияют также инерционные свойства ротора, проявляющиеся при изменении скольжения. Эти оба фактора изменяют индуктивное и активное сопротивления в самом АД в динамическом периоде. В результате такого явления быстро проходят изменения активной мощности не по статической зависимости РАд (б), Рмех (б), а по более сложной динамической характеристике. При необходимости, при неожиданном набросе механического момента от Рмех А до Рмех Б и текущем его сбросе траектории перехода ротора, АД принимает участие по разным сторонам от статической характеристики. Видно, что при
таких случаях, а именно - снижении и сопутствующем повышении напряжения, динамические свойства АД, в свою очередь, проявляет в виде переходов по разным направлениям, которые показаны на рис. 3.
Граница динамической устойчивости для систем СН ЭС и ПС построена в зависимости от максимально допустимого времени отключения питания на шинах и от величины остаточного напряжения и представлена на рис. 4.
При использовании защиты минимального напряжения, последовательно отключающей отдельные группы АД (см. рис. 4), рекомендуется следующее: первой ступенью отключать неответственные электроприемники; второй ступенью - двигатели парных механизмов технологического резерва; третьей ступенью - остальную нагрузку узла. Рассматриваемая граница (см. рис. 4) используется при полном анализе устойчивости узлов электрической нагрузки СН ЭС и ПС; выборе параметров защиты минимального напряжения, в состав которой входит фильтр симметричных составляющих, многофункциональное программируемое реле; разработке и освоении новых средств систем защиты и автоматики.
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1053-1068
Рис. 4. Граница динамической устойчивости Fig. 4. Dynamic stability margin
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В последнее время постоянно увеличивается мощность СН ЭС и ПС, а также растет мощность АД. Для обеспечения надежности данной системы очень важно исследовать статические и динамические характеристики их двигателя. Наряду с этим необходимо изучить пусковые характеристики АД в период пуска и в момент выбега и самозапуска, естественно, после кратковременного или аварийного отключения ЭЭ или провала напряжения до некоторого остаточного значения напряжения. Одной из приоритетных задач стабильной работы ЭУ СН ЭС и ПС является обеспечение электроснабжения как
основных приемников ЭЭ, так и самой ЭС (котлы, турбины, генераторы), в том числе и цехового оборудования. Поскольку эти агрегаты являются приемниками 1 категории по надежности электроснабжения, то следует уделить внимание восстановлению работы этих агрегатов в послеаварийном режиме, особенно определить места с худшими показателями устойчивости АД СН ЭС и ПС. Своевременное выявление поврежденных участков схемы считается наилучшим условием обеспечения технологической защиты. Изучение основных кривых параметров АД, которые зависят от времени, позволит оценить высокую эффективность разработанной
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1053-1068
методики по сравнению с упрощенной методикой расчета устойчивости. Выбор уставок и выдержек времени для РЗиА, а также согласование с уставками и выдержками времени технологических защит в первую очередь позволит обеспечить итоговую успешность самозапуска АД.
Еще одной из приоритетных задач исследования устойчивости механизмов СН ЭС и ПС считается разработка различных методов расчета оценки успешности самозапуска агрегатов СН ЭС и ПС, которые основываются на решении системы дифференциальных уравнений работы АД, питающихся от общих шин. Проведен анализ устойчивости механизмов СН ЭС и ПС на основе ранее полученной методики расчета моментно-скоростной характеристики. Также получены статическая и динамическая устойчивости, в которых определено время выбега АД. Данная модель дает возможность судить об успешности самозапуска агрегатов СН ЭС и ПС. Уточнение уравнений дает возможность снизить погрешность определения времени выбега механизмов и агрегатов СН. Данная методика интегрирована в программное обеспечение ЕТАР, где проведен анализ самозапуска АД СН ЭС и ПС.
На основании приведенных исследований и моделирования в программном комплексе ЕТАР разработаны следующие рекомендации:
1. Решающее значение для увеличения точности моделирования самозапуска в программе ЕТАР имеет достоверность исходных данных. Необходимо совершенствовать ме-
тодику определения параметров электрических машин и механизмов опытным путем с целью получения достоверной информации об оборудовании СН, если нет достоверных исходных данных.
2. Если допустить, что К и МП отрегулированы так, что напряжение их отпадания составляет и < 0,45 ■ ином, то это неприемлемо, особенно для производства с «непрерывными технологическими процессами». После восстановления напряжения в большинстве случаев К и МП включаются дежурным персоналом, что делает невозможным самозапуск АД.
