第一篇:風(fēng)機(jī)電機(jī)功率的計(jì)算方法
選用的電機(jī)功率N=(Q/3600)*P/(1000*η)*K其中風(fēng)量Q單位為m3/h,全壓P單位為Pa,功率N單位為kW,η風(fēng)機(jī)全壓效率(按風(fēng)機(jī)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),全壓效率不得低于0.7,實(shí)際估算效率可取小些,也可以取0.6,小風(fēng)機(jī)取小值,大風(fēng)機(jī)取大值),K為電機(jī)容量系數(shù),參見下表。
1、離心風(fēng)機(jī)
功率KW
一般用
灰塵
高溫 小于0.5
1.5
1.2
1.3 0.5-1
1.4
1-2
1.3
2-5
1.2
大于5
1.1-1.15
2、軸流風(fēng)機(jī):1.05-1.1,小功率取大值,大功率取小值 選用的電機(jī)功率N=(Q/3600)*P/(1000*η)*K 風(fēng)機(jī)的功率P(KW)計(jì)算公式為P=Q*p/(3600*1000*η0* η1)Q—風(fēng)量,m3/h; p—風(fēng)機(jī)的全風(fēng)壓,Pa;
η0—風(fēng)機(jī)的內(nèi)效率,一般取0.75~0.85,小風(fēng)機(jī)取低值、大風(fēng)機(jī)取高值
η1—機(jī)械效率,1、風(fēng)機(jī)與電機(jī)直聯(lián)取1;
2、聯(lián)軸器聯(lián)接取0.95~0.98;
3、用三角皮帶聯(lián)接取0.9~0.95;
4、用平皮帶傳動(dòng)取0.85 如何計(jì)算電機(jī)的電流: I=(電機(jī)功率/電壓)*c 功率單位為KW 電壓單位:KV C:0.76(功率因數(shù)0.85和功率效率0.9乘積)
第二篇:淺談變頻電機(jī)試驗(yàn)的功率測量
淺談變頻電機(jī)試驗(yàn)的功率測量
徐偉專,董行健,方宏
(1.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué),湖南 長沙 410073;湖南銀河電氣有限公司, 湖南 長沙410073 ;2.西南交通大
學(xué)電氣工程學(xué)院, 四川 成都 610031)
摘要:本文首先對(duì)三表法和二表法在電機(jī)試驗(yàn)中的測量方式進(jìn)行了比較,其次分析了電容電流存在時(shí)的電機(jī)功率測量方法及誤差,并對(duì)兩表法測量進(jìn)行了改進(jìn),最后討論了電容電流對(duì)功率測量的影響以及消除方法。
關(guān)鍵詞: 電機(jī)試驗(yàn),功率測量,二表法,三表法,電容電流
1,21,3
A Brief Talk on Power Measurement of Variable Frequency Electrical Machine
Xu Wei-zhuan,DONG Xing-jian
(1.HuNan Yinhe Electric Co..Ltd, Changsha Hunan 410073, China 2.Department of Electric Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu Sichuan 610031, China;)
21,2Abstract: The comparison between double meter method and three meter method on Electrical Machine test is firstly introduced.Then the power measurement method and its error with capacitor current existing are analyzed.Next, a method to improve the double meter method is proposed.Finally, the influence and its eliminations are discussed.Key words: Electrical machine test, Power measurement, Double meter method, Three meter method, Capacitor current 0 引言
隨著變頻調(diào)速技術(shù)的高速發(fā)展。變頻電源作為電機(jī)試驗(yàn)電源,存在諸多的優(yōu)勢,但是,與區(qū)別于機(jī)組電源相比,變頻電源存在一些機(jī)組電源所未遇到的問題。比如功率測試,《變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》[1]報(bào)批稿指出,“脈沖頻率高的場合不宜使用兩表法(Aron接法)。這是因有電容電流存在,輸入電流相量之和可能不為零。因此,應(yīng)采用每相用一個(gè)功率表的測量方法”。
本文首先分析了三表法和二表法的功率測量原理,隨后就電容電流存在時(shí)的功率測量方法和誤差,對(duì)三表法和二表法進(jìn)行了對(duì)比,最后討論了實(shí)際應(yīng)用中如何處理電容電流對(duì)功率測量的影響。
iAANBCiBiC 圖1 Y型三相電路
式中,iA(t)、iB(t)、iC(t)為三相瞬時(shí)電流,uAN(t)、uBN(t)、uCN(t)為三相瞬時(shí)電壓。
式(1),(2)即為三表法測量功率的原理,圖2為三表法的測量電路。
*A*1 三表法和兩表法功率測量原理 WW* 三相電路有功功率的測量方法有二種:三表法,兩表法 [2,3,4]。圖1為Y型接法的三相電路。
三相瞬時(shí)功率:
p(t)?uAN(t)?iA(t)?uBN(t)?iB(t)?uCN(t)?iC(t)
(1)
B*CN*W*平均功率:
圖2 三表法測量電路
P?UANIAcos?A?UBNIBcos?B?UCNICcos?C
?PA?PB?PC
(2)
由圖(2)知,三表法測量功率的前提是三相
四線制,只有三相繞組為Y型連接,才能接成三相四線制。對(duì)于Y連接的三相負(fù)載,若中線N未引出,則有 iA?iB?iC?0
(3)另外 UAB?UAN?UBN,UCB?UCN?UBN
(4)將上述式(3),(4)代入式(1),有
p(t)?uAB(t)?iA(t)?uCB(t)?iC(t)
(5)P?UAB?IA?cos?1?UCB?IC?cos?2?P1?P
2(6)式中,?1為UAB與IA的相位差,?2為UCB與IC的相位差。式(5)、(6)即為兩表法的測量原理,圖3為兩表法的測量電路。
