非常用ディーゼル発電機と非同期モーター

この例では、Powergui ブロックの Machine Load Flow ツールによる誘導モーター/ディーゼル発電機システムの初期化を示します。

G. Sybille (Hydro-Quebec), Tarik Zabaiou (ETS)

回路の説明

抵抗負荷とモーター負荷で構成されるプラントには、6 MVA 25/2 kV の Y-Δ 変圧器を介した 25 kV 配電回路および緊急用同期発電機/ディーゼルエンジンユニットから 2400 V が供給されます。25 kV の回路は、1000 MVA の短絡レベルと 5 MW の負荷をもつ R-L の等価電源によりモデル化されています。25 kV システムに三相地絡故障が発生し、25 kV 回路ブレーカーが開きます。

デモ

1.シミュレーションを定常状態で開始するために、同期機および非同期モーターを Powergui の Load Flow ツールで初期化する必要があります。マシンとモーターの電力潮流パラメーターは、2 つのブロックの [Load Flow] タブで定義されます。

同期機:[Generator type] パラメーターは [PV] に設定され、有効電力と端子電圧を制御するマシンで電力潮流が実行されます。[Active power generation P] パラメーターは 0 に設定されます。

非同期モーター: [機械動力] パラメーターは 1.492e+006 W (2000 HP) に設定されます。

2.Powergui のメニューで [Load Flow] を選択します。新しいウィンドウが表示されます。電力潮流設定の概要がテーブルに表示されます。

3.電力潮流を行うには、[計算] ボタンをクリックします。マシンの実際の有効電力と無効電力がテーブルに表示されます。

4.[適用] ボタンを押して、電力潮流の解をモデルに適用します。

5.SM ブロックと ASM ブロックを開き、Load Flow ツールで初期値が更新されていることを確認してください。非同期モーターのトルク入力に接続された定数ブロックの値も、自動的に 7964 N に設定されています。

6.Diesel Engine Governor ブロックを開きます。機械動力の初期値は Load Flow ツールによって 0.00027 pu (844 W) に設定されています。

7.EXCITATION ブロックを開き、[初期値] タブで、端子電圧と界磁電圧の初期値がそれぞれ 1.0 pu および 1.4273 pu に設定されていることを確認します。

8.EXCITATION ブロックを右クリックして、シミュレートする励磁システムのタイプを選択します。

すべてのモデルの初期値は、同じ初期値であらかじめ保存されていることに注意してください。ST2A モデルでは、端子電流 It0 の初期値を表す追加行が 0.2739 pu に設定されています。

9.シミュレーションを開始します。スコープで、シミュレーションが定常状態で開始されることを確認してください。

シミュレーション結果

異なる励磁システムで得られるシミュレーション結果は、故障が解消されると優れた安定性を示します。中でも、ST1A と AC1A モデルはより優れた安定性を示します。端子電圧 Vt の安定化は ST1A モデルでは 2 秒未満で、AC1A モデルでは 3 秒未満で達成されます。AC4A および DC2A のモデルで得られる結果は効率で劣ります。システムは安定するまでにより長い時間を要し、端子電圧 Vt が安定するのは 6 秒後以降となります。ほとんどのモデルで、界磁電圧 Vf は飽和せずに制限値に達します。

故障の解消と分離の後、すべての励磁モデルで、SM 機械動力が 0 pu の初期値から、抵抗とモーターの負荷に必要な 0.80 pu の最終値 (2.49 MW) に増加します。モーター回転数は 1789 rpm から 1635 rpm に一時的に低下した後、通常の値前後に回復します。