Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В НС

Составим математическую модель переходных процессов в НС (рис. 20-3).

Электромагнитный переходный процесс в электрической машине опишем системой дифференциальных уравнений в форме, удобной для моделирования.



При изменении частоты вращения добавляется еще уравнение движения ротора, который состоит из вращающихся частей двигателя и насоса. Механический переходный процесс опишем уравнением движения ротора агрегата и, как предложено в [20-2], с учетом присоединенных масс жидкости в насосе

Гидравлический переходный процесс с учетом упругости воды и стенок напорных водоводов описывается уравнениями гидравлического удара (см. § 19-4). Однако, как показали исследования, выполненные в ЛГ1И [20-2], для НС с осевыми насосами и короткими волноводами, оборудованными сифонными водовыпусками, упругие свойства системы практически не влияют на характер переходных процессов.

В работах ряда исследователей указывается, что в ГЭУ при открытии и закрытии регулирующих органов за время упругость системы также практически не влияет на гидравлический удар: Поэтому условие «жесткого удара» (20-5) справедливо при решении ряда практических задач.

Уравнения (20-1), (20-2) и (20-5) являются моделью переходных процессов НС без учета упругих свойств системы.

Между электромагнитными, механическими и гидравлическими процессами существуют взаимосвязи. Однако они не всегда учитываются. Часто в практике используются упрощенные модели, позволяющие быстро решить задачу. Целесообразность упрощений всегда должна быть обоснована.

На рис. 20-4 показаны результаты расчета переходных процессов при отключении осевого насоса (Qp = 5M3/C) от сети. Не учет присоединенных масс (20-4) и инерционности жидкости (20-7) в данном случае приводит к завышению расчетной частоты вращения насоса в турбинном режиме на 28 %.

Решение уравнений, описывающих переходные процессы, производится, как правило, методом последовательных приближений. В этом случае уравнения представляются в форме конечных разностей. Расчет обычно выполняется с постоянным шагом At по времени, а в качестве неизвестной переменной принимается напор насоса. Начальным условием обычно считают установившийся режим работы агрегата.

Для моделирования переходных процессов в НС и ГАЭС используются ЭВМ. Составлены программы приближенного решения уравнений переходных процессов с теми или иными допущениями на цифровых ЭВМ различных поколений.


На рис. 20-5 представлены результаты расчета переходных процессов в Балаковской НС при аварийном отключении агрегата от электрической сети.

Переходные процессы возможно моделировать на аналоговых ЭВМ. При этом время проведения расчета резко сокращается до 6—10 с.


На рис. 20-6 дана структурная схема моделирования переходных процессов в НС при включении агрегата в сеть. При решении системы дифференциальных уравнений используется метод понижения порядка производной. Окончательная информация об исследуемом процессе выдается на двухкоординатные графопостроители и фиксируется в графической форме. За реализацией изучаемого процесса можно наблюдать визуально на экране индикатора и получать результаты в цифровой форме с помощью цифрового вольтметра и цифропечатающего устройства. Особенно целесообразно использовать аналоговые. ЭВМ для исследования особенностей протекания переходных процессов и влияния различных факторов на их характеристики.

Д.С.Щавелев, Гидроэнергетические установки (гидроэлектростанции, насосные станции и гидроаккумулирующие электростанции), Л., 1981

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики