Главная страница
Навигация по странице:

  • Составление отчета

  • Цель работы

  • 4.1.1 Подготовка к лабораторной работе

    		•

    Методичка электромагнитные переходные процессы. В. Я. Горячев Электромагнитные


    Скачать 1.72 Mb.
    НазваниеВ. Я. Горячев Электромагнитные
    АнкорМетодичка электромагнитные переходные процессы
    Дата07.05.2022
    Размер1.72 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаelektromagnitnye_perehodnye_prc_laboratornye_raboty_1 (1)-1.doc
    ТипПрактикум
    #516117
    страница4 из 10
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

    3.1.3 Обработка экспериментальных данных

    Обработка данных заключается в следующем:

    – Проанализировать графики изменения токов и напряжений, полу­ченные с помощью осциллографов при трехфазном коротком замыкании на шинах генератора. Определить токи статорной обмотки после на­ру­шения режима работы. Сравнить полученные значения с результата­ми предварительных расчетов. Не следует забывать о том, что мгновен­ное значение тока статора при нарушении нормального режима рабо­ты содержит свободную составляющую. Сделать выводы.

    – Проанализировать график изменения напряжения на шинах ге­нератора при трехфазном коротком замыкании. Сделать выводы.

    – Построить графики зависимости токов трехфазного короткого за­мыкания от относительного значения сопротивления. Пояснить по­ве­дение графика и сделать выводы.

    – Прокомментировать нарушение режима работы генератора при изменении длительности короткого замыкания. Увязать это явление с требованиями к параметрам элементов релейной защиты электроэнергетических систем.

    – На основании проведенных экспериментов определить влияние механической постоянной времени ротора на устойчивость работы генератора. Сделать выводы.

        1. Составление отчета

    Отчет по лабораторной работе должен содержать:

    а) титульный лист стандартной формы;

    б) цель работы;

    в) схему и параметры системы передачи электрической энергии;

    г) краткое содержание рабочего задания;

    д) полное содержание предварительного расчета параметров исследуемой электрической цепи с соответствующими схемами и пояснениями;

    е) пояснение принципа составления модели электрической цепи;

    ж) полное содержание результатов экспериментальной части с графиками и таблицами данных;

    з) анализ результатов предварительного расчета и результатов эксперимента;

    и) выводы, сделанные по результатам выполнения лабораторной работы.

      1.  Описание модели и рекомендации по выполнению
        лабораторной работы

    Для исследования переходных процессов в генераторе, энергия которого передается через простейшую систему в магистральную ли­нию, составлена модель, состоящая из генератора, трансформатора, линии электропередачи, второго трансформатора и сети. Для обеспечения нормальной работы модели к шинам генератора подключена небольшая нагрузка Charge, которая не оказывает влияния на работу всей системы передачи электрической энергии. На вход блока, модели­рующего генератор, подается механическая энергия с мощностью, равной 0,1 номинальной мощности генератора. На вход блока подано на­пряжение возбуждения в относительных единицах, равное номинальному напряжению.

    Измерительный выход блока генератора используется для опреде­ления изменения скорости вращения ротора и угла  во времени. Для контроля этих величин к измерительному блоку электрических машин подключены осциллографы.

    Для измерения тока и напряжения на выходе генератора включены датчик тока и датчик напряжения с осциллографами. Короткозамыкатель B имитирует нарушение нормального режима работы си­стемы передачи электрической энергии от генератора в сеть, которая представлена в форме источника трехфазного напряжения с внутрен­ним сопротивлением, не равным нулю. Система передачи энергии со­стоит из повышающего трансформатора, линии электропередачи, вто­рого трансформатора и сети. Для контроля напряжения и тока си­сте­мы на выходе второго трансформатора включен трехфазный блок измерения, на измерительные выходы которого подключены осциллографы для контроля напряжений и токов.

    В лабораторной работе рассматривается влияние на силу тока ко­роткого замыкания параметров синхронного генератора. Следует от­метить то, что при коротком замыкании на шинах генератора ток статорной обмотки может рассматриваться в виде двух составляющих. Свободная составляющая тока короткого замыкания изменяется по экспоненциальному закону во времени. Принужденная составляющая в нашем случае изменяется по синусоидальному закону во вре­мени. Для определения принужденной составляющей необходимо обеспечить установившийся режим переходного процесса генератора, работающего на систему. Это невозможно выполнить по той причине, что генератор, работающий в режиме короткого замыкания, выходит из синхронизма с сетью. Поэтому о влиянии параметров генератора на ток короткого замыкания следует судить по максимальному мгновенному значению тока обмотки статора сразу после момента короткого замыкания.

    Момент нарушения режима работы устанавливается моментом сра­батывания короткозамыкателя B. В реальных условиях нарушение режима наблюдается тогда, когда генератор работает в установившемся режиме. При моделировании системы, как и в реальных условиях, после запуска симуляции наблюдается переходной электромеханический процесс, связанный с механической инерционностью ротора. Качания ротора генератора можно наблюдать по осцил­ло­грамме угла  во времени и по осциллограмме изменения скорости ротора генератора. Длительность электромеханического переходного процесса зависит от момента инерции ротора. При необходимости уменьшения длительности переходного процесса величину момента инерции можно уменьшить. Длительность нарушения режима не дол­жна привести к нарушению стабильности системы. По умолчанию установлен момент короткого замыкания равным 5 с, а длительность нарушения режима равна 0,5 с.

    Представляет особый интерес изменение тока сети при коротком замыкании на зажимах генератора. Резкое изменение тока сети говорит о том, что при коротком замыкании на шинах генератора ток сети резко возрастает и через контакты короткозамыкателя (а в реальных условиях через электрическую дугу) протекает не только ток генератора, но и ток сети. Сеть в этом случае работает тоже в режиме короткого замыкания.



