Аннотация
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения промышленных предприятий может осуществляется эксплуатируемыми синхронными двигателями. Однако для эффективного их использования необходимо достаточно точно определять потери активной мощности в зависимости от режимов работы этих двигателей. Целью работы являлось разработка методики, алгоритма и программы оценки состояния синхронного двигателя при изменении управляющих воздействий. Для синхронного двигателя под управляющими воздействиями подразумевается ток возбуждения и напряжение обмоток статора. Оценка состояния синхронного двигателя и исследование регулирующих эффектов управляющих воздействий на основании разработанной методики и алгоритма, а также существующего метода проведения полного факторного эксперимента реализована на программе для ЭВМ. Оценка состояния проводилась для высоковольтного синхронного двигателя марки ДСМ 260/39-36 напряжением 6 кВ, в котором изменение тока возбуждения может быть обеспечено системой управления возбуждением, а изменение напряжения обмоток статора – устройством регулирования напряжения под нагрузкой, трансформатора главной понизительной подстанции промышленного предприятия, осуществляющего питание распределительной электрической сети системы электроснабжения, к которой подключен синхронный двигатель. Исследование регулирующих эффектов управляющих воздействий синхронного двигателя показало, что компенсация реактивной мощности при регулировании тока возбуждения или напряжения обмоток статора обладает разной эффективностью с точки зрения затрат активной мощности на производство реактивной, причем регулирование напряжения обмоток статора позволяет значительно снизить эти затраты. Представленная методика оценки состояния позволяет рассматривать синхронный двигатель как активный элемент системы электроснабжения промышленного предприятия для решения широкого круга задач электроснабжения
Ключевые слова
синхронный двигатель, потери активной мощности, ток возбуждения, напряжение обмоток статора, активная мощность, реактивная мощность, математическая модель, алгоритм, программа, управляющие воздействия, регулирующий эффект
1. Литвак Л.В. Рациональная компенсация реактивных нагрузок на промышленных предприятиях. М.: Госэнергоиздат, 1963. 256 с.
2. Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигателей. М.: Энергоатомиздат, 1984. 240 с.
3. Никулин И.А. Расчет режима возбуждения синхронного двигателя, обеспечивающего минимум потерь электроэнергии // Электричество. 1965. №4. С. 8-13.
4. Вершинин П.П. Повышение эффективности режимов передачи и потребления электроэнергии в отраслях тяжелой промышленности на базе комплексного использования синхронного двигателя: дис. … д-ра техн. наук. 05.09.03 / Вершинин Петр Павлович. Днепродзержинск, 1984.
5. Архипенко В.В. Метод определения потерь активной мощности в синхронном двигателе // Электричество. 1973. № 2. С. 12-14.
6. Статические характеристики и методы расчета установившихся режимов работы синхронного двигателя / А.Н. Филатов, Е.Ю. Сизганова, В.И. Пантелеев, Р.А. Петухов, Г.А. Пилюгин // Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. 2015. №6. С. 795-801.
7. Арушанян И.О., Численные алгоритмы решения нелинейных уравнений: учебное пособие. М.: Московский гос. ун-т, 2018. 39 с.
8. Гурьев Е.К., Никулин А.М. Итерационные методы решения нелинейных уравнений: учебное пособие. М.: МАТИ, 2005. 176 с.
9. Свидетельство о гос. регистрации прогр. для ЭВМ №2021680084. Оценка состояния синхронного двигателя / Пантелеев В.И., Филатов А.Н., Пилюгин Г.А.; заявители Пантелеев В.И., Филатов А.Н., Пилюгин Г.А.; заявл. 01.12.2021, опубл. 07.12.2021.
10. Пилюгин Г.А., Пантелеев В.И., Филатов А.Н. Моделирование синхронного двигателя как активно-адаптивного элемента системы электроснабжения промышленного предприятия // Проблемы и перспективы развития энергетики, электротехники и энергоэффективности: материалы V Международной научно-технической конференции. Чебоксары: Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова, 2021. С. 55-60.
Пилюгин Г.А., Пантелеев В.И., Филатов А.Н. Методика оценки состояния синхронного двигателя при изменении управляющих воздействий // Электротехнические системы и комплексы. 2023. № 1(58). С. 84-91. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2023-1(58)-84-91