Для электродвигателя с номинальным напряжением UH=6 кВ, мощностью Рдв (рис.2) рассчитать кратность перенапряжений, возникающих

Для электродвигателя с номинальным напряжением UH=6 кВ, мощностью Рдв (рис.2) рассчитать кратность перенапряжений, возникающих при его отключении в процессе неуспешного пуска (отключение заторможенного электродвигателя), сопровождающемся срезом тока в выключателе. Исходные данные для выполнения задачи 3 Рдв, кВт iо, А Iп /Iном, о.е. Сдв, нФ cos ном 400 15 6,5 25 0,85

Выключатели высокого напряжения за счет интенсивного дугогашения могут отключить ток раньше его прохождения через нулевое значение. Это явление называется срезом тока, а мгновенное значение i0, при котором произошел обрыв тока, называют током среза. Мгновенное значение напряжения в момент среза тока – U0. Таким образом, в момент обрыва тока в индуктивности запасается энергия, пропорциональная U02. Под действием этой энергии возникают колебания напряжения . Наиболее опасны перенапряжения при срезах тока в выключателях при отключении заторможенного электродвигателя (процесс неуспешного пуска), так как при этом за счет реакции якоря, энергия обусловленная срезом тока, запасается магнитным полем в немагнитных материалах (воздух), имеющих малые потери.
Максимальные перенапряжения оцениваются по формуле:
Umax=i02zдв2+U02
Где zдв=L"двCдв – характеристическое сопротивление заторможенного эл. двигателя;
L"дв - сверхпереходная индуктивность машины;
Cдв - эквивалентная емкость коммутируемого присоединения;
i0=Iоткл m∙sinφ0 - ток среза,
U0=Uфm∙cosφ0 – мгновенное значение напряжения на присоединении в момент среза.
Для этого необходимо вычислить сверхпереходную индуктивность машины:
L"дв=Uном2Iп*ωPдв/cosφном
L"дв=600026,5∙314,16∙400000/0,85=37,5∙10-3Гн
Амплитуда тока отключения:
Iоткл.m=23∙UномωL"дв
Iоткл.m=23∙6000314,16∙37,5∙10-3=415,8 А
Характеристическое сопротивление заторможенного электродвигателя:
zдв=37,5∙10-325∙10-9=1225 Вар
Найдем cosφ0:
sinφ0=i0Iоткл m=15415,8=0,036
cosφ0=1-0,0362=0,999
Найдем мгновенное значение напряжения на присоединении в момент среза U0:
U0=6000∙0,999=5940 В
Максимальные перенапряжения:
Umax=152*12252+59402=19311В
Для ограничения данного перенапряжения предлагаю к установке параллельно контактам выключателя электродвигателя ОПН типа КР-6/6.0.

. Наиболее опасны перенапряжения при срезах тока в выключателях при отключении заторможенного электродвигателя (процесс неуспешного пуска), так как при этом за счет реакции якоря, энергия обусловленная срезом тока, запасается магнитным полем в немагнитных материалах (воздух), имеющих малые потери.
Максимальные перенапряжения оцениваются по формуле:
Umax=i02zдв2+U02
Где zдв=L"двCдв – характеристическое сопротивление заторможенного эл. двигателя;
L"дв - сверхпереходная индуктивность машины;
Cдв - эквивалентная емкость коммутируемого присоединения;
i0=Iоткл m∙sinφ0 - ток среза,
U0=Uфm∙cosφ0 – мгновенное значение напряжения на присоединении в момент среза.
Для этого необходимо вычислить сверхпереходную индуктивность машины:
L"дв=Uном2Iп*ωPдв/cosφном
L"дв=600026,5∙314,16∙400000/0,85=37,5∙10-3Гн
Амплитуда тока отключения:
Iоткл.m=23∙UномωL"дв
Iоткл.m=23∙6000314,16∙37,5∙10-3=415,8 А
Характеристическое сопротивление заторможенного электродвигателя:
zдв=37,5∙10-325∙10-9=1225 Вар
Найдем cosφ0:
sinφ0=i0Iоткл m=15415,8=0,036
cosφ0=1-0,0362=0,999
Найдем мгновенное значение напряжения на присоединении в момент среза U0:
U0=6000∙0,999=5940 В
Максимальные перенапряжения:
Umax=152*12252+59402=19311В
Для ограничения данного перенапряжения предлагаю к установке параллельно контактам выключателя электродвигателя ОПН типа КР-6/6.0.