Устройство для пуска мощных синхронных двигателей экскаваторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ВО 1 ЗШ Н 02 Р 1/50 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТОРСКОМУ СВИД ЬСТВ реле омпен ыход(54)(57) УСТРОЙСТВОНЫХ СИНХРОННЫХ ДВИТОРОВ, предназначения к сети с больактивным сопротивлконденсаторы продолпредназначенные длледовательно с двитока и напряжения КА М КСКА подк нним АТЕЛЕЙ ных для шим виутрнием, с ьной ко чее пенсации, ия посдатчики вигателя,включетелем,атора д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(72) В.А, Котлярчук и С.ПСлободяню (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам развития Канско-Ачинского угольного бассейна и Красноярский, институт цветных металлов им М.И.Калинина(56) 1. Костенко М.П., Пиотровский Л.М, Электрические машины, Ч. 2. Л., "Энергия", 1973, с.272-2782. Авторское свидетельство СССР У 817948, кл. Н 02 Р 1/16, 1979. коммутационныи аппарат с управляющим входом, шунтирующий конденсаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения капитальных затрат путем уменьшения установленной мощности конденсаторов компенсации, в него введены реле направления реактивной мощности, реле тока включения конденсаторов компенсации, тока отключения конденсаторов к сации, логические элементы И и ИЛИ, при этом выход реле тока включения конденсаторов компенсации и первый выход реле направления реактивной мощностидключены к входам логического элемента И, выход которого щ подключен к управляющему входу ком" мутационного аппарата, второй в реле направления реактивной мощности и выход реле тока отключения конденсаторов компенсации подключены ф к входам логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом коммутационного аппарата, а входы реле направления реактивной мощности соединены с датчиками тока и напряжения на зажимах двигателя.Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрооборудованию распределительных электрических сетей, и, в частности, может быть использовано для повышения 5 технико-экономических показателей схем электроснабжения крупных экскаваторов.Известно устройство асинхронного 1 п пуска синхронных двигателей .прямым включением на полное напряжение питающей сети. При прямом подключении мощного синхронного двигателя с нагрузкой на валу в момент трогания не более 357 номинальной к энергосистеме неограниченной мощности это устройство обеспечивает необходимый пусковой момент, и процесс протекает в условиях, близких к естественным 11, рбОднако в карьерных распределительных сетях при ограниченных сечениях проводников питающих линий протяженностью до 10 км и мощностях питающих трансформаторов, Соизмеримых с мощностью синхронных двигателей до 4000 кВт, запускаемый двигатель оказывается подключенным к источнику неограниченной мощности через значительное сопротивление, поэтому пуск двигателя проходит на искуственной характеристике, что в ряде случаев не обеспечивает надежнук синхронизацию еНаиболее близким к изобретению35 является устройство для пуска мощйых синхронных.(асинхронных) двигателей экскаваторов, предназначенных для подключения к сети с большим внутренним реактивным сопротивлением через силовой трансформатор, содержащее конденсаторы продольной компенсации, включенные последовательно с двигателем, шунтирующий конденсаторы, коммутационный аппарат и датчики тока и напряжения на зажимах двигателя Г 23.Недостатками известного устройства являются наличие дополнительного силового трансформатора, непредназначенность схемы управления для высоковольтных синхронных двигателей и неучет компенсации реактивной мощности, приводящий к завышению потребной мощности конденсаторной батареи, которые в условиях высоких напряжений приводят к увеличению га- баритов и стоимости работы,Целью изобретения является снижение капитальных затрат путем уменьшения установленной мощности конденсаторов компенсации.