毕业设计说明书--厂用电动机自启动校验
发电厂电动机自启动校验及其措施的讨论

自启 动 要 求 的 最 低 母 线 电 压 应 为 : 高 压 厂 用 母 线 电 压 值 的 6 5 %一7 0 % ,远低于 A V C低压 闭锁值 5 . 7 K V ,所 以 自启动校验仅考虑失 压 自启动校验、带负荷 自启动校验 , 对于空载 自启动按运行方式不做考
虑。
2 , 电压 校 验
2 8 2 31 K W;
在 厂用 电 系 统 中 ,突 然 发 生 断 开 电源 或 厂 用 电压 降 低 时 ,电动 机 的 转速 下降, 在 电动 机 惰 走 时 间 内 电压 恢 复 或 者 自动 切 换 装 置 将 备 用 电源
供热 期空冷 负荷考虑计 算 :2 # 机 1号空冷工 作变 :
:
( 1 )单台电动机 自启动母线 电压校验 ( 正常启动 电压校验 ) 云冈电厂一期最大容量的电动机为给水泵 电机 ,容量为 5 5 0 0 k W , 其余 的电机 容量均 小于 2 M W ,所以只校验给水泵电机 正常 自启动 时的母 线电压 是否满足要求 。 计算过程 ;取 电流启动倍数 K Q = 6 ;按给水泵 电机 自启动前发 电 机所带额定 负荷 2 0 0 M W ,厂用 电负荷 取 1 6 5 0 0 K W ,给水泵按满 出力 自启 动 。厂用母线 己带负荷取 l I O 0 0 K W 给水泵在启动开始瞬 间厂用母线 电压为:
发电厂 电动机 自启动校验及其措施的讨论
王向洪 田永 强
山西 大唐0 3 9
【 摘 要】 发 电厂厂 用系统对 于整 个机组 的安全运行起到很 重要 的因素 ,考虑我厂一期脱销改造拟增加厂用 负荷、热 泵已改造 负荷增加。二期脱销 和热泵项 目已改造 完成,厂用 负 荷 增加 。现对 一二期厂用电 负 荷进行校验 并完善 拟 出 相应措施 。 【 关键 词】电动机 母线电压 校验
大容量电动机启动校验

起动校验计算书工程名:计算者:计算生成时间:2012年9月3日16时7分附注:^表示幂运算,如 x^2表示x的平方,x^0.5表示x的平方根.计算三相短路电流:起动校验--求Skm母线短路容量MVA【输入参数:】Srt : 1.6 //供电变压器容量,MVAS' : 250 //高压侧短路容量,MVAXt : 0.045 //供电变压器电抗值,取Xt = Uk%/100【计算过程:】Skm = Srt / ( Xt + Srt / S' )= 1.6 / ( 0.045 + 1.6 / 250 )= 31.128405起动校验--求Qfh预接负荷无功【相关系数:】COSΦ = 0.8【输入参数:】Srt : 1.6 //供电变压器容量Prm : 0.03 //电机额定功率,MVA【计算过程:】Srm = Prm / COSΦ= 0.03 / 0.8= 0.0375Qfh= 0.6 * ( Srt - 0.7 * Srm )= 0.6 * ( 1.6 - 0.7 * 0.0375 )= 0.94425起动校验-- 求Sq起动输入容量 -- 直接起动方式【相关系数:】Kq = 6 //电机额定起动倍数,取6COSΦ = 0.8【输入参数:】Prm : 0.03 //电机额定功率MVAXx : 0.1645 //线路阻抗,对铜线:Xx = (0.07+6.3/S)L 对铝线:Xx = (0.07+10/S)L Um : 0.38 //系统标称电压(kV)【计算过程:】Srm = Prm / COSΦ= 0.03 / 0.8= 0.0375Sqm = Kq * Srm= 6 * 0.0375= 0.225Sq = ( 1 / Sqm + Xx / Um ^ 2 ) ^ -1= ( 1 / 0.225 + 0.1645 / 0.38 ^ 2 ) ^ -1= 0.179095起动校验--求起动电压-1-3种起动方式【相关系数:】Kq = 6 //电机额定起动倍数COSΦ = 0.8【输入参数:】Prm : 0.03 //电机额定功率MVASkm : 31.128405 //母线短路容量,MVAQfh : 0.94425 //预接负荷无功Sq : 0.179095 //起动容量【计算过程:】Srm = Prm / COSΦ= 0.03 / 0.8= 0.0375Sqm = Kq * Srm= 6 * 0.0375= 0.225Uqb = ( Skm + Qfh ) / ( Skm + Qfh + Sq )= ( 31.128405 + 0.94425 ) / ( 31.128405 + 0.94425 + 0.179095 ) = 0.994447Uqm = ( Uqb * Sq ) / Sqm= ( 0.99444698 * 0.179095 ) / 0.225= 0.791556起动校验--求起动电流Iqm --直接起动或电抗器起动【输入参数:】Uqm : 0.79 //Sq : 0.179095 //Um : 0.38 //系统标称电压(kV)【计算过程:】Iqm = ( Uqm * Sq ) / ( 1.732 * Um )= ( 0.79 * 0.179095 ) / ( 1.732 * 0.38 )= 0.21497。
毕业设计说明书--厂用电动机自启动校验

毕业设计说明书课题名称厂用电动机自启动校验系别电气工程系专业机电一体化班级机电0411姓名帅xx学号0402011135指导教师俞xx 劳xx 王x起讫时间:2007 年 1 月 8 日~2007 年 3 月 8 日(共 8 周)厂用电动机自启动校验学生:帅xx 指导教师:俞xx 劳xx 王x摘要厂用电系统中运行的电动机,当电动机在运转中突然停电,其转速开始下降,在电动机尚未停止运转以前,如果重新获得供电,其转速又开始上升直到恢复到正常工作,这一过程称为电动机自启动。
若同时参加自启动的电动机数目多,会有很大的启动电流,在厂用变压器和线路等元件中引起电压下降,使厂用电母线电压大大下降,危及厂用电系统的稳定运行。
厂用电母线电压降低,使电动机启动过程时间增长,电动机绕组发热影响其寿命和安全,所以应限制同时参加自启动电动机的台数,以保证重要电机的自启动。
本文着重叙述厂用电动机自启动校验的理论与计算方法(电压校验、电动机经厂用高压变压器和低压变压器串联自启动母线电压校验及容量校验),通过计算出厂用高压母线电压标幺值和厂用低压母线电压标幺值,或者自启动电动机最大允许总容量标幺值,从而判断是否满足电动机自启动的要求,若不满足要求应采用其他措施(重要的电动机优先启动)。
关键词:厂用电动机;惰行;阻转矩;标幺值;有载调压目录第1章 前言 (3)第2章 厂用电动机概述 (4)2.1 厂用机械特性和电力拖动运动方程 (4)2.2厂用电动机的类型及特点 (5)2.2.1异步电动机 (5)2.1.2 同步电动机 (6)2.1.3 直流电动机 (7)2.3厂用电动机的技术参数 (7)2.3.1厂用电动机的额定数据和主要技术指标 (7)2.3.2电动机温度与温升 (8)2.3.3 电动机的振动值 (8)2.3.4电动机的噪声水平 (9)2.3.5 电动机的绝缘水平 (9)第三章 厂用电动机选择 (9)3.1 厂用电动机的选择方法 (9)3.1.1型式选择 (9)3.1.2容量选择 (10)第四章 厂用电动机的自启动校验 (11)4.1 电动机自启动概述 (11)4.2电动机的自启动校验 (12)4.2.1电压校验 (12)4.2.2容量校验 (16)4.3嘉兴锦江热电厂厂用电校验过程 (17)4.3.1 电动机自启动母线电压校验 (17)4.3.2电动机自启动容量校验 (18)第五章 电动机保护 (19)5.1 缺相保护 (19)5.2 零电压保护 (19)5.3 零激磁保护 (19)第六章结束语 (21)参考文献 (21)致谢 (21)附录 (22)附录1 嘉兴锦江热电厂厂用电机铭牌表 (22)附录 2 嘉兴热电厂电气接线图 (23)第一章前言厂用电动机在火力发电厂中运行正常与否,将直接影响到机组的安全运行,影响到发电厂的经济效益。
机电一体化毕业设计说明

机电一体化专业毕业实习及毕业设计资料晋中职业技术学院机电系教研室二O一二年四月晋中职业技术学院2013届机电一体化专业毕业实习计划毕业实习是高等职业学校专业教学计划的重要组成部分,是学生的一门必修课程。
为保证2010级机电一体化专业毕业生实习工作的顺利进行,结合本专业教学的具体情况,特制定本实习计划。
一、实习目的与任务通过学生的毕业实习工作,一方面,要使各位学生深刻理解专业知识、提高职业技能和技巧,初步实现社会心理角色的转变,使学生能够真正参与社会竞争,实现实习和就业的有机结合;另一方面,通过实习指导工作,也要使我院教师真正深入了解就业岗位群体,对行业岗位进行细致认真的研究,并根据行业需求,及时地反馈信息,调整和强化我院的人才培养工作。
(一)学生实习期间应当完成的工作任务:1、把所学的理论知识和专业技能与社会生产、生活实践紧密的结合起来,进一步提高理论知识与实践技能的融合,巩固专业思想。
2、系统全面地了解专业对口行业的特点和规律,增强学生的就业意识,锻炼和培养学生的就业素质。
3、初步实现职业心理角色的转变。
4、撰写毕业论文,提交毕业实习总结。
(二)指导教师在实习期间应当完成的任务:1、了解学生的实习近况,掌握学生实习期间的表现,并积极进行思想教育和专业能力的培养和指导。
2、了解本专业对口行业岗位的基本情况,深入研究行业岗位应具备的基本素质和能力,及时反馈行业信息,参与学校人才培养方案的修订。
3、积极参与本专业对应行业的工作实践,锻炼自身的专业业务能力,提高自身“双师”素质。
二、个人实习总结与毕业论文个人实习总结要由实习生如实填写,容围绕专业理论提高、职业技能增强以及就业思想的形成三个方面。
毕业论文要求学生根据实习容和相应的毕业设计题目要求,在实习期间收集资料,独立完成。
学生返校经指导老师审核后打印文本,一式三份,交所在系,并准备答辩。
学生要按照《毕业设计论文标准格式(WORD文档)》的要求打印,并进行装订。
发电厂电气不分第五版部分课后题答案

1、什么叫电气主接线?对电气主接线有哪些基本要求?答:电气主接线又称为电气一次接线,它是将电气设备以规定的图形和文字符号,按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。
基本要求:可靠性、灵活性和经济性。
2、电气主接线有哪些基本形式?绘图并说明各接线形式的优缺点。
答:单母线接线及单母线分段接线;双母线接线及双母线分段接线;带旁路母线的单母线和双母线接线;一台半断路器及三分之四台断路器接线;变压器母线组接线;单元接线;桥形接线;角形接线。
3、在主接线方案比较中主要从哪些方面来考虑其优越性?答:经济比较;可靠性、灵活性,包括大型电厂、变电站对主接线可靠性若干指标的定量计算,最后确定最终方案。
5、某220kV 系统的变电所,拟装设两台容量为50MVA 的主变压器,220kV 有两回出线,同时有穿越功率通过,中压为110kV,出线为 4 回,低压为10kV,有12 回出线,试拟定一技术较为合理的主接线方案,并画出主接线图加以说明。
