На режимы работы электрических сетей оказывает влияние работа крупных синхронных электродвигателей, устанавливаемых на промышленных предприятиях, компрессорных и насосных станциях магистральных газо- и нефтепроводов. Ниже даны обозначения синхронных двигателей; в табл. 5.43 приведены номинальные значения параметров двигателей.
Обозначение типов электродвигателей
Синхронный…………………………………..С
Трехфазный…………………………………….Т
Двигатель……………………………………….Д
Номинальная мощность, кВт
Количество полюсов ротора
Параметры электродвигателей при отклонениях напряжения сети от номинального значения приведены ниже:
|
Напряжение, % номинального |
110 |
105 |
100 |
96 |
|
Полная мощность, % номинальной |
90 |
100 |
100 |
100 |
|
Ток статора, % номинального |
82 |
95,5 |
100 |
105 |
|
Cos |
0,985 |
0,985 |
0,90 |
0,87 |
Работа при напряжении свыше 110 % от номинального значения недопустима. Допустимые режимы при отклонениях температуры охлаждающего воздуха приведены ниже:
|
Температура охлаждающего |
||||
|
воздуха, °С |
50 |
45 |
40 |
30 и меньше |
|
Максимальная мощность, % |
||||
|
от номинального значения |
||||
|
при cos ф = 0,9 |
87 |
95 |
100 |
106 |
Таблица 5.43
Синхронные электродвигатели номинальным
напряжением 6—10 кВ и частотой вращения 3000 мин-1
|
Тип |
Мощность |
КПД, % |
Реактивность, % |
|||||||||||
|
Активная Рном, МВт |
Полная Sном, МВА |
X”d |
X’d |
Xd |
X2 |
X0 |
ОКЗ, о. е |
|||||||
|
СГД-4000-2 |
4 |
4,56 |
97,5/ 97,4 |
14,8/ 14,3 |
25,6/ 25,6 |
192,1/ 185,1 |
18,0/ 14,4 |
5,1/ 4,9 |
0,63/ 0,69 |
|||||
|
СТД-5000-2 |
5 |
5,74 |
97,6 |
13,7 |
24,9 |
196,4 |
16,7 |
5,3 |
0,62 |
|||||
|
97,5 |
13,6 |
24,8 |
193,6 |
16,6 |
5,3 |
|||||||||
|
СТД-6300-2 |
6,3 |
7,23 |
97,6 |
15,2 |
25,7 |
213,7 |
18,6 |
7,3 |
0,6 |
|||||
|
97,5 |
15,5 |
26,8 |
218,5 |
19,0 |
6,7 |
0,53 |
||||||||
|
СТД-8000-2 |
8 |
9,13 |
97,9 |
14,4 |
25,7 |
219 |
17,5 |
6,7 |
0,57 |
|||||
|
97,7 |
14,5 |
25,8 |
219,2 |
17,6 |
6,7 |
|||||||||
|
СТД-10000-2 |
10 |
11,4 |
97,8 |
12,6 |
23,3 |
206,2 |
15,3 |
6,5 |
0,65 |
|||||
|
97,9 |
12,9 |
24,4 |
219,4 |
15,8 |
6,8 |
0,58 |
||||||||
|
СТД-12500-2 |
12,5 |
14,2 |
97,9 |
12 |
23,5 |
218,4 |
14,6 |
6,8 |
0,64 |
|||||
|
97,8 |
11,9 |
27,9 |
245,9 |
14,5 |
8,8 |
|||||||||
|
СДГ-12500-2* |
12,5 |
12,5 |
97,8 |
14,4 |
20,0 |
93,3 |
17,6 |
8,1 |
1,12 |
|||||
* Двигатель типа СДГ предназначен для магистральных газопроводов и обеспечивает плавный пуск от полного напряжения сети, а также более высокую динамическую стойкость.
Примечания.
1. х»d, х’d, хd — продольные сверхпереходная, переходная и синхронная реактивности;
х2, х0 — реактивности обратной и нулевой последовательностей.
