УДК 621.311
НЕВЕДОМЫЙ С.А., студент 5-ого курса; ЛЕБЕДЕВ В.К., к.т.н. доц.
Донецкий национальный технический университет
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГРУППОВОГО ВЫБЕГА ДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ

            В системах электроснабжения промышленных установок широко применяются синхронные и асинхронные двигатели. Для сохранения непрерывности технологических процессов при возникновении кратковременных перерывов питания требуется обеспечение успешного группового самозапуска и динамической устойчивости двигателей. Для анализа этих режимов, как правило, используется математическое моделирование, так как проведение экспериментов не всегда возможно. Наибольшие трудности возникают при моделировании режимов группового выбега из-за необходимости учета взаимного обмена запасенной электромагнитной энергией в асинхронных и синхронных двигателях. В настоящее время используются, как правило, приближенные методы моделирования таких режимов.
            В данной работе рассматривается полная математическая модель узла нагрузки энергосистемы, основанная на дифференциальных уравнениях элементов. Дифференциальные уравнения асинхронных двигателей записываются в неподвижных относительно статора осях , синхронных двигателей в осях ротора d,q, статических элементов в фазных координатах a,b,c. Определение напряжения в узлах схемы производится на каждом шаге расчета из решения системы линейных алгебраических уравнений, полученных в результате дифференцирования аналитического выражения для узловых токов. Скачкообразное изменение токов в двигателях учтено в математическом описании режимов коммутаций.
            С использованием указанного математического описания составлены алгоритм и программа расчета. По этой программе выполнены исследования режимов группового выбега двигателей в системе электроснабжения собственных нужд электростанций и ряда промышленных предприятий. Установлено, что во время группового выбега, который может продолжаться до 3,5с электроприводы, имеющие большие значения электромеханической постоянной времени (8-15с) переходят в генераторный режим работы и отдают запасенную энергию маховых масс двигателям с меньшими постоянными времени (1-5с). Обмен мощностями между двигателями продолжается до тех пор, пока напряжение не снизится до (0,15-0,2) от номинального.