    Лабораторная работа № 4

    Исследование переходных процессов
    в простейшей системе, вызванных прямым пуском
    мощного асинхронного двигателя

    Цель работы: определение влияния параметров асинхронного двигателя на характер электромагнитных переходных процессов в простейшей системе при прямом пуске мощного асинхронного двигателя.

    4.1 Рабочее задание

    4.1.1 Подготовка к лабораторной работе

    Подготовка к работе заключается в следующем:

    – Используя рекомендованные для изучения курсов «Электромагнитные переходные процессы в электрических системах» и «Электромеханика» учебники, материал лекций и вспомогательной литературы изучить особенности прямого пуска асинхронного двигателя. Изучить схему замещения асинхронного двигателя и увязать назначение каждого элемента схемы с физическими процессами в двигателе.

    – Для системы, представленной на рис. 4.1, по заданным в табл. 4.1 номинальным значениям напряжений мощности выбрать тип асинхронного двигателя. Характер нагрузки потребителя, включенного параллель­но двигателю считать активным. Мощность потребителя принять рав­ной половине мощности двигателя. Вычислить сопротивление нагруз­ки по из­вестной мощности и номинальному напряжению.

    – Линию электропередачи заменить сосредоточенными сопротивле­ниями. Для этого определить резистивное сопротивление и индуктивность, используя первичные параметры и длину выбранного типа линии.

    – По заданным в таблице значениям выбрать типы трансформаторов. Мощность трансформатора T1 должна быть больше мощности трансформатора T2.

    – В качестве источника использован генератор большой мощности, поэтому для его моделирования использовать блок идеального источника трехфазного напряжения.



    Рис. 4.1

    Таблица 4.1

    Номер

    варианта
    Uг,

    кВ
    Uл,

    кВ
    Uн,

    кВ
    Р,

    МВт
    cos φ
    l,

    км
    Pad,

    МВт

    1
    6,6
    500
    6
    40
    0,6
    200
    0,5

    2
    10,5
    230
    6
    12
    0,65
    250
    0,6

    3
    6,3
    220
    6
    32
    0,7
    170
    0,7

    4
    11
    110
    6
    16
    0,75
    130
    0,8

    5
    6,6
    115
    6
    16
    0,8
    220
    0,9

    6
    10,5
    500
    6
    12
    0,85
    250
    1

    7
    6,3
    230
    6
    10
    0,9
    100
    0,3

    8
    11
    220
    6
    10
    0,95
    150
    0,6

    9
    11
    121
    6
    16
    0,62
    100
    1

    10
    10,5
    115
    6
    25
    0,67
    200
    0.5

    11
    6,3
    110
    6
    25
    0,72
    250
    0,6

    12
    15
    220
    6
    20
    0,77
    100
    0,7

    13
    8,5
    220
    6
    20
    0,82
    150
    0,8

    14
    11
    115
    6
    40
    0,87
    200
    0,9

    15
    6,6
    115
    6
    40
    0,92
    150
    1,2

    16
    8,5
    500
    6
    12
    0,97
    200
    0,3

    17
    11
    230
    6
    20
    0,6
    250
    2

    18
    10,5
    220
    6
    20
    0,65
    200
    1,2

    19
    6,6
    115
    6
    63
    0,7
    140
    0,5

    20
    11
    115
    6
    63
    0,75
    250
    0,6

    21
    11
    500
    6
    12
    0,8
    100
    0,7

    22
    10,5
    230
    6
    20
    0,85
    150
    0,8

    23
    6,6
    220
    6
    40
    0,9
    160
    0,9

    24
    6,6
    115
    6
    30
    0,95
    150
    1,4

    25
    11,5
    115
    6
    15
    0,62
    200
    1,2

    26
    10,5
    500
    6
    50
    0,67
    150
    0,3

    27
    6,3
    230
    6
    20
    0,72
    220
    1

    28
    6,6
    220
    6
    40
    0,77
    200
    0,5

    29
    6,6
    115
    6
    10
    0,82
    250
    0,6

    30
    11
    115
    6
    10
    0,87
    150
    0,7

    31
    6,3
    220
    6
    25
    0,92
    170
    0,8

    32
    10
    115
    6
    12
    0,97
    130
    0,9

    33
    11
    220
    6
    40
    0,6
    170
    0,5

    34
    10,5
    115
    6
    6,6
    0,65
    180
    0,2

    35
    6,6
    115
    6
    6,3
    0,7
    230
    0,4

    – На основании паспортных данных элементов системы рассчитать параметры элементов для использования при моделировании. Следует обратить внимание на то, что в модели используются параметры элементов в абсолютных и относительных единицах. Методика вычислений параметров представлена в учебниках и в методическом пособии «Справочник элементов энергосистем среды Mat­LAB». На рис. 4.2 представлена модель электрической цепи подклю­чения мощного асинхронного двигателя к сети. Для измерения напряжений и токов сети питания, нагрузки и асинхронного двигателя используются измерительные блоки трехфазной сети M1, M2, M3 соответственно. Пуск двигателя осуществляется с помощью трехфаз­ного выключателя. Для измерения токов статора, частоты вращения и электромагнитного момента двигателя используется универсальный блок измерения параметров электрических машин М4.



    Рис. 4.2

    – Механический момент нагрузки асинхронного двигателя Tch равен половине номинального момента. Время появления механического момента нагрузки двигателя должно совпадать с моментом пуска двигателя.
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

    написать администратору сайта