Elektrárny A1M15ENY. přednáška č. 5. Jan Špetlík. Katedra elektroenergetiky, Fakulta elektrotechniky ČVUT, Technická 2, Praha 6

Podobné dokumenty
přednáška č. 5 Elektrárny B1M15ENY Generátory: Konstrukce, typy Základní vztahy Regulace, buzení Ing. Jan Špetlík, Ph.D.

Elektrárny A1M15ENY. přednáška č. 4. Jan Špetlík. Katedra elektroenergetiky, Fakulta elektrotechniky ČVUT, Technická 2, Praha 6

Synchronní stroje. Φ f. n 1. I f. tlumicí (rozběhové) vinutí

Digital Control of Electric Drives. Vektorové řízení asynchronních motorů. České vysoké učení technické Fakulta elektrotechnická

1. Regulace otáček asynchronního motoru - skalární řízení

Doc. Ing. Stanislav Kocman, Ph.D , Ostrava

i β i α ERP struktury s asynchronními motory

přednáška č. 4 Elektrárny A1M15ENY Ing. Jan Špetlík, Ph.D. Druhy zkratových proudů Tepelné účinky Dotykové napětí na uzemnění Silové účinky

ELEKTRICKÉ STROJE ÚVOD

Elektroenergetika 1. Elektrické části elektrárenských bloků

Elektroenergetika 1. Elektrické části elektrárenských bloků

Mechatronické systémy s elektronicky komutovanými motory

Mechatronické systémy struktury s asynchronními motory

STABILITA SYNCHRONNÍHO HO STROJE PRACUJÍCÍHO

Elektrárny A1M15ENY. přednáška č. 2. Jan Špetlík. Katedra elektroenergetiky, Fakulta elektrotechniky ČVUT, Technická 2, Praha 6

přednáška č. 4 Elektrárny B1M15ENY Druhy zkratových proudů Tepelné účinky Dotykové napětí na uzemnění Silové účinky Ing. Jan Špetlík, Ph.D.

Elektrárny A1M15ENY. přednáška č. 6. Jan Špetlík. Katedra elektroenergetiky, Fakulta elektrotechniky ČVUT, Technická 2, Praha 6

Elektromagnetické pole

Synchronní stroj je točivý elektrický stroj na střídavý proud. Otáčky stroje jsou synchronní vůči točivému magnetickému poli.

Elektrická část elektráren

Elektrické výkonové členy Synchronní stroje

Třífázové synchronní generátory

Stupeň Datum ZKRATOVÉ POMĚRY Číslo přílohy 10

Skalární řízení asynchronních motorů

Příloha P1 Určení parametrů synchronního generátoru, měření provozních a poruchových stavů synchronního generátoru

1 ELEKTRICKÉ STROJE - ZÁKLADNÍ POJMY. 1.1 Vytvoření točivého magnetického pole

Synchronní stroje Ing. Vítězslav Stýskala, Ph.D., únor 2006

Ochrany bloku. Funkce integrovaného systému ochran

Energetická bilance elektrických strojů

Vítězslav Stýskala TÉMA 1. Oddíly 1-3. Sylabus tématu

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, synchronní stroje. Pracovní list - příklad vytvořil: Ing.

Návrh žebrové desky vystavené účinku požáru (řešený příklad)

Osnova kurzu. Elektrické stroje 2. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

Základy elektrotechniky

Určeno pro posluchače bakalářských studijních programů FS

Řízení asynchronních motorů

Příloha 3 Určení parametrů synchronního generátoru [7]

SYNCHRONNÍ STROJE (Synchronous Machines) B1M15PPE

Příloha-výpočet motoru

Určeno pro studenty kombinované formy FS, předmětu Elektrotechnika II. Vítězslav Stýskala, Jan Dudek únor Elektrické stroje

Synchronní stroj-řízení napětí, budící soustava, zdroje buzení, řízení otáček synchronního motoru

Základy elektrotechniky

Význam zvýšení účinnosti elektrických strojů

Transformátory. Mění napětí, frekvence zůstává

AS jako asynchronní generátor má Výkonový ýštítek stroje ojedinělé použití, jako typický je použití ve větrných elektrárnách, apod.

Základy stavby výrobních strojů Tvářecí stroje I KLIKOVÉ MECHANISMY MECHANICKÝCH LISŮ

Rovnice rovnováhy: ++ =0 x : =0 y : =0 =0,83

Základy elektrotechniky 2 (21ZEL2)

Asynchronní stroje. Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TUO. Ing. Tomáš Mlčák, Ph.D. Katedra elektrotechniky.