*A*WBC*W* 圖3 兩表法測量電路
△連接時(shí),有同樣的結(jié)論。圖3中,兩個(gè)功率表的公共端接在B相,顯然,兩表法的接線方式共有3種,分別以A、B、C相為公共點(diǎn)。由兩表法的推導(dǎo)過程可知,兩表法的應(yīng)用前提是iA?iB?iC?0,故兩表法適用于中線未引出的Y連接或△連接的三相電路,即適用三相三線制的三相電路功率測量,與負(fù)載是否對(duì)稱無關(guān)。相反,三表法由于需要將中性點(diǎn)作為電壓的參考點(diǎn),只能用于三相四線制電路的功率測量,不能用于三相三線制電路的功率測量。可見,兩表法和三表法的用途不同,一般而言,兩者不能兼容,對(duì)于確定的電路,能采用兩表法測量的,就不能采用三表法測量,反之,能用三表法測量的,就不能用兩表法測量。有一種特殊情況,在三相四線制電路中,若中線無電流(例如,電源對(duì)稱,負(fù)載對(duì)稱的情況下)既可用三表法,也可用兩表法。這也許就是部分人認(rèn)為兩表法只適合三相對(duì)稱電路測量的原因。顯然,這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。首先,對(duì)稱電路,只在電路分析時(shí)有意義,對(duì)于測量來講,并無實(shí)際意義。因?yàn)闇y量
是人類認(rèn)知或檢驗(yàn)的一個(gè)過程,而對(duì)稱與否,是測量的結(jié)果,測量之前,我們并不知道其是否對(duì)稱。其次,對(duì)于對(duì)稱電路來說,只需用一個(gè)功率表,讀數(shù)乘以三即可,無需采用兩表法或三表法。存在電容電流時(shí)的電機(jī)功率測量
2.1 測量方法
對(duì)于變頻器供電的三相系統(tǒng)中,當(dāng)載波頻率較高時(shí),這些高頻電壓信號(hào)經(jīng)過傳輸電纜時(shí),會(huì)通過周圍的雜散電容形成電容電流,在電機(jī)內(nèi)部,包括軸承電容在內(nèi)的各種分布電容也會(huì)形成電容電流,造成三相電流和不等于零,按照兩表法的原理,此時(shí)采用兩表法測量會(huì)造成誤差。為此,國家標(biāo)準(zhǔn)《變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)方法》報(bào)批稿指出,“脈沖頻率高的場合不宜使用兩表法(Aron接法)。這是因有電容電流存在,輸入電流相量之和可能不為零。因此,應(yīng)采用每相用一個(gè)功率表的測量方法”,標(biāo)準(zhǔn)中,未明確實(shí)際應(yīng)用中面臨的下述問題:
1. 多高的脈沖頻率下,不宜使用兩表法?
2.用一個(gè)功率表測量每一相是否就是三表法?
3.采用三表法,對(duì)于中線未引出的電機(jī),如何測量?
4.采用三表法,是否可以忽略電容電流的影響?
雜散電容根據(jù)對(duì)功率測量的影響,可以分為兩種,第一種,其電流最終回到電源,無中線系統(tǒng),仍然有iA?iB?iC?0;第二種,其電流通過地回路等泄漏,不再回到電源,可能導(dǎo)致無中線系統(tǒng)
iA?iB?iC?0。本文主要考慮第二種雜散電容的影響,并以電容的對(duì)地電流影響為例,圖4為存在對(duì)地電容電流的三相電路。
iiA1AAiA0iGiBiB1BB0iNiCiC1CC0
圖4存在對(duì)地電容電流的三相電路
圖4中。iA1,iB1,iC1為雜散電容引起的泄漏電流。iA0,iB0,iC0為電機(jī)繞組實(shí)際相電流,iA,iB,iC為總電流,有:
iA?iA0?iA1 iB?iB0?iB(6)iC?iC0?iC1
T(7)P?(?(uANiA0?uBNiB0?uCNiC0)dt0T??(uAGiA1?uBGiB1?uCGiC1)dt)/T0 由于電容不消耗功率,式(7)的第二項(xiàng)為零,即: TP??(uANiA0?uBNiB0?uCNiC0)dt /T
(8)0 式(8)說明了兩個(gè)問題,首先,功率與電容電流無關(guān),其次,從測量角度看,除非電機(jī)三相繞組的始端和末端均引出,否則,iA0、iB0、iC0不易直接通過測量獲得。為了方便測量,我們對(duì)P進(jìn)行下述變換: TTP?(?(uANiA0?uBNiB0?uCNiC0)dt??(uAGiA1?uBGiB1?uCGiC1)dt)/T00TT?(?(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt??(uANiA1?uBNiB1?uCNiC1)dt)/T00TT?(?(uANiA1?uBNiB1?uCNiC1)dt??(uNGiA1?uNGiB1?uNGiC1)dt)/T00 TT??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T??uNG(iA1?iB1?i)dt/T
(9)C100 電機(jī)試驗(yàn)中,對(duì)于較大功率的電機(jī),往往只引出三根線,式(9)中,第一項(xiàng)可直接測量,第二項(xiàng)不易測量,其值取決于電容電流和負(fù)載中性點(diǎn)電位。在電容電流不能忽略的情況下,如何準(zhǔn)確測量三相電機(jī)的功率,尤其是如何采用兩表法準(zhǔn)確測量功率,對(duì)電機(jī)試驗(yàn)功率測量具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。2.2存在電容電流時(shí)的三表法測量誤差
采用三表法測量的功率為:
T P3??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T0
(10)T?P??uNG(iA1?iB1?iC1)dt/T0可見,三表法測量功率,并不能完全消除電容電流的影響,假設(shè)電容電流帶來的附加誤差為EP3,則有:
TEP3???uNG(iA1?iB1?iC1)dt/T
(11)
0當(dāng)中性點(diǎn)接地時(shí),uNG?0,P3?P。
2.3 存在電容電流時(shí)的兩表法測量誤差
以B相為公共端,采用兩表法測量的功率為:
TP2B??(uABiA?uCBiC)dt/T0T
??(uANiA?uBNiA?uCNiC?uBNiC)dt/T
0TT??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T?0?uBN(iA?iB?iC)dt/T0T??(uANiA?uBNiB?uCNiC)dt/T0T??uNG(iA?iB?iC)dt/T0T??uBG(iA?iB?iC)dt/T0
T?P??u
(12)
BG(iA?iB?iC)dt/T
