Сверхпереходные ЭДС и сопротивления

ПЕРЕХОДНЫЕ И СВЕРХПЕРЕХОДНЫЕ ЭДС И СОПРОТИВЛЕНИЯ

НЕУСТАНОВИВШИЙСЯ РЕЖИМ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

Лекция 6

При внезапном изменении режима в обмотке возбуждения наводится ток, который создает магнитный поток, направленный навстречу магнитному потоку статора. При наличии демпферных контуров вытеснение внезапно изменившегося магнитного потока статора получается более интенсивным. Для расчета начального значения периодической составляющей тока КЗ можно воспользоваться тем, что при внезапном изменении режима результирующее потокосцепление ротора и его угловая скорость вращения остаются неизменными: ψ _{f 0} = ψ _{f (0)}; ω_го= ω_г(о). Результирующему потокосцеплению соответствует определенная ЭДС, также неизменная в первый момент переходного процесса. Результирующая или так называемая переходная ЭДС, а также переходная реактивность синхронной машины могут быть получены из схемы замещения и векторных диаграмм.

В начальный момент синхронные машины без демпферных обмоток вводят в схему замещения своими переходными ЭДС E ΄ и сопротивлениями , синхронные машины с демпферными обмотками вводятся сверхпереходными ЭДС E ² и сопротивлениями X ² _d. Сверхпереходные ЭДС синхронных генераторов , синхронных двигателей , работающих в режиме перевозбуждения и синхронных компенсаторов (СК) определяют по выражениям:

=

или

= U ₀ + I ₀sinj₀.

Сверхпереходные ЭДС синхронных двигателей , работающих в режиме недовозбуждения определяют по формуле:

=

или

E ²_дв = U _0дв - I _0дв X ²_d sinj₀. (2.5)

где , = Sф/√3∙U, Sф = SнКз; - параметры доаварийного режима на зажимах асинхронного двигателя, о.е.

Переходные ЭДС синхронных машин определяются также как сверхпереходные, только в формулы ЭДС вводятся переходные сопротивления. При отсутствии необходимых данных о доаварийном режиме принимают средние значения ЭДС и сопротивлений[2]. Для обобщенной нагрузки при номинальных условиях значения ЭДС и сопротивления в системе относительных единиц принимают соответственно равными = 0,85 и = 0,35.

Если доаварийным режимом является холостой ход, то нагрузка в схеме отсутствует, а ЭДС всех генераторов и СК принимают = U ₀ = 1.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в радиальной ветви I _по, о.е., содержащей сверхпереходную ЭДС , о.е., и эквивалентное сопротивление Z _э, о.е., определяется по формуле

I _по =,

где I _б - базисный ток ступени напряжения, где находится точка КЗ, кА.

Пуск двигателя можно рассматривать как возникновение трехфазного короткого замыкания за сопротивлением двигателя.

Порядок расчета тока в начальный момент КЗ:

1) составляется схема замещения, в которую генераторы вводятся ЭДС или и сопротивлениями соответственно или ;

2) схема замещения преобразуется относительно точки короткого замыкания к простейшему виду и находится начальный ток в месте КЗ;

3) определяются токи в ветвях схемы.

Периодическая составляющая тока КЗ от источника питания бесконечной мощности I _{п t с} в произвольный момент времени t считается не зависящей от времени и равной начальному значению I _{п t с} = I _пос.

На рис.1. показана векторная диаграмма неявнополюсной синхронной машины при нагрузке ее с отстающим током. Вектор Е^’_q cовпадает с вектором Е_q и по величине меньше его на величину I_d(X_d – X^’_d). Оставаясь неизменной в начальный момент внезапного нарушения режима, переходная ЭДС Е^’_q позволяет связать предшествующий режим с новым (от внезапного изменения) режимом машины, в чем заключается ее практическая ценность. Переходная ЭДС позволяет оценить внезапный переход от одного режима к другому.

q E_q jI_d(x_d-x’_d) E^’_q E^’ U_гq jI x’_d U_г d jI x_c I_а U_с I I_d

Рис.1. Векторная диаграмма неявнополюсной синхронной машины

Характерным параметром синхронной машины является продольная переходная реактивность

которая указывается в паспортных данных машины.

Для самостоятельного изучения - тема: Определение максимальных мгновенных и действующих значений

Дата добавления: 2014-01-07