Влияние автоматического регулирования возбуждения при внезапном коротком замыкании

Лекция 10

Расчет параметров режима переходного процесса при наличии АРВ у генераторов можно упростить, если воспользоваться методом наложения. При этом рассматриваются два независимых режима: при неизменном напряжении возбуждения (U_f = const), т.е. приращение за счет АРВ отсутствует D U_f = 0 и дополнительного напряжения за счет действия АРВ D U_f. Из первого режима находят приращение тока при неизменном возбуждении D I _{п t б/АРВ}, из второго - от действия АРВ D I _{п t АРВ}.

Естественно, что этот ток, благодаря действию регулятора, не может превысить ток генератора при номинальном напряжении U _н. Как только на выводах генератора установиться режим нормального напряжения, дальнейшее изменение тока прекращается.

Величину D I _{п t АРВ} можно определить, если известна система возбуждения и закон регулирования возбуждения. Пусть нам задана функция F (t), характеризующая закон изменения единичного тока статора при действии АРВ. Её граничные значения известны: для t = 0 F (t) = 0 и для t = µ функция F (t) = 1.

Действующее значение периодической слагающей тока КЗ с учетом АРВ определяется выражением

I _{п t АРВ} = I _{п t б/АРВ} + D I _пр F (t),

где I _{п t б/АРВ} - периодическая слагающая тока при отсутствии АРВ; D I _пр - предельное приращение установившегося тока КЗ, равное разности установившихся токов при предельном и предшествующем возбуждениях.

При машинном возбуждении для генератора без демпферных обмоток функция F (t) имеет вид

F (t) = 1 - (- )/(- ),

где - постоянная времени экспоненциальной функции, приближенно заменяющей сложную функцию нарастания возбуждения.

Для машин с демпферными обмотками функция F (t) имеет более сложный вид. В случае тиристорной системы возбуждения

F (t) = 1 - .

Для машин без демпферных обмоток при Т _е @ 0 периодическая составляющая тока КЗ генератора с АРВ выражается зависимостью

I _{п t} =+ [- ].

При известных значениях I _{п t} можно определить ЭДС E_qt и

E_qt = I _{п t} (Х_d + Х _вн); = I _{п t} (+ Х _вн).

Напряжение на выводах генератора рассчитывается как U _{г t} = I _{п t}Х _вн.

При отключении генератора от поврежденных шин ток статорной обмотки прерывается. Размагничивающая реакция статора прекращается. Однако она компенсируется благодаря возникновению размагничивающего свободного тока в обмотке возбуждения так, что результирующее потокосцепление в генераторе не изменяется. В начальный момент отключения переходная ЭДС , обусловленная результирующим потокосцеплением также не изменяется. Отключенный генератор находится в режиме холостого хода. Очевидно, что при этом = E _q = U в любой момент времени.

Если в момент коммутации t ₁ величина = E _{qt 1} = U _{t 1} < U _ном, то даже при отключении генератора с АРВ от поврежденной цепи форсировка будет продолжаться до тех пор, пока напряжение на выводах генератора не станет равным U _ном. С учетом действия форсировки режим будет изменяться по закону

= E_{qt 1} = U_{t 1} = E_{q пр} + (- E_{q пр}) £ U _ном,

где t ₁- момент времени, когда произошло отключение генератора (момент коммутации).

Форсировка возбуждения не всегда действует в момент отключения. При отключенных удаленных КЗ может возникнуть расфорсировка возбуждения, если = E_{qt 1}= U_{t 1} > U _ном.

При неограниченно длительном процессе (т.е. I_f = 0 и E_q = 0) расфорсировку генератора, работающего вхолостую можно описать уравнением

= E_{qt 1}= U_{t 1} = E_{qt 1}£ U _ном.

Для самостоятельного изучения - тема: Закое изменения тока КЗ с учетом форсировки возбуждения

Лекция 11(Набиуллин)

Дата добавления: 2014-01-07