答:220kv 2 回双母线带旁母;110kv 4 回单母线分段带旁母;10kv 12 回双母线不分段;作业:P62页2-1,2-62-1 哪些设备属于一次设备?哪些设备属于二次设备?其功能是什么?注:基本是没有写错的啊就是有些同学的答案不全需要把一次设备和二次设备的功能和设备类型名称写全2-6 简述交流500kv 变电站电气主接线形式及其特点4-2 隔离开关与断路器的主要区别何在?在运行中,对它们的操作程序应遵循哪些重要原则?答:断路器带有专门灭弧装置,可以开断负荷电流和短路故障电流;隔离开关无灭弧装置,主要作用是在检修时可形成明显开断点。
操作中需要注意不可带负荷拉刀闸,送电时先合母线侧隔离开关再合线路侧隔离开关最后合上断路器停电时先断开断路器再断开线路侧隔离开关最后断开母线侧隔离开关4-3 主母线和旁路母线各起什么作用?设置专用旁路断路器和以母联断路器或分段断路器兼做旁路断路器,各有什么特点?检修出现断路器时,如何操作?答:主母线主要作用是汇集和分配电能;旁路母线的作用主要体现在检修出现断路器时,可用旁路断路器代替出线断路器以使出线断路器可以不停电检修。
精选发电厂电气部分第四版(熊信银著)课后答案下载

点击此处下载?发电厂电气部分第四版(熊信银著)课后答案?全书共分为10章,主要内容包括绪论,能源和发电,发电、变电和输电的电气部分,常用计算的基本理论和方法,电气主接线及设计,厂用电接线及设计,导体和电气设备的原理与选择,配电装置,发电厂和变电站的控制与信号,同步发电机的运行及电力变压器的运行等。
本书与第三版相比,反映了现代电力工业的现状及特点,增加了1000kW大容量发电机组的电气主接线和特点,750kV超高压和1000kV特高压在电力系统中的作用,以及数字化发电厂和数字化变电站等内容。
本书可作为高等院校电气工程及其自动化专业及相关专业的本科教材,也可作为高职高专和函授教材,同时还可供从事发电厂和变电站电气设计、运行、管理工作的工程技术人员参考。
前言第三版前言第二版前言第一版前言绪论第一章能源和发电第一节能源和电能第二节火力发电厂第三节水力发电厂第四节核能发电厂小结思考题第二章发电、变电和输电的电气部分第一节概述第二节发电厂的电气部分第三节高压交流输变电第四节高压直流输电小结思考题第三章常用计算的基本理论和方法第一节正常运行时导体载流量计算第二节载流导体短路时发热计算第三节载流导体短路时电动力计算第四节电气设备及主接线的可靠性分析第五节技术经济分析小结思考题和习题第四章电气主接线及设计第一节电气主接线的基本要求和设计程序第二节主接线的基本接线形式第三节主变压器的选择第四节限制短路电流的方法第五节电气主接线设计举例小结思考题和习题第五章厂用电接线及设计第一节概述第二节厂用电接线的设计原则和接线形式第三节不同类型发电厂的厂用电接线第四节厂用变压器的选择第五节厂用电动机的选择和自启动校验第六节厂用电源的切换小结思考题和习题第六章导体和电气设备的原理与选择第一节电气设备选择的一般条件第二节高压断路器和隔离开关的原理与选择第三节互感器的原理及选择第四节限流电抗器的选择第五节高压熔断器的选择第六节裸导体的选择第七节电缆、绝缘子和套管的选择小结思考题和习题第七章配电装置第一节概述第二节屋内配电装置第三节屋外配电装置第四节成套配电装置第五节封闭母线第六节发电厂和变电站的电气设施平面布置小结……看过“发电厂电气部分第四版(熊信银著)”的人还看了:1.电力拖动自动控制系统第4版(阮毅陈著)课后答案下载2.复变函数与积分变换(刘建亚著)课后题答案下载。
发电厂电气部分作业答案

1.输电线路送电的正确操作顺序先合上母线侧刀闸,再合上线路侧隔离刀闸,最后合上断路器。
