40 ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÀß ÝÍÅÐÃÅÒÈÊÀ ¹ 4, 2013 ÊÀ×ÅÑÒÂÎ ÝËÅÊÒÐÎÝÍÅÐÃÈÈ Îñîáåííîñòè ïèòàíèÿ ñèíõðîííîé íàãðóçêè ïðè âîçäåéñòâèè ãåîèíäóöèðîâàííûõ òîêîâ íà ïîíèçèòåëüíóþ ïîäñòàíöèþ Âàõíèíà Â. Â., êàíä. òåõí. íàóê, Êóâøèíîâ À. À., äîêòîð òåõí. íàóê, Ìàêååâ Ì. Ñ., èíæ. Òîëüÿòòèíñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò Èññëåäîâàíî âëèÿíèå ãåîèíäóöèðîâàííûõ òîêîâ íà âûñîêîâîëüòíûå ñèíõðîííûå äâèãàòåëè (ÑÄ), ïîäêëþ÷åííûå íà ñòîðîíå íèçêîãî íàïðÿæåíèÿ (ÍÍ) ïîíèçèòåëüíîé ïîäñòàíöèè ïðîìûøëåííîãî ïðåäïðèÿòèÿ. Îïðåäåëåíû óñëîâèÿ, ïðè êîòîðûõ âûñøèå ãàðìîíèêè íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà ïðàêòè÷åñêè ïîëíîñòüþ ïðîòåêàþò ïî ñòàòîðíûì îáìîòêàì ÑÄ. Âûïîëíåíû îöåíêè àñèíõðîííîãî ìîìåíòà è äîïîëíèòåëüíûõ ïîòåðü ìîùíîñòè, îáóñëîâëåííûõ âûñøèìè ãàðìîíèêàìè íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà. Êëþ÷åâûå ñëîâà: ãåîèíäóöèðîâàííûé òîê, ïîíèçèòåëüíàÿ ïîäñòàíöèÿ, ñèëîâîé òðàíñôîðìàòîð, ñèíõðîííûé äâèãàòåëü, âûñøèå ãàðìîíèêè.  ïåðèîä ãåîìàãíèòíûõ áóðü (ÃÌÁ) â ïðîâîäàõ ëèíèé ýëåêòðîïåðåäà÷è è îáìîòêàõ âûñîêîãî íàïðÿæåíèÿ ñ ãëóõîçàçåìëåííîé íåéòðàëüþ ñèëîâûõ òðàíñôîðìàòîðîâ ïîíèçèòåëüíûõ ïîäñòàíöèé ïðîòåêàþò ãåîèíäóöèðîâàííûå òîêè (ÃÈÒ) [1]. Ïðè ýòîì ïðîèñõîäèò íåñèììåòðè÷íîå íàñûùåíèå ìàãíèòíîé ñèñòåìû ñèëîâûõ òðàíñôîðìàòîðîâ, âûçûâàþùåå ìíîãîêðàòíîå óâåëè÷åíèå íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà è êàê ñëåäñòâèå ïîòðåáëÿåìîé ðåàêòèâíîé ìîùíîñòè. Íàðóøàåòñÿ ñèíóñîèäàëüíîñòü íàïðÿæåíèÿ âòîðè÷íûõ îáìîòîê è âîçðàñòàþò ïîòåðè íàïðÿæåíèÿ â ñèëîâîì òðàíñôîðìàòîðå [2].  ðåçóëüòàòå âî âðåìÿ ÃÌÁ ñíèæàåòñÿ íàïðÿæåíèå â ïèòàåìîé ðàñïðåäåëèòåëüíîé ñåòè, à ñèëîâîé òðàíñôîðìàòîð ñòàíîâèòñÿ èñòî÷íèêîì âûñøèõ ãàðìîíèê íàïðÿæåíèÿ. Óêàçàííûì âîçäåéñòâèÿì ïîäâåðãàþòñÿ âñå ýëåêòðîïðèåìíèêè ðàñïðåäåëèòåëüíîé ñåòè, îäíàêî íàèáîëåå ÷óâñòâèòåëüíà ê óõóäøåíèþ êà÷åñòâà ïèòàþùåãî íàïðÿæåíèÿ ýëåêòðîäâèãàòåëüíàÿ íàãðóçêà, îñîáåííî âûñîêîâîëüòíûå ÑÄ ñ ïðÿìûì âêëþ÷åíèåì â ðàñïðåäåëèòåëüíóþ ñåòü 6(10) êÂ. Ïðè íåñèíóñîèäàëüíîñòè ëèíåéíûõ íàïðÿæåíèé âî âðåìåííû¢ õ çàâèñèìîñòÿõ òîêîâ ñòàòîðíûõ îáìîòîê ÑÄ ïðèñóòñòâóþò âûñøèå ãàðìîíè÷åñêèå ñîñòàâëÿþùèå, ÷òî îáóñëîâëèâàåò ïîÿâëåíèå äîïîëíèòåëüíûõ ïîòåðü ìîùíîñòè, äîïîëíèòåëüíûõ ñîñòàâëÿþùèõ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ìîìåíòà, óõóäøåíèå è äàæå íàðóøåíèå ñòàòè÷åñêîé óñòîé÷èâîñòè. Íàèáî- ëåå îïàñíû äëÿ ÑÄ äîïîëíèòåëüíûå ïîòåðè ìîùíîñòè, âûçûâàþùèå óâåëè÷åíèå òåìïåðàòóðû èçîëÿöèè, îñîáåííî â ïàçîâîé ÷àñòè ñòàòîðíûõ îáìîòîê â ïåðèîä ÃÌÁ. Ýòî ïðèâîäèò ê ïîñòåïåííîìó íàêîïëåíèþ äåôåêòîâ è óñêîðåííîìó èçíîñó ïàçîâîé èçîëÿöèè, ïðîáîé êîòîðîé ñëóæèò ïðè÷èíîé äî 80 % îòêàçîâ èçîëÿöèè ñòàòîðà âûñîêîâîëüòíûõ ÑÄ. Òåì íå ìåíåå âîïðîñû âëèÿíèÿ ÃÈÒ íà óñëîâèÿ ðàáîòû ïîñëåäíèõ â ëèòåðàòóðå ïðàêòè÷åñêè íå ïîëó÷èëè îòðàæåíèÿ. Ïîýòîìó àêòóàëüíîé è ïðàêòè÷åñêè çíà÷èìîé ÿâëÿåòñÿ îöåíêà óðîâíÿ âûñøèõ ãàðìîíèê òîêà â ñòàòîðíûõ îáìîòêàõ ÑÄ â ïåðèîä ÃÌÁ. Ñõåìà çàìåùåíèÿ ïîíèçèòåëüíîé òðàíñôîðìàòîðíîé ïîäñòàíöèè. Ïîñòàâëåííàÿ çàäà÷à ðåøàåòñÿ íà ïðèìåðå òèïîâîé ïîäñòàíöèè (ÏÑ), â êà÷åñòâå êîòîðîé âûáðàíà ãëàâíàÿ ïîíèçèòåëüíàÿ ïîäñòàíöèÿ (ÃÏÏ) ïðîìûøëåííîãî ïðåäïðèÿòèÿ ÎÀÎ Êóéáûøåâàçîò. Óïðîùåííàÿ ïðèíöèïèàëüíàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà ÃÏÏ, îñíîâíûìè ïîòðåáèòåëÿìè êîòîðîé ÿâëÿþòñÿ ÑÄ âîçäóøíûõ òóðáîêîìïðåññîðîâ, ïîäêëþ÷åííûå ïî êàáåëüíûì