0 TEP???uBG(iA?iB?iC)dt/T
(13)0由于 iA0?iB0?iC0?0,所以 iA?iB?iC?iA1?iB1?iC1。
TEP???uBG(iA1?iB1?iC1)dt/T
(14)
0同理,有:
TP2A?P??uAG(iA1?iB1?iC1)dt/T
(15)0
T
(16)
P2C?P??uCG(iA1?iB1?iC1)dt/T0 對(duì)于電機(jī)試驗(yàn),一般而言,電機(jī)的三相繞組基
本對(duì)稱,分布電容也存在一定的對(duì)稱性。即:uNG?uAG,uNG?uBG,uNG?uCG。故三表法測量結(jié)果較為準(zhǔn)確。兩表法測量的改進(jìn)
電機(jī)試驗(yàn)中,中線通常沒有引出,導(dǎo)致無法采
用三表法進(jìn)行測量。如何提高兩表法的測量精度,具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。將分別以A、B、C為同名端的三次兩表法測量結(jié)果進(jìn)行平均
P?P2B?P2C2?P2A(17)T?P?AG?uBG?uCG)(iA1?iB1?iC1)dt/3T0?(uT?P??(uAN?uBN?uCN?3uNG)(iA1?iB1?iC1)dt/3T0 由于電機(jī)試驗(yàn)時(shí),試驗(yàn)電源一般具有較好的對(duì)稱性,當(dāng)電源完全對(duì)稱時(shí),有uAN?uBN?uCN?0,即 TP
(18)2?P??uNG(iA1?iB1?iC1)dt/T
0 此時(shí),測量結(jié)果與三表法測量結(jié)果相等,圖5為測量原理圖,圖中采用能測量瞬時(shí)值的兩個(gè)電壓表和三個(gè)電流表,由于uCA?uCB?uAB,功率可按照式(17)求取。改進(jìn)后的兩表法的優(yōu)點(diǎn)是適合三相三線制的功率測量。
AAVBAVCA 圖5:改進(jìn)后兩表法測量原理圖 分析與探討
4.1電容電流對(duì)功率測量的影響
不論是三表法、兩表法還是改進(jìn)后的兩表法,功率測量結(jié)果均受漏電流大小的影響。且其附加的絕對(duì)誤差均與iA1?iB1?iC1成正比,iA1?iB1?iC1與電源電壓有關(guān),電壓越高,尤其是高次諧波電壓越高,iA1?iB1?iC1越大。其相對(duì)誤差與功率P有關(guān),當(dāng)P越小,相對(duì)誤差越大。即:電源電壓固定時(shí),負(fù)載電流越小,相對(duì)誤差越大;功率因素越低,相對(duì)誤差越大。就電機(jī)試驗(yàn)而言,同樣的變頻器,對(duì)于同一臺(tái)電機(jī)而言,負(fù)載試驗(yàn)時(shí),誤差較??;空載試驗(yàn)時(shí),誤差較大。
4.2 分離負(fù)載電流與電容電流
不論是三表法、兩表法還是改進(jìn)后的三表法,功率測量結(jié)果均受電容電流大小的影響。在了解測
量方法和誤差后,更重要的是如何分離負(fù)載電流和電容電流,實(shí)現(xiàn)用兩表法或三表法準(zhǔn)確測量功率。
不論是三表法還是兩表法,測量到的線電流為負(fù)載電流與電容電流之和,我們稱為總電流。電容電流的大小與載波頻率有關(guān),載波頻率越高,電容電流越大,由于分布電容的容量較小,電容電流主要由高次諧波構(gòu)成。由于電機(jī)負(fù)載呈感性,負(fù)載電流主要由基波和低次諧波構(gòu)成。
理論上,我們可以通過對(duì)總電流的諧波成分進(jìn)行分析估計(jì)電容電流的大小,較高次的諧波電流,主要是電容電流,基波電流及較低次的諧波電流,主要是負(fù)載電流。而實(shí)際上,不同特性的電機(jī),對(duì)諧波的截止頻率不同,我們很難用一個(gè)通用的,確切的頻率值來衡量這個(gè)界限,從而不能有效地指導(dǎo)實(shí)際測量。實(shí)際測量時(shí),更有效的辦法應(yīng)該是盡量減小電容電流。首先,對(duì)于線路電容電流,其大小與載波頻率,脈沖上升時(shí)間,電纜長度有關(guān),實(shí)際測量時(shí),只要將測試設(shè)備盡可能靠近電機(jī)端,完全可以忽略電容電流的影響,還可減小線路電壓降對(duì)功率測試的影響。其次,電容電流由高次電壓諧波造成,而高次電壓諧波除了增加功率測量誤差外,還有諸多的危害,如:
1.在電纜傳輸環(huán)節(jié),高次諧波會(huì)造成過沖電壓,損
壞電機(jī)絕緣。2.在電機(jī)內(nèi)部,高次諧波導(dǎo)致的軸承電流會(huì)損害電
機(jī)軸承。
3.高次諧波產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾,影響其它設(shè)備運(yùn)
行。
因此,不論是電機(jī)試驗(yàn)還是工業(yè)運(yùn)行的變頻電源,都應(yīng)該盡可能減小這種高次諧波。對(duì)于變頻電機(jī)試驗(yàn)而言,若要求試驗(yàn)電源是正諧波電源,需要在變頻器的輸出加裝正諧波濾波器。若要求模擬用戶運(yùn)行環(huán)境,可采用諸如dv/dt濾波器等低通濾波器以保護(hù)電機(jī)。只要采取了上述兩種方式中的任意一種,均可大大減小電容電流,提高功率測試精度。
對(duì)于載波頻率較高,而輸出又未加裝任何濾波器的變頻器,可通過下述方法判斷電容電流的大小。不引出中線或?qū)⒅芯€懸空,采用三個(gè)寬頻帶的電流傳感器,由于iA?iB?iC?iA1?iB1?iC1,通過對(duì)三相電流的高速采樣,運(yùn)算其向量和,該向量和即為電容電流的向量和。結(jié)論
電容電流存在,輸入電流向量和可能不為零,對(duì)兩表法或三表法測量均會(huì)造成附加誤差。改進(jìn)后的兩表法測試誤差與三表法基本相當(dāng)。就電機(jī)試驗(yàn)而言,可通過就近測量和附加濾波器等方式減小電容電流,提高測試精度。
【參考文獻(xiàn)】
[1]GB/T 22670-2008 變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)
方法[ S].[2].邱關(guān)源.《電路(第五版)》[M].北京:高等教育出版
社,2006.[3] 龔立嬌,吳延祥,李玲.三相功率的測量方法[J],石河子大
學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2005,(02).[4] 劉麗君,伍斌.三相電功率兩表測量接線方法的研究[J],西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2002,(04).
