1

Тема: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

Здравствуйте.
Подскажите, как влияет тяговая нагрузки на работу мощных асинхронных ЭД (5-8 МВт)? И как нужно в зависимости от этого влияние настраивать защиту от перегрузки ЭД?

2

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

Может влиять, так как тяговая нагрузка является однофазной и переменной по месту "подключения" к сети (электровоз мощностью 6..8 МВт движется со скоростью 60 км/ч), то может создаваться достаточно большая не симметрия напряжений по всей сети, ещё нужно учесть и наложения прохождения составов и наличие остальной нагрузки (текущее значение), если ночное время суток, то минимум нагрузки, тогда не симметрия будет очень большой.
Вот отсюда и надо исходить, например, такие ПС бывают: 110-220/27,5/6,3-10,5, т.е. на 27,5 тяга, а на 6,3-10,5 нормальная нагрузка и могут быть двигатели, естественно будет влияние большое или малое нужно считать, ведь ещё же зависит от того какой "жёсткости" привод на этих двигателях.
По моему, настройка защиты от перегрузки ЭД может и не отличаться, ведь всё зависит от значений текущих расчётных параметров, для режимов двигателей, ведь причина не важна: возникла не симметрия напряжения, неравномерно изменились токи в фазах, в одной из фаз стал более уставки и держится долее заданного времени, срабатывает защита...  значение допустимого тока перегрузки двигателя  от режима не зависит...

3

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

ПАУтина писал(а):
2020-08-11 01:20:07

а на 6,3-10,5 нормальная нагрузка и могут быть двигатели

Ну не асинхронник же на 5 МВт!

4

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

ПАУтина писал(а):
2020-08-11 01:20:07

По моему, настройка защиты от перегрузки ЭД может и не отличаться, ведь всё зависит от значений текущих расчётных параметров, для режимов двигателей, ведь причина не важна: возникла не симметрия напряжения, неравномерно изменились токи в фазах, в одной из фаз стал более уставки и держится долее заданного времени, срабатывает защита...  значение допустимого тока перегрузки двигателя  от режима не зависит...

Условия выбора уставки защиты от перегрузки ЭД: уставка по току отстраивается от номинального тока ЭД; уставка по времени отстраивается от времени пуска, самозапуска ЭД. Допустим выбрали уставку 400 А, время 13 сек. А при влиянии тяговой нагрузки, между углами фаз Ia и Ic не 120 град, а 60 град и Iв из-за этого увеличился почти в 2 раза до 700 А, что превышает уставку, но ток намного меньше пускового и следовательно и время перегруза может быть не 13 сек, а больше.

Где можно почитать про изменение углов фаз тока  потребителя при влиянии тяговой нагрузки?

5 (2020-08-11 13:16:21 отредактировано ПАУтина)

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

dimarele писал(а):
2020-08-11 06:53:07

Где можно почитать про изменение углов фаз тока  потребителя при влиянии тяговой нагрузки?

Я бы не так вопрос сформулировал:
"Где бы посчитать про изменение углов фаз ...." в ТОЭ, симметричные составляющие...
почему посчитать, потому, что к сожалению не понятно, как может сказаться несимметрия на работе двигателя.
Кроме всего прочего, наверняка при несимметричном питающем напряжении, будет вибрация.
а так формула (23) книга во вложении

Да какой-то косяк с этой привязкой, то фиг загрузишь то в двух, а то даже и в трёх экземплярах ICQ/bn:dont_knov:

Post's attachments

466.djvu 2.13 Мб, 8 скачиваний с 2020-08-11 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.
Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

Нужно искать о влияние асимметрии напряжения (обратной последовательности) на работу двигателей.

7

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

А чего здесь искать? Популярно, для первоклассников (внук в первый класс собирается, но некоторыми компонентами электротехники владеет). Прямая последовательность создает вращающий момент, обратная - противодействующий (или вращающий в обратную сторону). Вуаля! Дальше делайте выводы.

8

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

ПАУтина писал(а):
2020-08-11 08:42:04

а так формула (23) книга во вложении

Благодарю за мнение. Прошу приложить книгу, а то вложение отсутствует.

9

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

VLAX писал(а):
2020-08-11 10:38:23

Нужно искать о влияние асимметрии напряжения (обратной последовательности) на работу двигателей.

Конечно, для генератора появление 2-й гармоники вызывает противоположное поле и соответственно вибрацию или даже биения, так при наличии 15...20% 2-й гармоники генератор должен отключаться, но вот о таком же катастрофическом влиянии 2-й гармоники на двигатели СД или АД такого не попадалось, точнее не возникало необходимости в решении такой задачи...
хотя об вибрации уже писал выше.