2.电流互感器的准确级的定义1)电流互感器的准确级准确级是指在规定的二次负荷变化范围内,一次电流为额定值时的最大电流误差。
电流互感器准确级分为0.2、0.5、1.0、3。
2)保护型准确级保护用TA可分为稳态保护用(P)和暂态保护用(TP)两类。
稳态保护用TA准确级有5P和10P。
暂态保护用TA准确级分为TPX、TPY、TPZ三个级别。
TPX级TA在额定电流和负载下,其电流误差不大于±0.5%。
TPY级TA在额定负荷下允许最大电流误差为±1%。
TPZ级TA特别适合于有快速重合闸(无电流时间间隙不大于0.3s)线路上使用。
3.导体的正常最高允许温度和短时最高允许温度的区别在哪里导体正常最高允许温度是指导体在保持正常工作是所允许的最高温度,一般不超过+70℃导体短时最高允许温度是指导体在短路时可能出现的最高短时发热温度热稳定校验的根本条件是:导体短时发热最高温度不得超过短时最高允许值。
即前者是正常工作允许持续的最高限温度,后者则是短路是瞬时发热的最高允许温度4. 电弧燃烧的物理过程有哪些电弧形成可分为如下四个过程(1)热电子发射高温阴极表面向周围空间发射电子的现象。
(2)强电场发射当开关动、静触头分离初瞬,开距S很小,虽然外施电压U不高,但电场强度E(E=U/S)很大。
当其值超过3×106 V/m时,阴极表面的自由电子被强行拉出。
【这是产生电弧的最根本的条件】(3)碰撞游离自由电子的强电场作用下,加速向阳极运动,沿途撞击中性粒子,使之游离出自由电子和正离子,链琐反应,由此形成电流。
【绝缘介质被击穿】(4)热游离高温下的中性粒子不规则的热运动速度很高,是以在其彼此碰撞时游离出大量带电粒子。
电弧在燃烧过程中,存在互为相反的两种过程:(1)游离过程:产生自由电子过程。
(2)去游离过程:电弧中发生游离的同时,还进行着使带电粒子减少的去游离过程,即:减少自由电子的过程。
自启动效验书

自启动效验书1 高压厂用变压器1.1 电动机正常起动时的厂用母线电压计算高压厂用变压器参数(三绕组变压器)高压绕组额定容量S T=40000kVA中压绕组额定容量S2T=25000kVAS2T’=25000kVA中压阻抗电压百分值U d1-2= U d1-2’=21% 现场看中压绕组最大计算负荷S2d=31167kVA1.1.1 电动机正常起动时的6kV母线电压计算6kV母线上最大一台电动机为电动给水泵额定功率P e=5300kW额定效率ηd≥96%额定功率因数cosφd=0.88起动电流倍数6倍U m= U0/(1+SX)=1.1/(1+1.62*0.146)=0.89>0.8结论:单台最大电动机正常起动时的6kV母线电压满足要求。
1.2 成组电动机自起动时厂用母线电压的计算1.2.1 成组电动机自起动时6kV厂用母线电压的计算1.2.1.1 高压母线失压自起动a.原始数据a) 6kV厂用母线参加自起动的I类电动机额定功率总和ΣP e1=16445kW低压380V段I类电动机功率为:机组变:2500x0.6=1500 kW除尘变:2500x0.6=1500 kW公用变:1600x0.6=960 kW脱硫变:2500x0.6=1500 kWΣP e2=1500×3+960=5460 kWb) 自起动电流倍数S qz =5 (备用电源慢速切换)c) 电动机额定效率和额定功率因数的乘积ηd cosφd =0.8d) 自起动前厂用电源已带负荷(标么值) S1 =0U m= U0/(1+SX)=1.1/(1+4.35*0.146)=0.673>0.65~0.7结论:电动机成组自起动时的6kV厂用母线电压满足要求。
1.2.1.2 高、低压厂用母线串接自起动高压厂用母线电压为U gm= U0/(1+S g X g)U gm= 1.1/(1+3.26*0.146)=0.745低压厂用母线电压为U dm= U gm/(1+S d X d)机组变2500kVA U d=10%,机组变所接的I类电动机总功率为ΣP e=900kWU dm= U gm/(1+S d X d)=0.745/(1+2.25*0.11)=0.60>0.55结论:高,低压厂用母线串接自起动时低压母线电压满足要求。
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毕业设计说明书课题名称厂用电动机自启动校验系别电气工程系专业机电一体化班级机电0411姓名帅xx学号0402011135指导教师俞xx 劳xx 王x起讫时间:2007 年 1 月 8 日~2007 年 3 月 8 日(共 8 周)厂用电动机自启动校验学生:帅xx 指导教师:俞xx 劳xx 王x摘要厂用电系统中运行的电动机,当电动机在运转中突然停电,其转速开始下降,在电动机尚未停止运转以前,如果重新获得供电,其转速又开始上升直到恢复到正常工作,这一过程称为电动机自启动。
若同时参加自启动的电动机数目多,会有很大的启动电流,在厂用变压器和线路等元件中引起电压下降,使厂用电母线电压大大下降,危及厂用电系统的稳定运行。
厂用电母线电压降低,使电动机启动过程时间增长,电动机绕组发热影响其寿命和安全,所以应限制同时参加自启动电动机的台数,以保证重要电机的自启动。
本文着重叙述厂用电动机自启动校验的理论与计算方法(电压校验、电动机经厂用高压变压器和低压变压器串联自启动母线电压校验及容量校验),通过计算出厂用高压母线电压标幺值和厂用低压母线电压标幺值,或者自启动电动机最大允许总容量标幺值,从而判断是否满足电动机自启动的要求,若不满足要求应采用其他措施(重要的电动机优先启动)。
关键词:厂用电动机;惰行;阻转矩;标幺值;有载调压目录第1章 前言 (3)第2章 厂用电动机概述 (4)2.1 厂用机械特性和电力拖动运动方程 (4)2.2厂用电动机的类型及特点 (5)2.2.1异步电动机 (5)2.1.2 同步电动机 (6)2.1.3 直流电动机 (7)2.3厂用电动机的技术参数 (7)2.3.1厂用电动机的额定数据和主要技术指标 (7)2.3.2电动机温度与温升 (8)2.3.3 电动机的振动值 (8)2.3.4电动机的噪声水平 (9)2.3.5 电动机的绝缘水平 (9)第三章 厂用电动机选择 (9)3.1 厂用电动机的选择方法 (9)3.1.1型式选择 (9)3.1.2容量选择 (10)第四章 厂用电动机的自启动校验 (11)4.1 电动机自启动概述 (11)4.2电动机的自启动校验 (12)4.2.1电压校验 (12)4.2.2容量校验 (16)4.3嘉兴锦江热电厂厂用电校验过程 (17)4.3.1 电动机自启动母线电压校验 (17)4.3.2电动机自启动容量校验 (18)第五章 电动机保护 (19)5.1 缺相保护 (19)5.2 零电压保护 (19)5.3 零激磁保护 (19)第六章结束语 (21)参考文献 (21)致谢 (21)附录 (22)附录1 嘉兴锦江热电厂厂用电机铭牌表 (22)附录 2 嘉兴热电厂电气接线图 (23)第一章前言厂用电动机在火力发电厂中运行正常与否,将直接影响到机组的安全运行,影响到发电厂的经济效益。
因此,在厂用电系统出现某些故障导致电动机突然停电或电压下降,其转速开始下降,在电动机尚未停止运转以前,通过备用电源自动投入装置,使厂用电系统恢复正常,从而是电动机重新得电启动,若同时参加自启动的电动机数目多,会有很大的启动电流,在厂用变压器和线路等元件中引起电压下降,使厂用电母线电压大大下降,危及厂用电系统的稳定运行。