ëèíèÿì ÊË-6 ê ñåêöèÿì Ic IVc øèí ðàñïðåäåëèòåëüíîãî óñòðîéñòâà ÐÓ 6 êÂ, ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1. Çäåñü ïîêàçàíû òîëüêî òå ýëåìåíòû ñèñòåìû ýëåêòðîñíàáæåíèÿ, êîòîðûå íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ïðè ñîñòàâëåíèè ðàñ÷åòíîé ñõåìû çàìåùåíèÿ äëÿ èññëåäîâàíèÿ óñëîâèé ðàáîòû ÑÄ ïðè ïîäìàãíè÷èâàíèè ñèëîâûõ òðàíñôîðìàòîðîâ Ò1, Ò2 ãåîèíäóöè- ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÀß ÝÍÅÐÃÅÒÈÊÀ ðîâàííûì òîêîì, ïðîòåêàþùèì â ôàçíûõ ïðîâîäàõ ëèíèé ýëåêòðîïåðåäà÷è ÂË-110 è ÊË-110 â ïåðèîä ÃÌÁ. Ïîëíàÿ ñõåìà çàìåùåíèÿ ÃÏÏ, â êîòîðîé êîíòóð íàìàãíè÷èâàíèÿ ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 (Ò2) ó÷èòû- ¹ 4, 2013 ÏÑ Âàñèëüåâñêàÿ 41 Ýëåêòðîñòàíöèÿ (ÝÑ) ÒîÒÝÖ 110 ê ¥ 110 ê å Im( n) ÂË-110 11,47 êì ÂË-110 83,53 êì íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà, ïðèâåäåíà íà ðèñ. 2, ãäå ïðèíÿòû ñëåäóþùèå îáîçíà÷åíèÿ: õ1(n) è r1(n) èíäóêòèâíîå è àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèÿ ôàçíîãî ïðîâîäà âîçäóøíîé ëèíèè ÂË-110 íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè; bc1(n) ñóììàðíàÿ åìêîñòíàÿ ïðîâîäèìîñòü íà çåìëþ ôàçíîãî ïðîâîäà âîçäóøíîé è êàáåëüíîé ëèíèé ÂË-110 è ÊË-110 íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè; õ2(n) è r2(n) èíäóêòèâíîå è àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèÿ ôàçíîãî ïðîâîäà êàáåëüíîé ëèíèè ÊË-110 è ôàçíîé îáìîòêè ÂÍ ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 (Ò2) íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè; õ3(n) è r3(n) èíäóêòèâíîå è àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèÿ íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè ôàçíîé îáìîòêè ÍÍ2 ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 (Ò2) è êàáåëüíîé ëèíèè ÊË-6, ïèòàþùåé ÑÄ îò ñåêöèè øèí Ic (IIIc); bc2(n) åìêîñòíàÿ ïðîâîäèìîñòü íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè êàáåëüíîé ëèíèè ÊË-6, ïèòàþùåé ÑÄ îò ñåêöèè øèí Ic (IIIc); õ4(n) è r4(n) èíäóêòèâíîå è àêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèÿ íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè ôàçíîé îáìîòêè ÍÍ1 ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 (Ò2) è êàáåëüíîé ëèíèè ÊË-6, ïèòàþùåé ÑÄ îò ñåêöèè øèí IIñ (IVñ); bc3(n) åìêîñòíàÿ ïðîâîäèìîñòü íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè êàáåëüíîé ëèíèè ÊË-6, ïèòàþùåé ÑÄ îò ñåêöèè øèí IIñ (IVñ); Im(n) n-ÿ ãàðìîíèêà íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 (Ò2). Ïàðàìåòðû ãàðìîíèê òîêà íàìàãíè÷èâàíèÿ Im(n) äëÿ ñõåìû çàìåùåíèÿ íà ðèñ. 2 îïðåäåëåíû ïî ðåçóëüòàòàì êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 (Ò2) òèïà ÒÐÄÍ-63000/115/6,3/6,3 â óñëîâèÿõ ïðîòåêàíèÿ ïî îáìîòêàì ÂÍ ãåîèíäóöèðî- ÊË-110 4,864 êì ÊË-110 1,74 êì âàåòñÿ ââåäåíèåì èñòî÷íèêà ãàðìîíèê n= 0 Ò1 Iñ 6 ê IIñ 6 ê ÊË-6 x1(n) IIIñ 6 ê ÊË-6 ÑÄ ÊË-6 ÑÄ ÑÄ IVñ 6 ê ÊË-6 ÑÄ Ðèñ. 1 âàííûõ òîêîâ 82,64 À, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò èíäåêñàì âîçìóùåííîñòè ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ Ê-8 è Ê-9. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ïàðàìåòðîâ ãàðìîíèê íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà, ïðèâåäåííûõ ê ñòîðîíå ÍÍ, ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 1. Êàê âèäíî, íàìàãíè÷èâàþùèé òîê ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 (Ò2) â óñëîâèÿõ âîçäåéñòâèÿ ÃÈÒ ñîäåðæèò ïîëíûé ñïåêòð ãàðìîíèê, èç êîòîðûõ íàèáîëåå çíà÷èìûìè ÿâëÿþòñÿ ãàðìîíèêè ïîðÿäêîâ äî n = 8 âêëþ÷èòåëüíî. Ñëåäóåò îòìåòèòü íàëè÷èå ÷åòíûõ ãàðìîíèê íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà Im(2) = 1576 À è Im(4) = = 924 À, çíà÷åíèÿ êîòîðûõ âïîëíå ñîèçìåðèìû ñî çíà÷åíèåì îñíîâíîé ãàðìîíèêè íàx3(n) ÝÝÑ Ò2 x2(n) r1(n) ¥ S Im(n) bc1(n) n =0 r3(n) ÑÄ bc2(n) r2(n) x4(n) r4(n) ÑÄ bc3(n) Ðèñ. 2 42 ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÀß ÝÍÅÐÃÅÒÈÊÀ ¹ 4, 2013 Òàáëèöà 1 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1586 1576 105 924 534 188 40 136 41 19 82 252 84 72 83 51 61 65 n 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Im(n), À 89 46 16 44 47 12,7 10,8 5,2 1,5 jm(n), ãðàä. 74 55 262 58 43 239 63 41 160 Im(n), À jm(n), ãðàä. n 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Im(n), À 7,7 9,2 1,9 4,1 24,3 21,4 80,8 93,1 24,8 84,5 jm(n), ãðàä. 51 302 188 308 34 209 12 15 2,1 8,1 Òàáëèöà 2 Ýëåìåíò ñõåìû çàìåùåíèÿ õ1, Îì r1, Îì C1, ìêÔ õ2, Îì r2, Îì õ3, Îì ÏÑ Âàñèëüåâñêàÿ 0,0152 0,0144 533 0,011 0,003 0,246 ÝÑ ÒîÒÝÖ 0,00116 0,00074 180 0,0083 0,00123 0,246 Ýëåìåíò ñõåìû çàìåùåíèÿ r3, Îì C2, ìêÔ õ4, Îì r4, Îì Ñ3, ìêÔ Ð1, ÌÂò Ð2, ÌÂò ÏÑ Âàñèëüåâñêàÿ 0,041 0,76 0,18 0,021 1,52 22 20,8 ÝÑ ÒîÒÝÖ 0,041 0,76 0,202 0,0275 1,14 22 19,8 ìàãíè÷èâàþùåãî òîêà (Im(1) = 1586 À). Ýôôåêòèâíîå çíà÷åíèå íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà Im ýô = N = 28 å n=1 2 I m( n) = 3033 À, ò. å. ìíîãîêðàòíî ïðåâûøàåò íîìèíàëüíîå çíà÷åíèå òîêà õîëîñòîãî õîäà (0,5 %) ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà ïðè îòñóòñòâèè ÃÈÒ, à ýôôåêòèâíîå çíà÷åíèå òîëüêî ÷åòíûõ ãàðìîíèê íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà Im ý ô = å Im2( n) = 2004 À. n= 2k k ³1 Ýòî ñëóæèò ïîäòâåðæäåíèåì òîãî, ÷òî õàðàêòåð ïåðåìàãíè÷èâàíèÿ ìàãíèòíîé ñèñòåìû ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 (Ò2) áëèçîê ê ðåæèìó îäíîïîëóïåðèîäíîãî âûïðÿìëåíèÿ íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà. Ïàðàìåòðû ñõåìû çàìåùåíèÿ íà ÷àñòîòå îñíîâíîé ãàðìîíèêè (50 Ãö), ïðèâåäåííûå ê ñòîðîíå ÍÍ, ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 2 (çäåñü è äàëåå äëÿ ïàðàìåòðîâ áåç èíäåêñà n óêàçàíû çíà÷åíèÿ íà ÷àñòîòå îñíîâíîé ãàðìîíèêè). Ñõåìà çàìåùåíèÿ ÑÄ äëÿ âûñøèõ ãàðìîíèê. Ââèäó ìàãíèòíîé è ýëåêòðè÷åñêîé íåñèììåòðèè ðîòîðà, îáóñëîâëåííîé îáìîòêîé âîçáóæäåíèÿ, ñõåìû çàìåùåíèÿ ÑÄ ïî ïðîäîëüíîé (ðèñ. 3, à ) è ïîïåðå÷íîé (ðèñ. 3, á ) îñÿì ðàçëè÷àþòñÿ [3]. Íà ñõåìå çàìåùåíèÿ ðåàëüíàÿ òðåõôàçíàÿ ñòàòîðíàÿ îáìîòêà ïðåäñòàâëåíà ñèñòåìîé äâóõ îðòîãîíàëüíûõ âðàùàþùèõñÿ êîíòóðîâ ïðîäîëüíîãî è ïîïåðå÷íîãî, à ðîòîð êîíòóðîì îáìîòêè âîçáóæäåíèÿ, ïðîäîëüíûì è ïîïåðå÷íûì äåìïôåðíûìè êîíòóðàìè. Ïðè íàñûùåíèè ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 (Ò2) ïîä âîçäåéñòâèåì ÃÈÒ â ñòàòîðíûõ îáìîòêàõ ÑÄ êðîìå îñíîâíîé ñîñòàâëÿþùåé ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÀß r(n) ÝÍÅÐÃÅÒÈÊÀ r(n) xs(n) xad(n) xs f (n) xs1 d (n) rf (n) s(n) r1 d (n) s(n) à) ¹ 4, 2013 43 xs(n) xs1 q (n) xaq(n) r1 q (n) s(n) á) Ðèñ. 3 òîêà ÷àñòîòîé 50 Ãö íà÷èíàþò ïðîòåêàòü òîêè âûñøèõ ãàðìîíèê. Åñëè íå ó÷èòûâàòü íàñûùåíèå, òî ÑÄ ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ëèíåéíóþ ñèñòåìó, äëÿ êîòîðîé ïðèìåíèì ïðèíöèï ñóïåðïîçèöèè.  ýòîì ñëó÷àå àíàëèç ïðîâîäèòñÿ íåçàâèñèìî äëÿ îñíîâíîé ñîñòàâëÿþùåé è êàæäîé âûñøåé ãàðìîíèêè.  ÷àñòíîñòè, ïîòðåáëÿåìûé òîê è ìîìåíò ÑÄ ðàâíû ñóììå ñîñòàâëÿþùèõ òîêîâ è ìîìåíòîâ îò êàæäîé ãàðìîíèêè. Ïàðàìåòðû ñõåìû çàìåùåíèÿ ÑÄ: r(n) è xs(n) àêòèâíîå è èíäóêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèÿ ðàññåÿíèÿ ñòàòîðíîé îáìîòêè íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè; xad(n) è xaq(n) ñîïðîòèâëåíèÿ âçàèìîèíäóêöèè ìåæäó ñòàòîðíîé è ðîòîðíîé îáìîòêàìè ïî ïðîäîëüíîé è ïîïåðå÷íîé îñÿì íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè; rf (n), xs f (n) àêòèâíîå è èíäóêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèÿ ðàññåÿíèÿ îáìîòêè âîçáóæäåíèÿ íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè; xs1d (n) è xs1q (n) èíäóêòèâíûå ñîïðîòèâëåíèÿ ðàññåÿíèÿ ïðîäîëüíîãî è ïîïåðå÷íîãî äåìïôåðíûõ êîíòóðîâ íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè; r1d(n) è r1q(n) àêòèâíûå ñîïðîòèâëåíèÿ ðàññåÿíèÿ ïðîäîëüíîãî è ïîïåðå÷íîãî äåìïôåðíûõ êîíòóðîâ íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè. Îïðåäåëèòü ïàðàìåòðû ñõåìû çàìåùåíèÿ ìîæíî ïî ìåòîäèêå, èçëîæåííîé â [3], íî äîïîëíèòåëüíî íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü: óâåëè÷åíèå âñåõ èíäóêòèâíûõ ñîïðîòèâëåíèé â n ðàç ïî ñðàâíåíèþ ñî çíà÷åíèÿìè íà ÷àñòîòå îñíîâíîé ãàðìîíèêè; ñêîëüæåíèå s(n) n-é ãàðìîíèêè ìàãíèòîäâèæóùåé ñèëû ïðÿìîé èëè îáðàòíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, ñîçäàâàåìîé n-é ãàðìîíèêîé ôàçíûõ òîêîâ ñòàòîðíîé îáìîòêè, çíà÷åíèå êîòîðîãî îïðåäåëÿåòñÿ (ïðè ñîõðàíåíèè ñèíõðîííîãî äâèæåíèÿ ðîòîðà) èç âûðàæåíèÿ s = 0); + è ñîîòâåòñòâóþò ãàðìîíèêàì òîêà ñòàòîðíîé îáìîòêè ïðÿìîé è îáðàòíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé; óâåëè÷åíèå àêòèâíûõ ñîïðîòèâëåíèé ñòàòîðà è ðîòîðà âñëåäñòâèå ïîâåðõíîñòíîãî ýôôåêòà íà ïîâûøåííûõ ÷àñòîòàõ. Çàâèñèìîñòü àêòèâíûõ ñîïðîòèâëåíèé êîíòóðîâ ÑÄ îò ÷àñòîòû àïïðîêñèìèðóåòñÿ ýìïèðè÷åñêèì âûðàæåíèåì [4] r( n) = r(1 ) n , ãäå r(1) ñîïðîòèâëåíèå êîíòóðà íà ÷àñòîòå îñíîâíîé ãàðìîíèêè. Êîìïëåêñíîå ñîïðîòèâëåíèå ÑÄ íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè. Äëÿ îöåíêè ñòåïåíè âîçäåéñòâèÿ îòäåëüíûõ ãàðìîíèê öåëåñîîáðàçíî îïðåäåëèòü ñðåäíåå ýêâèâàëåíòíîå êîìïëåêñíîå ñîïðîòèâëåíèå ÑÄ ïî äâóì îñÿì [5], êîòîðîå íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè ñîãëàñíî ñõåìå çàìåùåíèÿ íà ðèñ. 3 âû÷èñëÿþò èç âûðàæåíèÿ Z& = r + jnx + d - q (n) (n) s 1æ 1 1 + ç + 2 ç Y&ad(n) +Y& f (n) +Y&1d(n) Y&aq (n) +Y&1q (n) è ö ÷, (2) ÷ ø ãäå Y&ad(n) è Y&aq(n) — êîìïëåêñíûå ïðîâîäèìîñòè âçàèìîèíäóêöèè ìåæäó îáìîòêîé ñòàòîðà è êîíòóðàìè ðîòîðà ïî ïðîäîëüíîé è ïîïåðå÷íîé îñÿì íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè; Y& f (n) — êîìïëåêñíàÿ ïðîâîäèìîñòü îáìîòêè âîçáóæäåíèÿ íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè; Y& 1d (n) è Y&1q (n) — êîìïëåêñíûå ïðîâîäèìîñòè ïðî- (1) äîëüíîãî è ïîïåðå÷íîãî äåìïôåðíûõ êîíòóðîâ ñîîòâåòñòâåííî íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè. Âûðàæåíèå (2) ìîæíî çàïèñàòü â êîìïàêòíîì è óäîáíîì äëÿ äàëüíåéøåãî àíàëèçà âèäå: (3) Z& =r + jx , ãäå s ñêîëüæåíèå ðîòîðà îòíîñèòåëüíî âðàùàþùåãîñÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ îñíîâíîé ãàðìîíèêè (ïðè ñèíõðîííîì äâèæåíèè ðîòîðà ãäå rd q (n) = r(n) + 0,5(rSd (n) + rSq (n)) è xd q (n) = = nxs + 0,5(xSd (n) + xSq (n)) ñðåäíèå ýêâèâàëåíòíûå àêòèâíîå è ðåàêòèâíîå ñîïðîòèâëå- s( n) = (n m 1) ± s , n d - q (n) d - q (n) d - q (n) 44 ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÀß · Zj1(n) · II(n) j/(nbc2) ¹ 4, 2013 · III(n) · Im(n) · Em(n) ÝÍÅÐÃÅÒÈÊÀ jnx4 jnx3 · IÑÄ(n)I · Zdq (n) j/(nbc3) · IÑÄ(n)II · Zdq (n) Ðèñ. 4 íèÿ ÑÄ ïî äâóì îñÿì; rSd(n) è rSq(n) ñóììàðíûå àêòèâíûå ñîïðîòèâëåíèÿ ïàðàëëåëüíûõ âåòâåé ñõåìû çàìåùåíèÿ ÑÄ íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè ïî ïðîäîëüíîé è ïîïåðå÷íîé îñÿì ñîîòâåòñòâåííî; xSd(n) è xSq(n) ñóììàðíûå ðåàêòèâíûå ñîïðîòèâëåíèÿ ïàðàëëåëüíûõ âåòâåé ñõåìû çàìåùåíèÿ ÑÄ ïî ïðîäîëüíîé è ïîïåðå÷íîé îñÿì ñîîòâåòñòâåííî. Íà îñíîâå ôîðìóëû (3) ñõåìó çàìåùåíèÿ ÑÄ äëÿ âûñøèõ ãàðìîíèê, ïîêàçàííóþ íà ðèñ. 3, ìîæíî ñâåñòè ê êîìïëåêñíîìó ñîïðîòèâëåíèþ Z& d - q (n) . Âûñøèå ãàðìîíèêè òîêà â ñòàòîðíûõ îáìîòêàõ ÑÄ. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ òîêîâ âûñøèõ ãàðìîíèê, ïðîòåêàþùèõ â ñòàòîðíûõ îáìîòêàõ ÑÄ ïðè ïîäìàãíè÷èâàíèè ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà ÃÈÒ, íåîáõîäèìî äîïîëíèòü ñõåìó çàìåùåíèÿ ÃÏÏ íà ðèñ. 2 ñõåìîé çàìåùåíèÿ ÑÄ êîìïëåêñíûì ñîïðîòèâëåíèåì Z& d - q (n) . öåëåÏðåäâàðèòåëüíî èñòî÷íèê òîêà I& m (n) ñîîáðàçíî ïðåîáðàçîâàòü â ýêâèâàëåíòíûé èñòî÷íèê ÝÄÑ E&m (n) , âíóòðåííåå êîìïëåêñíîå ñîïðîòèâëåíèå êîòîðîãî îïðåäåëÿåòñÿ ïî âûðàæåíèÿì: jj Z& J (n) = rJ (n) + j x J (n) = Z J (n) e j (n) ; ü ï ï r1(n) rJ (n) = ; ï (1 - n2 x1bc1 )2 + ( nbc1r1(n) )2 ï ï 1 - n2 x1bc1 - (bc1r1(n) / x1 ) ý x J (n) = nx1 ; ï (1 - n2 x1bc1 )2 + ( nbc1r1(n) )2 ï ï x J (n) ï 2 2 . Z J (n) = rJ (n) + x J (n) ; tgj z (n) = rJ (n) ïþ (4)  ðåçóëüòàòå îáúåäèíåíèÿ óêàçàííûõ âûøå ñõåì ïîëó÷åíà ðàñ÷åòíàÿ ñõåìà çàìåùåíèÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ òîêà n-é ãàðìîíèêè â îáìîòêå ñòàòîðà ÑÄ (ñì. ðèñ. 4), ïîçâîëÿþùàÿ àíàëèçèðîâàòü òîêîðàñïðåäåëåíèå âûñøèõ ãàðìîíèê, ãåíåðèðóåìûõ êîíòóðîì íàìàãíè- ÷èâàíèÿ òðàíñôîðìàòîðà, à òàêæå âîçìîæíûå ðåçîíàíñíûå ÿâëåíèÿ (â ýòîé ñõåìå íå ó÷èòûâàþòñÿ àêòèâíûå ñîïðîòèâëåíèÿ îáìîòîê ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà). 2 2 2 Èç óñëîâèÿ (1 n x1bc1) + (nbc1r1(n)) = 0 îïðåäåëÿåòñÿ ðåçîíàíñíàÿ ÷àñòîòà wð âíóòðåííåãî êîìïëåêñíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ wð = nw(1 ) = 1 - (r 1( n) / r1 ) 2 L1C 1 , ãäå w(1) óãëîâàÿ ÷àñòîòà îñíîâíîé ãàðìîíèêè; r1 = L1 /C 1 âîëíîâîå ñîïðîòèâëåíèå êîìáèíèðîâàííîé êàáåëüíî-âîçäóøíîé ëèíèè. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî äëÿ óñëîâèé ÏÑ Âàñèëüåâñêàÿ ðåçîíàíñíîé ÿâëÿåòñÿ ãàðìîíèêà n = 20, êîòîðîé ñîîòâåòñòâóåò ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå ýêâèâàëåíòíîé ÝÄÑ Em(20) = 86,14 Â. Äëÿ óñëîâèé ÝÑ ÒîÒÝÖ ðåçîíàíñíîé ÿâëÿåòñÿ ãàðìîíèêà n = 123. Êðîìå òîãî, ïî ðåçóëüòàòàì êîëè÷åñòâåííûõ îöåíîê ìîæíî îòìåòèòü, ÷òî çíà÷åíèå ýêâèâàëåíòíîé ÝÄÑ â óñëîâèÿõ ÝÑ ÒîÒÝÖ çíà÷èòåëüíî (áîëåå ÷åì íà ïîðÿäîê) ìåíüøå, ÷åì â óñëîâèÿõ ÏÑ Âàñèëüåâñêàÿ. Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ñèëîâîé òðàíñôîðìàòîð Ò2 ïîäêëþ÷åí ïðàêòè÷åñêè ê øèíàì 110 ê ÝÑ ÒîÒÝÖ, ò. å. ê øèíàì áåñêîíå÷íîé ìîùíîñòè. Èñïîëüçóÿ ñõåìó çàìåùåíèÿ íà ðèñ. 4, òîê n-é ãàðìîíèêè, ïðîòåêàþùèé â îáìîòêå ñòàòîðà ÑÄ, ìîæíî çàïèñàòü â âèäå I&ÑÄ (n) = K& â- í K& í1- í2K& ä I&m (n) , (5) ãäå K& â- í , K& í1- í2 , K& ä — êîìïëåêñíûå êîýôôèöèåíòû äåëåíèÿ n-é ãàðìîíèêè íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 ìåæäó ñòîðîíàìè ÂÍ è ÍÍ, ðàñùåïëåííûìè îáìîòêàìè ÍÍ, îáìîòêîé ÑÄ è ïîïåðå÷íîé åìêîñòíîé ïðîâîäèìîñòüþ ïèòàþùåãî êàáåëÿ. Âûðàæåíèå (5) íàãëÿäíî ïîêàçûâàåò, êàêàÿ ÷àñòü n-é ãàðìîíèêè íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà òðàíñôîðìàòîðà Ò1 ïðîòåêàåò ïî îáìîò- ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÀß ÝÍÅÐÃÅÒÈÊÀ êå ñòàòîðà ÑÄ è êàê îíà çàâèñèò îò ïàðàìåòðîâ ñèñòåìû ýëåêòðîñíàáæåíèÿ. Çíà÷åíèÿ êîìïëåêñíûõ êîýôôèöèåíòîâ äåëåíèÿ îïðåäåëÿþòñÿ èç ñëåäóþùèõ âûðàæåíèé: ü Z& J (n) (Z&I(n) + Z&II(n) ) ;ï Z&I(n) + Z&II(n) + Z& J (n) (Z&I(n) + Z&II(n) ) ï ï & Z II ( n ) ï K& í1- í2 = ; ï & & Z I(n) + Z II(n) ï ï & & K í2- í1 = 1 - K í1- í2 ; ý (6) ï 1 K& ä(I ) = ; ï 1 + jnbc2Z& dq (n)I ï ï 1 , ï K& ä(II ) = ï 1 + jnbc3Z& dq (n)II ï þ K& â - í = ãäå Z&I(n) = r I(n) + jx I(n) è Z&II(n) = r II(n) + jx II(n) — êîìïëåêñíûå ñîïðîòèâëåíèÿ ÑÄ íà ÷àñòîòå n-é ãàðìîíèêè ñ ó÷åòîì ïàðàìåòðîâ ïèòàþùåãî êàáåëÿ è òîêîîãðàíè÷èâàþùåãî ðåàêòîðà; r I( n) = rd -q ( n)I ; (1 -nbc 2xd -q ( n)I ) 2 +(nbc 2rd -q ( n)I ) 2 x I( n) = nx3 + 2 æ rd -q ( n)I ç 1 -nb x nb c 2 d -q ( n )I c2 ç xd -q ( n)I è 2 ö ÷ ÷ ø ; + xd - q ( n ) I 2 (1 -nbc 2xd -q ( n)I ) +(nbc 2rd -q ( n)I ) 2 r II( n) = rd -q ( n)II 2 (1 -nbc3 xd -q ( n)I ) +(nbc3rd -q ( n)I ) x II( n) = nx 4 + 2 æ rd -q ( n)II ç 1 -nb x nb c 3 d -q ( n )II c3 ç xd -q ( n)II è 2 ; 2 ö ÷ ÷ ø . + xd -q ( n)II 2 (1 -nbc3 xd -q ( n)II ) +(nbc3rd -q ( n)II ) 2 Ïî âûðàæåíèÿì (5) è (6) ìîæíî îïðåäåëèòü òîêè âûñøèõ ãàðìîíèê â ñòàòîðíûõ îáìîòêàõ ÑÄ, ïîäêëþ÷åííûõ ê ñåêöèÿì øèí Iñ (IÑÄ(n)I) è IIñ (IÑÄ(n)II), ïðè âîçäåéñòâèè ÃÈÒ íà ñèëîâîé òðàíñôîðìàòîð Ò1 ñî ñòîðîíû ëèíèè ýëåêòðîïåðåäà÷è. Êîëè÷åñòâåííûå îöåíêè ñâèäåòåëüñòâóþò, ÷òî óðîâåíü áîëüøèíñòâà âûñøèõ ãàðìîíèê â ñòàòîðíûõ îáìîòêàõ ÑÄ íå ïðåâûøàåò (3 7) % îò óðîâíÿ îäíîèìåííûõ ãàðìîíèê íàìàãíè÷èâàþùåãî ¹ 4, 2013 45 òîêà ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1. Òîëüêî äëÿ 19, 20 è 22-é ãàðìîíèê îòíîñèòåëüíûé óðîâåíü çíà÷èòåëüíî âûøå 19, 48 è 13,2 % ñîîòâåòñòâåííî. Îäíàêî â èìåíîâàííûõ åäèíèöàõ óêàçàííûå ãàðìîíèêè íå ïðåâûøàþò óðîâíÿ 2-é ãàðìîíèêè òîêà â ñòàòîðíûõ îáìîòêàõ ÑÄ. Àíàëèç ýòèõ âûðàæåíèé ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü óñëîâèÿ, ïðè êîòîðûõ êîýôôèè Kí1-í2 ìîãóò öèåíòû äåëåíèÿ Kâ-í ïðèíèìàòü ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ Kâ-í = 1, Kí1-í2 = 1, à êîýôôèöèåíòû äåëåíèÿ Kä(I), Kä(II) ìíîãîêðàòíî ïðåâûñÿò åäèíè÷íîå çíà÷åíèå, ò. å. Kä(I) @ 1, Kä(II) @ 1. Ìîæíî âûäåëèòü òðè òàêèõ óñëîâèÿ: 1. Ïèòàíèå ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 îñóùåñòâëÿåòñÿ òîëüêî îò âîçäóøíîé ëèíèè ÂË-110.  ýòîì ñëó÷àå åìêîñòíàÿ ïðîâîäèìîñòü bñ1 » 0. Ïðè îòñóòñòâèè åå øóíòèðóþùåãî äåéñòâèÿ âûñøèå ãàðìîíèêè íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà òðàíñôîðìàòîðà Ò1 áóäóò “ñòåêàòü” íà ñòîðîíó ÍÍ, à êîýôôèöèåíò äåëåíèÿ ñîîòâåòñòâåííî ïðèíèìàòü ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå Kâ-í » 1,0, åñëè ñîîòíîøåíèå äîìèíèðóþùèõ ñîïðîòèâëåíèé ñõåìû çàìåùåíèÿ íà ðèñ. 4 óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ Z& J (n) ³ 5Z& d - q (n) . 2. Ïèòàíèå ÑÄ îñóùåñòâëÿåòñÿ òîëüêî îò îäíîé ñåêöèè øèí Iñ èëè IIIñ. Òàêàÿ ñèòóàöèÿ âïîëíå âîçìîæíà ïðè ïðîâåäåíèè ðåìîíòíûõ ðàáîò â ñëó÷àå âîçíèêíîâåíèÿ àâàðèè. Òîãäà êîýôôèöèåíòû äåëåíèÿ Kí1-í2 = 1, Kí2-í1 = 0 èëè Kí1-í2 = 0, Kí2-í1 = 1. 