3. Расчет с помощью программы ЕТАР самозапуска АД позволяет исследовать поведение оборудования при таких условиях, когда натурные испытания проводить небезопасно для оборудования (большие перерывы питания на нагруженном блоке).
4. Продолжительность самозапуска АД во многом зависит от особенностей АД, механизмов, типа котлов и видов топлива, а также от схем электроснабжения АД, в связи с этим обобщить данный материал для всех блоков не представляется возможным. Необходима расчетно-экспериментальная проверка обеспечения самозапуска АД СН 0,4 кВ для каждой ЭС отдельно.
5. Предлагаемый метод расчета самозапуска АД рекомендуется использовать для оценки поведения АД при одиночном или групповом самозапуске на стадии проектирования и эксплуатации электроприводов СН.
Библиографический список
1. Стыскин А.В., Уразбахтина Н.Г. Моделирование и анализ возможности самозапуска асинхронных двигателей собственных нужд // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2017. Т. 13. № 1. С. 43-49.
2. Mazurenko L.I., Vasyliv K.M., Dzhura O.V. Mathematical model and working regimes of induction motors operating within thermal power stations // Tekhnichna elektro-dynamika. 2018. No. 4. P. 79-83. https://doi.org/10.15407/techned2018.04.079
3. Пузаткин Р.А., Гоппе Г.Г., Павлов В.Е. Сравнительная оценка условий самозапуска электроприводов технологической установки при двух вариантах математической модели асинхронного двигателя // Вестник
Иркутского государственного технического университета. 2010. 5. C. 249-255.
4. Zheng Fan, Sun Shuqin, Zhou Lei, Liu Wenping, Wang Jian, Han Liang. Study on Large Asynchronous Motor Starting Check for Auxiliary Power System // 2010 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference. 2010. https://doi.org/10.1109/APPEEC.2010.5448843
5. Георгиади В.Х., Курбангалиев У.К., Соколов В.Л., Церазов А.Л. Анализ методов расчета режимов самозапуска электродвигателей собственных нужд электростанций // Электрические станции. 1987. № 5. С. 31-34.
6. Syvokobylenko V.F., Tkachenko S.N. The mathematical model of an induction machine in terms of the skin
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020'24(5):1053-1068
effect in the rotor and the saturation of magnetic circuits // X International Conference on Electrical Power Drive Systems. 2018.
https://doi.org/10.1109/ICEPDS.2018.8571608
7. Георгиади В.Х. Об оценке успешности самозапуска электроприводов СН ЭС по назначению начального напряжения // Электрические станции. 1987. № 3. С. 48-52.
8. Маджидов А.Ш., Гусев Ю.П. Влияние провалов напряжения на работу асинхронных двигателей // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: тез. докл. XXIV Междунар. науч.-техн. конф. студ. и асп. (г. Москва, 15-16 марта 2018 г.). М.: Изд-во «Радуга», 2018. С. 1041.
9. Boglietti A., Cavagnino A., Ferraris L., Lazzari M. Induction motor equivalent circuit including the stray load losses in the machine power balance // IEEE Transactions on Energy Conversion. 2008. Vol. 23. Issue 3. Р. 796-803. https://doi.org/10.1109/TEC.2008.921467
10. Маджидов А.Ш. Самозапуск асинхронных двигателей агрегатов собственных нужд ТЭЦ // Информационные технологии, энергетика и экономика: сб. тр. XVI Междунар. науч.-техн. конф. студ. и асп. (г. Смоленск, 25-26 апреля 2019 г.). Смоленск, 2019. Т. 1. С. 40-43.
11. Pedra J. On the Determination of induction motor parameters from manufacturer data for electromagnetic transient programs // IEEE Transactions on Power Systems. 2008. Vol. 23. Issue 4. 1709-1718. https://doi.org/10.1109/TPWRS.2008.2002293
12. Маджидов А.Ш., Гусев Ю.П. Влияние провалов напряжения на работу агрегатов собственных нужд ТЭЦ // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: тез. докл. XXV Междунар. науч.-техн. конф. студ. и асп. (г. Москва, 14-15 марта 2019 г.). М.: Изд-во «Радуга», 2019. С. 981.