第三篇:不同風(fēng)機(jī)接入電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算方法比較
不同風(fēng)機(jī)接入電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算方法比較
中文摘要:各類風(fēng)機(jī)由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同決定了其接入電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算方法的差異,通過對(duì)普通異步風(fēng)機(jī)、永磁直驅(qū)同步風(fēng)機(jī)、雙饋異步風(fēng)機(jī)接入電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算方法討論和比較,可以更加清楚的掌握對(duì)各類風(fēng)機(jī)的使用。
關(guān)鍵詞:普通異步風(fēng)機(jī)永磁直驅(qū)同步風(fēng)機(jī)雙饋異步風(fēng)機(jī)電力系統(tǒng)潮流計(jì)算 正文:
近年來“隨著人們對(duì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的認(rèn)識(shí)”風(fēng)力發(fā)電在全球獲得了迅猛發(fā)展,截止2005年,全球風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá),59332MW,排名前幾位分別為德國18428MW,西班牙10027MW,美國9149MW,中國以1246MW排第8位/。風(fēng)電場建設(shè)包括風(fēng)資源測量評(píng)估、風(fēng)場選址、發(fā)電機(jī)選型、風(fēng)場內(nèi)部微觀選址、風(fēng)電場升壓站建設(shè)、接入電網(wǎng)線路建設(shè)等一系列問題、其中“風(fēng)電場選址與接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)都是規(guī)劃階段的重要問題” 其重要性不言而喻、對(duì)含風(fēng)電場電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算“是規(guī)劃階段的基礎(chǔ)工作”是風(fēng)電場升壓站、接入系統(tǒng)線路方案確定的考慮因素之一,另外“在風(fēng)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真中”狀態(tài)變量的初值也由潮流計(jì)算獲得,因此"對(duì)含風(fēng)電場電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算是非常有意義的。
風(fēng)電場的潮流計(jì)算主要是對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)后根據(jù)給定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件確定整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的電氣狀態(tài),主要是對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)后的電網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角、網(wǎng)絡(luò)中功率的分布及功率損耗等,并進(jìn)行越界檢查,以了解和評(píng)價(jià)風(fēng)電場并網(wǎng)后的運(yùn)行情況。常用于評(píng)估風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)后對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的影響,同時(shí)也為分析風(fēng)電場并網(wǎng)后分析對(duì)電網(wǎng)影響等其他理論研究工作的基礎(chǔ),具有重要的意義。國內(nèi)外對(duì)風(fēng)電潮流的研究有著幾十年的歷史,風(fēng)電場的潮流計(jì)算主要包括
含普通異步電機(jī)的風(fēng)電場潮流計(jì)算、含永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)的潮流計(jì)算和含雙饋異步電機(jī)的風(fēng)電場潮流計(jì)算。風(fēng)電場的潮流計(jì)算關(guān)鍵是正確建立風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型。電力系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)分為PQ節(jié)點(diǎn)、PV節(jié)點(diǎn)和平衡節(jié)點(diǎn)。一般異步發(fā)電機(jī)本身沒有勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置,不具有調(diào)整節(jié)點(diǎn)電壓的能力,因此不能像常規(guī)的同步發(fā)電機(jī)一樣將它視為電壓幅值恒定的PV節(jié)點(diǎn),它只能依靠無功補(bǔ)償裝置才能保持風(fēng)電場出口電壓恒定。同樣風(fēng)電場中的異步發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)注入有功功率的同時(shí)還要從系統(tǒng)吸收一定的無功功率,吸收的無功大小與發(fā)電機(jī)的機(jī)端電壓、發(fā)出的有功功率以及滑差有著密切相關(guān),因此不能把它處理為恒功率的PQ節(jié)點(diǎn)。
