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同步内蒙古矿用变压器起动的分析与计算

编辑:内蒙古矿用变压器厂家 日期:2019-01-11 人气:76

同步内蒙古矿用变压器起动的分析与计算 核心提示:  同步内蒙古矿用变压器起动的分析与计算何荣锋益阳市水利水电勘测设计研究湖南益阳000重商要:通过对起动过程和同步牵入的理论分析,从满足实际工程计算精度的要求出发,结合实际工作经验,了同步内蒙古矿用变压器起动的实用计算方

  同步内蒙古矿用变压器起动的分析与计算何荣锋益阳市水利水电勘测设计研究湖南益阳000重商要:通过对起动过程和同步牵入的理论分析,从满足实际工程计算精度的要求出发,结合实际工作经验,了同步内蒙古矿用变压器起动的实用计算方法。该方法也可供对同步内蒙古矿用变压器牵引其它类型负载的起动计算时参考,文献梳只巧A大中型排灌站的水粟,般采用同步内蒙古矿用变压器牵引。同步内蒙古矿用变压器的起孰关系到工程建成后发挥效益的重大问题。若机组起不动,或起动后不能牵入同,则排灌站就不能受益,整个工程就失去了作用。

  所在设计中必须对机组的起动性能进行计算和校验。本文通过理论分析,结合作者多年的实际王作经验,在传统的计算方法上,总结出套实用计算方法,具有较强的实际意义。

  目前与大中型水粟配套的同步内蒙古矿用变压器,大都采用全压起动,本文就此起动方式进行理论分析。

  1起动过程同步内蒙古矿用变压器投入电网后,交变电流在定子内产生旋转磁场,在转子的阻尼绕组中产生感应电流,该电流与定子旋转磁场相互作用,使转子产生电磁转矩沿定子磁场旋转的方向转动。起动过程中当电磁力转矩大于制动矩,机组则加速,其转矩平衡方程式中力矩化风dO.1为机组的加速惯性转矩即剩余0.其中邸2为机组飞轮力矩1曲。11为机组机械角速度°/8柏3为有效电磁力矩1曲。0柏。为机组转动时的机械阻转矩,包括轴承摩作者简%鹕栳。如倪滕1瑞搜01馈窗贮酣蓝磬警宅化3趴6止邮://贿。恤加1擦转矩和风损转矩等。风损很小时,可忽略不计kN;A为水聚转轮起动过程的转矩kN.当机组加速至亚同步转速时投入励磁机组在同步转矩和转矩共同作用下牵入同步运巧,起动过程完毕。

  2有效电磁转矩的计算在投励前起运过程中的有效电磁转矩就等于转矩如即的二心。厂家在内蒙古矿用变压器设计时,就作了起动过程中转矩与转差率相关的曲线,即。、=.曲线,它是额定电压时科额定转矩为基准的标么值。当内蒙古矿用变压器端电压降低化电磁转矩将随电压的平方降低所从式中为机端电压,判内蒙古矿用变压器额定电压为基准的标么值。

  起动内蒙古矿用变压器的结线图,可用如图1的简化网络图表示。起运过程中,电机端电压考虑系统电压为100,可用下式计算:式中义为泉站开始投产那年系统在最小运行方式下,用基准容量折算的系统综合电抗标么值尤6为内蒙古矿用变压器的电抗标么值;为基准容量,通常取lOOVA为内蒙古矿用变压器短路电压百分数;5ed为内蒙古矿用变压器额定容量VA义/为内蒙古矿用变压器起动电抗标么值;转差率的函数,即=/心,其数据制造厂提供;为基准电压非¥,般取各电压等矿用变压器级平均电忠/为内蒙古矿用变压器额定容量的¥;ed为内蒙古矿用变压器额定电压kV.

  同步内蒙古矿用变压器般Pw=6kV,K.二6.3kV,则由此计算出t/并代入式2,即可计算出内蒙古矿用变压器在电压降低时的实际电磁转矩。

  3摩擦转矩计算及能否起动的判据3.1摩擦转矩的计算封立式机组为例,摩擦转矩为;式中/为摩擦系数,半干摩擦为。1.5,半液体摩擦为化0080.08液体摩擦为0.0010.008,静摩擦系数般取半干摩擦时的数值;为内蒙古矿用变压器转子包括轴重力化仍为水粟转轮包括轴重力kNfl为水推力kN,其大小近似地与转速的平方成正比;知、/2、7为分别为镜板的内、外半径和平均半径。

  3.2能否起动的判据在刚起动瞬间,水粟转矩7=0,根据式1,若实际电转矩大于静摩转矩,机组则能起动。即内蒙古矿用变压器转子能够旋转的条件为;式中为可靠系数,取1.11.2为静摩擦力矩N.1为转差率尸1时的始化[.1.