2. В числителе — для номинального напряжения 6 кВ, в знаменателе — для 10 кВ.
Таблица 5.44
Предельно допустимые моменты инерции
механизмов и время пуска синхронных электродвигателей
|
Тип |
Момент инерции двигателя, кгм2 |
Допустимый момент инерции, кгм2 при напряжении на двигателе, о.е. |
Допустимое время пуска tдоп, с, при напряжении на двигателе, о. е. |
|||||||||||||||||||
|
1* |
1 |
0,8 |
0,65 |
0,5 |
1* |
1 |
0,9 |
0,85 |
0,75 |
0,7 |
0,6 |
0,55 |
0,5 |
|||||||||
|
СТД-4000-2 |
278 |
800 710 |
1210 |
1360 |
1560 |
1820 |
4,3 4,0 |
6,0 |
6,5 |
7,3 |
9,7 |
11,5 |
17,3 |
21,5 |
27 |
|||||||
|
СТД -5000-2 |
320 |
1000 820 |
1500 |
1690 |
1880 |
2260 |
3,9 3,4 |
5,4 |
5,5 |
6,4 |
8,8 |
10,5 |
15,0 |
19,5 |
24,6 |
|||||||
|
СТД -6300-2 |
690 |
860 |
1450 |
1740 |
2050 |
2330 |
4,7 |
6,5 |
7,0 |
7,9 |
10,8 |
13,0 |
19,1 |
23 |
29 |
|||||||
|
СТД-8000-2 |
770 |
1010 |
1690 |
1890 |
2120 |
2370 |
3,9 |
5,4 |
5,4 |
6,1 |
8,5 |
10,0 |
14,5 |
18,8 |
24 |
|||||||
|
СТД -10000-2 |
910 |
— |
— |
2340 |
2750 |
3050 |
— |
— |
4,8 |
5,5 |
7,1 |
8,5 |
13,0 |
16 |
19 |
|||||||
|
СТД -12500-2 |
1036 |
— |
— |
2500 |
2860 |
3500 |
— |
— |
3,8 |
4,3 |
6,0 |
7,1 |
10,4 |
13 |
16,2 |
|||||||
* При двух пусках из холодного состояния (числитель) или одном пуске из горячего состояния (знаменатель).
Работа при пониженном (опережающем) cos допускается при условии, что ток ротора не превышает номинального значения и мощность электродвигателя должна быть снижена:
|
Cos |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
|
Полная мощность, % |
100 |
88 |
81 |
76 |
72 |
70 |
Электродвигатели СТД мощностью 10 000 и 12 500 кВт допускают пуск только при пониженном напряжении сети через реактор или AT.
Предельные моменты инерции механизма и допустимое время пуска для указанных выше режимов электродвигателей представлены в табл. 5.44. Вспомогательные данные, необходимые для расчета пусковых режимов, приведены в табл. 5.45—5.50.