3. Äëèíà êàáåëüíîé ëèíèè ÊË-6 äîñòàòî÷íî âåëèêà äëÿ âîçíèêíîâåíèÿ ðåçîíàíñíûõ ÿâëåíèé ìåæäó ïîïåðå÷íîé åìêîñòíîé ïðîâîäèìîñòüþ bñ2 (bñ3) è èíäóêòèâíîé ñîñòàâëÿþùåé õd q (n) ýêâèâàëåíòíîãî êîìïëåêñíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ÑÄ â îáëàñòè ÷àñòîò ãàðìîíèê n = 2 ¸ 28 íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà òðàíñôîðìàòîðà Ò1. Ïîðÿäîê ðåçîíàíñíîé ãàðìîíèêè ñ ó÷åòîì ðàñ÷åòíîé ñõåìû çàìåùåíèÿ íà ðèñ. 4 ìîæíî îöåíèòü, èñïîëüçóÿ âûðàæåíèå n= xd -q (1 ) -rd -q (1 )bc 0l xd2-q (1 )bc 0l , (7) ãäå bc0 è l ïîãîííàÿ åìêîñòíàÿ ïðîâîäèìîñòü è äëèíà êàáåëüíîé ëèíèè; xd q (1) è rd q (1) èíäóêòèâíàÿ è àêòèâíàÿ ñîñòàâëÿþùèå ýêâèâàëåíòíîãî êîìïëåêñíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ÑÄ íà ÷àñòîòå îñíîâíîé ãàðìîíèêè (n = 1). Ïî âûðàæåíèþ (7) ìîæíî îïðåäåëèòü êðèòè÷åñêóþ äëèíó êàáåëüíîé ëèíèè ÊË-6, 46 ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÀß ÝÍÅÐÃÅÒÈÊÀ ïðè êîòîðîé íàñòóïàþò ðåçîíàíñíûå ÿâëåíèÿ íåïîñðåäñòâåííî â ñòàòîðíûõ îáìîòêàõ ÑÄ: l êð = xd -q (1 ) 2 bc 0 (rd -q (1 ) +n 2xd2-q (1 ) ) » 1 2 n bc 0 xd -q (1 ) . (8) Äëÿ êàáåëüíûõ ëèíèé ÊË-6 ïîãîííàÿ åìêîñòíàÿ ïðîâîäèìîñòü â çàâèñèìîñòè îò ñå6 Ñì/êì. ÷åíèÿ æèëû bc0 = (289 ¸ 361,3) × 10 Òîãäà äëÿ ãàðìîíèê íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà n ³ 2 êðèòè÷åñêàÿ äëèíà êàáåëüíîé ëèíèè ÊË-6 lêð = 4,1 êì. Ïðè l < 4,1 êì ðåçîíàíñíûå ÿâëåíèÿ íå íàñòóïàþò, à â ñëó÷àå l > l êð min = = 4,1 êì âîçìîæíû ðåçîíàíñíûå ÿâëåíèÿ íà ÷àñòîòàõ íåñêîëüêèõ ãàðìîíèê íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà òðàíñôîðìàòîðà Ò1. Íà ÷àñòîòå ðåçîíàíñíîé ãàðìîíèêè ñóùåñòâåííî âîçðàñòàåò çíà÷åíèå êîìïëåêñíûõ êîýôôèöèåíòîâ äåëåíèÿ K& ä (I ) è K& ä (II ) . Äëÿ ïîäòâåðæäåíèÿ ýòîãî äîñòàòî÷íî ïîäñòàâèòü çíà÷åíèå ðåçîíàíñíîé ãàðìîíèêè èç âûðàæåíèÿ (8) â âûðàæåíèå (6). Òîãäà ñ ó÷åòîì ñîè rd – q (n) = îòíîøåíèé xd – q (1) @ rd – q (1) n rd - q (1) ìîæíî ïîëó÷èòü K& ä » 1 jn 3/2 . (9) bc 0l êð Íàïðèìåð, äëÿ n = 28 çíà÷åíèå êîìïëåêñíîãî êîýôôèöèåíòà äåëåíèÿ K& ä » – 4,6 j, ò. å. çà ñ÷åò ðåçîíàíñíûõ ÿâëåíèé ïðîèçîéäåò ïî÷òè ïÿòèêðàòíîå óâåëè÷åíèå 28-é ãàðìîíèêè íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà òðàíñôîðìàòîðà Ò1 â ñòàòîðíûõ îáìîòêàõ ÑÄ. Òàêèì îáðàçîì, íàèáîëåå òÿæåëûå ïîñëåäñòâèÿ äëÿ ÑÄ íàñòóïÿò, êîãäà ðàññìîòðåííûå âûøå óñëîâèÿ áóäóò äåéñòâîâàòü îäíîâðåìåííî.  ðåçóëüòàòå âûñøèå ãàðìîíèêè íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà Ò1 ïðàêòè÷åñêè ïîëíîñòüþ ïðîòåêàþò ïî ñòàòîðíûì îáìîòêàì ÑÄ, ò. å. IÑÄ(n) » Im(n).  ýòîì ñëó÷àå äîïîëíèòåëüíûå ïîòåðè ìîùíîñòè â ÑÄ îò âûñøèõ ãàðìîíèê òîêà ïðè çíà÷åíèÿõ, óêàçàííûõ â òàáë. 1, ïðåâûñÿò ïðèáëèçèòåëüíî â 1,43 ðàçà ïîòåðè ìîùíîñòè â íîìèíàëüíîì ðåæèìå. Àñèíõðîííûå ìîìåíòû ÑÄ. Äëÿ ðåçîíàíñíûõ ãàðìîíèê nð íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà âîçìîæíî I ÑÄ( n ð ) @ I m( n ð ) .  ñâÿçè ñ ýòèì âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü ó÷åòà íåãàòèâíûõ ïîñëåäñòâèé ðåçîíàíñíîãî óâåëè÷åíèÿ â îáìîòêàõ ñòàòîðà îäíîé èëè íåñêîëüêèõ ãàðìîíèê íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà, â ÷àñòíîñòè, îöåíêè âîçíèêàþùèõ ïðè ýòîì àñèíõðîííûõ ìîìåíòîâ. ¹ 4, 2013 Ïîñòîÿííûé àñèíõðîííûé ìîìåíò íà âàëó ÑÄ, îáóñëîâëåííûé âçàèìîäåéñòâèåì îäèíàêîâûõ ãàðìîíèê ìàãíèòíîãî ïîòîêà â çàçîðå è òîêà ðîòîðà, ôîðìèðóåòñÿ èç äâóõ ñîñòàâëÿþùèõ [3]: Mà(n) = Màd(n) + Màq(n), ãäå Màd(n) àñèíõðîííûé ìîìåíò, îáóñëîâëåííûé ðåàêöèåé îáìîòêè âîçáóæäåíèÿ è ïðîäîëüíîãî äåìïôåðíîãî êîíòóðà; Màq(n) àñèíõðîííûé