СМ с успокоительной обмоткой.

Все генераторы по своей природе имеют у.о. У гидрогенераторов устанавливают отдельные специальные у.о., а у турбогенераторов роль у.о. выполняет тело ротора. До КЗ картина магнитных полей генератора с у.о. та же, что и для генератора без у.о. В момент к.з. возрастает реакция статора на ротор на величину ΔФ_аd и тогда

ΔФ_аd= ΔФ_р= ΔФ_уо + ΔФ_в  или через приращения потокосцеплений имеем

Это же равенство можно представить, как

где  и  - приращения токов соответственно в обмотке возбуждения и успокоительной обмотке приведенные к току статора, а   

.

Так как Ф_врез=const, то потокосцепление связанное со статором может быть определено:

,

где - коэффициент рассеяния успокоительной обмотки.

В данном случае Ф_врез=const при изменении режима, поэтому если проделать все те же выкладки, что и для СМ без у.о. с учетом коэффициента рассеяния обмотки возбуждения σ1 и у.о. - σ2, то мы получим величину E" , которая связана с его сопротивлением в начальный момент п.п.

 , где

E²_* - сверхпереходная ЭДС_, 

- сверхпереходная реактивность по продольной оси СМ. Она определяется как

.

 Таким образом за все время п.п. СМ, имеющая успокоительную обмотку, проходит 3 стадии:

- cверхпереходной режим, характеризуемый значениями ЭДС и сопротивлением соответственно -

   

- переходной режим с параметрами

- установившийся режим с параметрами

Параметры синхронной машины.

1. ЭДС синхронной машины.

Значение ЭДС для всех стадий п.п. можно получить из упрощенной векторной диаграммы СМ (Рис.39)

Рис.39

В практических расчетах иногда пользуются упрощенными формулами:

2. Индуктивности синхронной машины могут быть определены из следующей схемы замещения генератора:

- (все ключи включены)

- (к1 включен,

к2 отключен)             

- (к1 и к2 отключены)

3. Постоянные времени затухания:

1) постоянная времени в цепи статора:

где R_ст, X_ст- активное и индуктивное сопротивления обмотки статора генератора;

постоянная времени цепи статора; X и R – индуктивное и

активное сопротивления от выводов СМ до точки КЗ.

2) Постоянная времени затухания свободных токов переходного процесса   

, где

Т_в – постоянная времени обмотки возбуждения;

3) Постоянная времени затухания сверхпереходного процесса в у.о.

            , где

постоянная времени успокоительной обмотки СМ.  R_с, X_с- активное и индуктивное сопротивления успокоительной обмотки.

Переходной процесс в СМ без успокоительной обмотки

П.п. будем рассматривать в предположении, что СМ работает отдельно от других источников питания (ип). Внешняя цепь статора при внезапном КЗ характеризуется некоторым постоянным индуктивным сопротивлением. В нормальном режиме в роторе протекает постоянная составляющая тока обмотки возбуждения I_в. Эта составляющая наводит в обмотке статора периодически изменившийся ток. При внезапном КЗ на увеличение потока реакции статора Ф_аd, а соответственно и тока в статоре, ротор отвечает увеличением тока возбуждения I_в на величину Δ I_в, которая из-за потерь в роторе будет затухать с постоянной времени Т′. В свою очередь этот ток будет наводить в обмотке статора периодически затухающий ток (Рис40).

Рис.40. Переходной процесс в СП без успокоительных(демпферных) обмоток.

 

При внезапном КЗ в обмотке статора будет протекать ток из 2-х составляющих: периодической и апериодической.

Определим периодическую составляющую тока КЗ

;

 

Определим апериодическую составляющую тока КЗ

Для определения начального значения апериодической составляющей рассмотрим момент времени t=0, когда i(0)=0

,

, тогда

.

Запишем закон изменения полного тока

,где Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей

, здесь

Х₂ – сопротивление обратной последовательности генератора. R_ст – активное сопротивление обмотки статора.

Из выражения для i(t) следует, что при внезапном КЗ СМ без у.о. имеется две апериодические составляющие, одна из них изменяется по периодическому закону, а вторая по экспоненциальному закону. Т.о., переходной процесс состоит из 2-х режимов переходного и установившегося. П.п. заканчивается тогда, когда затухнут свободные токи в обмотке возбуждения. Ток ротора для таких генераторов будет состоять из 3-х составляющих:

.

---

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 315; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!