Устройство для пуска мощных синхронных двигателей экскаваторов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА МОЩНЫХ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭКСКАВАТОРОВ , предназначенных для подключения к сети с большим внутренним реактивным сопротивлением, содержащее конденсаторы продольной компенсации, преднг значенные для включения последовательно с двигателем, датчики тока и напряжения статора двигателя. коммутационный аппарат с управляющим входом, шунтирующий конденсаторы , отличающееся тем, что, с целью снижения капитальных затрат путем уменьшения установленной мощности конденсаторов компенсации, в него введены реле направления реактивной мощности, реле тока включения конденсаторов компенсации, реле тока отключения конденсаторов компенсации , логические элементы И и ИЛИ, при этом выход реле тока включения конденсаторов компенсации и первый выход реле направления реактивной мощности подключены к входам логи% ческого элемента И, выход которого подключен к управляющему входу коммутационного аппарата, второй выход реле направления реактивной мощности и выход реле тока отключения конденсаторов компенсации подключены к входам логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом коммутационного аппарата, а входы реле направления реактивной мощности соединены с датчикамиток« и напряжения на зажимах двигателя. X) 3d

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ИХФ4АЛИСТИЧЕСНИХ

PECflYSJlHH

„.SU(„, зш Н 02 P 1/50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3610466/24-07 (22) 28.06.83 (46) 23.09.84. Бюл. Ф 35 (72) В.А. Котлярчук и С.П ° Слободянюк (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам развития Канско-Ачинского угольного бассейна и Красноярский, институт цветных металлов им М.И.Калинина (53) 621. 313. 323 (088. 8) (56) 1. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. Электрические машины.

Ч. 2. Л., "Энергия", 1973, с.272-278.

2. Авторское свидетельство СССР

У 817948, кл. Н 02 P 1/16, 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА МОЩНЫХ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭКСКАВАТОРОВ, предназначенных для подключения к сети с большим внутренним реактивным сопротивлением, содержащее конденсаторы продольной компенсации, предназначенные для включения последовательно с двигателем, датчики тока и напряжения статора двигателя, коммутационный аппарат с управляющим входом, шунтирующий конденсаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения капитальных затрат путем уменьшения установленной мощности конденсаторов компенсации, в него введены реле направления реактивной мощности, реле тока включения конденсаторов компенсации, реле тока отключения конденсаторов компенсации, логические элементы И и ИЛИ, при этом выход реле тока включения конденсаторов компенсации и первый выход реле направления реактивной мощности подключены к входам логического элемента И, выход которого подключен к управляющему входу коммутационного аппарата, второй выход реле направления реактивной мощности и выход реле тока отключения . конденсаторов компенсации подключены к входам логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом коммутационного аппарата, а входы реле направления реактивной мощности соединены с датчиками тока и напряжения на зажимах двигателя.

1115186

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрооборудованию распределительных электрических сетей, и, в частности, может быть использовано для повышения 5 технико-экономических показателей схем электроснабжения крупных экскаваторов.

Известно устройство асинхронного пуска синхронных двигателей .прямым включением на полное напряжение питающей сети. При прямом подключении мощного синхронного двигателя с нагрузкой на валу в момент трогания не более 35Х номинальной к энергосистеме неограниченной мощности это устройство обеспечивает необходимый пусковой момент, и процесс протекает в условиях, близких к естественным t 11 щ

Однако в карьерных распределительных сетях при ограниченных сечениях проводников питающих линий протяженностью до 10 км и мощностях питающих трансформаторов, Соизмеримых с мощностью синхронных двигателей до

4000 кВт, запускаемый двигатель оказывается подключенным к источнику неограниченной мощности через значительное сопротивление, поэтому пуск двигателя проходит на искуственной характеристике, что в ряде случаев не обеспечивает надежнук синхронизациюе

Наиболее близким к изобретению

3S является устройство для пуска мощйых синхронных.(асинхронных) двигателей экскаваторов, предназначенных для подключения к сети с большим внутренним реактивным сопротивлением через силовой трансформатор, содержащее конденсаторы продольной компенсации, включенные последовательно с двигателем, шунтирующий конденсаторы, коммутационный аппарат и датчики тока и напряжения на зажимах двигателя С23.

Недостатками известного устройства являются наличие дополнительного силового трансформатора, непредназначенность схемы управления для высоковольтных синхронных двигателей и неучет компенсации реактивной мощности, приводящий к завышению потребной мощности конденсаторной батареи, которые в условиях высоких напряжений приводят к увеличению га- баритов и стоимости работы.