厂用电母线电压降低,使电动机启动过程时间增长,电动机绕组发热影响其寿命和安全。
所以应通过计算出厂用高压母线电压标幺值和厂用低压电压标幺值,或者自启动电动机最大允许总容量标幺值,从而印证是否满足电动机自启动的要求,若不满足要求应采用其他措施,以保证重要电机的自启动。
本文通过查阅大量相关书籍与资料,介绍了厂用电动机自启动校验的最基础而又实用的计算方法与校验过程,以及厂用电动机的选择、继电保护。
从实用性出发,在系统的基础上,依据规范标准,理论联系实践。
对地方发电厂的厂用电动机的自启动校验有一定的作用。
由于时间仓促,再加上编者水平和经历有限,文中难免存在不妥之处,请指导老师批评指正。
编者2007年3第二章 厂用电动机概述厂用机械设备所使用的拖动电动机,简称厂用电动机,在发电厂中有大量的厂用机械设备及相应的厂用电动机,是厂用电的主要负荷。
2.1 厂用机械特性和电力拖动运动方程发电厂中厂用机械设备的负载转矩特性可归纳为两种类型:其一,恒转矩负载特性,即它的负载转矩(又称阻转矩)Mm与转速n 无关,Mm是个常数,Mm=f(n)特性为一水平直线,如图中曲线1所示。
当转速变化时,负载 转矩Mm保持常数,火电厂中的磨煤机、碎煤机、输煤皮带、绞车、起重机等属于这类机械。
其二,具有非线性上升的负载转矩机械特性,它们的负载特性与转速的二次方或高次方成比例,如图曲线2所示。
火电厂中的引风机、送风机、油泵以及工作时没有静压头的离心式水泵等均属于这类机械。
非线性负载转矩可用下式表示00.80.60.40.2图2-1厂用机械设备的负载转矩特性曲线Mm*=Mm 0*+(1-Mm 0*)2*n (1-1) 式中Mm 0*——与转速无关的摩擦起始负载转矩标幺值,一般取Mm 0*=0.15。
由电动机与厂用机械设备组成的电力拖动系统是一个机械运动系统,其中有能量、功率和转矩的传递。
代表运动特征的量是转速n、转矩M、角速度Ω以及时间t 等。
电动机、产生的的电磁转矩Me,用以克服机械负荷的阻转矩Mm后的剩余转矩,就会使机械传动系统产生加速运动,其旋转运动的方程式为Me-Mm=J TWd d (1-2) 式中Me——电动机产生的电磁转矩,N·mMm——机械负载转矩(或称阻转矩),N·mJTWd d ——惯性转矩(或称加速转矩),N·m J——包括电动机在内的整个机组的转动惯量,kg·2m Ω——机组旋转角速度,srad,Ω=602np 。
机组的转动惯量J 是机组旋转部分惯性的量度,在电力拖动计算中常采用飞轮惯量2GD ,二者关系式为J=g412GD ( kg·2m ) (1-3) 式中 g——重力加速度,g=9.812s m ;2GD ——飞轮惯量,N·m 2,可由产品目录中查得。
将式(1-3)及Ω=602np 关系代入式(1-2)中,即得实用计算运动方程式为 M e -M e =dt dnGD ´3752 (1-4)由式(1-4)可分析电动机的工作状态: (1)当M e =Me时,dtdn=0,则n=0,或n=常数,即电动机静止或等速旋转,拖动系统处于稳定运行状态;(2) 当M e>M e时,dt dn>0,拖动系统处于加速状态; (3)当M e <M e 时,dtdn<0,拖动系统处于减速状态。
加速或减速过程,统称为动态运动状态。
2.2厂用电动机的类型及特点发电厂中各种厂用机械设备所使用的厂用电动机有异步电动机,同步电动机和直流电动机三类。
其中使用最多的是异步电动机,特别是鼠笼式异步电动机,三类电动机的特点和适用范围叙述如下; 2.2.1异步电动机异步电动机有较高的运行效率和较好的工作特性,从空载到满载范围内接近恒速运行,能满足电厂中各种机械的传动要求。
异步电动机易于派生成各种防护型式。
以适应不同环境条件的需求。
