Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Раптове коротке замикання генератора. Процеси, що виникають в синхронних машинах при перехідних режимах, наприклад при раптовому короткому замиканні або різкій зміні навантаження, дуже складні, що викликає значні труднощі при їх точному кількісному розрахунку. Проте поведінка синхронної машини при зазначених режимах має дуже велике практичне значення, так як перехідні процеси можуть викликати пошкодження машини, а отже, і значні збитки, пов'язані з перервою енергопостачання об'єктів, які отримують живлення від генератора, або припиненням роботи електроприводів з синхронними двигунами. Тому необхідно мати загальне уявлення про фізичні процеси, що виникають при перехідних режимах, і встановити хоча б наближено значення аварійних струмів, що виникають при короткому замиканні.
Розглянемо трифазне коротке замикання явнополюсного синхронного генератора, який працював попередньо в режимі холостого ходу. Осцилограми струму якоря Ік в одній з фаз генератора, струму збудження iв та струму iд в демпферного обмотці показані на рис. 6.56. Струм якоря Ік при перехідному процесі має періодичну і аперіодичну складові:
Мал. 6.56. Графіки зміни струмів в обмотках
Якоря (а), збудження (б) і демпферного (в) при
При короткому замиканні генератора з плином часу поступово зменшується амплітуда періодичної складової струму генератора (рис. 6.57), в результаті вона стає рівною амплітуді усталеного струму короткого замикання:
Мал. 6.57. Графік зміни струму в обмотці якоря при короткому замиканні.
Перехідні процеси в синхронному генераторі при раптовому короткому замиканні.
Перехідний струм в обмотці збудження має максимум в початковий період короткого замикання і поступово згасає, зменшуючись до сталого значення струму, що передує короткого замикання. Відповідно до цього знижуються потік Фрез і амплітуда періодичної складової струму короткого замикання. Найбільше значення цієї амплітуди
де X'd - поздовжнє перехідний індуктивний опір обмотки якоря; зазвичай значення його в відносних одиницях X'd * = 0,2 ÷ 0,5.
Перехідна постійна часу Т'd = 0,4 ÷ 3,0 с, що визначає затухання струму iк.п. залежить не тільки від параметрів обмотки якоря, а й головним чином від параметрів обмотки збудження. Якщо машина має демпферну обмотку, то в ній також виникає перехідний струм, що уповільнює зменшення результуючого потоку. При цьому амплітуда струму к. З. більше, ніж за відсутності демпферного обмотки
де X "d - сверхпереходное індуктивний опір по поздовжній осі; зазвичай X" d * = 0,12 ÷ 0,35. Загасання струму якоря визначається сверхпереходной постійної часу Т "d = 0,03 ÷ 0,15 с, яка залежить в основному від параметрів демпферного обмотки. З урахуванням цього періодична складова струму к. З.
Сверхпереходное і перехідний опір синхронного генератора.
Наближені значення сверхпереходной ЕРС і сверхпереходного опору дані в табл. 2.2.
Перехідний індуктивний опір по поздовжній осі (насичене значення) не більше 04 для турбогенераторів їв - 3000 об / хв і не більше 05 для турбогенераторів з л 1500 об / хв.
Перехідний індуктивний опір по поздовжній осі подібно синхронного індуктивному опору по цій осі може бути виміряна при
ЕРС за перехідним індуктивним опором залишається постійною.
У більшості неявнополюсного машин значення перехідних індуктивних опорів по обох осях (x d і х) дуже близькі один до одного.
Внаслідок цього електрорушійна сила синхронного генератора за перехідним індуктивним опором e d, пропорційна результуючим потокозчеплення обмотки збудження, не може змінитися миттєво і в початковий момент порушення режиму генератора залишається незмінною.
Для виконання цих вимог генератори забезпечені потужною демпферного кліткою, перехідний індуктивний опір по поздовжній осі x d знаходиться в межах ОД. Проте в генераторах спостерігаються високі провали напруги. Це пояснюється низьким швидкодією регуляторів напруги на магнітних підсилювачах і великий постійної часу обмотки збудження збудника. Навіть застосування тиристорних і транзисторних регуляторів не дозволяє повністю вирішити цю проблему, особливо при харчуванні імпульсних навантажень. В результаті для живлення потужних радіолокаційних станцій доводиться вводити восьмикратний запас по потужності. І в цьому випадку система гармонійного компаундирования дозволяє вирішити цю проблему. По-перше, потужність гармонійної обмотки прямо пропорційна величині і коефіцієнту потужності навантаження і використовує енергію, яка йде в генераторі на втрати.