Коммутационные перенапряжения

Для машин общего назначения F(xn) — это приведенная стоимость машины; хп — «-мерный вектор независимых переменных, от которого зависит значение F (хп). Составляющими вектора хп могут быть геометрические размеры машины, качество исходных материалов, рассеивание размеров и других физических величин, качество изготовления, электромагнитные нагрузки и т. п. Геометрическим образом целевой функции является поверхность отклика. Линейные или нелинейные функции fj(xn), определенные в том же пространстве независимых переменных, значения которых ле должны быть больше (или меньше) определенных наперед за-."данных значений, называются ограничениями или лимитерами. 'Ограничениями при проектировании электрических машин являются превышения температуры обмоток или других частей машины, энергетические показатели, ограничения на некоторые размеры 'активной части, накладываемые конструкцией и технологией. Кроме того, для асинхронных и синхронных машин — максимальный момент, начальные пусковые ток и момент (кроме асинхронных двигателей с фазным ротором); для машин постоянного тгока — коммутационные параметры. Задача программирования состоит в минимизации функции F(xn) при заданных условиях.

Основные свойства разных типов обмотки якоря, в том числе условия симметрии, количество параллельных ветвей 2а, количество секций, расположенных по ширине паза Nm, количество пазов якоря Z2 и коллекторных пластин К, обеспечивающих снижение пульсаций магнитного потока и улучшенные коммутационные параметры, а также формулы определения шагов обмотки подробно освещены в [14, 15]. Все рекомендации для машин с 2р=2 и 2р=4 приведены в табл. 10-8.

Примеры расчета машин 10. Коммутационные параметры.

§ 10-12. Коммутационные параметры......... 283

= 1 (25 • 10~3 + 8 • 10~3) + 10 • 10"3 = 43 • 10~3 м, Коммутационные параметры

Для машин общего назначения F(xn) — это приведенная стоимость машины; хп—л-мерный вектор независимых переменных, от которого зависит значение F (хп). Составляющими вектора х„ могут быть геометрические размеры машины, качество исходных материалов, рассеивание размеров и других физических величин, качество изготовления, электромагнитные нагрузки и т. п. Геометрическим образом целевой функции является поверхность •отклика. Линейные или нелинейные функции fj(xn), определенные в том же пространстве независимых переменных, значения которых ие должны быть больше (или меньше) определенных наперед заданных значений, называются ограничениями или лимитерами. Ограничениями при проектировании электрических машин являются превышения температуры обмоток или других частей маши-лы, энергетические показатели, ограничения на некоторые размеры активной части, накладываемые конструкцией и технологией. Жроме того, для асинхронных и синхронных машин — максималь-щый момент, начальные пусковые ток и момент (кроме асинхронных двигателей с фазным ротором); для машин постоянного тгока — коммутационные параметры. Задача программирования состоит в минимизации функции Р(хп) при заданных условиях.

Основные свойства разных типов обмотки якоря, в том числе условия симметрии, количество параллельных ветвей 2а, количество секций, расположенных по ширине паза Nm, количество пазов якоря Z2 и коллекторных пластин К, обеспечивающих снижение пульсаций магнитного потока и улучшенные коммутационные параметры, а также формулы определения шагов обмотки подробно освещены в [14, 15]. Все рекомендации для машин с 2р—2 и 2р=4 приведены в табл. 10-8.

§ 10-12. Коммутационные параметры

Примеры расчета машин 10. Коммутационные параметры

§ 10-12. Коммутационные параметры....... . .. 283

* Но следует учитывать, что полностью использовать возможности нагрево-стойких материалов не всегда выгодно, так как при этом повышается температура нагрева машины, снижается к. п. д., ухудшаются коммутационные параметры.

Коммутационные перенапряжения возникают при включении и отключении ЛЭП, трансформаторов, шунтирующих и дугогасящих реакторов, при КЗ, коммутациях элементов. Они наблюдаются после любой коммутации, как плановой, т. е. заранее подготавливаемой оперативным персоналом, так и аварийной, происходящей без предварительной подготовки.

уязвимой его частью и поэтому при неблагоприятных условиях (атмосферные и коммутационные перенапряжения) могут быть повреждены. Ниже дается описание изготовления новых обмоток.

изоляции обмоток статора по отношению к земле (заземленному корпусу) является обычно более слабой, чем у других элементов системы того же напряжения, а причин возникновения опасных внутренних перенапряжений иногда даже больше, так как системы часто работают с изолированной нейтралью, в них возникают коммутационные перенапряжения при отключениях существующей аппаратурой отдельных потребителей по технологическим условиям и т.д.; в результате /С'1* являются, как показал многолетний опыт эксплуатации, наиболее частым видом повреждений двигателей (см., например, [75]);

Коммутационные перенапряжения возникают в электроустановках при изменениях режима их работы, например при отключении короткого замыкания, включении или отключении нагрузки, внезапном значительном изменении нагрузки. При этом выделяется запасенная в установке энергия.

Коммутационные перенапряжения вызываются разрывом цепи переменного тока, содержащей индуктивности и емкости, например при отключении токов холостого хода трансформаторов, асинхронных двигателей, линий электропередачи и др.

Схема включения двигателя постоянного тока независимого возбуждения при импульсном регулировании напряжения показана на 4.18, а. Диод V, шунтирующий якорь двигателя, создает цепь для протекания тока якоря под действием ЭДС самоиндукции, возникающей в индуктивности обмотки якоря в период разомкнутого состояния ключа /С. Это создает условия для непрерывного протекания тока якоря, что существенно уменьшает его пульсации и устраняет коммутационные перенапряжения на ключе К, и обмотке якоря.

Трансформаторы с емкостными кольцами и электрическими экранами называются нерезонирующими или грозоупорными трансформаторами. Нерезонирующие трансформаторы выдерживают грозовые и коммутационные перенапряжения и подключаются к воздушным и кабельным линиям.

Эффективное заземление нейтралей уменьшает коммутационные перенапряжения в сети, снижает требования к уровню изоляции и как следствие удешевляет сеть, позволяет выполнить чувствительную быстродействующую защиту от коротких замыканий на землю, уменьшает вероятность появления наиболее тяжелых трехфазных коротких замыканий, однако увеличивает уровень токов короткого замыкания на землю. Резонансное заземление нейтралей уменьшает уровни токов замыкания на землю, но увеличивает напряжение на неповрежденных фазах.

стеме параметрического резонанса или феррорезонанса на основной частоте, высших или низших гармониках. Коммутационные перенапряжения могут возникнуть при включении и отключении линий электропередачи, при включении и отключении трансформаторов, реакторов и дугогасящих катушек, при возникновении перемежающейся дуги замыкания на землю в системах с незаземленными нейтралями, при коротких замыканиях, коммутациях элементов и при качаниях генераторов электростанций в системах, содержащих длинные линии электропередачи различного типа (компенсированные, полуволновые, настроенные).

двигателей частота их включения и влажность окружающей среды. При частых включениях и реверсах быстрее разрушаются сепараторы подшипников, а в обмотках возникают значительные динамические усилия и коммутационные перенапряжения, снижающие надежность обмотки. При работе двигателя в условиях повышенной влажности в изоляционных материалах происходят процессы адсорбции влаги, особенно при недостаточно качественной пропитке, "что значительно снижает их электрическую прочность. Наличие

Коммутационные перенапряжения, приложенные к обмотке статора, носят импульсный характер. Способность изоляции противостоять импульсным перенапряжениям характеризуют коэффициентом импульсной прочности kUMn=LfHltal(yr2U) , где Z7 — среднее