一、異步電機(jī)計(jì)算潮流的方法 首先給出了風(fēng)電場的簡化PQ模型、簡化RX模型的潮流計(jì)算模型,根據(jù)兩種模型的缺點(diǎn),提出了一種新的風(fēng)電場潮流計(jì)算模型即為擴(kuò)展潮流模型。擴(kuò)展潮流模型將異步發(fā)電機(jī)直接納入電力網(wǎng)絡(luò),同時(shí)將異步發(fā)電機(jī)等值電路模型的中間激磁支路的端點(diǎn)作為一個(gè)虛擬PQ節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,建立約束方程;建立異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)和定子側(cè)之間的轉(zhuǎn)矩平衡方程。模型建立詳細(xì)潮流約束方程,推導(dǎo)雅可比矩陣元素,建立擴(kuò)展風(fēng)電潮流算法,最后通過算例分析驗(yàn)證算法的有效性異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)潮流建模—牛頓拉夫遜法潮流計(jì)算,牛頓法是解非線性方程的有效的方法。它把非線性方程的求解變成反復(fù)的求解線性方程,逐步接近非線性方程的解的過程,通常稱為逐次線性化過程。而且牛頓一拉夫遜法求解潮流計(jì)算具有平方項(xiàng)收斂的速度,能夠使潮流快速收斂。極坐標(biāo)的牛頓拉夫遜法求解潮流問題的步驟如下:(1)計(jì)算有功功率和無功功率的不平衡量 假設(shè)系統(tǒng)中有n號(hào)節(jié)點(diǎn),第1-m號(hào)節(jié)點(diǎn)為PQ節(jié)點(diǎn),第m+1~n-1號(hào)為PV節(jié)點(diǎn),n號(hào)為平衡節(jié)點(diǎn)。PQ節(jié)點(diǎn)不平衡量為: PV節(jié)點(diǎn)的功率不平衡量為:(2)計(jì)算雅可比矩陣 修正方程如下: 當(dāng)i≠j時(shí): 當(dāng)i=j時(shí):(3)潮流方程的求解化成下面的方程 根據(jù)上述步驟進(jìn)行潮流計(jì)算,直至潮流熟練,輸出結(jié)果。風(fēng)電機(jī)組容量等值計(jì)算,等值后的風(fēng)電機(jī)組容量為: 簡化結(jié)構(gòu)異步電機(jī)潮流算法: 對(duì)于常規(guī)的含普通異步電機(jī)的風(fēng)電場潮流計(jì)算時(shí),一般只考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)和所連接的電網(wǎng),忽略了風(fēng)力機(jī)部分以及風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)之間的聯(lián)系。同時(shí),在進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí),只考慮風(fēng)機(jī)發(fā)出的功率全部輸送到與風(fēng)機(jī)連接電網(wǎng)中,不考慮風(fēng)機(jī)由于漿矩角的變化對(duì)輸出功率的影響。在進(jìn)行風(fēng)電場的潮流計(jì)算時(shí),由于風(fēng)機(jī)的機(jī)械部分的變化跟不上電氣部分的變化速度,一般將風(fēng)電場節(jié)點(diǎn)作為PQ節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理,但PQ節(jié)點(diǎn)的無功功率與風(fēng)機(jī)自身的參數(shù)以及風(fēng)場節(jié)點(diǎn)電壓有關(guān)。忽略空間和時(shí)間諧波、忽略勵(lì)磁飽和、忽略鐵損,將轉(zhuǎn)子電阻和轉(zhuǎn)子電抗折算到定子側(cè),圖3.1(a)給出異步電機(jī)穩(wěn)態(tài)Ⅱ等值電路,其中是定子和轉(zhuǎn)子電阻,是定子和轉(zhuǎn)子電抗,是激磁回路電抗,S為異步發(fā)電機(jī)的滑差,是對(duì)地并聯(lián)電容。由于激磁電抗遠(yuǎn)大于定子電抗,且定子電阻較小。因此把勵(lì)磁支路外移,合并定子和轉(zhuǎn)子支路。采用簡化等值電路時(shí),型簡化 等值電路如圖3.1(b)所示。大型風(fēng)電場中的普通異步發(fā)電機(jī)以超同步轉(zhuǎn)速情況下發(fā)電運(yùn)行,發(fā)電機(jī)將風(fēng)力機(jī)提供的機(jī)械功率轉(zhuǎn)化為電磁功率輸出,同時(shí)從電網(wǎng)或無功補(bǔ)償裝置中吸 收無功功率來維持勵(lì)磁電流的大小。圖3—1(b)所示簡化等值電路中,定子電抗與轉(zhuǎn)子電抗合并式。定義電納容性為正,電抗感性為負(fù),將激磁支路式。的電抗與對(duì)地電容并聯(lián)等值電抗為 假定異步風(fēng)機(jī)流向電網(wǎng)功率為正,則將異步風(fēng)機(jī)視為發(fā)電機(jī)處理,定義風(fēng)機(jī)的輸出有功功率如下:、發(fā)電機(jī)滑差以及無功功率 無功功率對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓求導(dǎo)得: 將風(fēng)電場節(jié)點(diǎn)作為PQ節(jié)點(diǎn),根據(jù)風(fēng)機(jī)出力曲線確定不同風(fēng)速下的風(fēng)機(jī)的出力,根據(jù)潮流建模公式代入潮流計(jì)算,采用算例分析,計(jì)算出潮流結(jié)果。簡化RX模型: 采用RX模型進(jìn)行潮流計(jì)算的基本思想是兩個(gè)迭代步驟:(1)通過常規(guī)潮流計(jì)算計(jì)算出發(fā)電機(jī)的端電壓;(2)通過異步發(fā)電機(jī)的滑差迭代計(jì)算出發(fā)電機(jī)的滑差。采用簡化RX模型避免了潮流計(jì)算的兩步迭代,能夠節(jié)省潮流計(jì)算的計(jì)算時(shí)間。圖3.1(a)為普通異步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)等值電路圖,計(jì)算出普通異步發(fā)電機(jī)的電磁功率。由異步發(fā)電機(jī)原理知道,異步發(fā)電機(jī)發(fā)出的電磁功率式為 由此可見異步發(fā)電機(jī)的輸送到電網(wǎng)的電磁功率B隨著滑差s的變化而變化,同時(shí)風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速、葉尖速比、風(fēng)能利用系數(shù)以及機(jī)械功率也與滑差s有關(guān)。根據(jù)系統(tǒng)的功率平衡的關(guān)系,風(fēng)力機(jī)的機(jī)械功率等于輸送到電網(wǎng)的有功功率相等。由于初始的功率不相等,通過滑差s的迭代使兩個(gè)功率最終達(dá)到平衡。采用牛頓拉夫遜計(jì)算潮流,引入風(fēng)力機(jī)的機(jī)械功率與送到電網(wǎng)的有功功率的差和滑差修正量,修正方程為:。與轉(zhuǎn)子電流、滑差s等有關(guān),其表達(dá) 程序框圖如下:
二、雙饋異步風(fēng)機(jī)的潮流計(jì)算方法