13. Sivokobylenko V.F. Improvement of a double-circuit equivalent circuit of the deep-slot induction motors // Tekhnichna elektrodynamika. 2016. No. 3. P. 48-54.
https://doi.org/10.15407/techned2016.03.048
14. Boglietti A., Cavagnino A., Ferraris L., Lazzari M. Induction motor equivalent circuit including the stray load losses in the machine power balance // IECON 2007 -33rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 2007. https://doi.org/10.1109/IEC0N.2007.4459901
15. Славутский А.Л. Моделирование режима выбега и самозапуска асинхронного двигателя в составе узла комплексной нагрузки // Вестник Чувашского университета. Электротехника и энергетика. 2018. № 3. С. 132-138.
16. Жилин Б.В. Управление выбегом электродвигателей для обеспечения успешного самозапуска // Известия Тульского государственного университета. Серия: Технические науки. 2019. № 11. С. 110-115.
17. Пакирдинов Р.Р., Осмонов А.А., Амиров Н.А., Ко-зубаев К.Б. Исследование приводов собственных нужд электрических станций на самозапуск при работе АВР // Известия Ошского технологического университета. 2019. № 1. С. 144-150.
18. Маджидов А.Ш., Гусев Ю.П. Метод эквивалентиро-вания асинхронных двигателей для расчетов тока короткого замыкания в системе собственных нужд // Вестник Чувашского университета. Электротехника и энергетика. 2020. № 3. С. 102-115. https://doi.org/10.47026/1810-1909-2020-3-102-115
19. ОАО «Душанбинская ТЭЦ» // ОАХК «Барки Точик» [Электронный ресурс]. URL: http://www.barqitojik.tj/about/dependents/generation/256/1 96292/ (16.06.2020).
20. Гусев Ю.П., Каюмов А.Г., Маджидов А.Ш. Современные программные комплексы для расчета коротких замыканий // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2020. № 7. [Электронный ресурс]. URL: https://panor.ru/articles/sovremennye-programmnye-kompleksy-dlya-rascheta-korotkikh-zamykaniy/44660.html (16.06.2020).
References
1. Styskin AV, Urazbahtina NG. Modeling and analysis of opportunities self induction motors own needs. El-ektrotekhnicheskie i informacionnye kompleksy i sistemy = Electrical Facilities and Systems. 2017;13(1 ):43—49. (In Russ.)
2. Mazurenko LI, Vasyliv KM, Dzhura OV. Mathematical model and working regimes of induction motors operating within thermal power stations. Tekhnichna elektrodynamika = Tekhnichna elektrodynamika. 2018;4:79-83. https://doi.org/10.15407/techned2018.04.079
3. Puzatkin RA, Goppe GG, Pavlov VE. Comparative evaluation of self-starting conditions of technological plant electric drives in two variants of the mathematical model of an induction motor. Vestnik Irkutskogo gosudarstven-nogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2010;5:249-255. (In Russ.)
4. Zheng Fan, Sun Shuqin, Zhou Lei, Liu Wenping, Wang Jian, Han Liang. Study on large asynchronous motor starting check for auxiliary power system. In: 2010 Asia-Pacific
Power and Energy Engineering Conference. 2010. https://doi.org/10.1109/APPEEC.2010.5448843
5. Georgiadi VKh, Kurbangaliev UK, Sokolov VL. Analysis of calculation methods of self-starting modes for power plant auxiliary need motors. Elektricheskie stantsii. 1987;5:31-34. (In Russ.)
6. Syvokobylenko VF, Tkachenko SN. The mathematical model of an induction machine in terms of the skin effect in the rotor and the saturation of magnetic circuits. In: X International Conference on Electrical Power Drive Systems. 2018. https://doi.org/10.1109/ICEPDS.2018.8571608
7. Georgiadi VKh. On self-start success assessment of power plant auxiliary need electric drive by initial voltage setting. Elektricheskie stantsii. 1987;3:48-52. (In Russ.)
8. Madzhidov ASh, Gusev YuP. Power fail effects on induction motor operation. In: Radioelektronika, el-ektrotehnika i energetika: tezisy dokladov XXIV mezhdu-narodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii studentov i
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020;24(5):1053-1068
aspirantov = Radioelectronics, electrical engineering and power engineering: abstracts of the reports of XXIV International scientific and technical conference of students and postgraduates. 15-16 March 2018, Moscow. M.: Raduga; 2018, p. 1041. (In Russ.)