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для пуска мощныхсинхронных двигателей экскаваторов,предназначенных для подключения ксети с большим внутренним реактивнымсопротивлением, содержащее конденсаторы продольной компенсации, предназначенные для включения последовательно с двигателем, коммутационный1 аппарат с управляющим входом, шунтирующий конденсаторы, датчики токаи напряжения статора двигателя, введены реле направления реактивноймощности, реле тока отключения конденсаторов компенсации, реле токавключения конденсаторов компенсации,логические элементы И и ИЛИ, при этомвыход реле тока включения конденсаторов компенсации и первый выход реле направления реактивной мощностиподключены к входам логического элемента И, выход которого подключен куправляющему входу коммутационногоаппарата, второй выход реле направления реактивной мощности и выход реле тока отключения конденсаторов компенсации подключены к входамлогического элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входомкоммутационного аппарата, а входыреле направления реактивной мощностисоединены а датчиками тока и напряжения на зажимах двигателя.На чертеже представлена схемаустройства для пуска мощных синхронных двигателей экскаваторов,Устройство содержит конденсаторы 1 продольной компенсации, предназначенные для включения последовательно с двигателем 2, коммутационный аппарат 3 с управляющим входомшунтирующий конденсаторы, датчики 4 и 5 соответственно тока и напряжения статора двигателя, реле 6 направления реактивной мощности, реле 7 тока включения конденсаторов компенсации, реле 8 тока отключения конденсаторов компенсации, логические элементы И 9 и ИЛИ 10. При этом выход реле 7 тока включения конденсаторов и первый выход реле направления реактив" ной мощности подключены к входам логического элемента И 9, выход которого подключен к управляющему входу3 11151 коммутационного аппарата 11, второй выход реле 6 направления реактивной мощности и выход реле 8 тока отключения конденсаторов компенсации подключены к входам логического элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с управляющим входом коммутационного аппарата 11, а входы реле направления реактивной мощности соединены с датчиками 4 и 5 соответственно тока 10 и напряжения на зажимах двигателя.Устройство работает следующим образом.В момент включения мощного высоковольтного синхронного двигателя 2 1 крупного экскаватора, находящегося на значительном расстоянии от питающей подстанции, нагрузка носитярко выраженцый индуктивный характер. На первом этапе пуска синхронного 20 двигателя реактивная мощность потребляется из сети и имеет положительный знак. Величина пускового тока находится в пределах уставки 233 0,75 Лп реле 7 тока включения, 2 поэтому реле 6 направления реактивной мощности и реле 7 тока выдают сигнал через логический элемент И 9 на отключение шунтирующего коммутационного аппарата 3, и конденсаторная батарея оказывается включенной последовательно с пускаемым двигателем 2, Благодаря частичной компенсации индуктивных мощности и сопротивления в силовой цепи уменьшается падение и возрастает напряжение на зажимах пускового двигателя. Это обеспечивает рост вращающего момента и 86 4ускорение разгона двигателя, При достижении подсинхронной скорости подается возбуждение и двигатель втягивается в синхронизм. В связи с тем,что экскаваторные двигатели нормально работают с перевозбуждением, после подачи возбуждения происходит изменение характера нагрузки. Она принимает емкостный характер, на который реагирует реле 6 направленияреактивной мощности. Отключение конденсаторной батареи происходит через1логический элемент ИЛИ 10 при изменении направления реактивной мощности и при токе в линии З,ъ 0,95 н,на который настроено реле 8 тока отключения.Продолжительность включения конденсаторов продольной компенсациив схеме электроснабжения экскаваторов с мощными синхронными двигателямиограничивается, моментом подачи возбуждения и изменением характера реактивной нагрузки в питающей линииэлектропередачи. Перемена знака реактивной мощности в питающей линииявляется надежным признаком окончания процесса пуска.Кратковременное включение конденсаторов тольКо на время пуска исключает нежелательные субгармоническиеи резонансные колебания, а также снижает вероятность коротких замыканийи возникновения перенапряжений наконденсаторах, повьшает надежностьэлектроснабжения крупных экскаваторов и снижает эксплуатационные расходы.,1115186 арасов оставит ехе А Редактор И. Николайчук Т р д .Бабинец Корректор А. Обручар т", г. Укгород,Проектн филиал ППП Закаэ 6788/42ВНИИПИ Госупо делам13035, Иосква ирах 666арственного ком зобретений и от Ж, Рауаская Подписятета СССРрытийаб д. 45