Адпаведны падбор генератараў і электраматораў

Нядаўна да нас звярнуўся кліент. Яны рэалізуюць праект перапрацоўчай фабрыкі за мяжой. Магутнасць мясцовай электрычнай сеткі недастатковая, а электразабеспячэнне нестабільнае. Таму ім неабходна прывезці ўласную генератарную ўстаноўку ў якасці асноўнага крыніцы электразабеспячэння. Галоўная праблема кліента заключаецца ў тым, што на фабрыцы ёсць некалькі электрарухавікоў, у тым ліку дробілкі, вентылятары і канвеерныя стружкі. Іх трывожыць, што калі генератар будзе занадта маленькім, ён не зможа забяспечыць неабходную магутнасць, а калі занадта вялікім — гэта будзе марны выдатак сродкаў. Яны пыталіся, як правільна падабраць генератар пад электрарухавікі.

Гэтая праблема вельмі распаўсюджаная ў прамысловых праектах. Падбор генератараў і электрарухавікоў. Калі генератар падбіраецца толькі па намінальнай магутнасці электрарухавіка, узнікае праблема. Асноўная прычына — ток у момант пуску рухавіка значна перавышае ток пры нармальнай эксплуатацыі.

Пры пуску рухавіка неабходна пераадолець вярчальную інерцыю ратара і супраціў нагрузкі, каб паскорыць яго ад станоўчай хуткасці да намінальнай. У гэтым працэсе ток статара рухавіка рэзка ўзрастае. Пры прамым пуску трохфазнага асинхроннага рухавіка пускавы ток звычайна ў 5—7 разоў перавышае намінальны ток. Гэта азначае, што патрабаванне да крыніцы электразабеспячэння для рухавіка магутнасцю 30 кВт пры прамым пуску можа дасягаць 150—210 ампераў, а адпаведны патрабаваны ўзровень магутнасці значна вышэй за намінальную магутнасць рухавіка.

Калі генератара калі ўстаноўка падвяргаецца гэтаму ўздзеянню, ключавымі паказчыкамі з’яўляюцца хуткасць рэгулявання пераходнай напружання і час аднаўлення. Пад уздзеяннем высокага току напружанне на канцы генератара мігатліва паніжаецца. Калі яно паніжаецца занадта моцна або аднаўляецца занадта павольна, гэта выклікае нястабільнасць кантактара, няправільную працу прылад абароны і прамое выключэнне генератара. Таму ўзгодненасць генератараў і электродвігунатаў па сутнасці з’яўляецца балансам паміж здольнасцю генератара да выдачы пераходнай магутнасці і патрабаваннямі электродвігуната да ўдарнай нагрузкі.

Спосаб запуску электродвігуната мае найбольшы ўплыў на выбар генератара.

Удар пры прамым запуску з’яўляецца найбольшым, а кратнасць пускавога току высокая, што робіць яго прыдатным для маламужнасных электрадвігунатаў або абсталявання з высокімі патрабаваннямі да пускавога моманту. Пры выкарыстанні прамога запуску генератара магутнасць звычайна ў 2,5–3,5 разы перавышае магутнасць электродвігунеля. Канкрэтны множнік залежыць ад паказчыкаў сістэмы ўзбуджэння генератара. Адказ на пераходныя працэсы ў агрэгаце з пастаянным магнітным узбуджэннем або лічбавым рэгуляваннем узбуджэння лепшы, таму множнік можа быць падобным чынам паменшаны.

Паніжэнне напружання пры пуску — гэта распаўсюджаны метад зніжэння ўздзеяння, у тым ліку пуск «зорка-трыкутнік», пуск з паніжэннем напружання праз аўтатрансфарматар і г.д. Пры пуску «зорка-трыкутнік» пускавы ток змяншаецца прыкладна да трэці ў дачыненні да прамога пуску, аднак пускавы момант таксама адпаведна памяншаецца, што робіць гэты метад прыдатным для пуску пры адсутнасці нагрузкі або пры малой нагрузкі. У гэтым выпадку магутнасць генератара звычайна канфігуруецца ў 1,5–2 разы больш за магутнасць электродвігунеля.

У цяперашні час шырока выкарыстоўваюцца плаўныя пускавыя прыстасаванні. З дапамогай кантралюемай крэмніевай рэгуляцыі напружання напружанне можа павялічвацца плаўна. Пускавы ток можа кантралявацца ў межах ад 2 да 3 разоў больш за намінальны ток. Працэс пуску стабільны, а ўплыў на генератар невялікі. Калі ўстаноўлены плаўны пускавы прыстасаванне, магутнасць генератара складае ад 1,2 да 1,5 разоў больш за магутнасць электродвігунеля.

Прывад з выкарыстаннем ператворніка частоты — гэта метад пуску з найменшым уплывам. Пускавы ток у асноўным не перавышае намінальны ток электродвігунеля, і ўплыў на генератар амаль адсутнічае. Аднак як нелінейны нагрузкі ператворнік частоты стварае гарманікі. Пры выбары неабходна звярнуць увагу на характарыстыкі AVR генератара і ў выпадку неабходнасці ўсталяваць фільтр гарманік.

У дадатак да метаду запуску, важнае значэнне мае таксама характар нагрузкі. Абсталяванне з цяжкім запускам, такія як паветраныя кампрэсары, дробілкі і водныя насосы, у працэсе запуску знаходзіцца пад нагрузкай, што выклікае большы ўплыў, чым запуск на халастым ходзе. У выпадку адначасовай працы некалькіх электраматораў магутнасць кожнага з іх нельга проста скласці. Неабходна ўлічваць каэфіцыент адначасовай працы і праверыць найбольш няспрыяльныя ўмовы эксплуатацыі — напрыклад, сітуацыю, калі некалькі электраматораў запускаюцца адначасова.

Таксама неабходна ўлічваць экалагічныя фактары. З кожным павышэннем вышыні над узроўнем мора на 1000 метраў выхадная магутнасць генератара паніжаецца прыкладна на 10 %, бо разрэджанасць паветра ўплывае на астуджэнне і згаранне. Калі навакольная тэмпература перавышае 40 °C, магутнасць таксама трэба панізіць. У спецыяльных умовах, такіх як прыбярэжныя і пустынныя раёны, павінны быць павышаны ступень абароны і ступень каразійнай стойкасці.

Вярнуўшыся на перапрацоўчую фабрыку кліента, мы дапамаглі яму падабраць: драбільніцу магутнасцю 45 кВт з цяжкім пускам, якая абсталявана частотным пераўтваральнікам; вентылятар магутнасцю 22 кВт з пускам у халастую, які выкарыстоўвае мяккі пуск; а таксама некалькі маламагутных рухавікоў канвейераў, якія пускаюцца напрамую. Адначасова каэфіцыент загрузкі склаў 0,8; з улікам парадку пуску ў самых няспрыяльных умовах працы была ўстаноўлена генератарная ўстаноўка магутнасцю 120 кВт з пастаянным магнітным збуджэннем і лічбавым рэгуляваннем напружання. Пасля адладкі кліент адзначыў, што абсталяванне пускаецца плаўна, ваганні напружання знаходзяцца ў дапушчальных межах, а праца стабільная.

У агульных рысах ключавы момант падбору генератара і рухавік — гэта дакладная ацэнка пачатковага ўздзеяння рухавіка і рацыянальнае падбор паказчыкаў пераходнай рэакцыі генератара. Рэжым запуску, характар нагрузкі, умовы навакольнага асяроддзя і каардынацыя працы некалькіх машын з’яўляюцца неабходнымі. Калі выбар зроблены правільна, на месцы будзе менш праблем.