Ele 1 Synchronní stroje, rozdělení, význam, princip činnosti

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava 8. ELEKTRICKÉ STROJE ÚVOD

Kinetika spalovacích reakcí

1.1. Základní pojmy 1.2. Jednoduché obvody se střídavým proudem

Přechodné jevy v elektrizačních soustavách

VĚTRNÉ ELEKTRÁRNY Tomáš Kostka

20ZEKT: přednáška č. 10. Elektrické zdroje a stroje: výpočetní příklady

5. Elektrické stroje točivé

2. ELEKTRICKÉ OBVODY STEJNOSMĚRNÉHO PROUDU

přednáška č. 2 Elektrárny B1M15ENY Schéma vlastní spotřeby Příklady provedení schémat VS Výpočet velikosti zdrojů pro VS Ing. Jan Špetlík, Ph.D.

Elektrické stroje pro hybridní pohony. Indukční stroje asynchronní motory. Doc.Ing.Pavel Mindl,CSc. ČVUT FEL Praha

Příloha č. 1. Pevnostní výpočty

Všechny otázky Elektrotechnika II

1. Pracovníci poučení dle 4 Vyhlášky 50/1978 (1bod):

TEORIE ELEKTRICKÝCH OBVODŮ

Elektrické stroje. Jejich použití v automobilech. Použité podklady: Doc. Ing. Pavel Rydlo, Ph.D., TU Liberec

princip činnosti synchronních motorů (generátoru), paralelní provoz synchronních generátorů, kompenzace sítě synchronním generátorem,

přednáška č. 2 Elektrárny A1M15ENY Ing. Jan Špetlík, Ph.D. Schéma vlastní spotřeby Příklady provedení schémat VS Výpočet velikosti zdrojů pro VS

ŘÍZENÍ OTÁČEK ASYNCHRONNÍHO MOTORU

KEE / MS Modelování elektrických sítí. Přednáška 6 Modelování asynchronního stroje

21ZEL2 Transformátory

NÁVRH TRANSFORMÁTORU. Postup školního výpočtu distribučního transformátoru

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Střídavé motory. Název: Téma:

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA ELEKTROMECHANIKY A VÝKONOVÉ ELEKTRONIKY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Katalog K CZ. nízkonapěťové. Trojfázové asynchronní motory nakrátko 1LA9 osová výška 56 až 160 výkon 0,14 až 24,5 kw

Digitální učební materiál

Konstrukce stejnosměrného stroje

STŘÍDAVÉ SERVOMOTORY ŘADY 5NK

Elektrické. stroje. Úvod Transformátory Elektrické stroje točiv. ivé

( x ) 2 ( ) Úlohy na hledání extrémů. Předpoklady: 10211

Asynchronní vysokonapěťové a nízkonapěťové motory

Katedra obecné elektrotechniky Fakulta elektrotechniky a informatiky, VŠB - TU Ostrava. (Návod do měření)

Stejnosměrné generátory dynama. 1. Princip činnosti

SYNCHRONNÍ MOTOR. Konstrukce

přednáška č. 3 Elektrárny B1M15ENY Pohony vlastní spotřeby Rozběhy, oteplení, chránění Ing. Jan Špetlík, Ph.D.

Odraz a lom rovinné monochromatické vlny na rovinném rozhraní dvou izotropních prostředí

Základy elektrických pohonů, oteplování,ochlazování motorů

Katalog K CZ. nízkonapěťové. Trojfázové asynchronní motory nakrátko 1LA9 osová výška 56 až 160 výkon 0,14 až 24,5 kw

13. Budící systémy alternátorů

Návrh: volba druhu vodiče pro dané prostředí pro dané podmínky. způsob ů uložení vodiče stanovení průřezu vodiče pro určitý výkon při daném uložení

Asynchronní motor s klecí nakrátko

9 Měření na jednofázovém transformátoru při různé činné zátěži

Pohonné systémy OS. 1.Technické principy 2.Hlavní pohonný systém

1 Elektrotechnika 1. 9:00 hod. G 0, 25

PŘÍLOHA A. ÚSTAV VÝKONOVÉ ELEKTROTECHNIKY A ELEKTRONIKY Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií 72 Vysoké učení technické v Brně

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Základy elektrotechniky

4 Parametry jízdy kolejových vozidel

Mechatronické systémy se spínanými reluktančními motory

Synchronní stroje 1FC4

Fakulta elektrotechnická Katedra elektromechaniky a výkonové elektroniky. Diplomová práce. Návrh stejnosměrného stroje

Transkript:

Elektrárny AM5ENY přednáška č 5 Jan Špetlík spetlj@felcvutcz -v předmětu emalu ENY Katedra elektroenergetky, Fakulta elektrotechnky ČVUT, Techncká 2, 66 27 Praha 6