不过异步电动机存在启动电流大,调速困难的问题。
异步电动机运行时,必须从厂用电源系统吸收无功功率,使系统的功率因数变坏。
因此,对驱动球磨机,压缩机等大功率、低转速的机械设备,稍逊于同步电动机。
但异步电动机结构简单,运行可靠,操作维护方便,过载能力强,且价格便宜,在发电厂厂用电源系统电压质量保证的情况下,仍然使用异步电动机。
异步电动机的机械特性是指电动机的电磁转矩Me与转速n的关系,即M*e=f(n*),如图1-2所示(以标幺值示出)。
将异步电动机的特性曲线M*e=f(n*)与被拖动的机械设备的负载转矩特性曲M*e=f(n*)绘于一张图上,如图1—2所示。
由图可见,该拖动系统初始时电动机转动的启动转矩M*e0必须大于被拖动机械在n*=0时的起始负荷转矩,M*m0,并且在启动过程中,任一转速下都应有M*e>M*m,使剩余转矩为正,方能顺利地把机械设备拖动稳定运行状态。
图1—1中以竖线条示出电动机对于M*m=定值的设备剩于转矩。
只有电动机M*e=f(n*)与厂用负荷M*e=f(n*)相等,即工作在两条曲线的交点上(2或1)时,拖动系统才能稳定运行。
图1—2 异步电动机和机械设备的机械特性曲线异步电动机的启动,一般不需要特殊设备,而采用直接启动方式,启动时的转矩为额定启动转矩,启动时间短,但是启动电流可达额定电流的4~7倍,这不仅使电源在启动时发生显著下降,而且更会引起电动机发热,特别在机组转动惯量较大,剩余转矩较小,启动缓慢的情况下更严重。
因此,对启动困难的厂用机械设备如引风机、磨煤机、排粉机等相配套的电动机,必要时需进行启动校验。
在发电厂中广泛使用的鼠笼式异步电动机有三种结构形式,即单鼠笼式、深槽式和双鼠笼式。
后两种具有启动转矩大,启动电流较小等较好的启动性能。
绕线式异步电动机最大特点是可以均匀地无级调速,如采用转子电路内引入感应电势的串级调速;也可以在转子电路串接进行调整,即借助调节电阻使其在一定范围内改变转速,启动转矩和启动电流。
2.2.2 同步电动机同步电动机具有以下特点:(1)采用直流励磁,可以工作在“超前”或“滞后”的不同运行状态。
当工作在“超前”运行状态时,它可以提高厂用电系统的功率因数,同时减少厂用电系统的损耗和电压损失。
(2)结构比较复杂,并需附加一套励磁系统。
(3)对电压波动不十分敏感,因其转矩与电压成正比而异步电动机的转矩与电压的平方成正比,并且装有自动励磁调节装置且能强行励磁,从而在电压降低时,仍能维持其运行稳定性。
同步电动机启动,控制均较麻烦,启动转矩不大,在厂用电系统中,只在大功率低转速的机械上有时采用,例如循环水泵等设备。
2.2.3 直流电动机直流电动机具有以下特点:(1)借助调节磁场电流以,可在大范围内均匀而平滑地调速电阻器消耗较省;(2)启动转矩较大;(3)不依赖厂用交流电源。
直流电动机用于对调速性能和启动性能要求较高的厂用机械,如给粉机就采用并激直流电动机拖动。
此外,直流电动机还用于事故保安负荷是的汽轮机直流备用润滑油泵等,但直流电动机制造工艺复杂,成本高,维护量大,工作可靠性也较差。
2.3 厂用电动机的技术参数2.3.1厂用电动机的额定数据和主要技术指标异步电动机有额定功率、电压、电流、相数、额定频率、额定功率因数。
转子绕组开路电压,额定转子电流(指绕绕转子电动机)和额定转速。
异步电动机的主要技术指标有:(1)效率η:电动机输出机械功率与输入电动率之比(%)(2)功率因数cos j:电动机输入有效功率与视在功率之比。
(3)堵转电流ⅠQD:电动机在额定电压,额定频率和转子堵住时从供电回路输出入的稳态电流有效值,即最初启动电流;(5)最大转矩Tmax:电动机在额定电压,额定频率和运行温度下,转速不发生突降时所产生的最大转矩。