96 ISSN 1811-1858. Вестник ПГУ серия ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ. 2015. №3 97 4 Чернобровов, Н. В., Семенов, В. А. Релейная защита энергетических
систем: Учеб. пособие для техникумов. – М. : Энергоатомиздат, 1998. – 800 с.
5 Берман, И., Крипски, А., Скалка, М. Защита мощных генераторов, работающих в блоке с трансформаторами, от замыканий на землю в обмотке статора. – В сб.: Релейная защита и противоаварийная автоматика.
Международная конференция по большим электрическим системам (СИГРЭ – 72) / Под ред. В. М. Ермоленко, Е. Д. Зейлидзона и А. М. Федосеева. М. : Энергия, 1975. – С. 19 – 26.
6 Корогодский, В. И., Кужеков, С. Л., Паперно, Л. Б. Релейная защита электродвигателей напряжением выше 1 кВ. – М. : Энергоатомиздат, 1987.
– 243 с.
7 Лихачев, Ф. А. Инструкция по выбору, установке и эксплуатации дугогасящих катушек. – М. : Энергия, 1971.
8 Брянцев, А. М. Управляемые подмагничиванием электрические реакторы. Сб. статей. – М. : Знак, 2004. – 264 с.
9 Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей/
Госэнергонадзор Минэнерго России. – М. : ЗАО «Энергосервис», 2003.
– 392 с.
10 Глушко, В., Ямный, О., Ковалев, Э., Бохан, Н. Белорусские сети 6-35 кВ переходит на режим заземлении нейтрали через резистор // Новости электротехники. – № (39) – С. 37-40.
11 Титенков, С. С. 4 режима заземлении нейтрали в сетях 6-35 кВ.
Изолированную нейтраль объявим вне закона // Новости электротехники.
– 2003. – № 5(23) – С. 42-44.
Материал поступил в редакцию 17.07.15.
А. Н. Новожилов, Ж. Б. Исабеков
Жерге бір фазалы тұйықталулар кезіндегі кабельдік тораптардың жұмысының сенімділігін көтеру
С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті, Павлодар қ.
Материал 17.07.15 баспаға түсті.
A. N. Novozhilov, Z. B. Issabekov
Increase of cable networks reliability at monophase earth-faults S. Toraighyrov Pavlodar State University, Pavlodar.
Material received on 17.07.15.
Мақалада кабельдік тораптардың бейтарабы жұмысының мүмкін режімдерін талдау, оны жерлендірудің белгілі тәсілдері
мен сұлбалары, сондай-ақ жекелеген жерлендіруші құрылғыларының конструкциялары мен олармен басқарудың сұлбалары, жерлендірудің әрбір түрінің артықшылықтары мен кемшіліктері және оларды пайдалану бойынша ұсыныстар қарастырылған.
The analysis of the possible operation modes of cable networks neutral is carried out in the article. Well-known methods and charts of its grounding, and also constructions of separate earthing devices and management charts are considered as well as basic dignities and lacks of every type of grounding and recommendation on their use.
УДК 621.311
А. Б. Хабдуллин1, З. К. Хабдуллина2, Г. А. Хабдуллина3, А. Б. Хабдуллин4
1к.т.н.; 2д.т.н., Рудненский индустриальный институт, г. Рудный; 3магистрант, Костанайский государственный университет имени Ахмета Байтурсынова, г. Костанай; 4магистрант, Казахский агротехнический университет имени С. Сейфуллина, г. Астана
СТАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОТЕРЬ
ISSN 1811-1858. Вестник ПГУ
Отсутствие контактных колец и щеточного аппарата делает эти двигатели наиболее надежными и долговечными [1]
Преобразование электрической энергии в механическую в асинхронном двигателе, как и в других электрических машинах, связано с потерями энергии, поэтому полезная мощность на выходе двигателя Р2 всегда меньше мощности на входе (потребляемой мощности) Р1 на величину потерь с ∑Р [2]:
Р2=Р1– ∑Р (1)
Потери ∑Р преобразуются в теплоту, что в конечном итоге ведет к нагреву машины. Потери в электрических машинах разделяются на основные и добавочные. Основные потери включают в себя магнитные, электрические и механические.
Потери активной мощности в асинхронных двигателях подразделяются на потери в обмотках статора ∆Р1, ротора ∆Р2 и потери в стали магнитных систем ∆Рст
∆Рд = ∆Р1 + ∆Р2 + ∆Рст. (2) Потери мощности в двигателях нагрузки практически ничем не отличаются от потерь в элементах электрической сети и поэтому обязательно должны учитываться в статических характеристиках потерь мощности.
