Дизель-генератор, используемый в качестве резервного источника питания, характеризуется таким параметром, как время готовности к приему нагрузки. Время готовности состоит из следующих временных интервалов: Время ожидания появления основной сети в случае ее исчезновения перед принятием решения о запуске дизель-генератора - 5 сек. Время индикации на дисплее о предстоящем запуске при принятии решения о запуске. запуск 5 секунд. Запуск двигателя. Время активации стартера - 3 попытки по 10 секунд с паузами между попытками восстановления АКБ 30 секунд. В типичном случае время запуска стартера составляет 1-10 секунд, плюс 2 секунды для контроля успешного запуска. Прогреть двигатель. Прогрев двигателя определяется температурой охлаждающей жидкости двигателя при запуске двигателя. Время прогрева двигателя в зависимости от его температуры приведено в таблице.
После прогрева двигателя подключают нагрузку. На дизель-генератор могут быть установлены электронагреватели различной мощности, которые облегчают запуск двигателя при низких температурах окружающей среды и сокращают время приема нагрузки. Так, подогреватель мощностью 8700 Вт обеспечивает примерный перегрев теплоносителя дизель-генератора относительно температуры окружающей среды на 40-44 С, а подогреватель мощностью 1000 Вт при 48-52 С при размещении дизель-генератора в помещении (или на открытом воздухе). в безветренную погоду). Таким образом, дизель-генератор, оборудованный ТЭНом мощностью 700 Вт и расположенный в помещении с температурой 25 ° C, может взять на себя нагрузку через 18-20 секунд после выхода из строя внешней сети. По желанию Заказчика сроки выполнения пунктов 1 и 2 могут быть сокращены до минимума (путем изменения программы). Точно такой же дизель - генератор, расположенный в неотапливаемом помещении при температуре минус 20 C, будет принимать на нагрузке 315 - 330 секунд после того, как внешняя сеть теряется. Автоматический запуск дизель-генераторного двигателя без электрического нагревателя при температуре окружающей среды ниже минус 10 С проблематичен и не рекомендуется.
Моделирование асинхронного двигателя с аварийным дизель-генератором
Схема, состоящая из резистивной и моторной нагрузки (ASM), питается напряжением 2400 В от сети 25 кВ до трансформатора Delta Wye 6 МВА 25/2 кВ и от аварийного синхронного генератора дизельного двигателя (CM). Сеть 25 кВ моделируется простым эквивалентным источником RL (уровень короткого замыкания 1000 МВА) и нагрузкой 5 МВт. Асинхронный двигатель мощностью 2250 л.с.с, 2,4 кВ и синхронная машина мощностью 3,125 МВА, 2,4 кВ. Возбуждение СМ осуществляется стандартным блоком возбуждения, имеющимся в машинной библиотеке. Дизельный двигатель и система регулятора моделируются блоком Simulink® (см. Учебное пособие, сеанс 7 в Руководстве пользователя). Изначально двигатель развивает механическую энергию в 2000 л.с. из. (1,49 МВт), а дизель-генератор находится в режиме ожидания, не выдает активную мощность. Система возбуждения синхронной машины управляет напряжением шины B2 2400 вольт, равным 1 о.е. При t = 0,1 с в системе 25 кВ происходит трехфазное замыкание на землю, в результате чего выключатель 25 кВ размыкается при t = 0,2 с.
Демонстрация иллюстрирует механические и электрические переходные процессы после ошибки двигателя / генератора.
Запустите моделирование. Если начальные условия CM и ASM не установлены должным образом, вы заметите, что напряжение и ток Machine не запускаются в устойчивом состоянии. Остановите симуляцию.
