![]() КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
УСТАНОВИВШИЙСЯ РЕЖИМ ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Лекция 5
5.1 Общие указания
Установившийся режим трехфазного КЗ соответствует такой стадии переходного процесса, когда свободные составляющие токов практически затухли, а изменение тока возбуждения от действия АРВ закончено. Такой режим условный, поскольку он возникает только при автономной изолированной работе генератора. Установившийся режим трехфазного КЗ будем рассматривать при условии, что СГ ненасыщенный, вращается с постоянной скоростью и работает c индуктивной нагрузкой. Все выражения и соотношения будем записывать во взаимной системе относительных единиц.
5.2 Решение уравнений СГ для установившегося симметричного режима
Рассмотрим симметричный установившийся режим работы СГ, ротор которого вращается с синхронной скоростью. К обмотке возбуждения подведено постоянное напряжение Для того, чтобы решить уравнения Парка-Горева для установившегося режима, в системе уравнений (4.23 - 4.25) необходимо приравнять нулю все производные от потокосцеплений. В этом случае уравнения для контуров статора приобретают следующий вид:
Ток возбуждения
Система уравнений (5.1), (5.2) с учетом (5.3) будет иметь вид
Построим векторную диаграмму, которая соответствовала бы системе уравнений (5.4). Для этого введем единичные векторы осей
Соответствующая векторная диаграмма изображена на рис.5.1 а. При ее построении учтено, что ток Обычно расчет установившегося режима ведут символическим методом, а векторную диаграмму строят на комплексной площади. Для построения такой диаграммы совместим ось
Просуммируем эти уравнения
Учитывая, что
Обычно пользуются модифицированной векторной диаграммой, показанной на рис.5.2 при неучете активного сопротивление обмотки статора. Вводят расчетную (фиктивную) ЭДС
Проектируя эту ЭДС на оси Для неявнополюсного СГ
Если
5.3 Физическая модель процесса
В обмотке возбуждения СГ протекает ток возбуждения При КЗ за внешним индуктивным сопротивлением
Такой физической картине соответствуют схемы замещения СГ в установившемся режиме, по продольной и поперечной осям симметрии ротора, приведенные на рис.5.4 и 5.5.
Из приведенных схем замещения следует
Поскольку по поперечной оси нет обмотки, создающей намагничивающую силу, то
Выражения (5.8) и (5.10) совпадают с (5.5) полученным непосредственно из полных уравнений Парка-Горева при неучете активными сопротивлениями статора.
5.4 Влияние и учет нагрузки
При установившемся режиме КЗ влияние нагрузки проявляется, с одной стороны, в том, что предварительно нагруженный генератор имеет большее возбуждение, чем генератор, работающий на холостом ходу, и, с другой - в том, что она изменяет величины и распределение токов в схеме. Из простейшей схемы на рис.5.6 видно, что нагрузка шунтирует поврежденную ветвь и тем самым уменьшает внешнее сопротивление в цепи статора генератора.
Рассмотрим вопрос оценки сопротивления нагрузки. Если бы она состояла из приемников с постоянными сопротивлениями, то ее учет не представлял бы принципиальных трудностей. Однако промышленная нагрузка состоит преимущественно из двигателей, сопротивление которых существенно зависит от скольжения. Поэтому для упрощения практических расчетов нагрузку учитывают приближенно, характеризую ее некоторой постоянной индуктивностью, поскольку и для других элементов электрической системы не учитываются, как правило, активные сопротивления.. Полный отказ от учета нагрузки может привести к искажению получаемых результатов. Представим, что генератор с ЭДС
а с другой,
Допустив, что напряжение
Из (5.13) видно,
5.5 Влияние автоматического регулирования возбуждения
При изменении напряжения на выводах генератора, фиксируемого с помощью измерительного трансформатора напряжения ТН, АРВ через силовой элемент СЭ соответствующим образом изменяет ток возбуждения, поддерживая напряжение. Очевидно, что снижение напряжения, вызванное КЗ, приводит в действие АРВ генераторов, и их токи возбуждения соответственно возрастают. Поэтому можно заранее предвидеть, что токи и напряжения в этих условиях всегда больше, чем при отсутствии АРВ. При КЗ за внешним сопротивлением Таким образом, при установившемся КЗ генератор с АРВ в зависимости от внешнего индуктивного сопротивления может работать в одном из двух режимов: нормального напряжения или предельного возбуждения. В частном случае, когда В табл. 5.1 сведены все основные соотношения, характеризующие указанные возможные режимы генератора при установившемся КЗ.
Таблица 5.1 – Соотношения, характеризующие режимы генератора с АРВ
Поскольку при
5.6 Практический расчет тока установившегося КЗ в цепи, которая питается от генераторов без АРВ
Зная ЭДС, индуктивные сопротивления генератора и сопротивление внешней цепи, можно определить вектор установившегося значения тока КЗ, в осях симметрии ротора. При чисто индуктивном характере внешнего сопротивления модули составляющих тока КЗ
а при активно-индуктивном характере -
Модуль полного тока КЗ
В инженерных расчетах установившийся ток КЗ, как правило, вычисляют приближенно. Для всех машин принимается, что
В этом случае предполагается, что полный ток КЗ состоит только из продольной составляющей
Ошибка расчета в этом случае обычно не превышает 3%. В схеме с несколькими генераторами их ЭДС может не совпадать по фазе. Эквивалентную ЭДС
5.7 Расчет тока КЗ в цепи, которая питается от генератора с АРВ
Алгоритм расчета установившегося режима трехфазного КЗ при автономной работе СГ, который оборудован АРВ: 1) рассчитывается результирующее индуктивное сопротивление внешней цепи 2) по выражению (5.14) находится значение критического сопротивления 3) сравнивают внешнее сопротивление с критическим и определяют в соответствии с табл. 5.1 режим работы генератора ( режим нормального напряжения или режим предельного возбуждения); 4) по соответствующим выражениям табл.5.1 рассчитывают ток генератора; 5) определяют остальные токи цепи. Расчет установившегося тока трехфазного КЗ в цепи с несколькими генераторами, часть из которых оборудована АРВ, можно выполнять методом последовательного приближения по следующему алгоритму: 1) для генераторов без АРВ определяют их ЭДС по выражению (5.18); 2) анализируя участие каждого генератора с АРВ в подпитке точки КЗ, задаются режимом его работы и определяют параметры, которыми данный генератор вводится в расчетную схему замещения; 3) по выражению (5. )для генераторов с АРВ вычисляют критический ток КЗ; 4) определяют ток в месте КЗ и токи в генераторных ветвях; 5) сравнивают полученные для генераторных ветвей токи КЗ с критическими значениями и проверяют, правильно ли выбран режим генератора; 6) Для режима предельного возбуждения должно выполняться соотношение Если режимы работы генераторов с АРВ выбраны правильно, то расчет на этом закончен, Если режим хотя бы одного генератора выбран неверно, то после его замены необходимо выполнить повторный расчет.
Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 4298; Нарушение авторских прав?; Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Читайте также:
|