Таблица 5.45
Зависимость реактивного сопротивления Хдв
и асинхронного момента ma двигателя от скольжения S
|
Тип двигателя |
Пока- |
Скольжение, S, о. е. |
||||||
|
затель о. е. |
1,0 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
0,05 |
|
|
СТД-4000-2 |
Хдв ma |
0,150 1,92 |
0,155 2,03 |
0,164 2Д4 |
0,179 2,24 |
0,217 2,23 |
0,284 2,02 |
0,369 1,66 |
|
СТД-5000-2 |
Хдв ma |
0,139 2,07 |
0,144 2,20 |
0,152 2,35 |
0,167 2,47 |
0,204 2,47 |
0,261 2,20 |
0,354 1,80 |
|
СТД-6300-2 |
Хдв ma |
0,159 1,62 |
0,179 1,73 |
0,187 1,86 |
0,210 1,99 |
0,249 2,22 |
0,323 2,0 |
0,462 1,56 |
|
СТД-8000-2 |
Хдв ma |
0,144 1,76 |
0,149 1,89 |
0,156 2,05 |
0,169 2,21 |
0,202 2,29 |
0,253 2,24 |
0,332 1,83 |
|
СТД-10000-2 |
Хдв ma |
0,123 2,06 |
0,127 2,24 |
0,133 2,44 |
0,145 2,65 |
0,175 2,75 |
0,222 2,53 |
0,295 2,14 |
|
СТД-12500-2 |
Хдв ma |
0,113 2,24 |
0,116 2,43 |
0,122 2,67 |
0,132 2,92 |
0,160 3,04 |
0,205 2,79 |
0,273 2,35 |
|
СДГ-12500-2 |
Хдв ma |
0,144 0,78 |
0,145 0,83 |
0,147 0,94 |
0,15 1,07 |
0,162 1,43 |
0,189 1,85 |
0,243 1,88 |
Таблица 5.46
Допустимое время пуска электродвигателей
|
Двигатель |
Допустимое время пуска tдоп, с, при Uд (о. е.) |
|||||
|
1 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
|
|
СТД-4000-2 |
6 |
6,5 |
8,2 |
11,5 |
17,3 |
27,0 |
|
СТД-5000-2 |
5,4 |
5,5 |
7,5 |
10,5 |
15,0 |
24,6 |
|
СТД-6300-2 |
6,0 |
7,0 |
9,2 |
13,7 |
15,7 |
29,0 |
|
СТД-8000-2 |
5,35 |
5,4 |
7,3 |
10,0 |
14,5 |
24,0 |
|
СТД-12500-2 |
3,85 |
3,8 |
5,0 |
7,1 |
10,4 |
16,2 |
|
СДГ-12500-2 |
6,5 |
7,5 |
11,0 |
16,5 |
22,7 |
— |
Таблица 5.47
Моменты инерции и моменты сопротивления механизмов
|
Тип механизма |
Диаметр ротора D2, мм |
Момент инерции GD2, кгм2 |
Условия пуска |
Момент сопротивления т |
mс, о. е., при скольжении s |
Тип электро- двигателя |
|||||
|
1,0 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
0,05 |
|||||
|
Насосы |
|||||||||||
|
НМ-5000-210 |
450 |
13,3 |
с нагрузкой без нагрузки |
0,171 0,171 |
0,069 0,062 |
0,123 0,085 |
0,269 0,173 |
0,489 0,308 |
0,642 0,396 |
0,731 0,442 |
СТД-4000-2 |
|
НМ-7000-210 |
475/455 |
21,1 |
с нагрузкой без нагрузки |
0,180 0,180 |
0,061 0,061 |
0,135 0,107 |
0,292 0,240 |
0,480 0,425 |
0,683 0,547 |
0,781 0,628 |
СТД-5000-2 |
|
НМ-10000-210 |
520 |
28,3 |
с нагрузкой без нагрузки |
0,190 0,190 |
0,084 0,072 |
0,149 0,101 |
0,331 0,226 |
0,567 0,409 |
0,726 0,510 |
0,883 0,567 |
СТД-8000-2 |
|
Нагнетатели |
|||||||||||
|
280-12-7 |
— |
250 |
с нагрузкой без нагрузки |
0,040 0,040 |
0,078 0,054 |
0,194 0,098 |
0,384 0,170 |
0,654 0,270 |
0,818 0,332 |
0,906 0,365 |
СТД-4000-2 |
|
370-18-2 |
— |
648 |
с нагрузкой |
0,086 |
0,115 |
0,200 |
0,343 |
0,543 |
0,665 |
0,728 |
СТД-12500-2 |
|
285-21-1 |
— |
716 |
с нагрузкой |
0,187 |
0,128 |
0,172 |
0,349 |
0,640 |
0,763 |
0,876 |
СДГ-12500-2 |
Таблица 5.48
Минимальная мощность КЗ на шинах 10 кВ,
при которой обеспечивается запуск электродвигателей
|
Двигатель |
Механизмы |
Реактор в цепи двигателя, Ом |
Минимальная мощность КЗ, МВА |
|
СТД-4000-2 |
Нагнетатель 280-12-7 |
— |
85 |
|
СТД-4000-2 |
Насос ИМ-5000-210 |
— |
85 |
|
СТД-5000-2 |
Насос ИМ-7000-210 |
0,46 |
92 |
|
СТД-5000-2 |
Насос ИМ-7000-210 |
— |
112 |
|
СТД-6300-2 |
Нагнетатель 280-12-7 |
— |
120 |
|
СТД-8000-2 |
Насос ИМ-10000-210 |
0,56 |
124 |
|
СТД-8000-2 |
Насос ИМ-10000-210 |
— |
168 |
|
СТД-12500-2 |
Нагнетатель 370-18-2 |
0,56 |
200 |
|
СТД-12500-2 |
Нагнетатель 370-18-2 |
— |
335 |
|
СДГ-12500-2 |
Нагнетатель 285-21-1 |
— |
300 |
Примечания.
