Возникновение асинхронного режима

Лекция. Асинхронные режимы в электрических системах

Содержание лекции: возникновение асинхронного режима, установившийся асинхронный режим.

Цель лекции: изучение процесса установившегося асинхронного режима.

Асинхронными называют такие режимы работы генератора или двигателя, при которых скорость вращения роторов значительно отклоняется от синхронной. К асинхронным режимам относятся:

- работа синхронной машины после ее выпадения из синхро­низма;

- асинхронный пуск двигателей или синхронных компенсато­ров;

- самозапуск двигателей.

В асинхронном режиме вектор ЭДС синхронной машины, вы­павшей из синхронизма, вращается относительно вектора ЭДС машин, работающих синхронно.

Асинхронный режим может возникнуть в результате наруше­ния динамической устойчивости, вследствие потери возбуждения синхронной машины.

Рассмотрим переход генератора в асинхронный режим работы из-за нарушения динамической устойчивости (см. рисунок 14.1).

Рисунок 14.1

Пусть одна из линий электропередачи внезапно отключается, а затем включается вновь. При этом проис­ходит переход с характеристики 1 на характеристику 2 и обратно. Но угол включения (см. рисунок 14.1) столь велик, что площадь уско­рения превосходит наибольшую возможную площадь тормо­жения . Угол вектора эквивалентного генератора G превышает критическое значение . На ротор начинает действовать уско­ряющий избыточный момент, приводящий к дальнейшему увели­чению угла .

Как только скорость ротора станет отличаться от синхронной, появляется скольжение S, растущее с увеличением разности скоро­стей. Скольжение обусловливает появление асинхронного момен­та, который также зависит от напряжения на зажимах генератора и его параметров. Причем приближенно можно принять.

С увеличением скольжения начинают действовать регуляторы мощности турбины, уменьшая . Синхронная мощность приобре­тает пульсирующий характер и, являясь функцией скольжения, бу­дет, в свою очередь, влиять на него, вызывая его пульсации. При некотором значении скольжения момент турбины уравновесит­ся средним асинхронным моментом Это условие опре­деляет начало установившегося асинхронного режима (хода).