發(fā)電廠電氣組成.考研軍火庫和第03章廠用電

1、教育學(xué)院第3章 廠用電教育學(xué)院3.5 電的選擇和自啟動校驗一、廠用機械特性1、廠用機械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性非線性上升的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性3一、廠用機械特性1、廠用機械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性電力拖動運動方程產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩Me，用以克服機械負(fù)荷的阻轉(zhuǎn)矩Mm后的剩電余轉(zhuǎn)矩，就會使機械傳動系統(tǒng)產(chǎn)生加速運動，其旋轉(zhuǎn)運動方程為：M其中：電產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩MMe機械負(fù)載轉(zhuǎn)矩慣性轉(zhuǎn)矩md JdtJ包括電在內(nèi)的整個機組的轉(zhuǎn)動慣量機組旋轉(zhuǎn)角速度4M demJdt一、廠用機械特性1、廠用機械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性實用計算運動方程：GD2飛輪慣量，由產(chǎn)品目錄查得。5GD 2dnM e M m 375 dtJ 1 GD24gM M J

2、 demdt2 n 60一、廠用機械特性1、廠用機械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性電的工作狀態(tài)：dnMMe= Mm時，dn/dt=0，n=0或n=常數(shù)，拖動系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。Me Mm時，dn/dt0，拖動系統(tǒng)處于加速狀態(tài)。Me Mm時，dn/dtM*m時，電機啟動的啟動當(dāng)M*e=M*m時，電機穩(wěn)定運行被拖械設(shè)備的電磁轉(zhuǎn)矩曲線7二、廠用電的類型及其特點（2）異步電啟動特點：的啟動直接啟動，不需要特殊設(shè)備；啟動時間短，啟動電流可達(dá)額定電流47倍，引起電動機發(fā)熱。電源電壓在啟動時顯著下降。結(jié)論：對于啟動的電，必要時應(yīng)進(jìn)行啟動校驗。8二、廠用電的類型及其特點2、同步電（1）特點：A、采用直流勵磁，可以工作在“超

3、前”或“滯后”的不同運行狀態(tài)。工作在“超前”運行狀態(tài)時，它可以提高廠用電系統(tǒng)的功率因數(shù)，同時減少廠用電系統(tǒng)的損耗和電壓損失。B、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并需附加一套勵磁系統(tǒng)。C、對電壓波動不十分敏感。因其轉(zhuǎn)矩與電壓成正比，而異步電的轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，并且裝有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置且能強行勵磁，從而在電壓降低時，仍能維持其運行穩(wěn)定性。（2）啟動特點：同步電啟動、控制均較麻煩，啟動時轉(zhuǎn)矩不大。在廠用電系統(tǒng)中，有時只在大功率低轉(zhuǎn)速的機械上采用。9二、廠用電的類型及其特點3、直流電（1）特點：A、借助調(diào)節(jié)磁場電流，可在大范圍內(nèi)均勻而平滑地調(diào)速； B、啟動轉(zhuǎn)矩較大；C、不依賴廠用交流電源；D、制造工藝復(fù)雜、成本高

4、、量大、可靠性也較差。（2）適用：A、用于對調(diào)速性能和啟動性能要求較高的廠用機械。B、用于事故保安負(fù)荷中的汽輪機直流備用潤滑油泵等。10三、廠用電選擇1、形式選擇（1）廠用電一般都采用交流電。（2）只有要求在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速及當(dāng)廠用交流電源后仍要求工作的設(shè)備才選擇直流電。（3）只有對反復(fù)、重載啟動或需要小范圍內(nèi)調(diào)速的機械，如吊車、抓斗機等才選用線繞式電或同步電。（4）對200MW及以上機組的大容量輔機，為了提高運行的經(jīng)濟性可采速電。屬于異步電變極調(diào)速，通過改變定子繞組的連接方法達(dá)到改變定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極對數(shù)，從而改變電的轉(zhuǎn)速。11三、廠用電選擇2、廠用電容量的選擇（1）電壓：與供電網(wǎng)絡(luò)一致。（