1. При приведенной мощности КЗ обеспечивается запуск двигателей с механизмами под нагрузкой; при пуске напряжение на шинах составляет не ниже 75 % номинального значения.
2. При мощности КЗ ниже приведенной следует выполнить расчет для проверки возможности запуска двигателя.
Таблица 5. 49
Предельно допустимые маховые моменты
приводимого механизма и время пуска агрегата
|
Мощность двигателя, кВт |
Маховой момент ротора, тм2 |
Прямой пуск от полного напряжения |
Пуск от пониженного напряжения |
||||||||
|
При двух пусках из холодного или одном пуске из горячего состояния |
При одном пуске из холодного состояния |
0,8 Uном |
0,65 Uном |
0,5 Uном |
|||||||
|
Механизм, тм2 |
Время пуска, с |
Механизм, тм2 |
Время пуска, с |
Механизм, тм2 |
Время пуска, с |
Механизм, тм2 |
Время пуска, с |
Механизм, тм2 |
Время пуска, с |
||
|
4000 |
0,278 |
0,8/ 0,71 |
4,3/ 4,0 |
1,21 |
6,0 |
1,36 |
8,2 |
1,56 |
14,0 |
1,82 |
27,0 |
|
5000 |
0,32 |
1,0/ 0,82 |
3,9/ 3,4 |
1,75 |
5,4 |
1,69 |
7,5 |
1,88 |
12,5 |
2,26 |
24,6 |
|
6300 |
0,69 |
0,86 |
4,7 |
1,45 |
6,5 |
1,74 |
9,2 |
2,05 |
15,7 |
2,33 |
29,0 |
|
8000 |
0,77 |
1,01 |
3,9 |
1,69 |
5,37 |
1,89 |
7,3 |
2,12 |
12,0 |
2,37 |
24,0 |
|
10000 |
0,91 |
— |
— |
— |
— |
2,34 |
6,1 |
10,4 |
10,4 |
3,05 |
19,0 |
|
12500 |
1Д |
— |
— |
— |
— |
2,5 |
5,0 |
8,3 |
8,3 |
3,5 |
16,2 |
Примечание.
В числителе указаны параметры при U =6кВ, в знаменателе — при U =10кВ.
Таблица 5.50
Зависимость кратности пускового тока от скольжения
при номинальном напряжении асинхронного двигателя
|
Номинальная мощность двигателя, Ра, кВт |
Кратность пускового тока при скольжении S, о. е. |
||||||
|
1 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
0,2 |
0,1 |
0,05 |
|
|
4000 |
5,7 |
5,6 |
5,4 |
5,1 |
4,7 |
4,4 |
3,8 |
|
5000 |
5,7 |
5,6 |
5,4 |
5,1 |
4,7 |
4,4 |
3,8 |
|
6300 |
5,9 |
5,8 |
5,6 |
5,3 |
4,9 |
4,6 |
3,9 |
|
8000 |
6,0 |
5,9 |
5,8 |
5,6 |
5,4 |
5,1 |
4,7 |
