Развитие промышленных объектов распределенной генерации в наши дни неизбежно приводит к усложнению систем электроснабжения промышленных предприятий и в аварийных ситуациях, таких как короткое замыкание на шинах с энергосистемой или снижение частоты, не исключает выхода собственной электростанции и нагрузки на раздельную с энергосистемой работу.
Через определенное время, например время несинхронного автоматического повторного включения, электростанция вновь подключается к энергосистеме, и восстанавливается нормальная параллельная работа. В таких ситуациях с целью анализа возможного аварийного исхода необходимо прогнозирование длительных электромеханических переходных процессов, протекающих в машинах переменного тока, вышедших на раздельную с энергосистемой работу. Существует большое количество работ, посвященных исследованию электромеханических переходных процессов в машинах переменного тока. Работы [1,2] посвящены исследованию режимам выхода электростанции с нагрузкой на раздельную с энергосистемой работу, а работы [3] - выходу узла на раздельную с энергосистемой работу в результате трехфазного короткого замыкания и последующей ресинхронизации.
Анализ упомянутых переходных режимов не возможен без составления соответствующих математических моделей элементов сети, алгоритма расчета переходного электромеханического режима выхода на раздельную работу и соответствующего программного обеспечения.
С целью расчета таких режимов на кафедре ЭПП Магнитогорского государственного технического университета создано программное обеспечение КАТРАН 9.0, позволяющее исследовать упомянутые режимы.
Как упоминалось ранее, выход на раздельную работу промышленной электростанции происходит с нагрузкой, преимущественно двигательной. Существенную часть выделенной для подобных режимов нагрузки составляют собственные нужды, в состав которых входят синхронные и асинхронные двигатели преимущественно с вентиляторным моментом сопротивления на валу. Особенности работы таких двигателей с учетом надежности изложены в трудах [4]. Причем мощность синхронных двигателей в таких условиях может быть весьма существенна и соизмерима с мощностью промышленных генераторов. Поэтому одной их задач для выполнения расчетов электромеханических переходных режимов является математическое моделирование синхронных двигателей.