Чтобы запустить моделирование в установившемся режиме, вы должны инициализировать синхронную машину и асинхронный двигатель для желаемого потока нагрузки. Откройте Powergui и выберите «Поток загрузки и инициализация машины». Машина «Тип шины» должна быть уже инициализирована как «PV», что указывает на то, что поток нагрузки будет выполняться с машиной, контролирующей свою активную мощность и предел напряжения. Определите требуемые значения, введя следующие параметры:
Расход нагрузки: U AB (Vrms) = 2400, P (Вт) = 0. Также определите механическую энергию ASM, введя Pmec (Вт) = 2000 * 746.
Затем нажмите на «Execute Load Flow» кнопку.
Как только поток нагрузки разрешен, обновляются три линейных напряжения машины и три тока машины. Приведены реактивная мощность, механическая энергия и напряжение возбуждения СМ: Q = 856 квар; Pmec = 844 Вт (мощность, необходимая на резистивные потери в вентиляции статора); напряжение возбуждения Ef = 1,4273 о.е. также показаны активная и реактивная мощности, поглощаемые двигателем, скольжение и крутящий момент.
Корпус дизельного двигателя и система возбуждения CM содержат интеграторы и функции перемещения, которые также были инициализированы потоком нагрузки. Откройте блок SHELL в подсистеме дизельного двигателя. Обратите внимание, что начальная механическая энергия была автоматически установлена на 0,00027 о.е. (844 Вт). Теперь откройте блок ВОЗБУЖДЕНИЕ. Обратите внимание, что в последней строке меню блока начальное предельное напряжение Vt0 и напряжение возбуждения Vf0 были установлены на 1,0 и 1,4273 о.е. соответственно. Значение постоянного блока, подключенного к входу крутящего момента асинхронного двигателя, также было автоматически установлено на 7964 Н.
Откройте тома CM и ASM, показывающие сигналы синхронных и асинхронных машин. Начать моделирование. Обратите внимание, что во время ошибки предельное напряжение падает примерно до 0,2 о.е., а напряжение привода достигает предела 6 о.е. После устранения ошибки и изолирования механическая энергия CM увеличивается от своего начального значения 0 о.е. до конечного значения 0,80 о.е., требуемого резистивной нагрузкой двигателя (2,49 МВт). Через 3 секунды предельное напряжение стабилизируется на уровне 1 о.е. Скорость двигателя временно снижается с 1789 об / мин до 1635 об / мин, а затем через 2 секунды он возвращается к своему нормальному значению.
Если увеличить продолжительность ошибки до 12 циклов, изменив время размыкания контактов разъединителя на 0,3 с, вы заметите, что система разрушена. Скорость ASM снижается до нуля через 2 секунды.
Заключение
Сфера применения асинхронного двигателя с аварийным дизель-генератором широка, а именно, он может понадобиться в автономном режиме работы, но оба других устройства имеют ряд достоинств и недостатков, основная задача инженера, заключающаяся в устранить и улучшить.
Моделирование в Matlab позволяет выявлять ошибки в начале производства и создавать движки более эффективно и дешевле.
Список литературы
Потапов Л.А., Юферов Ф.М. Измерение моментов и скоростей вращения микроэлектрических двигателей. - М .: Энергия, 1983.
Мельников В. Ю., Бородатский Е. Г. Косвенное управление координатами асинхронного короткозамкнутого двигателя. Деп. В Казгос ИНТИ, Алматы, 1993, вып.1, 69 с.
Мельников В.Ю., Умурзакова А.Д. Косвенный метод управления крутящим моментом асинхронного электродвигателя // Материалы II Международной научно-практической конференции «Наука и образование в XXI веке: динамика развития на евразийском пространстве». Павлодар, 2012.- p.65-67.
Временный патент Республики Казахстан № 18934, бул. № 11 от 15.11.2002 г. Способ измерения крутящего момента асинхронного двигателя / Мельников В.Ю., Умурзакова А.Д.
Умурзакова А.Д. Метод измерения крутящего момента асинхронного электродвигателя на основе косвенного метода управления координатами // Материалы Международной научно-практической конференции «Индустриально-инновационное развитие на современном этапе: состояние и перспективы», г. Павлодар, 2002. - С. 56.