Следует также помнить, что нагрузочные потери (включая потери в обмотках двигателей) и потери в стали существенно по-разному зависят от напряжения в узле нагрузки. Первые (∆Рн) определяются соотношением
, (3)
где P(U) и Q(U) – активная и реактивная мощности, передаваемые через элемент с сопротивлением R, которые увеличиваются с уменьшением напряжения. Вторые (∆Рст) определяются соотношением
, (4)
где Rм – активное сопротивление ветви намагничивания и уменьшаются с уменьшением напряжения.
От соотношения этих видов потери мощности, которые в конечном итоге определяются коэффициентами загрузки электрических двигателей, существенно зависит вид статических характеристик потерь мощности.
Для исследований статических характеристик потерь мощности рассмотрены на примере асинхронных двигателей. Построены графики
статистических характеристик потерь активной и реактивной мощности высоковольтных и низковольтных АД [3, 4, 5].
На рисунке 1 представлены статические характеристики суммарных потерь активной мощности в высоковольтном асинхронном двигателе АТД- 5000 (Рном=5000 кВт) при коэффициентах загрузки (Кз) от 0,5 до 1.
Рисунок 1 – Статические характеристики потерь активной мощности в АТД-5000 при различных коэффициентах загрузки
На рисунке 2 представлены статические характеристики суммарных потерь активной мощности в высоковольтном асинхронном двигателе АТД-1600 (Рном=1600 кВт) при коэффициентах загрузки (Кз) от 0,5 до 1.
Рисунок 2 – Статические характеристики потерь активной мощности в АТД-1600 при различных коэффициентах загрузки
100 ISSN 1811-1858. Вестник ПГУ серия ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ. 2015. №3 101 На рисунке 3 представлены статические характеристики суммарных
потерь активной мощности в низковольтном асинхронном двигателе А-52-2 (Рном=10 кВт) при коэффициентах загрузки (Кз) от 0,5 до 1
Рисунок 3 – Статические характеристики потерь активной мощности в А-52-2 при различных коэффициентах загрузки
На рисунке 4 представлены статические характеристики суммарных потерь активной мощности в низковольтном асинхронном двигателе АО-112-6 (Рном=250 кВт) при коэффициентах загрузки (Кз) от 0,5 до 1.
Рисунок 4 – Статические характеристики потерь активной мощности в АО-112-6 при различных коэффициентах загрузки
На рисунке 5 представлены статические характеристики потребления реактивной мощности в высоковольтном асинхронном двигателе
АТД-5000 при коэффициентах загрузки (Кз) от 0,5 до 1. Приняты обозначения:
∆QΣАД(Кз=1) – потребление реактивной мощности в АД при коэффициенте загрузки 1 и т.д.
Рисунок 5 – Статические характеристики потребления реактивной мощности в АТД-5000 при различных коэффициентах загрузки На рисунке 6 представлены статические характеристики потребления реактивной мощности в высоковольтном асинхронном двигателе АТД-1600 при коэффициентах загрузки (Кз) от 0,5 до 1.
Рисунок 6 – Статические характеристики потребления реактивной мощности в АТД-1600 при различных коэффициентах загрузки На рисунке 7 представлены статические характеристики потребления реактивной мощности в низковольтном асинхронном двигателе А-52-2 при коэффициентах загрузки (Кз) от 0,5 до 1.
ISSN 1811-1858. Вестник ПГУ
Рисунок 7 – Статические характеристики потребления реактивной мощности в А-52-2 при различных коэффициентах загрузки
На рисунке 8 представлены статические характеристики потребления реактивной мощности в низковольтном асинхронном двигателе АО-112-6 при коэффициентах загрузки (Кз) –от 0,5 до 1..
Рисунок 8 – Статические характеристики потребления реактивной мощности в АО-112-6 при различных коэффициентах загрузки При номинальном напряжении на зажимах асинхронный двигатель, работая с полной загрузкой, потребляет из сети активную и реактивную мощность. В случае изменения напряжения сети активная мощность на валу двигателя остается практически постоянной, изменяются лишь потери активной мощности в двигателе.
Анализ зависимостей изменения величины активных и реактивных потерь для различных типов двигателей от напряжения на их зажимах показывает, что наиболее существенное влияние имеет значение коэффициента загрузки двигателя.
Установлено, что общим для рассмотренных двигателей является увеличение потребляемой реактивной мощности при увеличении подведенного напряжения.
Кроме того, удельное потребление реактивной мощности растет с уменьшением коэффициента загрузки.
При изменении напряжения на зажимах двигателя изменяется скольжение, а следовательно, и скорость вращения.
При снижении напряжения скорость вращения двигателей заметно снижается, особенно для двигателей меньшей мощности. Наоборот, повышение напряжения приводит к увеличению скорости двигателей.