Целью изобретения является снижение капитальных затрат путем уменьшения установленной мощности конденсаторов компенсации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для пуска мощных синхронных двигателей экскаваторов, предназначенных для подключения к сети с большим внутренним реактивным сопротивлением, содержащее конденсаторы продольной компенсации, предназначенные для включения последовательно с двигателем, коммутационный аппарат с управляющим входом, шунтирующий конденсаторы, датчики тока и напряжения статора двигателя, введены реле направления реактивной мощности, реле тока отключения конденсаторов компенсации, реле тока включения конденсаторов компенсации, логические элементы И и ИЛИ, при этом выход реле тока включения конденсаторов компенсации и первый выход реле направления реактивной мощности подключены к входам логического элемента И, выход которого подключен к управляющему входу коммутационного аппарата, второй выход реле направления реактивной мощности и выход реле тока отключения конденсаторов компенсации подключены к входам логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом коммутационного аппарата, а входы реле направления реактивной мощности соединены а датчиками тока и напряжения на зажимах двигателя.

На чертеже представлена схема устройства для пуска мощных синхронных двигателей- экскаваторов.

Устройство содержит конденсаторы

1 продольной компенсации, предназначенные для включения последовательно с двигателем 2, коммутационный аппарат 3 с управляющим входом,,шунтирующий конденсаторы, датчики 4 и

5 соответственно тока и напряжения статора двигателя, реле 6 направления реактивной мощности, реле 7 тока включения конденсаторов компенсации, реле 8 тока отключения конденсаторов компенсации, логические элементы

И 9 и ИЛИ 10. При этом выход реле 7 тока включения конденсаторов и первый выход реле направления реактив" ной мощности подключены к входам логического элемента И 9, выход которого подключен к управляющему входу з 11151 коммутационного аппарата 11, второй выход реле 6 направления реактивной мощности и выход реле 8 тока отключения конденсаторов компенсации подключены к входам логического элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с управляющим входом коммутационного аппарата 11, а входы реле направления реактивной мощности соединены с датчиками 4 и 5 соответственно тока 1О и напряжения на зажимах двигателя.

Устройство работает следующим образом.

В момент включения мощного высоковольтного синхронного двигателя 2 крупного экскаватора, находящегося на значительном расстоянии от питающей подстанции, нагрузка носит ярко выраженный индуктивный характер.

На первом этапе пуска синхронного 2б

1 двигателя реактивная мощность потребляется из сети и имеет положительный знак. Величина пускового

1 тока находится в пределах уставки

2 3 < 1 «О, 75 Лп реле 7 тока включения, р5 поэтому реле 6 направления реактивной мощности и реле 7 тока выдают сигнал через логический элемент И 9 на отключение шунтирующего коммутационного аппарата 3, и конденсаторная батарея оказывается включенной последовательно с пускаемым двигателем 2. Благодаря частичной компенсации индуктивных мощности и сопротивления в силовой цепи уменьшается падение и возрастает напряжение на зажимах пускового двигателя. Это обеспечивает рост вращающего момента и

86 4 ускорение разгона двигателя. При достижении подсинхронной скорости подается возбуждение и двигатель втягивается в синхронизм. В связи с тем, что экскаваторные двигатели нормально работают с перевозбуждением, после подачи возбуждения происходит изменение характера нагрузки. Она принимает емкостный характер, на который реагирует реле 6 направления реактивной мощности. Отключение конденсаторной батареи происходит через

1 логический элемент ИЛИ 10 при изменении направления реактивной мощности и при токе в линии Э,ъ 0,95 щ, на который настроено реле 8 тока отключения.

Продолжительность включения конденсаторов продольной компенсации в схеме электроснабжения экскаваторов с мощными синхронными двигателями ограничивается, моментом подачи возбуждения и изменением характера реактивной нагрузки в питающей линии электропередачи. Перемена знака реактивной мощности в питающей линии является надежным признаком окончания процесса пуска.

Кратковременное включение конденсаторов только на время пуска исключает нежелательные субгармонические и резонансные колебания, а также сни жает вероятность коротких замыканий и возникновения перенапряжений на конденсаторах, повьш ает надежность электроснабжения крупных экскаваторов и снижает эксплуатационные расходы., 1115186

Заказ 6788/42

Тирах 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

13035, Иосква, Ж-35, Рауяская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ухгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Тарасов

Редактор И. Николайчук Техред А.Бабинец Корректор А. Обручар