Визначення параметрів синхронних машин

Для дослідження перехідних процесів у синхронній машині, що підключена до шин системи електропостачання, у програму розрахунку повинні бути уведені параметри електричної машини та мережі, що її живить, виражені у відносних одиницях при вказаних вище базисних умовах. У каталогах на синхронні машини, як правило, приводяться значення наступних реактивних опорів, виражені у відносних одиницях при номінальних умовах машини (знак того, що величина виражена у відносних одиницях нижче не приводиться):

▪ синхронний індуктивний опір обмотки статора по поздовжній осі x_d ;

▪ перехідний та надперехідний індуктивні опори обмотки статора по поздовжній осі x ’ _d, x ” _d ;

▪ індуктивний опір обмотки статора зворотної послідовності x ₂ .

Крім того, приводяться значення сталих часу загасання вільних складових струмів у секундах:

▪ кола збудження при розімкнених обмотках статора та демпферної T_{f 0} ;

▪ вільних складових струмів статора при КЗ на виводах машини: надперехідної

T ^”_d , перехідної T ^‘_d, аперіодичної T_a.

Приводиться також зведений момент інерції мас ротора, що обертаються J_Σ чи зведений маховий момент агрегату .

На основі каталожних даних та схем заміщення синхронної машини активні опори обмоток генераторів можна знайти із співвідношень:

;

(попередньо слід знайти індуктивний опір обмотки збудження x_f так, як вказано нижче);

.

Останній вираз визначає активний опір демпферної обмотки при малій частоті струму, тобто малих ковзаннях.

Індуктивні опори визначаються наступними виразами:

опір розсіяння обмотки збудження

x_σf = - x_σ ;

опір взаємоіндукції по поздовжній осі

x_ad = x_d - x_σ;

опір обмотки збудження

x_f = x_σf + x_ad;

опір розсіяння демпферної обмотки по поздовжній осі при малій частоті струму, тобто малих ковзаннях на основі схеми заміщення синхронної машини для визначення поздовжньої періодичної складової струму у початковий момент КЗ [1,3 ]

.

Індуктивний опір розсіяння статорної обмотки приводиться у каталогах, при відсутності каталожних даних значення x_σ для турбогенераторів можна прийняти рівним

x_σ = 0,7 x ₂ .

Для синхронних двигунів з масивними полюсами розрахунок активного опору обмотки статора r,активного опору обмотки збудження r_f, активного опору поздовжнього демпферного контуру при малих ковзаннях , індуктивного опору розсіяння обмотки збудження x_σf , та опору взаємоіндукції по поздовжній осі x_ad виконується по наведеним вище формулам. Індуктивні опори розсіяння обмотки статора і демпферної (заспокійливої) обмотки при пуску визначаються інакше. Спочатку розраховується активний опір демпферної обмотки при пуску:

,

де , кратність пускових моменту і струму по пусковій характеристиці СД стосовно номінальних моменту і струму, а потім визначаються індуктивні опори розсіяння демпферної обмотки при пуску і обмотки статора

;

,

де x_k –індуктивний опір короткого замикання СД у відносних одиницях; x_k =1/ .

У зв’язку з симетрією ротора по поздовжній і поперечній осям як для турбогенераторів, так і для синхронних двигунів з масивним ротором мають місце співвідношення

x_q = x_d ;

x_aq = x_ad ;

;

r_1q = r_1d.

Механічна стала інерції T_j генератора і турбіни або двигуна і механізму, що приводиться в обертання, визначається виразом

, с

де - зведений маховий момент агрегату, тм² ; - синхронна частота обертання, об/хв; - номінальна повна потужність машини, кВА.

Якщо у заводських довідкових даних на синхронні машини окрім наведених вище указані також:

перехідна стала часу по поздовжній осі при розімкненій обмотці статору T_d0 ^’, c,

надперехідна стала часу по поздовжній осі при розімкненій обмотці статору T_d0 ^’’, c_,

порядок та алгоритм розрахунків індуктивних опорів синхронних генераторів може бути іншим [1]. Спочатку знаходиться стала часу поздовжньої демпферної обмотки при розімкнених обмотках збудження та статору

,

далі визначаються сталі часу обмоток збудження та поздовжньої демпферної при короткозамкненій обмотці статора

,

,

визначається опір

та опір взаємоіндукції між обмоткою статора та контурами ротора по поздовжній осі

.

З двох значень x_ad вибирається те, що задовольняє умові

x_d > x_ad > x_d - x_d^”.

Визначив x_ad ,по наведеним вище формулам легко знайти інші індуктивні опори синхронного генератора [1].

Дата добавления: 2015-08-31