Исследование самозапуска асинхронных двигателей 0,4 кВ собственных нужд электростанций

Цель работы – исследование обеспечения самозапуска асинхронных двигателей собственных нужд электростанций и подстанций, а также взаимного влияния двигателей друг на друга при кратковременных провалах напряжения и после восстановления напряжения на шинах, к которым подключены данные двигатели. Объектом исследований явилась действующая VIII секция мощностью 0,4 кВ системы собственных нужд с 9-ю асинхронными двигателями теплоэлектроцентрали № 1 г. Душанбе (Республика Таджикистан). Имитационное моделирование проводилось в программном комплексе Electrical Transient Analyzer Program (США) с использованием алгебраических и упрощенных дифференциальных уравнений для определения значений показателей статической и динамической устойчивости собственных нужд электростанций и подстанций. В результате моделирования определены значения показателей статической и динамической устойчивости системы собственных нужд электрических станций. На основании полученных результатов построены границы статической и динамической устойчивости собственных нужд электростанций и подстанций, а также определены условия реализации оптимального самозапуска, которые позволяют обеспечить бесперебойную работу ответственных механизмов с асинхронными двигателями при провалах напряжения. Разработанная методика для исследования самозапуска асинхронных двигателей собственных нужд электростанций и подстанций позволяет более точно определить значения напряжений статической устойчивости и время динамической устойчивости. Разработанная имитационная модель позволяет уточнить и определить успешность самозапуска асинхронного двигателя в системах собственных нужд электростанций и подстанций. Разработанная методика рекомендуется для более точного выбора параметров срабатывания релейной защиты и автоматики, а также технологических защит в системах собственных нужд электростанций и подстанций с асинхронными двигателями для более надежной работы основного и вспомогательного технологического оборудования.

1. Стыскин А.В., Уразбахтина Н.Г. Моделирование и анализ возможности самозапуска асинхронных двигателей собственных нужд // Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2017. Т. 13. № 1. С. 43–49.

2. Mazurenko L.I., Vasyliv K.M., Dzhura O.V. Mathematical model and working regimes of induction motors operating within thermal power stations // Tekhnichna elektrodynamika. 2018. No. 4. P. 79–83. https://doi.org/10.15407/techned2018.04.079

3. Пузаткин Р.А., Гоппе Г.Г., Павлов В.Е. Сравнительная оценка условий самозапуска электроприводов технологической установки при двух вариантах математической модели асинхронного двигателя // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2010. 5. C. 249–255.

4. Zheng Fan, Sun Shuqin, Zhou Lei, Liu Wenping, Wang Jian, Han Liang. Study on Large Asynchronous Motor Starting Check for Auxiliary Power System // 2010 AsiaPacific Power and Energy Engineering Conference. 2010. https://doi.org/10.1109/APPEEC.2010.5448843

5. Георгиади В.Х., Курбангалиев У.К., Соколов В.Л., Церазов А.Л. Анализ методов расчета режимов самозапуска электродвигателей собственных нужд электростанций // Электрические станции. 1987. № 5. С. 31–34.

6. Syvokobylenko V.F., Tkachenko S.N. The mathematical model of an induction machine in terms of the skin effect in the rotor and the saturation of magnetic circuits // X International Conference on Electrical Power Drive Systems. 2018. https://doi.org/10.1109/ICEPDS.2018.8571608

7. Георгиади В.Х. Об оценке успешности самозапуска электроприводов СН ЭС по назначению начального напряжения // Электрические станции. 1987. № 3. С. 48–52.

8. Маджидов А.Ш., Гусев Ю.П. Влияние провалов напряжения на работу асинхронных двигателей // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: тез. докл. XXIV Междунар. науч.-техн. конф. студ. и асп. (г. Москва, 15–16 марта 2018 г.). М.: Изд-во «Радуга», 2018. С. 1041.

9. Boglietti A., Cavagnino A., Ferraris L., Lazzari M. Induction motor equivalent circuit including the stray load losses in the machine power balance // IEEE Transactions on Energy Conversion. 2008. Vol. 23. Issue 3. Р. 796–803. https://doi.org/10.1109/TEC.2008.921467

10. Маджидов А.Ш. Самозапуск асинхронных двигателей агрегатов собственных нужд ТЭЦ // Информационные технологии, энергетика и экономика: сб. тр. XVI Междунар. науч.-техн. конф. студ. и асп. (г. Смоленск, 25–26 апреля 2019 г.). Смоленск, 2019. Т. 1. С. 40–43.

11. Pedra J. On the Determination of induction motor parameters from manufacturer data for electromagnetic transient programs // IEEE Transactions on Power Systems. 2008. Vol. 23. Issue 4. 1709–1718. https://doi.org/10.1109/TPWRS.2008.2002293

12. Маджидов А.Ш., Гусев Ю.П. Влияние провалов напряжения на работу агрегатов собственных нужд ТЭЦ // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: тез. докл. XXV Междунар. науч.-техн. конф. студ. и асп. (г. Москва, 14–15 марта 2019 г.). М.: Изд-во «Радуга», 2019. С. 981.

13. Sivokobylenko V.F. Improvement of a double-circuit equivalent circuit of the deep-slot induction motors // Tekhnichna elektrodynamika. 2016. No. 3. P. 48–54. https://doi.org/10.15407/techned2016.03.048

14. Boglietti A., Cavagnino A., Ferraris L., Lazzari M. Induction motor equivalent circuit including the stray load losses in the machine power balance // IECON 2007 – 33rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society. 2007. https://doi.org/10.1109/IECON.2007.4459901

15. Славутский А.Л. Моделирование режима выбега и самозапуска асинхронного двигателя в составе узла комплексной нагрузки // Вестник Чувашского университета. Электротехника и энергетика. 2018. № 3. С. 132–138.

16. Жилин Б.В. Управление выбегом электродвигателей для обеспечения успешного самозапуска // Известия Тульского государственного университета. Серия: Технические науки. 2019. № 11. С. 110–115.

17. Пакирдинов Р.Р., Осмонов А.А., Амиров Н.А., Козубаев К.Б. Исследование приводов собственных нужд электрических станций на самозапуск при работе АВР // Известия Ошского технологического университета. 2019. № 1. С. 144–150.

18. Маджидов А.Ш., Гусев Ю.П. Метод эквивалентирования асинхронных двигателей для расчетов тока короткого замыкания в системе собственных нужд // Вестник Чувашского университета. Электротехника и энергетика. 2020. № 3. С. 102–115. https://doi.org/10.47026/1810-1909-2020-3-102-115

19. ОАО «Душанбинская ТЭЦ» // ОАХК «Барки Точик» [Электронный ресурс]. URL: http://www.barqitojik.tj/about/dependents/generation/256/196292/ (16.06.2020).

20. Гусев Ю.П., Каюмов А.Г., Маджидов А.Ш. Современные программные комплексы для расчета коротких замыканий // Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2020. № 7. [Электронный ресурс]. URL: https://panor.ru/articles/sovremennye-programmnyekompleksy-dlya-rascheta-korotkikh-zamykaniy/44660.html (16.06.2020).