Методики оценки устойчивости синхонных двигателей при трехфазных коротких замыканиях в системе внешнего электроснабжения

В статье показаны основные выводы, полученные при исследовании устойчивости синхронных     двигателей     при     кратковременных     нарушениях     электроснабжения, обусловленных трехфазными короткими замыканиями в системах внешнего электроснабжения. Анализ работ, выполненных по данной тематике, выявил следующие их недостатки: не учитывается закон изменения напряжения на шинах двигателя, обусловленный  возникшим  замыканием;  не  учитывается  зависимость  напряжения  на шинах двигателя от распределения токов в элементах системы электроснабжения; не учитывается воздействие нарушения на  двигатель через  его  систему  возбуждения.  В рамках работы рассмотрены короткие замыкания в  смежных линиях и  выявлен закон изменения напряжения на шинах распределительного устройства подстанции во время замыкания. Для учета влияния указанных пренебрежений (недостатков) на устойчивость двигателя составлена модель синхронного двигателя и показаны условия ее применения. На основе  проведенных исследований с  использованием разработанной модели  обоснованы методики оценки устойчивости синхронных двигателей при трехфазных коротких замыканиях в  системах  внешнего  электроснабжения. Результаты исследования могут быть  использованы  для  настройки  устройств  релейной  защиты  систем электроснабжения с синхронными двигателями.

1. Пупин В.М., Жуков В.А., Сафонов Д.О. Модернизации схемы включения элегазового выключателя для обеспечения неотключений погружных насосов // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Технические науки. 2013. №1. С. 56–60.

2. Алексеев В.Ю. Защита от потери питания на перекачивающих насосных станциях: дис. ... канд. техн. наук: 05.09.03. Уфа, 2012.

3. Голоднов Ю. М. Самозапуск электродвигателей. М.: Энергоатомиздат, 1985. 136 с.

4. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. М: Высш. шк., 1985. 536 с.

5. Шабанов В.А., Юсупов Р.З., Алексеев В.Ю. Устройство адаптивного автоматического включения резерва на нефтеперекачивающих станциях // Электротехнические комплексы и системы. Электротехнические и информационные комплексы и системы. 2016. Т. 12, №2. С. 16–22.

6. Marini P. Immunity to voltage dips for synchronous motors // Paper submitted to the International Conference on Power Systems Transients (IPST2013). Vancouver, Canada: 2013.

7. Hyla M. Impact of voltage dips on the operations of a high-power synchronous motor with a reactive power controller // Mining-Informatics, Automation and Electrical Engineering. 2016. N2. P. 5–13.

8. Абрамович Б.Н., Устинов Д.А., Сычев Ю.А., Плотников И.Г. Динамическая устойчивость электромеханических комплексов с синхронными и асинхронными двигателями на предприятиях нефтедобычи // Нефтегазовое дело. 2011. №3. С. 17–25.

9. Alipoor J., Doroudi A., Ghaseminezhad M. Detection of the Critical Duration of Different Types of Voltage Sags for Synchronous Machine Torque Oscillation // Energy and Power Engineering. 2012. N4. P. 117–124. DOI:10.4236/epe.2012.43016.

10. Carlsson F., Sadarangani C. Behavior of Synchronous Machines Subjected to Voltage Sags of Type A, B and E // European Power Electronics and Drives Journal (EPE). 2005. Vol. 15, no 4. P. 35–42.

11. Alipoor J., Doroudi A., Hosseinian S.H. Identification of the Critical Characteristics of Different Types of Voltage Sags for Synchronous Machine Torque Oscillations // Electric Power Components and Systems. 2014. Vol. 13, N 42.

12. Федотов А.И., Абдуллазянов Р.Э., Вагапов Г.В., Роженцова Н.В. Методика проверки эффективности токоограничивающего устройства для снижения глубины провала напряжения // Промышленная энергетика. 2016. №12. С. 28–33.