5、2）轉(zhuǎn)速：電機的轉(zhuǎn)速應(yīng)符合被拖動設(shè)備的要求。（3）容量：PNPS電額被拖械設(shè)定容量備軸功率12四、電機的自啟動校驗1、自啟動概念（1）廠用電系統(tǒng)中運行的電，當(dāng)突然斷開電源或廠用電壓降壓時，電轉(zhuǎn)速就會下降，甚至?xí)Ｖ惯\行，這一轉(zhuǎn)速下降的過程稱為惰行。若電失去電壓以后，不與電源斷開，在很短時間（一般在0.51.5s）內(nèi)，廠用電壓又恢復(fù)或通過自動切換裝置將備用電源投入，此時，電惰行尚未結(jié)束，又自動啟動恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)運行，這一過程稱為電的自啟動。13四、電機的自啟動校驗2、自啟動類型（1）失壓自啟動運行中突然出現(xiàn)事故的自啟動；空載自啟動備用電源處于空載狀態(tài)時，自動投入失去電源的工作母線段時形成的自啟動

6、；帶負(fù)荷自啟動備用電源已帶一部分負(fù)荷，又自動投入失去電源的工作母線段時形成的自啟動；廠用電源僅考慮失壓自啟動；而啟備變電源考慮三種自啟動方式。14四、電機的自啟動校驗3、電自啟動時廠用電母線電壓最低限值的轉(zhuǎn)矩M*e，異步電與電壓U*平方成正比，而最大轉(zhuǎn)矩M*emax約為額定轉(zhuǎn)矩M*eN的2倍。當(dāng)電壓下降到70%時，M*emax=(0.7)2X21電機出現(xiàn)惰行，出現(xiàn)惰行的電壓稱為臨界電壓U*cr，此時e max12M*Ucr1U*15e max四、電機的自啟動校驗3、電自啟動時廠用電母線電壓最低限值16規(guī)定：廠用母線電壓在電自啟動時，應(yīng)不低于下表中的值。四、電機的自啟動校驗4、電的自啟動校驗（1

7、）電壓校驗1）單臺電自啟動或成組電自啟動母線電壓校驗自啟動時電機總?cè)萘繕?biāo)幺值17UU*0*11 xS*t*m計算出廠用母線的電壓值不應(yīng)低于自啟動要求的廠用母線最低電壓值！四、電機的自啟動校驗2）電經(jīng)廠用高壓變壓器和低壓變壓器串聯(lián)自啟動母線電壓校驗18分別計算出廠用高壓母線和低壓母線的電壓值，且兩者不應(yīng)低于自啟動要求的各廠用母線最低電壓值！四、電機的自啟動校驗（2）容量校驗若把電自啟動要求的廠用高壓母線最低電壓當(dāng)做已知值，則可計算出自啟動電最大允許總?cè)萘繕?biāo)幺值為：1電的效率和功率因數(shù)或)U* 1cosU(*0PS廠用變壓器的額定容量m tUxK*1 t*av電機的自啟動電流倍數(shù) 結(jié)論：A、當(dāng)電額

8、定啟動電流倍數(shù)大，變壓器短路電壓高，機端殘壓要求高時，允許自啟動的功率??；B、發(fā)電機母線電壓高，廠用變壓器容量大，電高時，允許參加自啟動的功率大。效率和功率因數(shù)均19SU *0U* m Ux*1t *UU*0* 11 xS*t*m四、電機的自啟動校驗小結(jié)1）限制參加自啟動的電數(shù)量加裝低電壓保護裝置，延時0.5s斷開，不參加自不重要設(shè)備的電啟動。2）機械負(fù)荷轉(zhuǎn)矩為定值的重要設(shè)備的電下啟動，也不應(yīng)參加自啟動可采用低壓保護和自動重合閘裝置，即當(dāng)廠用母線電壓低于臨界值是時，把該設(shè)備從母線上斷開，而在母線電壓恢復(fù)后又自動投入。這樣，因其只能在接近額定電壓不僅保證該部分電的逐級自啟動，而且改善了其它未曾斷開的重要電的自啟動條件。3）對重要廠用機械設(shè)備，應(yīng)選用