Задача 5. Узел нагрузки, представленный эквивалентным асинхронным двигателем, питается от шин мощной системы через скомпенсированную емкостью одноцепную ЛЭП

Узел нагрузки, представленный эквивалентным асинхронным двигателем, питается от шин мощной системы через скомпенсированную емкостью одноцепную ЛЭП (рис.9.32.).

Параметры ЛЭП: U=11кВ; ; ; .

Параметры трансформатора: ; ; . Параметры двигателя: ; ; ; Т=200 рад.

Напряжение на шинах системы . Базисными величинами являются мощность и напряжение .

Рис.9.32.К задаче 5

Решение. Составляем уравнение границы самовозбуждения асинхронного двигателя:

где - угловая скорость ротора, равная 0, 2; - частота свободных колебаний;

; ;

; ;

В координатах , граница зоны самовозбуждения представляет собой полуокружность радиусом:

и с центром на оси ординат на расстоянии от начала координат равным

; .

Эта зона изображена на рис.9.32 (кривая 1).

Для определения возможности самовозбуждения асинхронного двигателя нанесем на рис.9.32 характеристику внешней сети, описываемую уравнениями

; ;

; .

Изменяя () от 0 до 1, рассчитываем эту характеристику (табл.9.5.) и строим ее на рис.9.32 (кривая 2).

Пересечение характеристики внешней сети и границы зоны самовозбуждения двигателя возможно при (точка а; ) и (точка b; ).

Таблица 9.8. Результаты расчета характеристики внешней сети

Аргумент	Функция
		0, 9	0, 8	0, 7	0, 6	0, 5	0, 4	0, 3	0, 25
	0, 1	0, 11	0, 13	0, 14	0, 17	0, 2	0, 25	0, 33	0, 4
		0, 81	0, 64	0, 49	0, 36	0, 25	0, 16	0, 09	0, 06
	0, 15	0, 185	0, 23	0, 36	0, 42	0, 6	0, 94	1, 67	2, 4

Чтобы решить вопрос о возможности самовозбуждения асинхронного двигателя, надо найти частоту свободных колебаний . Это можно сделать, рассмотрев условия резонанса в схеме (рис.9.32.) при представлении двигателя его частотными характеристиками.

Условиям резонанса соответствует уравнение:

Для точки b имеем

В точке а частота свободных колебаний . Поскольку угловая скорость двигателя , действительное значение в рассматриваемых условиях больше чем разность частот (0, 337 и 0> 0, 263), при которой возможно возникновение самовозбуждения асинхронного двигателя.

Контрольные вопросы

1. Какие расчетные модели узла нагрузки используются для анализа его статической устойчивости?

2. По каким критериям может быть замещена расчетная модель узла нагруз­ки?

3. Как влияют параметры электрической сети на критические показатели, характеризующие устойчивость электродвигателей?

4. Каково влияние АРВ синхронных двигателей на условия их статической устойчивости?

5. Как изменится устойчивость узла с асинхронной нагрузкой при компен­сации ее реактивной составляющей статическими конденсаторами и синхронными компенсаторами?

6. Что представляют собой статические характеристики узла комплексной нагрузки?

7. Какова суть понятия регулирующего эффекта нагрузки?

8. Что такое лавина напряжения и каковы причины ее возникновения?

9. По каким критериям оценивается статическая устойчивость узла комплекс­ной нагрузки?

10. Каковы основные причины возникновения резких изменений режимов в узлах СЭС?

11. В чем особенность методики исследования переходного процесса в узле нагрузки при резких изменениях режима его работы?

12. Как влияет резкое снижение напряжения в точке питания на устойчивость синхронного двигателя?

13. Как протекает переходный процесс в синхронном двигателе при резком увеличены нагрузки на его валу?

14. Как определяется допустимое время наброса нагрузки на синхронный двигатель?

15. В чем заключается расчет устойчивости асинхронного двигателя при набросах нагрузки?

16. Каковы особенности расчета пускового режима синхронного и асинхрон­ного двигателей?

17. Что такое самозапуск электродвигателей и с какой целью он предусматривается?

18. Какие параметры необходимо определять для проверки самозапуска электродвигателей?

19. В чем заключается расчет самозапуска синхронных и асинхронных двигателей?

20. Какие причины самовозбуждения асинхронных двигателей при компенсации реактивной мощности?

21. Каковы последствия самовозбуждения электродвигателей