Добавлено: 2020-08-11 22:52:39

Andrews28 писал(а):
2020-08-11 01:33:22

Ну не асинхронник же на 5 МВт!

А почему нет? Есть такая ПС 220/27/10 Cуходол, там то ли АД то ли СД на 10 кВ, исследования-проект по не симметрии так и не пошёл, поэтому точно не скажу...
что имел в виду, если общая нагрузка по максимуму МВт эдак 40...50, то прохождение локомотива 6 или даже 13 МВт "картину"не испортит, а вот если всего 10...15, а среди неё СД на 6...8 МВА (или СД на кранах порта по 2...3 МВт, порт работает и ночью), то несимметрия может быть ощутимой. Как-то так.

10

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

2-я гармоника и негативная последовательность это совсем разные вещи или я ошибаюсь?

11

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

Обратная последовательность в питающем напряжении вызывает ток обратной последовательности в статоре АД.
Так как направление вращения поля обратной последовательности противоположно вращению АД, сопротивление обратной последовательности АД примерно равно сопротивлению остановленного АД, т.е. Xк.
Сопротивление маленькое -> даже сравнительно небольшое напряжение обратной последовательности вызывает очень большие токи обратной последовательности.

12 (2020-08-11 17:25:49 отредактировано doro)

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

VLAX писал(а):
2020-08-11 14:26:58

2-я гармоника и негативная последовательность это совсем разные вещи или я ошибаюсь?

Да, все правильно, только с точностью до наоборот.
Не знаю, что такое негативная последовательность. Есть обратная последовательность. К 2 гармонике не имеет абсолютно никакого отношения.
[merge_posts_bbcode]Добавлено: 11-08-2020

13 (2020-08-12 02:15:04 отредактировано ПАУтина)

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

doro писал(а):
2020-08-11 17:24:18

Есть обратная последовательность. К 2 гармонике не имеет абсолютно никакого отношения.

Да вот, пожалуйста, тупо задал "2-я гармоника и обратная последовательность напряжений" и получил:

Гармоники делятся на гармоники прямой (+), обратной (-) и нулевой (0) последовательности.
Порядок                            1     2      3      4     5     6     7     8     9
Частота, Гц                   50    100    150    200    250    300    350    400    450
Последовательность    +     -     0      +      -      0     +     -     0   
как видно 2-я - обратная последовательность.
Просто суть в математической интерпретации.
Например, как известно при насыщении сердечника трансформатора полу-синусоида искажается следующим образом - вытягивается на максимуме, а симметрично по краям занижена, и если наложить в противофазе 3-ю гармонику, то всё сойдётся, и самое то главное в этой системе нет ни какого генератора с частотой 150 Гц!

Правда следует всё же уточнить.
Кроме того, что несимметрия нагрузки вызывает несимметрию питающего напряжения двигателей, выпрямитель работающей в локомотиве так же является генератором  нечетных гармоник 5, 7, 11, 13, которые в конечном итоге вызывают нагрев статоров двигателей.
А вот тут как раз токовая защита от перегрузки по основной гармонике бессильна, согласно закону сохранения энергии значение основной гармоники даже занижается и выходит защита от перегрузки становится менее чувствительной, а вместе стем нагрев от высших гармоник увеличивается.

14 (2020-08-12 09:58:28 отредактировано n00buK)

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

ПАУтина писал(а):
2020-08-12 01:42:54

Да вот, пожалуйста, тупо задал "2-я гармоника и обратная последовательность напряжений" и получил:

Уже обсуждалось, посмотрите http://rzia.ru/topic3263-ryad-fure-v-me … chikh.html
Краткое содержание: не стоит смешивать разложение в ряд Фурье и метод Фортескью; на 50 Гц будут свои последовательности, на 100 - свои. Говорить что комплексы на 50, 100 и 150 Гц относятся к одной системе симметричных составляющих - неверно. Усилиями tca , retriever , и rt40 и остальных форумчан все разложено по полочкам.

ПАУтина писал(а):
2020-08-12 01:42:54

Гармоники делятся на гармоники прямой (+), обратной (-) и нулевой (0) последовательности.
Порядок                            1     2      3      4     5     6     7     8     9
Частота, Гц                   50    100    150    200    250    300    350    400    450
Последовательность    +     -     0      +      -      0     +     -     0   

Классический пример (приведен по ссылке), что данное утверждение ложно: по Вашей табличке ток нулевой (напряжение) последовательности создается высшими гармониками, кратным трем. Что в общем случае неверно. Для появления нулевой последовательности (да и обратной тоже) достаточно в полностью симметричной системе изменить амплитуду любого из векторов или фазу. При этом высшие гармоники ни в одной фазе не появятся, а обратная и нулевая последовательность - появится.
И обратное: если фазные составляющие второй гармоники абсолютно симметричные (как по амплитуде, так и по фазе), обратной последовательности не появится.