本節(jié)在對(duì)雙饋風(fēng)機(jī)進(jìn)行潮流建模時(shí),將雙饋風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)電場作為恒定功率因數(shù)的PQ節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理,功率因數(shù)值設(shè)為0。98。然后根據(jù)雙饋異步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)等值電路以及雙饋風(fēng)機(jī)的發(fā)電系統(tǒng)示意圖分析各個(gè)功率之間的關(guān)系,及轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系,建立約束方程,推導(dǎo)雅可比矩陣元素,建立潮流計(jì)算模型。圖4—1(a)為雙饋異步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)等值電路,圖4.1(b)為雙饋異步電機(jī)系統(tǒng)發(fā)電示意圖。在圖4.1(a),所為定子電壓,復(fù)功率,以為轉(zhuǎn)子電壓為轉(zhuǎn)子端到中間節(jié)點(diǎn)的為定子端到中間節(jié)點(diǎn)的復(fù)功率,其他參數(shù)同普通異步電機(jī)等值電路的參數(shù)意義相同。在圖4—1(b)中,風(fēng)電場的節(jié)點(diǎn)設(shè)為i節(jié)點(diǎn),為網(wǎng)側(cè)變流器出口電壓,分別為風(fēng)機(jī)輸入到電網(wǎng)的有功功率和無功功率,為變壓器的阻抗。系統(tǒng)中的普通節(jié)點(diǎn)的潮流計(jì)算約束方程按照節(jié)點(diǎn)類型建立約束方程,推導(dǎo)雅可比矩陣元素。風(fēng)電場節(jié)點(diǎn)的潮流計(jì)算變量的約束方程根據(jù)雙饋風(fēng)電機(jī)組的功率平衡關(guān)系以及風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)矩平衡條件來建立,并推導(dǎo)出對(duì)應(yīng)的雅可比矩陣元素。令,以下定義類似。節(jié)點(diǎn)i流向節(jié)點(diǎn)W的復(fù)功率: 節(jié)點(diǎn)w流向定子側(cè)的復(fù)功率為: 節(jié)點(diǎn)w流向轉(zhuǎn)子側(cè)的復(fù)功率為: 轉(zhuǎn)子端流向節(jié)點(diǎn)w的復(fù)功率為: 網(wǎng)側(cè)變流器端口流出的復(fù)功率為: 節(jié)點(diǎn)i流向變流器的復(fù)功率為:(1)風(fēng)機(jī)與外網(wǎng)之間的連接 根據(jù)基爾霍夫電流定律,流入節(jié)點(diǎn)電流之和為零。分別注入i節(jié)點(diǎn)的有功功率和無功功率。節(jié)點(diǎn)i對(duì)應(yīng)于電網(wǎng)有功功率平衡約束方程為: 對(duì)應(yīng)變量的雅可比矩陣的元素為: 節(jié)點(diǎn)i對(duì)應(yīng)于電網(wǎng)的無功功率平衡約束方程為: 對(duì)應(yīng)變量的雅可比矩陣元素為:(2)雙饋電機(jī)的等值電路 在雙饋異步電機(jī)穩(wěn)態(tài)等值電路中,虛擬內(nèi)節(jié)點(diǎn)w連接定子支路和轉(zhuǎn)子支路,以及激磁支路,圖4.2為虛擬節(jié)點(diǎn)的電路結(jié)構(gòu)。相比較普通異步電機(jī),轉(zhuǎn)子電壓值不為零。根據(jù)節(jié)點(diǎn)功率平衡,建立內(nèi)節(jié)點(diǎn)w有功功率平衡約束方程: 推導(dǎo)對(duì)應(yīng)變量的雅可比矩陣元素為: 虛擬節(jié)點(diǎn)w的無功平衡約束方程為: 對(duì)應(yīng)變量的雅可比矩陣的元素為:(3)雙饋風(fēng)機(jī)的外部電路 對(duì)于風(fēng)電場出口節(jié)點(diǎn)來講,不僅連接外電網(wǎng)和雙饋異步發(fā)電機(jī)的定子側(cè),還通過變壓器連接著網(wǎng)側(cè)變流器,變壓器的阻抗為為風(fēng)電場出口處的結(jié)構(gòu),根據(jù)基爾霍夫電流原理,對(duì)i節(jié)點(diǎn)注入功率之和為0。建立i節(jié)點(diǎn)與發(fā)電機(jī)之間功率平衡約束方程。對(duì)i節(jié)點(diǎn)與發(fā)電機(jī)部分建立有功功率平衡約束方程: 對(duì)應(yīng)的雅可比矩陣元素為: 節(jié)點(diǎn)i對(duì)與發(fā)電機(jī)部分建立無功功率平衡約束方程: 對(duì)應(yīng)變量的雅可比矩陣的元素為: 在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí),忽略變換器的開關(guān)損耗。根據(jù)能量守恒原理,背靠背變流器輸出有功功率之和等于零,即向兩側(cè)流出(或注入)的有功功率不變。網(wǎng)側(cè)變流器輸出無功為給定值一般取零,以防止PV控制方式下,電網(wǎng)需求無功過小,網(wǎng)側(cè)變流器輸出無功倒流至異步電機(jī)。對(duì)變流器建立約束方程,并推導(dǎo)雅可比 矩陣元素。背靠背變流器有功功率的約束方程如下: 對(duì)應(yīng)變量的雅可比矩陣的元素為: 由于變流器之間不考慮無功功率的傳輸,網(wǎng)側(cè)變流器采用單位功率因數(shù)的控制方式運(yùn)行,的值設(shè)為0。對(duì)應(yīng)的網(wǎng)側(cè)變流器的無功功率約束方程為: 對(duì)應(yīng)變量的雅可比矩陣為:(4)轉(zhuǎn)矩平衡簡化模型 雙饋異步發(fā)電機(jī)的電磁功率為: 轉(zhuǎn)矩平衡方程為: 雙饋風(fēng)機(jī)的機(jī)械功率采用最大功率跟蹤計(jì)算,其表達(dá)式為: 和普通異步電機(jī)相比,在雙饋異步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩平衡方程時(shí),考慮了轉(zhuǎn)子電壓對(duì)功率平衡的影響。對(duì)應(yīng)變量的雅可比矩陣元素為: 根據(jù)潮流計(jì)算約束方程以及推導(dǎo)雅可比矩陣元素,建立潮流計(jì)算模型: 雙饋風(fēng)電機(jī)組潮流計(jì)算的程序框圖:
三、永磁直驅(qū)同步風(fēng)機(jī)的潮流計(jì)算
牛頓法是解非線性方程的有效的方法。它把非線性方程的求解變成反復(fù)的求解線性方程,逐步接近非線性方程的解的過程,通常稱為逐次線性化過程。這是牛頓法的核心。用牛頓法解三相潮流問題的步驟如下:(1)、計(jì)算功率不平衡方程
式中表示了一個(gè)有n+1個(gè)母線的系統(tǒng)功率不平衡矩陣,其中有m個(gè)PQ母線,n-m個(gè)PV母線,1個(gè)平衡節(jié)點(diǎn)。
PQ節(jié)點(diǎn)的功率不平衡量為該節(jié)點(diǎn)的功率給定值與當(dāng)前電壓計(jì)算出來的實(shí)際功率差,可表示為:
其中i=1,2,3….,p=a,b,c。
