Самозапуск двигунів, умови, причини, характеристики асинхронного двигуна

Переклад харчування з робочою лінії (трансформатора) на резервну лінію (трансформатор) супроводжується короткочасним перервою харчування. За цей час частота обертання двигунів зменшується. Якщо перерва тривала, то двигуни зупиняються повністю. При відновленні напруги по резервній лінії двигуни знову запускаються і розгортаються до робочої частоти обертання. Цей процес називають самозапуску двигунів.

Умови самозапуска двигунів значно відрізняються від умов нормального пуску, що обумовлено одночасністю розвороту всіх двигунів, які переводяться на резервне живлення.

У момент пуску з мережі споживається струм в 4 - 5 і більше разів вище номінального значення струму двигуна. Пусковий струм створює додаткове падіння напруги, наприклад в трансформаторі, від якого живиться двигун. Потужність двигуна, як правило, менше потужності трансформатора, тому додаткове падіння напруги в трансформаторі становить незначну величину. Можна вважати, що пуск одного двигуна відбувається при номінальній напрузі.

В такому випадку асинхронний момент двигуна в 1,5 - 2,0 рази перевершує момент навантаження і під дією значного надлишкового моменту відбувається швидкий розворот двигуна (рис. 1.3).

Рис.1.3. Характеристики асинхронного (криві 1. 2) і гальмівного (крива 3) моментів асинхронних двигунів

При одночасному запуску всіх двигунів додаткове падіння напруги в трансформаторі може бути значним. Дійсно, якщо припустити, що все навантаження на трансформаторі складається тільки з двигунів, пусковий струм може в 4 - 5 разів перевершувати номінальний струм трансформатора. Реактивний характер періодичної складової пускового струму призводить до значному) 'зменшенню модуля напруги.

При зниженій напрузі асинхронний момент двигуна зменшується (крива 2). пуск двигуна затягується, а в особливо важких випадках двигуни можуть не запуститися.

Допустиме вр «і запуску електродвигунів для елеклросташган із середніми параметрами пара становить 30 - 35 з [6] і визначається умовами нагріву двигунів. Ятя станцій з блоками високого тиску пара допустимий час самозапуску зменшується до 10 - 15 з і визначається збереженням технологічного процесу котлоагрегату через припинення подачі живильної води. На атомних електростанціях, особливо обладнаних головними циркуляційними насосами з малими обертовими масами, допустимий час самозапуску скорочується до 1 - 5 с. При більшому часу самозапуска можливе припинення циркуляції теплоносія через активну зону реактора з наступним його відключенням від аварійного захисту.

Таке різке скорочення допустимого часу самозапуску на АЕС змушує знижувати всі можливі затримки в процесі відновлення резервного живлення - застосовувати швидкодіючий ретейную захист, залишати для самозапуска тільки відповідальних споживачів, мати запас по потужності у резервного трансформатора і навіть враховувати опір кабелю від резервного трансформатора до споживача.

На рис. 1.4 показані діаграми зміни напруги, струму і частоти обертання двигунів при їх переході на резервне живлення. Після відключення робочої лінії в момент часу г-, напруга на двигунах стає рівним нулю і починається їх гальмування. Тривалість зниження частоти обертання залежить від моменту опору механізмів, що приводяться в рух двигунами. У момент часу t2 включається резервна лінія. На двигунах знову з'являється напруга, і вони починають розгортатися.

З рис.1.4 видно, що. незважаючи на зменшення напруги, викликаного великими пусковими струмами, самозапуск відбувається успішно. Якби включення резервного джерела живлення відбувалося раніше, коли гальмування двигунів було ще невеликим, то очевидно, процес самозапуску пройшов би легше, тобто пускові токн були менше, і отже, меншим було б і зниження напруги. Звідси випливає, що з точки зору самозапуска двигунів перехід на резервне джерело живлення повинен відбуватися якомога швидше.

Отр швидкому включенні незаторможенном двигунів включення може бути несинхронним, тому що у відключених, але обертових двигунів є залишкова напруга. Подальше включення таких двигунів може привести до струмів, що перевищують пускові, обумовлені тільки напругою джерела живлення.

Досвід експлуатації пристроїв АВР показав, що несинхронні включення двигунів не становлять серйозної небезпеки. Незважаючи на прагнення якомога швидше включити резервне джерело живлення, відновлення напруги відбувається з деякою затримкою через часу спрацьовування елементів автоматики і вимикача. Цією затримки досить, щоб напруга на загальмованих двигунах знизилося до безпечної величини.

Внаслідок великого зниження напруги в момент переходу на резервне живлення двигуни можуть не запуститися. У таких випадках частина двигунів повинна бути відключена для запуску залишилися двигунів найбільш відповідальних споживачів. Їх кількість має бути розраховане. Розрахунок самозапуску слід проводити з урахуванням моментних характеристик двигунів, моментів опору і потужності джерела живлення.

У більшості випадків такі розрахунки проводити необов'язково. Про успішність самозапуска можна судити по орієнтовним розрахунком, в якому визначається лише залишкову напругу на висновках двигунів в момент самозалуска. Вважається, що для успішного самозапуску напруга повинна становити не менше 0,7ііаі. В цьому випадку крутний момент двигунів не знижується більше, ніж на 50% від номінального значення.

Успішний самозапуск можливий прн нижчому залишковому напрузі, однак розворот двигунів прн цьому затягується. Тривале перебіг пускових струмів призводить до перегріву як самих двигунів, так і живлять елементів, тому затягування самозалуска небажано.

Величина залишкової напруги, а отже, і успішність самозапуска залежить від співвідношення потужностей запускаються двигунів і резервного джерела, а також від того, був чи не був навантажений резервний елемент до підключення до нього запускаються двигунів. Для визначення потужності двигунів, які можуть бути залишені для самозапуска при дії схеми АВР. рекомендується користуватися таблицею 1.1 Величини опорів і потужностей наведені в відносних одиницях. За базисну прийнята потужність резервного трансформатора [3].

Дані таблиці 1.1 отримані для найбільш важкого випадку самозапуска, коли двигуни повністю зупинені. Критерієм успішного самозапуску прийнята величина залишкової напруги на двигунах в момент їх пуску, рівна Q = 55U HOM. Як було зазначено вище, при такій напрузі самозапуск виявляється затягнутим. Слід мати на увазі, що в таблиці вказані граничні значення потужностей. Практично ці значення менше, і самозапуск двигунів відбувається досить швидко.

Рекомендуйте цю статтю іншим!