15

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

Коллеги, прошу прощения, у же говорил, что как-то сам не задумывался:
вот ссылки по поиску "2-я гармоника и обратная последовательность напряжений":
""https://yandex.ru/turbo/s/meanders.ru/garmoniki.shtml""
""https://blog.flukemedia.ru/harmonics-2""
неужели так нагло врут, а если нет, то в чём тогда подвох?
у меня пока каши в голове нет, как у автора в указанном топике, у меня там пока резервируется пустое место на завтра, будет время займусь, уже дело принципа, пока сам не разберусь, буду сомневаться, однако всё на уровне 2+2=2х2=2^2=4!

16 (2020-08-12 14:23:48 отредактировано n00buK)

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

ПАУтина писал(а):
2020-08-12 13:17:19

неужели так нагло врут, а если нет, то в чём тогда подвох?

Нет, не врут. Просто путанница терминологии. Отмечу: в статьях ни разу не встретилась фраза "симметричные составляющие".
Как я понял, они просто назвали гармоники с прямым чередованием фаз "гармоники прямой последовательности", с обратным - "гармоники обратной последовательности", без угла сдвига "гармоники нулевой последовательности", то есть просто дали группам гармоник, кратным трем (3n, 3n+1, 3n+2), имена. Весьма неудачные, кстати. Таким образом вся суть статей не выходит за пределы преобразования Фурье. И к методу Фортексью (к методу симметричных составляющих), данные статьи отношения не имеют.

17

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

Я понимаю сопоставление последовательностей и гармоник примерно так:
Это сопоставление имеет смысл для генератора, т.е. для гармоник, которые он генерирует за счет неидеальной симметричности обмотки статора.
Фазам соответствует геометрическое распределение обмоток.
По первой гармонике между фазами треть оборота ротора, т.е. 120 градусов. A1 - 0, C1 - 120, B1 - 240.
Поле второй гармоники при повороте ротора на треть оборота проходит 240 градусов -> между соседними фазами уже 240 градусов. A2 - 0, C2 - 240, B2 - 480=120
Поле третьей гармоники при повороте ротора на треть оборота проходит 360 градусов -> все фазы сонаправлены. A3 - 0, C3 - 0, B3 - 0

В итоге выдаваемые генератором гармоники в некотором смысле действительно являются прямыми, обратными и нулевыми - например, 3-я гармоника является нулевой и не проходит через повышающий трансформатор D-Y.

18

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

Drop_point писал(а):
2020-08-12 14:09:41

Это сопоставление имеет смысл для генератора, т.е. для гармоник, которые он генерирует за счет неидеальной симметричности обмотки статора.

Скорее даже так: генератор (даже симметричный) просто не генерирует синусоидальный поток. Полюс ротора условно создает однородное поле почти везде, кроме краев. Тогда при вращении фазные обмотки статора видят поток, который изменяется во времени не как синус, а как что-то, похожее на меандр. И вот этот "меандр" раскладывается на гармоники. А далее все так, как вы сказали.

Но режим при этом должен быть симметричным все равно.

19

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

retriever, согласен. Генератор выдает симметричные по фазам меандры. Гармоники возникают не из-за несимметричности, а из-за дискретности обмоток - витков не так уж много.
Насколько я знаю, свойство "последовательностей" гармоники используется при проектировании генератора - от меандра совсем уйти нельзя, но можно выбрать гармоники, которые после его разложения останутся.
Обмотка проектируется таким образом, чтобы максимально избавиться от "прямых" и "обратных" гармоник, а третью "нулевую гармонику" можно и оставить - она всё равно не дойдет до потребителя через трансформаторы.

20 (2020-08-12 23:36:12 отредактировано l_yuriy)

Re: Влияние тяговой нагрузки на работу ЭД в сети

Drop_point писал(а):
2020-08-12 15:36:28

Обмотка проектируется таким образом, чтобы максимально избавиться от "прямых" и "обратных" гармоник, а третью "нулевую гармонику" можно и оставить - она всё равно не дойдет до потребителя через трансформаторы.

"Прямая", "Обратная", "Нулевая" - это последовательности, а гармоники это ряд Фурье - первая, вторая, третья и тд. гармоники.
В генераторе гармоники определяются конструктивными особенностями пазов статора и конструкцией полюсов ротора.
Последовательность же обусловлена несимметрией трёхфазной системы.

т.е. гармоники и последовательности это разные понятия.

Чудес не бывает.