而對(duì)PV節(jié)點(diǎn)來說,節(jié)點(diǎn)電壓幅值是給定的,不再作為變量。同時(shí),該點(diǎn)無法預(yù)先給定無功功率。這樣,該點(diǎn)的無功不平衡量也就失去了約束作用。因此,在迭代過程中無須計(jì)算與PV節(jié)點(diǎn)有關(guān)的無功功率方程式。
只有當(dāng)?shù)Y(jié)束后,即各節(jié)點(diǎn)的電壓向量求得后,再求PV節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)維持的無功功率。(2)計(jì)算雅可比矩陣
(4)含風(fēng)電場的電力系統(tǒng)三相潮流的求解最終能化成求解下列方程
風(fēng)電場在牛頓法中的處理
風(fēng)電場等各種分布式電源可以建立成PQ節(jié)點(diǎn),PV節(jié)點(diǎn),PI節(jié)點(diǎn)和P-Q(V)節(jié)點(diǎn)這四種節(jié)點(diǎn)類型。對(duì)PQ類型的分布式電源只需將它們簡單處理成功率值是負(fù)的負(fù)荷即可。本節(jié)主要分析其他三種類型的分布式電源在程序中的處理。(1)P恒定,V恒定的PV節(jié)點(diǎn)
PV節(jié)點(diǎn)可以直接代入牛頓法中處理。若PV母線與系統(tǒng)通過n(n=l,2,3…)相線路連接,則母線上各節(jié)點(diǎn)注入功率為母線總注入功率的n分之一。在每次迭代后,可以求出節(jié)點(diǎn)的電壓相角和無功功率。若計(jì)算出的節(jié)點(diǎn)無功越限,則將其轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的PQ節(jié)點(diǎn),Q值等于該分布式電源能發(fā)出的最大無功值。如果在后續(xù)迭代中,又出現(xiàn)該節(jié)點(diǎn)電壓越界,重新將其轉(zhuǎn)換成PV節(jié)點(diǎn)。(2)P恒定,電流幅值I恒定的PI節(jié)點(diǎn)
PI節(jié)點(diǎn)不可以直接代入牛頓法中處理,所以在每次迭代前須做一定的處理。若PI母線與系統(tǒng)通過n(n=l,2,3…)相線路連接,則母線上各節(jié)點(diǎn)注入功率為母線總注入功率的n分之一。相應(yīng)的無功功率可以由上一次迭代得到的電壓,給定的電流幅值和有功功率計(jì)算得出:
其中,為第k+1次迭代的分布式電源的無功功率值;
五分別為第k次迭代得到的電壓的實(shí)部和虛部;I為恒定的分布式電源的電流相量的幅值;尸為恒定的有功功率值。
因此在進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí),第抖1次迭代前可以把PI節(jié)點(diǎn)的無功注入量求出,在第k+l迭代過程中便可將PI節(jié)點(diǎn)處理成有功和無功輸出分別為P和的PQ節(jié)點(diǎn)。在每次迭代后,可以求出節(jié)點(diǎn)的電壓相角和無功功率。PI型的分布式電源也有無功輸出的限制,但從式(3-6)可以看出,的標(biāo)幺值一般在1.0附近,P和,是
。值的只是該PI兩個(gè)必需維持的值,所以影響最后計(jì)算出來的節(jié)點(diǎn)的給定有功功率和電流幅值,即P和,若給定得合理,則計(jì)算得出的無功功率不會(huì)越限。
(3)P恒定,V不定,Q受P、V限定的P—Q(V)節(jié)點(diǎn)P-Q(V)節(jié)點(diǎn)不可以直接代入牛頓法中處理,所以在每次迭代前須做一定的處理。P-Q(V)節(jié)點(diǎn)給定的輸出有功功率只為異步電機(jī)的輸出有功功率,節(jié)點(diǎn)電壓U在每次迭代后都得到修正,節(jié)點(diǎn)的注入無功功率Q計(jì)算公式如下:
其中,s為異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差率;為發(fā)電機(jī)定子電抗與轉(zhuǎn)子電抗之和:為勵(lì)磁電抗;r?yàn)檗D(zhuǎn)子電阻;Q’為異步電機(jī)的吸收無功;為異步電機(jī)的功率因數(shù):
仍為并聯(lián)電容器后節(jié)點(diǎn)的功率因數(shù);一般要求在0.9以上;鱗為并聯(lián)電容器需要補(bǔ)償?shù)臒o功;刀為投入的并聯(lián)電容器組數(shù);
為每組電容器補(bǔ)償?shù)臒o功;Q’為電容器組實(shí)際補(bǔ)償?shù)臒o功;Q為參與潮流迭代的節(jié)點(diǎn)注入無功。這里提出的動(dòng)態(tài)調(diào)整并聯(lián)電容器組接入組數(shù)的方法,相比于將風(fēng)機(jī)視為功率因數(shù)恒定的考慮,更加符合實(shí)際異步風(fēng)機(jī)運(yùn)行的情況,因而,基于該模型的分析計(jì)算結(jié)果更為精確。P-Q(V)母線與系統(tǒng)通過n(n=l,2,3…)相線路連接,則母線上各節(jié)點(diǎn)注入功率為母線總注入功率的n分之一。在進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí),第k次迭代后可以把P-Q(V)節(jié)點(diǎn)的無功吸收量求出,在第k+l迭代過程中便可將P-Q(V)節(jié)點(diǎn)處理成有功和無功輸出分別為P和的PQ節(jié)點(diǎn)。
通過對(duì)以上三種風(fēng)機(jī)的潮流計(jì)算方法的分析,我們對(duì)風(fēng)機(jī)接入電力系統(tǒng)有了更深入的了解,對(duì)比各風(fēng)機(jī)的特點(diǎn),可得到不同的結(jié)論。首先普通異步風(fēng)機(jī)具有一般異步電機(jī)的特點(diǎn),只是對(duì)PQ節(jié)點(diǎn)的處理方法稍有不同。通過對(duì)雙饋風(fēng)電機(jī)組的潮流建模建立及驗(yàn)證,計(jì)及雙饋電機(jī)詳細(xì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各種穩(wěn)態(tài)安全約束,采用優(yōu)化算法求解不同風(fēng)速下無功出力范圍;基于電機(jī)有功損耗最小,求解無功最優(yōu)分布。根據(jù)雙饋風(fēng)電機(jī)組的潮流計(jì)算,獲得風(fēng)電機(jī)組的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況和發(fā)電機(jī)運(yùn)行參數(shù),驗(yàn)證了雙饋風(fēng)電機(jī)組潮流算法的有效性。在進(jìn)行無功優(yōu)化時(shí),發(fā)出無功時(shí),最大無功出力受轉(zhuǎn)子繞組電流限制。吸收無功時(shí),最小無功出力當(dāng)定子繞組電流限制。調(diào)整網(wǎng)側(cè)變流器參考無功出力,可以增加雙饋電機(jī)無功出力范圍,但是在恒PQ運(yùn)行方式下,可能引起無功環(huán)流,增加電機(jī)的損耗。隨風(fēng)速增加或者定子電壓下降,雙饋異步電機(jī)無功出力范圍變窄。采用恒功率因數(shù)方式運(yùn)行時(shí),低風(fēng)速下雙饋電機(jī)無功出力得不到充分利用,而高風(fēng)速、低定子電壓下可能達(dá)不到給定功率因數(shù)要求。根據(jù)最小有功損耗優(yōu)化計(jì)算出的無功功率,作為雙饋異步電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的輸出無功功率值,可提高雙饋異步電機(jī)的運(yùn)行效率。而雖然雙饋異步電機(jī)占主導(dǎo)地位,但永磁直驅(qū)也解決了一些雙饋電機(jī)解決不了的問題。參考文獻(xiàn):
