- •Содержание введение
- •§1 Общие сведения о переходных процессах
- •§2 Короткие замыкания
- •§3 Анализ пп трехфазного кз простейшей цепи, питаемой от шин неизменного напряжения
- •§4 Действующее значение полного тока и его составляющие
- •§5 Принцип устройства и работы синхронной машины
- •§5.1 Понятие обобщенного вектора
- •§5.2 Принцип работы см
- •§5.3 Работа генератора под нагрузкой в установившемся режиме
- •§6 Начальный момент пп в синхронной машине (внезапное изменение режима)
- •§7 Сверхпереходные эдс и индуктивность
- •§8 Качественный анализ переходных процессов в синхронной машине при трехфазном коротком замыкании на ее выводах
- •§9 Математическая модель синхронной машины
- •§10 Анализ индуктивностей
- •§11 Преобразование координат блонделя
- •§12 Алгоритм преобразования парка
- •§13 Практические методы расчета переходного процесса при трехфазном кз
- •§14 Расчет токов кз в системе собственных нужд электростанции
- •§15 Анализ переходного процесса при несимметричном коротком замыкании
- •§16 Параметры элементов электрической сети в схемах различных последовательностей
- •§17 Соотношения между токами при разных видах короткого замыкания
- •§18 Однофазное замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью
- •§19 Ограничение токов короткого замыкания
- •Литература
§4 Действующее значение полного тока и его составляющие
– справедливо только для периодического значения.
Действующим значением тока в произвольный момент времени называют среднеквадратичное значение этого тока за один период, в середине которого находится рассматриваемый момент времени.
Действующим значением переменного тока называют величину, численно равную постоянному току, вызывающему потерю такого же количества энергии (такое же тепловое действие), что и данный переменный ток .
Рассмотрим случай, когда амплитуда затухает: .
|
§5 Принцип устройства и работы синхронной машины
Физическая модель СМ представляет собой трехфазную явнополюсную синхронную машину.
СМ, в которых переходные процессы существенно влияют на результаты расчетов, следует представлять уравнениями Парка – Горева, либо ЭДС и сопротивлением, соответствующими рассматриваемому режиму.
§5.1 Понятие обобщенного вектора
Для трехфазной симметричной системы векторов напряжения или тока (три вектора сдвинуты на 1200) мгновенное значение в каждой фазе получается как проекция соответствующего вектора на ось времени.
Вращение вектора с угловой скоростью и дает изменение мгновенных значений тока или напряжения во времени.
Мгновенные значения параметров режима можно определить и другим способом.
|
|
Для каждой из фаз введем неподвижные оси времени , , . Проекция одного вектора , вращающегося с угловой скоростью , на эти оси времени даст изменение мгновенных значений тока фаз. Этот вектор называется обобщенным или изображающим вектором трехфазной системы.
Достоинством обобщенных векторов является то, что их легко связать с вращающимися потоками роторных цепей.
§5.2 Принцип работы см
– закон Фарадея
|
Ось – магнитная ось фазы ; оси , , – неподвижны в пространстве.
Рассмотрим режим холостого хода синхронной машины.
Постоянный ток, протекая по обмотке возбуждения, создает магнитный поток . Часть этого магнитного потока замыкается через железо статора (полезный поток). Другая часть (поток рассеяния ротора) – замыкается по воздуху и определяется как
,
где – коэффициент рассеяния ротора.
При вращении магнитного потока в воздушном зазоре машины в обмотках статора наводятся ЭДС.
где , , – потокосцепления магнитного потока с обмотками фаз.
Для каждого потокосцепления можно записать:
– максимальное значение потокосцепления, при совпадении оси полюсов ротора с осью фаз, (то есть обмотка возбуждения параллельна фазной обмотке).
, если обмотки перпендикулярны.
– угол между осью и осью фазной обмотки в начальный момент времени, « » – продольная, « » – поперечная.
– амплитуда обобщенного вектора ЭДС. Индекс « » указывает на направление ЭДС.
– ЭДС холостого хода – действующее значение ЭДС, наводимой в статорной обмотке генератора, работающего на холостом ходу.
|
|
|
§5.3 Работа генератора под нагрузкой в установившемся режиме
При нагрузке генератора по статорным обмоткам протекают симметричные токи, которые определяются как проекция вектора на оси фаз . Обобщенный вектор тока можно разложить на продольную и поперечную составляющие.
|
Ток создает поток продольной реакции статора ;
;
создает поток поперечной реакции статора ; .
Так как потокосцепления и наводимые ЭДС пропорциональны магнитным потокам, то ЭДС реакции статора:
, – индуктивные сопротивления продольной и поперечной составляющей реакции статора.
Ток создает поток рассеяния статора
;
.
|
Если пренебречь активным сопротивлением ( ), то напряжение на выводах статорной обмотки можно определить следующим образом:
– синхронное сопротивление СМ по продольной оси,
– синхронное сопротивление СМ по поперечной оси.
Для явнополюсной машины , так как в направлении оси q у явнополюсной машины воздушный зазор больше, чем в напряжении оси d.
|
Для неявнополюсной машины .