Режимы работы пусковой аппаратуры в системе электроснабжения с электродвигательной нагрузкой

• Автор: Губенков, Александр Вячеславович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 134 с. : ил.

1. ОБЗОР И АНАЛИЗ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПУСКОВОЙ АППАРАТУРЫ В
СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ
1.1. Проблемы исследования режимов работы пусковой аппаратуры в системе электроснабжения с электродвигательной нагрузкой
1.2. Способы и методы анализа режимов работы пусковой аппаратуры
в системе электроснабжения
1.3. Обзор программного обеспечения инструментального моделирования пусковой аппаратуры
1.4. Выводы по главе и постановка задач исследования
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОДИНОЧНОГО АСИНХРОННОГО
ДВИГАТЕЛЯ С КАБЕЛЕМ И ПУСКАТЕЛЕМ В СТАТОРНОЙ ЦЕПИ
2.1. Выбор математической модели асинхронного двигателя
2.2. Выбор математической модели пускателя
2.3. Синтез математической модели комплекса асинхронный двигатель
- кабель - пускатель - кабель
2.3.1. Синтез двухфазной математической модели асинхронный двигатель - кабель - пускатель - кабель
2.3.2. Моделирование защиты минимального напряжения
2.3.3. Синтез трёхфазной модели
2.3.4. Моделирование пускового режима электродвигателя с учётом неодновременности касания главных контактов контактора
2.3.5. Выявление зависимостей работы трёхфазной модели
2.4. Учёт межфазной емкости сети
2.5. Результаты и выводы по главе
3. МОДЕЛЬ ТИПОВОГО МОДУЛЯ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С
УЧЁТОМ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПУСКОВОЙ АППАРАТУРЫ

3.1. Математическая модель асинхронного двигателя в типовом электромеханическом модуле с учётом асимметрии нагрузки
3.2. Математическое описание пускателя в типовом
электромеханическом модуле с учётом сопротивления
электрической дуги, возникающей в межконтактном промежутке
4. РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОГРАММНО - ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
МОДЕЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ПУСКОВОЙ АППАРАТУРЫ
4.1. Интерфейс программы
4.2. Работа со справочниками
4.3. Расчёт схемы и просмотр результатов
4.4. Выявление зависимостей
4.5. Построение поверхностей на основе семейства динамических характеристик
4.6. Результаты и выводы по главе
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ ВЛИЯЮЩИХ НА ВРЕМЯ
ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОМПЛЕКСА АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ -КАБЕЛЬ - ПУСКАТЕЛЬ - КАБЕЛЬ
5.1. Перерыв питания с последующим восстановлением системы
5.2. Выводы и рекомендации по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
Список литературы

Актуальность работы.
Структура системы электроснабжения [2] с электродвигательной нагрузкой, например очистного участка угольной шахты [64], включает в себя три основных компонента: питающий трансформатор, коммутационную аппаратуру и кабельные линии. Коммутационная аппаратура (КА) - это компонент, который позволяет формировать структуру сети, производить включение или отключение нагрузки, управляя при этом ее состоянием.
Исключая аварийные ситуации в шахтной системе электроснабжения (СЭС) можно отметить, что стабильность электроснабжения приемников электрической энергии напрямую зависит от надёжности пусковой аппаратуры (ПА), которая определяется режимами работы этой аппаратуры в системе электроснабжения с электродвигательной нагрузкой. Необходимо отметить, что в шахтной СЭС основные приёмники электрической энергии - это асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором (АД).
Известно, что режимы работы и характеристики АД, получающего питание через протяженную кабельную сеть, существенно отличаются от режимов работы и характеристик АД без кабеля [43,45,76, 78].
Наличие кабельной сети в наибольшей степени влияет на состояние АД в режимах, сопровождающихся значительными величинами токов электродвигателей. Примером такого режима работы может послужить пуск АД. Значительные величины пусковых токов обеспечивают рост падения напряжения на участке кабельной сети от силового трансформатора до электродвигателя и изменение уровней напряжения, как на статоре АД, так и на компонентах СЭС со всеми вытекающими отсюда последствиями. Процессы, происходящие в таких электротехнических комплексах, состоящих из
(2.5) уравнением (2.17) и дополним модель асинхронного двигателя основным уравнением движения электропривода. В результате получим общую систему уравнений (2.18) модели в соответствии со схемой на рисунке 2.13.
В полученной системе уравнений первые 5 уравнений описывают динамику в асинхронной машине, последующие 3 уравнения позволяют получить динамические характеристики электромагнита, а последние 2 функции К-куИ^ку- в системе уравнений являются связующим звеном между динамическими процессами в асинхронной машине и в электромагните контактора. Данная модель позволяет рассчитать динамические характеристики комплекса АДКПК с учётом изменения положения якоря х*, в зависимости от минимально допустимого напряжения питания обмотки контактора итіп.

ФГШ-Т!

(2.18)
<&_ Ре1^х!а)+Рт ~РтИ

РрНдіІ + ф^-?,)2©2]
0.001 еслихш<хтіт
З/о2^^-^)2©2 +$и(2ф-(рУ
і, еслш,« >хт1ге
РаЯд[і+<2#-^)202]
0,еслгссй<хтіп,
3(іО(У0)2[2(2^-^)2©2 +5Іі<2^-^)2 -(24-^Мф-2хр^
еспш^х^ іп.