- •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
§8 Качественный анализ переходных процессов в синхронной машине при трехфазном коротком замыкании на ее выводах
До :
|
После :
|
С целью упрощения анализа рассмотрим режим, в виде суммы трех независимых режимов. Затем, суммируя токи трех режимов, получим полные токи в обмотках генератора.
Предшествующий режим.
Рассмотрим СГ с постоянным возбуждением, работающий на источник ЭДС, направленный против ЭДС СГ.
|
|
Аварийный режим.
Рассмотрим режим включения невозбужденного СГ на другой источник ЭДС.
|
.
, так как полный ток мгновенно измениться не может.
.
Положение ротора в пространстве характеризуется углом :
,
– угол между неподвижной магнитной осью фазы и вращающейся вместе с ротором осью . Для простоты будем считать, что, при , . В этом случае периодический ток действует в продольной оси.
Рассмотрим действие каждой из составляющих полного тока по отдельности.
|
|
В момент к.з. возникающие периодические составляющие токов фазных обмоток генератора вызывают появление скачка потока продольной реакции статора , сцепляющегося с обмоткой возбуждения и продольной успокоительной обмоткой. Однако результирующее потокосцепление как обмотки возбуждения, так и продольной успокоительной, не может измениться скачком и поэтому остается в первый момент к.з. неизменным. Это обеспечивается появлением в этих обмотках свободных апериодических токов такого направления и величины, что в момент возникновения к.з. они обуславливают появление встречного и равного потока, распадающегося на поток и поток . /4/
|
|
|
С течением времени свободные токи в роторных обмотках будут затухать, следовательно, будет затухать ответная реакция ротора , поэтому реакция статора будет все сильнее проникать в тело ротора, а индуктивное сопротивление статорных обмоток будет увеличиваться от до .
|
Так как во время переходного процесса индуктивное сопротивление статорных обмоток увеличивается, то амплитудные и действующие значения токов этих обмоток будут уменьшаться, в этом заключается главная особенность переходных процессов в синхронных машинах.
Периодические токи в статорных обмотках приводят к появлению апериодических токов в обмотках ротора. Скачкообразное изменение периодического тока в начальный момент КЗ приводит к появлению апериодических токов в этих обмотках.
Действие апериодических токов:
.
Апериодические токи в статорных обмотках приводят к появлению периодических токов в роторных обмотках.
Характерно, что в какой бы момент не произошло КЗ, то есть, в каком бы положении относительно фазных обмоток не находился бы ротор (угол – любой), величины потоков и равны и противоположно направлены в начальный момент.
|
Так как на пути неподвижного потока магнитное сопротивление меняется с двойной частотой при вращении ротора, то и он сам должен меняться с двойной частотой, однако поток стремиться сохраниться неизменным, поэтому в обмотках статора появляются токи двойной частоты, поддерживающие поток неизменным.
Режим регулирования (форсировки) возбуждения.
|
|
В продольной успокоительной обмотке ток будет до тех пор, пока будет меняться и поток .
.
В итоге получаем:
,
где .