Ненасыщенные синхронные реактивности. Реактивность рассеивания статора. Электромагнитный переходной процесс при сохранении симметрии схемы

18.10.78

Лекция 5

Основными расчетными параметрами СГ является его Е_q. Т. е. Расчетная схема имеет вид:

E_q=U_г+IX_d; E_q приложено за X_d

Основные характеристики и соотношения.

1. Характеристика Х.Х. Представляет собой графическую или аналитическую зависимость между E_q=f(I_f)

За единицу ЭДС принимается U_н

За единицу тока возбуждения принимается такой ток, при котором U_xx=U_ном

Часто в расчетах используется не насыщенная характеристика, а прямолинейная.

Аналитическая характеристика Х.Х.: E_q=CI_f

C – коэффициент пропорциональности, численно равен ЭДС при ненасыщенном возбуждении. 

ДМЕ ГГ С=1,2

ГГ С=1,06

Характеристика Х.Х. нужна, чтобы зная I_f найти E_q

Если величина I_f не задана, то E_q можно определить из ВД предшествующего режима.

Если в установившемся режиме  I_f такое, как до К.З., то и E_q – такое же.

Построим в. д., считая, что предшествующий режим был нагруженным:

Т. к. машина неявнополюсная, падение напряжения перпендикулярно _____________

E_q можно рассчитать, поэтому она является расчетной. Расчетной будет ненасыщенная характеристика. Нужно знать С. В качестве расчетной принимают такую характеристику, которая пройдет через т. 1.1. Тогда E_q*=I_*f

2. Ненасыщенные синхронные реактивности.

Вместо X_d может быть задано C_e – это отношение К.З. – это относительный устоявшийся ток при 3-х фазном К.З. на зажимах генератора при условии, что ток возбуждения равен 1.

Пусть К.З. пря на выходе генератора.

Х_вн=0; Если I_f=1 и используется ненасыщенная характеристика, то E_q=С, при этом

Эти ненасыщенные реактивности приводятся в каталогах. Т. к. расчетная характеристика, то принимают:

К_с для разных машин различно: ТГ К_с=0,7; ГГ К_с=1,1

Если принять расчетную ненасыщенную характеристику, то X_d=const

Если используется реальная характеристика, то ___________

Поэтому, в которых задаются ненасыщенные значения.

3. Реактивность рассеивания статора.

4. Предельный ток возбуждения.

Влияние и учет нагрузок

Имеется ввиду та нагрузка, которая остается подключенной при К.З.

Рассмотрим две схемы:

Влияние нагрузки является двояким;

Нагрузка увеличивает ток К.З., а с другой стороны уменьшает его.

А) увеличение тока происходит потому, что ЭДС генератора будет больше при наличии нагрузки. E_qI<E_qII

Т. к. з. I_¥I<I_¥II Это влияние проявляется через I_f и E_q

Б) ЭДС одинаковы E_qI=E_qII

А и В – точки одинакового потенциала.

Поэтому Х_к½½Х_н.

Ток генератора во втором случае больше, значит напряжение генератора меньше, т.о. нагрузка приводит к уменьшению т.к.з.

_______________ случай А.

Величину нагрузки поэтому необходимо учитывать

При учете нагрузки возникает ряд трудностей, т.к. большинство потребностей АД. Сопротивление нагрузки является переменчивым. Чтобы не усложнять расчетов, считают, что это сопротивление не меняется.

Z_н= r_н+ jX_н если модуль равен 1, то cosj=0,8; sinj=0,6. Т.о. у нагрузки активное сопротивление велико. Нагрузку Z_н не вводят, так как расчет будет в комплексах. Поэтому в расчетах нагрузка учитывается эквивалентным индуктивным сопротивлением. Чтобы оценить эту величину, нужно Z_н  заменить Х_не

Условие эквивалентности: напряжение машины при той же ЭДС в чисто индуктивном режиме будет равно номинальному.

В случае чисто индуктивного режима

U_г=E_q-IX_d

U_г=IX_вн

Внешняя характеристика.

При заданных условиях тока и напряжения генератора определяются точкой пересечения этих двух зависимостей. Угол наклона зависит от величины внешнего сопротивления.tga=Х_вн

ДМЕ ТГ X_d=1,43; E_q=2,2; X_НЭ=1,2

Считая, что U_ном – той ступени, где нагрузка подключена на номинальной мощности.

Расчет установившегося режима при отсутствии у генераторов АРВ.

(автоматический регулятор возбуждения)

Составляют схему – замещение, в которой все генераторы вводят

E_q*=I_f*               

Вводят нагрузки, те которые остаются подключенными параллельными Е=0; Х_н=1,2. Затем схему сворачивают относительно точки к.з. и определяют

Влияние АРВ.

АРВ должно поддерживать напряжение генератора на заданном уровне. От постоянства напряжения зависит качество электроэнергии. АРВ в нормальном режиме с этой задачей справляется.

При к.з. АРВ не всегда справляется, т.к. напряжение садится очень резко, а если к.з. на зажимах генератора, то напряжение равно нулю. Чем дальше к.з. от шин генератора, тем меньше увеличение I_f необходимого для восстановления напряжения генератора. По мере уменьшения удаленности к.з. требуется большее увеличение тока. А ток не может расти до бесконечности. Поэтому генератор с АРВ при у.к.з. может работать в одном из двух режимов.

1.  Режим нормального напряжения, когда напряжение генератора равно номинальному.

2.  Режим предельного возбуждения, когда напряжение генератора меньше номинального, а токи равны.

Критерием режима работы является величина внешнего сопротивления. Вопрос о том в каком режиме работает генератор, зависит от удаленности к.з. при больших удаленных – режим нормальный. Критерием является критическое сопротивление. Это такое сопротивление внешней цепи при к.з. за которым  напряжение генератора равно номинальному при предельном токе.

Необходимо сравнить внешнее сопротивление с критичесим. В реж.1 внешнее – больше, а в реж. 2 критическое – больше. Бывают случаи когда они равны. Тогда можно считать, что соблюдаются условия обеих режимов. Это имеет значение с точки зрения определения расчетных параметров у.к.з.