9. Boglietti A, Cavagnino A, Ferraris L, Lazzari M. Induction motor equivalent circuit including the stray load losses in the machine power balance. IEEE Transactions on Energy Conversion. 2008;23(3):796-803. https://doi.org/10.1109/TEC.2008.921467
10. Madzhidov ASh. Self-start of induction motors of CHPP own need units. In: Informatsionnye tekhnologii, energetika i ekonomika: sbornik trudov XVI mezhdu-narodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii studentov i aspirantov = Information technologies, power engineering and economy: Collected papers of XVI international scientific and technical conference of students and postgraduates. 25-26 April 2019, Smolensk. Smolensk: National Research University; 2019, vol. 1, p. 40-43. (In Russ.)
11. Pedra J. On the Determination of induction motor parameters from manufacturer data for electromagnetic transient programs. IEEE Transactions on Power Systems. 2008;23(4):1709-1718. https://doi.org/10.1109/TPWRS.2008.2002293
12. Madzhidov ASh, Gusev YuP. Influence of voltage dips on the operation of CHPP auxiliary need units. In: Radi-oelektronika, elektrotehnika i energetika: tezisy dokladov XXV mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii studentov i aspirantov = Radioelectronics, electrical engineering and power engineering: abstracts of the reports of XXV International scientific and technical conference of students and postgraduates. 14-15 March 2019, Moscow. M.: Raduga; 2019, p. 981. (In Russ.)
13. Sivokobylenko VF. Improvement of a double-circuit equivalent circuit of the deep-slot induction motors. Tekhnichna elektrodynamika. 2016;3:48-54. https://doi.org/10.15407/techned2016.03.048
14. Boglietti A, Cavagnino A, Ferraris L, Lazzari M. Induc-
Критерии авторства
Маджидов А.Ш. получил и оформил научные результаты и несет ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРЕ
Маджидов Абдулло Шарифхуджаевич,
аспирант,
Национальный исследовательский университет "Московский энергетический институт", 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, 14, Россия; !"■■■".! e-mail: [email protected]
tion motor equivalent circuit including the stray load losses in the machine power balance. In: IECON 2007 - 33rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 2007. https://doi.org/10.1109/IECON.2007.4459901
15. Slavutskiy A. Simulation of the running-out mode and self-starting of induction motor in the complex load node. Vestnik Chuvashskogo universiteta. Elektrotekhnika i energetika = Vestnik Chuvashskogo universiteta. Electrical Technology and Power Engineering. 2018;3:132-138. (In Russ.)
16. Zhilin BV. Electric motor control for ensuring a successful self-entry. Izvestiya Tul'skogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya: Tekhnicheskie nauki = Izvestiya Tula State University. Series: Technical Science. 2019;11:110-115. (In Russ.)
17. Pakirdinov RR, Osmonov AA, Amirov NA, Kozubaev KB. Investigation of the drives of their own needs of power stations for self-starting when the automatic input reserve is working. Izvestiya Oshskogo Tekhnologicheskogo Universiteta. 2019;1:144-150.
18. Majidov ASh, Gusev YuP. Method of asynchronous engines equivalency for calculating short circuit current in a system of balance-of-plant needs. Vestnik Chuvash-skogo universiteta. Elektrotekhnika i energetika = Vestnik Chuvashskogo universiteta. Electrical Technology and Power Engineering. 2020;3:102-115. (In Russ.) https://doi.org/10.47026/1810-1909-2020-3-102-115
19. Dushanbe CHP OJSC. OAHK "Barki Tochik". Available from: http://www.barqitojik.tj/about/dependents/generation/256/1 96292/ [Accessed 16th June 2020].
20. Gusev YuP, Kayumov AG, Majidov ASh. Modern software systems for calculating short circuits. Elektroobo-rudovanie: ekspluataciya i remont. 2020;7. Available from: https://panor.ru/articles/sovremennye-programmnye-kompleksy-dlya-rascheta-korotkikh-zamykaniyM4660.html [Accessed 16th June 2020]. (In Russ.)
Authorship criteria
Majidov A.Sh. received and formalized the scientific results and bears the responsibility for plagiarism.
Conflict of interests
The author declares that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.
The final manuscript has been read and approved by the author.
INFORMATION ABOUT THE AUTHOR
Abdullo Sh. Majidov,
Postgraduate Student,
National Research University "Moscow Power Engineering Institute",
14, Krasnokazarmennaya St., Moscow 111250, Russia; !"■■■".! e-mail: [email protected]
ВЕСТНИК ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 2020'24(5):1053-1068