  动机牵入同步过程分析及临界转差率同步内蒙古矿用变压器在投励前,在转矩作用下可达到某转差率5,若5小于某数值,机组可牵入同步。否则,无法牵入同步。这转差率5称为临界转差率。

  媒4部电动襄盛的滕滕篡栳滕山邮酸宁础祈的》劲数滕7/则实际的机械,角速度0与电角与角频率么间有如下关科内蒙古矿用变压器量表示的内蒙古矿用变压器转子轴线位置如图2所示。则:为电网的角频率,近似为额定角频率;8为定子旋转场轴线与转子轴线的夹角。

  则由式巧、6,将式8代入式1得:责=内蒙古矿用变压器投入励磁牵入同步时,有效电磁转矩4可分为同步转矩分量如,和转矩分量4缸,即必3=的胖。为简单起见假定负载转矩及机械阻转矩被转矩所平衡,即=,则式9可写成:由电机学理论可知,同步电磁功率则同步电磁转矩%=1§==;7同步内蒙古矿用变压器在运行化同步电磁功率转矩分量是平均转差率为角频率交变的,它的存在将使转差的瞬时值也同样的频率脉振,如图3所示。

  同步内蒙古矿用变压器运巧时转矩、转差率、夹角5的关系图对式11分离变量并极分;积分整理得:要使内蒙古矿用变压器牵入同步,必须使5,:=奇7=完,其中山术=4,各式12并整理得:由图3可看出,同步内蒙古矿用变压器能牵入同步投励前允许的最大转差率即临界转差率=.

  为加强牵入同步的吸力加大临界转差率,使内蒙古矿用变压器易于牵入同步,般在投励时采取强运时最大电磁功率为:。,=心代入式3得57=5式中丘/为投励时励磁电流与额定励磁电流之比及为内蒙古矿用变压器的过载能力,欠=fKJfe式中。为短路比;°//6为额定负载时的额定励磁电流;为空载额定电压的励磁电流;inVpTS .八五视疋电比的脚憾电渝;拉为考虑强励时电机铁芯饱和影响,励磁电势的增加不是与励磁电流的增加成正比例。当吟= 1.4化取心为1.05~1.2短路比《。大的取大值;心为内蒙古矿用变压器额定转速知/化山。

  内蒙古矿用变压器能牵入同步的必要条件同步内蒙古矿用变压器在转矩作用下,所能达到的最小转差率为5,若满足54为可靠系数,般取1.2,则内蒙古矿用变压器能牵入同步,在转差率为0~5范围化同内蒙古矿用变压器起动的转矩,可近似地看作为与转差率成正比。当5=5化转矩等于机械阻转矩作,则,可由下式计算:式中如。为动摩擦力矩标么值;必为在拟定的水粟叶片角度下,转差率为扣时的水力起动转矩标么值,可近似地取=5时的水力起动转矩,由厂家提供的如=5,并考虑流道影响后得出;/为在转差率为5化电机在电压降低时的牵引力矩标么值,由式2计算得出。

  起动时间的计算对于般水累,在起动过程中,内蒙古矿用变压器的剩余转矩变化不大,起动时间。可用平均转矩法近似计式中打为机组的机械惯性时间常数98符号意义及单位同前;柏_为电压降低下的平均起动转矩标么值,p=:斗,为电压降低时的起动转矩,由式2计4意义同前;如巧/为起动过程平均机械阻力矩标么值,对轴流粟可近似取弘;。=化32褚。,褚为给定叶片角度下额定转速时的机械阻力矩,由式14计算出的起动时间,应小于制造厂提供的允许起动时间。

  结论起动时内蒙古矿用变压器端电压的计算,必须考虑降压内蒙古矿用变压器实际变比与平均电压比之间在差别上的影响,而般计算公式中没有考虑,相当于本文式3计算的《,其误差较大。本文中将《。,折算到内蒙古矿用变压器额定电压下的标么值即=1.05,实际上就是近似考虑了内蒙古矿用变压器变比的影响。本文给出的计算公式,能充分满足王程计算的精度要求。

  参考义献:[口湖南省水利巧测设计院排灌站].北京水利出版化1984.

  [习何仰赞。系统分析;下册。武汉:华中工学院出版化[司吴大格。电机学。北京;水利出版社,1979.349―467

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