Nárazový proud bude: F κ 2 I,7 225 59,9 ka p k Vrcholová síla mez hlavním vodč v obou případech bude: μ l 4 π 59,9, 242 kn 2 2 2 2,5 7 2 2 6 m p π dm π Koefcenty: β,7 Vσ V r Účnky na vodče: ) Pasy naležato 2 2 ab,,6 Z,97 m 6 6 q σ,2,52 8 MPa 5 Fm l, 242 σm Vσ Vr β,7 2,85 MPa 5 8 Z 8,97 Vodče vyhovují protože σ tot < q σ,2 2,85 < 8

2) Pasy nastojato 2,6, 6 Z,5 m 6 Fm l, 242 σm Vσ Vr β,7 7,9 MPa 6 8 Z 8,5 Vodče opět vyhovují protože σ σ 79 < 8 Účnky na podpěrky: ) Pasy naležato tot < q,8 σ,2,82 > 2,7 VF Vr 2,7 σ 2,85 tot F V V α F 2,7,, 242 7,8 kn D F r m T,25 m,2 α krt,

7,8, +,25,7 kn < P,8, Vyhovuje pro podpěrku 6 kn 2) Pasy nastojato,8 σ,2,82,889 < VF Vr σ 7,9 tot F V V α F,, 242,7 kn D F r m T,52 m, 7, +, 52 2,4 kn < P,8, Vyhovuje pro podpěrku 5 kn α krt,

Pozn Pro vyvedení větších výkonů z generátoru se užívá několk pasů na fáz jako na tomto příkladě pas x Al 6x Užívají se lanové přetahy

Vysokoproudý systém pryskyřcí zolovaných vodčů DURESCA Pro ještě náročnější aplkace je třeba volt systém zapouzdřených vodčů

Alternátory Pro elektrárenské aplkace se využívají: - Synchronní stroje s hladkým rotorem (dvou nebo čtyřpólové) pro parní turbíny s výkony až MW - Synchronní stroje s vynklým póly (mnohapólové) pro vodní elny s výkony až stovky MW - Asynchronní stroje s kotvou nakrátko - Asynchronní stroje s dvojtě napájeným vnutím (DFIG) s výkony až MW pro VTE Turbostroje Hydrostroje DFIG

Alternátory Konstrukce: Ventlační kanály Rotor Vzduchová mezera Vnutí statoru Magnetcké póly Stator Směr otáčení rotoru

Alternátory IM kód: Montáž a pracovní poloha dle ČSN 64-7 (platí pro motory)

Alternátory IC kód: Provedení chlazení V zásadě mohou být generátory/motory s ohledem na způsob chlazení provedeny: - S přrozeným chlazením (chlazení pouze konvekcí) - S vlastním chlazením (na hřídel je ventlátor závslý na otáčkách) - S přrozeným vlastním chlazením (dva okruhy konvekce + ventlátor) - S czím chlazením (ventlace nezávslá na otáčkách motoru)

IC kód: Provedení chlazení Alternátory

IC kód: Alternátory

Alternátory Třídy zolace: Izolace je dle ČSN 5 klasfkována do tříd A, E, B, F, H podle dovoleného oteplení

Volba parametrů alternátoru Jmenovtý výkon: Odvíjí se od výkonu turbosoustrojí tj 6 MVA / 25 MVA / 25 MVA / 588 MVA / 76 MVA Jmenovté napětí: Volí se s ohledem na In, parametry zolace a chrántelnost bloku+část soustavy, do které je zapojen Orentační tabulka s typckým hladnam Un: Pn do 5 MW 5- MW -2MW 2-5 MW MW Temelín Un 6, kv,5 kv,8 kv 5,75 kv 24 kv Pozn V současné době jž napěťové hladny nejsou v ČR pevně dány, ale závsí na std a značné přzpůsobvost výrobců

Rovnce synchronního alternátoru Orentace: Zdrojová Spotřebčová Platí: () () u t u t () u t dψ dt dψ dt dψ u() t u () t dt dψ u() t dt

Vlastní a vzájemné ndukčnost Pro vzájemné ndukčnost (zdrojová orentace) platí: vlastní ndukčnost Jak se projeví pootočení vnutí? d d2 u() t + M dt dt d d u2() t 2 + M dt dt 2 vzájemné ndukčnost

Vlastní a vzájemné ndukčnost vlastní ndukčnost d d2 u() t + M cosθ dt dt d d u2() t 2 + M cosθ dt dt 2 vzájemné ndukčnost Vlastní ndukčnost ve stroj jsou konstantní: - je-l vzduch mezera konstantní - protlehlá část stroje je hladká, válcová Jnak je funkcí 2θ

Rovnce v systému abc Obecné vztahy pro spřažené toky: u ± r ± ( t) ψ dψ dt Vlastní ndukčnost - stator: aa bb cc ( t) s + mcos( 2 θ ( t) ) 2 π () t s + mcos( 2 ( θ () t )) 2 π () t + cos( 2 ( θ () t + )) s m Vzáj ndukčnost - stator-stator: ab bc ca π () t M s mcos( 2 ( θ ( t) + )) 6 π () t M s mcos( 2 ( θ () t )) 2 5 π () t M cos( 2 ( θ () t + )) s m 6