ìîìåíò, îáóñëîâëåííûé ïîïåðå÷íûì äåìïôåðíûì êîíòóðîì. Äëÿ òîãî, ÷òîáû èìåòü âîçìîæíîñòü ïðèìåíèòü äàííóþ ôîðìóëó, íåîáõîäèìî çíàòü çíà÷åíèÿ òîêîâ n-é ãàðìîíèêè â îòäåëüíûõ êîíòóðàõ ÑÄ, ÷òî äëÿ ïðàêòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ êðàéíå íåóäîáíî. Ïîýòîìó öåëåñîîáðàçíî èñïîëüçîâàòü óïðîùåííóþ ñõåìó çàìåùåíèÿ ÑÄ ýêâèâàëåíòíûì êîìïëåêñíûì ñîïðîòèâëåíèåì, äëÿ êîòîðîé ìîæíî çàïèñàòü: M à ( n) = rd -q ( n) pm 2 , I ÑÄ( n) nw(1) s( n) (10) ãäå p ÷èñëî ïàð ïîëþñîâ; m ÷èñëî ôàç ñòàòîðíîé îáìîòêè ÑÄ. Ñ ó÷åòîì çíà÷åíèé ñêîëüæåíèÿ s(n), ïîëó÷åííûõ èç âûðàæåíèÿ (1), è çíà÷åíèé òîêà n-é ãàðìîíèêè ÑÄ, âû÷èñëåííûõ èç âûðàæåíèé (5) è (6), äëÿ ñèíõðîííîãî äâèæåíèÿ ðîòîðà (s = 0) ïðèâåäåì ôîðìóëó (10) ê âèäó M à( n) = pm 2 ( K â - í KC1- 2K ä I m ( n) ) rd -q ( n) . (n m1)w(1) Íàïðèìåð, äëÿ íàèáîëåå çíà÷èìîé 2-é ãàðìîíèêè íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà òðàíñôîðìàòîðà Ò1 è íåáëàãîïðèÿòíîãî ñî÷åòàíèÿ óñëîâèé, êîãäà Kâ-í = 1, Kí1-í2 = 1 è Kä = 1, * îòíîñèòåëüíûé àñèíõðîííûé ìîìåíò M à( 2) » » 5,2 %. Ïðè òàêîì çíà÷åíèè âîçìîæíî èçìåíåíèå ìåõàíè÷åñêîãî äâèæåíèÿ ðîòîðà ñ ïîñëåäóþùèì íàðóøåíèåì óñòîé÷èâîé ðàáîòû ÑÄ â ñëó÷àå íîìèíàëüíîé íàãðóçêè íà âàëó â óñëîâèÿõ ïîíèæåííîãî íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ. Âûâîäû 1. Ïðè âîçäåéñòâèè ÃÈÒ íà ïîíèçèòåëüíóþ ïîäñòàíöèþ â ïåðèîä ÃÌÁ ñèëîâîé òðàíñôîðìàòîð ñòàíîâèòñÿ èñòî÷íèêîì âûñøèõ ãàðìîíèê íàìàãíè÷èâàþùåãî òîêà, èç êîòîðûõ íàèáîëåå èíòåíñèâíûìè ÿâëÿþòñÿ 2, 4 è 5-ÿ ãàðìîíèêè, ñîèçìåðèìûõ ïî çíà÷åíèþ ñ íîìèíàëüíûì òîêîì ñòàòîðíûõ îáìîòîê ÑÄ. Äîïîëíèòåëüíûå ïîòåðè ìîùíîñòè ÏÐÎÌÛØËÅÍÍÀß ÝÍÅÐÃÅÒÈÊÀ ¹ 4, 2013 47 Ñïèñîê ëèòåðàòóðû îò óêàçàííûõ ãàðìîíèê ìîãóò ïðåâûñèòü îñíîâíûå ïîòåðè â íîìèíàëüíîì ðåæèìå ïðèìåðíî íà 43 %, à îòíîñèòåëüíîå çíà÷åíèå àñèíõðîííîãî ìîìåíòà, îáóñëîâëåííîãî 2-é ãàðìîíèêîé, äîñòèãàåò ïðèáëèçèòåëüíî 5,2 %. Èç îñòàëüíûõ ãàðìîíèê îïàñíîñòü äëÿ ÑÄ ìîãóò ïðåäñòàâëÿòü òîëüêî òå, íà ÷àñòîòå êîòîðûõ âîçíèêàþò ðåçîíàíñíûå ÿâëåíèÿ íà ñòîðîíå ÂÍ èëè ÍÍ ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà. 2. Ñíèæåíèå âûñøèõ ãàðìîíèê òîêà â ñòàòîðíûõ îáìîòêàõ ÑÄ â ïåðèîä âîçäåéñòâèÿ ÃÈÒ äî áåçîïàñíîãî óðîâíÿ (íå áîëåå 5 10 % íîìèíàëüíîãî òîêà) îáåñïå÷èâàåòñÿ ïóòåì óâåëè÷åíèÿ åìêîñòíîé ïîïåðå÷íîé ïðîâîäèìîñòè ëèíèè ýëåêòðîïåðåäà÷è 110 êÂ, ïèòàþùåé ïîíèçèòåëüíóþ ïîäñòàíöèþ (íàïðèìåð, çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ êàáåëüíîé âñòàâêè), è îãðàíè÷åíèÿ äëèíû êàáåëüíûõ ëèíèé 6 ê (íå áîëåå 500 1000 ì), ïèòàþùèõ ÑÄ, äëÿ èñêëþ÷åíèÿ ðåçîíàíñíûõ ÿâëåíèé íåïîñðåäñòâåííî íà ñòàòîðíûõ îáìîòêàõ. 1. Ãåðøåíãîðí À. È. Âîçäåéñòâèÿ ãåîìàãíèòíûõ òîêîâ íà ýëåêòðîîáîðóäîâàíèå ýíåðãîñèñòåì. Ýëåêòðè÷åñêèå ñòàíöèè, 1993, ¹ 6. 2. Âàõíèíà Â. Â., ×åðíåíêî À. Í., Êóçíåöîâ Â. À. Âëèÿíèå ãåîèíäóöèðîâàííûõ òîêîâ íà íàñûùåíèå ìàãíèòíîé ñèñòåìû ñèëîâûõ òðàíñôîðìàòîðîâ. Âåêòîð íàóêè Òîëüÿòòèíñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà, 2012, ¹ 3(21). 3. Ãàìàçèí Ñ. È., Ñòàâöåâ Â. À., Öûðóê Ñ. À. Ïåðåõîäíûå ïðîöåññû â ñèñòåìàõ ïðîìûøëåííîãî ýëåêòðîñíàáæåíèÿ, îáóñëîâëåííûå ýëåêòðîäâèãàòåëüíîé íàãðóçêîé. Ì.: Èçä-âî ÌÝÈ, 1997. 4. Çèíîâüåâ Ã. Ñ. Îñíîâû ñèëîâîé ýëåêòðîíèêè: Ó÷åá. ïîñîáèå. 2-å èçä., èñïð. è äîï. Íîâîñèáèðñê: Èçä-âî ÍÃÒÓ, 2003. 5. Èâàíîâ-Ñìîëåíñêèé À. Â. Ýëåêòðè÷åñêèå ìàøèíû: Ó÷åá. äëÿ âóçîâ (Ò. 1), 3-å èçä. Ì.: Èçäàòåëüñêèé äîì ÌÝÈ, 2006. [email protected] ·