第四篇:水泥磨主排風(fēng)機(jī)電機(jī)損壞的事故報(bào)告
金泥集團(tuán)干法二廠水泥磨主排風(fēng)機(jī)電機(jī)燒毀 的事故報(bào)告
2011年12月20日白班,機(jī)電車間電工對(duì)水泥磨主排風(fēng)機(jī)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),到小夜班時(shí),電工準(zhǔn)備開機(jī)進(jìn)行試機(jī),當(dāng)電機(jī)開機(jī)時(shí),不到10秒鐘,電機(jī)內(nèi)突然冒煙,中控顯示前軸承溫度高,經(jīng)現(xiàn)場檢查電器元件完好,于是懷疑是前軸承溫度高引起,隨即拆開電機(jī)檢查前端軸承。當(dāng)電機(jī)打開后發(fā)現(xiàn),前端軸承內(nèi)套和軸抱死,軸承無法取下,且軸面嚴(yán)重?fù)p傷,無法正常使用。廠領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)技術(shù)人員到現(xiàn)場后確認(rèn)已發(fā)生電機(jī)損壞事故,立即進(jìn)行檢修。事故發(fā)生后干法二廠及時(shí)向公司安委會(huì)及市保險(xiǎn)公司匯報(bào)了本次事故。
12月21日小夜電工將電機(jī)軸及轉(zhuǎn)子抽出送往光陽進(jìn)行處理,12月22日白班,處理完畢后經(jīng)技術(shù)人員鑒定,加工后的軸不圓,安裝后軸承仍然會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的跑內(nèi)圓現(xiàn)象,問題仍然得不到解決,經(jīng)和廠家聯(lián)系,必須將電機(jī)重新返回廠家進(jìn)行處理,方可安全使用。此次事故屬于重大責(zé)任事故。事故經(jīng)過:
2011年12月20日白班,機(jī)電車間電工對(duì)水泥磨主排風(fēng)機(jī)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),到小夜班時(shí),電工準(zhǔn)備開機(jī)進(jìn)行試機(jī),當(dāng)電機(jī)開機(jī)時(shí),不到10秒鐘,電機(jī)內(nèi)突然冒煙,中控顯示前軸承溫度高,經(jīng)現(xiàn)場檢查電器元件完好,于是懷疑是前軸承溫度高引起,隨即拆開電機(jī)檢查前端軸承。當(dāng)電機(jī)打開后發(fā)現(xiàn),前端軸承內(nèi)套和軸抱死,軸承無法取下,且軸面嚴(yán)重?fù)p傷,無法正常使用。事故原因:
事故發(fā)生后組織人員現(xiàn)場查勘、分析認(rèn)為造成此次事故的主要原因是:
(1)電工維護(hù)保養(yǎng)更換完電機(jī)軸承后,沒有認(rèn)真考慮是否裝配合適,使得電機(jī)軸承內(nèi)圈和轉(zhuǎn)子軸之間為過盈配合,兩個(gè)接觸表面之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)拖動(dòng)負(fù)載后,出現(xiàn)小幅的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。接觸面的接觸壓力使結(jié)合表面的微凸體產(chǎn)生塑性變形,當(dāng)塑性變形足夠大時(shí),就發(fā)生金屬粘著。在外界小幅振動(dòng)的反復(fù)作用下,出現(xiàn)粘著點(diǎn)剪切,粘附金屬脫落,剪切處表面被氧化,由于兩表面緊配合,磨屑很難排出,因而成為磨料,加速了微動(dòng)磨損的進(jìn)程。這樣循環(huán)往復(fù),最終導(dǎo)致電機(jī)軸承抱死。(2)電工在以往的維護(hù)保養(yǎng)過程中不認(rèn)真,軸承嚴(yán)重跑內(nèi)圓不能及早發(fā)現(xiàn),造成電機(jī)長時(shí)間帶病運(yùn)行。通過此次對(duì)電機(jī)抽芯檢查分析,斷定是上述兩個(gè)方面因素的綜合作用造成配合副之間粘合抱死的嚴(yán)重故障。
金泥集團(tuán)干法二廠
二〇一一年十二月二十三日
第五篇:西川煤礦3#壓風(fēng)機(jī)燒壞電機(jī)分析報(bào)告
西川煤礦3#壓風(fēng)機(jī)電機(jī)燒壞分析報(bào)告
一、事故經(jīng)過:
2014年4月5日夜班5點(diǎn)3#壓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障停機(jī)。5日早班機(jī)電人員進(jìn)行檢修,發(fā)現(xiàn)接觸器燒壞、電機(jī)絕緣為零。隨即拆除電機(jī),更換250A接觸器(原壓風(fēng)機(jī)接觸器為150A)。
二、設(shè)備概況:
3#壓風(fēng)機(jī)(SA-120A型單螺桿空氣式,電機(jī)為120KW、380V)在2011年調(diào)入我礦投入使用,目前已使用3年有余,使用接觸器為150A,使用期間更換多次電機(jī)軸承。電機(jī)一直正常使用。
三、事故原因:
1、壓風(fēng)機(jī)電機(jī)為120KW,接觸器為150A,因該電機(jī)是長期運(yùn)行。接觸器選型小。在此前已燒壞3個(gè)接觸器。接觸器粘連致電流不平衡是燒壞電機(jī)直接原因。
2、在燒壞電機(jī)前,已燒壞3個(gè)接觸器,機(jī)電維護(hù)人員只更換接觸器,沒有深究原因。是導(dǎo)致燒壞電機(jī)的間接原因。
四、解決方案:
1、原150A接觸器更換250A接觸器。
2、由空氣式接觸器更換為真空式接觸器(真空式接觸器比空氣式接觸器在質(zhì)量上有保障)。
五、事故教訓(xùn):
1、對(duì)設(shè)備的選型要合理。
2、勤巡查,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析處理故障。
3、加強(qiáng)設(shè)備管理,增強(qiáng)維護(hù)人員的責(zé)任心。