Rovnce v systému abc Vzáj ndukčnost - stator-rotor: f D Q ( t) M f cos( θ ( t) + ϕ) () t M Dcos( θ () t + ϕ) () t M sn( θ () t + ϕ) Q a ϕ 2 π b ϕ π c ϕ 2 t Úhel: () ( ) t () 2 Vlastní ndukčnost - rotor: Df DQ θ t ω τ dτ + θ ω t + δ t + t Spřažené toky: ψ abc [ ss ] [ ] sr abc T ψ fdq sr rr fdq u [ R ] [ ] Napěťové rovnce: u abc fdq fq π M x ψ abc abc abc Nabc [] [ ] + R ψ fdq fdq fdq u

Elektrcký moment: p Wc M e 2 W c Rovnce v systému abc θ Kde je koenerge: Pro lneární případy (bez sycení): [ ] ss sr abc W c abc fdq T 2 sr rr fdq Obecně: J j J j ( ) ( ) > J ψ j Wc ψ j j j k dζ j ψ k dζ j j j j k j j Pohybové rovnce: M a Mm Me Md a δ ω Pohybové a napěťové p Tlumící moment: M d D ωm 2 D ω rovnce tvoří kompletní p systém rovnc Akcelerační moment: M J ω J ω a m 2

Parkova transformace Parkova transformační matce (výkonově nvarantní) transformační matce nverzní matce 2 2 2 2 cos cos cos 2 2 [ P ] γ ( γ π) ( γ + π) 2 2 2 [ P] cos( ) sn( ) 2 2 snγ sn ( γ π) sn ( γ + π γ π γ π 2 ) 2 2 cos( γ + π) sn ( γ + π) transformace velčny abc do dq transformace velčny dq do abc u cosγ sn γ 2 2 [ ] abc [ ] dq dq P abc P ([ ] T ) [ ] T [ ] T [ ] T P uabc P abc uabc P abc uabc abc T dq dq P výkony v obou systémach se sobě rovnají! [ P] T

Model v dq souřadncích Transformovaná rovnce pro toky: Spřažené toky budou tedy: [] [ ] [] [ ] [] [ ] [] [ ] [] [ ] [] [ ] [] [ ] fdq dq rr T sr sr ss fdq abc rr T sr sr ss fdq abc rr T sr sr ss fdq abc fdq dq E P E P E P E P E P E P E P ψ ψ ψ ψ Q D f q d Q Q D x D x f f Q q D f d Q D f q d km M km M km km km km ψ ψ ψ ψ ψ ψ

Model v dq souřadncích Kde: Napěťové rovnce: q d s m s M 6 6 s m s q d M 2 2 2 f M f km 2 D D M km 2 Q Q M km 2 ad D f km km aq Q km [] [ ] [ ][ ] + + dq N dq fdq dq fdq dq fdq dq fdq dq u u u ψ ψ ψ P P R R [ ][ ] d q dq ωψ ωψ ψ P P Kde

Model v dq souřadncích Celkově tedy: [ ] ( ) u N u + N R ω kde: [ ] D f d Q q N [ ] Q D f a a a R R R R R R R

Model v dq souřadncích Pohybové rovnce: M M M M δ ω a m e d a kde: p T M e 2 d q q d km fq kmdq kmq d d q F D Q V ustáleném stavu platí: r u r ω d d q q u r + ω + ω q q d d ad f u r + ω f f f ad f r D r Q D Q ( ψ ψ ) p M 2 e q d d q

Vztahy pro výkony Pozn Aby trojfázové výkony číselně odpovídaly, jsou proudy a napětí v rovncích rovny: u U U fázové sdružené Trojfázový výkon v ustáleném stavu: I Sˆ P+ jq Uˆ Iˆ* U Icos ϕ + j U Isnϕ f f f 2 UE U Xd Xq P U f Icos ϕ sn β + sn 2β X 2 X X d d q UE U X X U X + X Q U f Isn ϕ cos β + cos 2 β X 2 X X 2 X X 2 2 d q d q d d q d q

Časové konstanty Rovnce v dq souřadncích vytvářejí dva mag vázané obvody v ose d a v ose q: Zanedbám-l všechny odpory kromě rf, rd a rq, má obvod v ose d 2 časové konstanty a v ode q časovou konstantu Časové konstanty se uvádějí pro přechodné děje: a) nakrátko T, T a T d d q b) naprázdno T, T a T d d q Těmto konstantám odpovídají doby, po které mají vlv jednotlvé větve obvodů a uplatňují se jejch reaktance

Štítkové údaje

Regulace U-Q

Regulace U-Q

Regulace P-f