При работе двигателей с малыми коэффициентами загрузки изменения напряжения влияет на скорость двигателей практически очень мало.
При оценке влияния изменения напряжения на экономичность работы асинхронных двигателей следует учитывать стоимость дополнительных потерь электроэнергии, вызванных отклонением напряжения, увеличение реактивной мощности, потребляемой двигателем, а также изменение экономических показателей, связанных с влиянием изменения скорости вращения на производительность соответствующих механизмов.
В настоящее время отсутствует единая методика оценки экономичности работы асинхронных двигателей.
В то же время имеются данные о том, что правильная оценка влияния изменений напряжения на экономичность работы асинхронных электродвигателей в ряде случаев позволяет получить существенный эффект.
Если влияние скорости вращения двигателя на производительность механизмов имеет место, то напряжение на зажимах двигателей должно поддерживаться не ниже номинального при малых коэффициентах загрузки, и в пределах наибольшего допустимого значения при больших коэффициентах загрузки (близких к номинальной).
При отсутствии влияния скорости вращения двигателя на производительность механизмов целесообразно поддерживать напряжение на зажимах двигателей не выше номинального при больших коэффициентах загрузки и ниже номинального при малых коэффициентах загрузки.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Гамазин, С. И. Переходные процессы в системах промышленного электроснабжения, обусловленные электродвигательной нагрузкой [Текст]:
104 ISSN 1811-1858. Вестник ПГУ серия ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ. 2015. №3 105 Монография/ С. И. Гамазин, В. А. Ставцев, С. А. Цырук. – М. : изд-во МЭИ,
1997. – 424 с.
2 Кацман, М. М. Электрические машины [Текст]: Учеб. для студентов сред. проф. учебных заведений/ М. М. Кацман. – 3 изд., испр. – М. : Высш.
шк.; Издательский центр «Академия», 2001. – 463 с.: ил.
3 Хабдуллин А. Б. Оптимизация установившихся режимов в системах цехового электроснабжения по критерию минимизации потерь мощности//
Электрооборудование: эксплуатация и ремонт, 2012. – № 2. – С. 30-35.
4 Хабдуллин А. Б. Статические характеристики потерь мощности в электрических сетях Тез. докл. межд. научно-практ. конференции IV-я
«Тинчуринские чтения». – Казань, 2009. – С. 213-215.
5 Khabdullin A, Khabdullina, Z., Climate Considerations of the Electricity Supply Systems in Industries, Environmental and Climate Technologies. – №13.
– 2014.
Материал поступил в редакцию 14.09.15.
Ә. Б. Хабдуллин1, З. К. Хабдуллина1, Г. А. Хабдуллина2, А. Б. Хабдуллин3 Қысқа тұйықталу роторымен асинxронды қозғалтқыштардағы қуат шығынының статистикалық сипаттамасы
1Рудный индустриалдық институты, Рудный қ.;
2А. Байтұрсынов атындағы Қостанай мемлекеттік университеті, Қостанай қ.;
3С. Сейфуллин атындағы Қазақ агротеxникалық университеті.
Материал 14.09.15 баспаға түсті.
A. B. Khabdullin1, Z. K. Khabdullina1, G. A. Khabdullina2, A. B. Khabdullin3
Static characteristics of power losses in asynchronous engines with squirrel-cage rotor
1Rudny Industrial Institute, Rudny;
2A. Baitursynov Kostanay State University, Kostanay;
3S. Seifullin Kazakh AgroTechnical university, Astana.
Material received on 14.09.15.
Аталмыш мақалада қысқа тұйықталу роторы бар асинxронды қозғалтқыштарда қуат шығынының статикалық сипаттамасын анықтау үшін есептік-эксперименталды зерттеу жүргізілді.
Зерттеу жүктеме коэффициенттерінің әртүрлілігіне қарай әртүрлі қуаттағы қысқа тұйықталу роторы бар синxронды қозғалтқыштар
үшін өткізілді. Кернеу деңгейіне байланысты әртүрлі коэффициентті жүктемеге қарай қуат шығынының тәуелділігі көрсетілген.
In this article there were considered the computational and experimental studies of determining the static characteristics of the power loss in asynchronous engines with squirrel-cage rotor. The research was carried out for asynchronous engines with squirrel-cage rotor in different capacities and at different load factors. The article shows the dependence of power losses at different load factors by voltage levels.
УДК 621.365.22
В. Ф. Хацевский1, Т. В. Гоненко2, А. А. Ахметшаихов3
1д.т.н., профессор, Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова, г. Павлодар; 2к.т.н., доцент, кафедра «Электротехника и электрооборудование», Омский институт водного транспорта, г. Омск, Россия; 3магистрант, Павлодарский государственный университет имени С. Торайгырова, г. Павлодар