Обобщенная нагрузка

Асинхронные двигатели

Cверхпереходные ЭДС и реактивные сопротивления синхронных машин.

Помимо обмотки возбуждения на роторе имеются по одной демпферной обмотке в продольной и поперечной осях. Результирующие потокосцепения должны остаться неизменными, чтобы соблюдалось равенства:

- для обмотки возбуждения:

∆ I_f(0) (X _{σ f} + X _ad) + ∆ I_1d(0) * X _ad + ∆ I_d(0) * X _ad = 0

- для продольной демпферной обмотки:

∆ I_{1 d(0)} (X _{σ 1d} + X _ad) + ∆ I _{f (0)} * X _ad + ∆ I_d(0) * X _ad = 0

Сведем обе обмотки к одной эквивалентной обмотке в продольной оси ротора. При этом ее реальность расеивания: X _{σ rd} = X _{σ f} * X _{σ 1d} / (X _{σ f} + X _{σ 1d})

Если X _{σ rd} подставить вместо X _{σ f} в выражение для Х _d’, то получим продольное сверхпереходное реактивное сопротивление синхронной машины:

X _d” = X_d – X_ad² / (X _{σ rd} + X _ad) = X _σ + 1 / (1/ X _ad + 1/ X _{σ f} +1 / X _{σ 1d})

По аналогии с вышеизложенным получим для поперечной оси ротора, где имеется только одна демпферная обмотка, поперечное реактивное сопротивление синхронной машины:

X _q” = X _q –X _aq² / X_1q = X _σ + X _σ1q* X _aq / (X _{σ 1q} + X _aq)

ЭДС, соответствущие этим реактивностям и так называемые сверхпереходные ЭДС в продольной и поперечной осях E _q” и E _d” сохранят свои значения неизменными в начальный момент внезапного нарушения режима:

É _d” = Ú _{d 0} + j Í _{q 0}X _q”; É _q” = Ú _q + j Í _{d 0}X _d”

U _{d 0} ; U _{q 0} ; I _{d 0} ; I _{q 0} – соответствующие напряжения и токи предшествующего режима синхронной машины.

Следует отметить, что в машинах без специальных демпферных обмоток, все же проявляется естественное демпфирование роторов. Последнее можно приближенно учитывать некоторым снижением реактивности X_d’, то есть для таких машин: X _d” = (0.75…..0.9)*X _d’.

В нормальном режиме работы асинхронный двигатель работает со скольжением. Однако по отношению к магнитному потоку обратной последовательности синхронной частоты ротор двигателя имеет скольжение. Поэтому сопротивление обратной последовательности АД представляет собой его сопротивление при скольжении.

Рис.29. Относительное изменение индуктивного сопротивления АД в зависимости от скольжения

Как видно реактивность нулевой последовательности АД определяется только рассеянием статорной обмотки и сильно зависит от ее типа и конструкции.

Сверхпереходное реактивное сопротивление такого АД представляет собой сопротивление короткого замыкания.

Начальное значение ЭДС АД определяется из предшествующего режима:

или приближенно: E₀” ≈ U₀ – I₀ X”sinφ₀

Реактивность обратной последовательности обобщенной нагрузки зависит от характера приемников электроэнергии и относительного участия каждого из них в рассматриваемой нагрузке. Для средней типовой промышленной нагрузки можно считать, что основная часть состоит из асинхронных двигателей. Поэтому для реактивности обратной последовательности обобщенной нагрузки в практических расчетах можно принимать величину

, (68)

считая ее отнесенной к полной рабочей мощности в [ МВА ] данной нагрузки и среднему номинальному напряжению той ступени, где она присоединена.

Так как обобщенная нагрузка включает в себя сеть и понижающие трансформаторы, ее сопротивление нулевой последовательности обычно определяется именно этими элементами.

Дата добавления: 2014-01-05