Стартовая >> Архив >> Эксплуатационные режимы электроэнергетических систем

Двухфазное короткое замыкание синхронной машины - Эксплуатационные режимы электроэнергетических систем

Оглавление
Эксплуатационные режимы электроэнергетических систем
Предисловие к пятому немецкому изданию
Системы составляющих
Эквивалентная схема для перехода из системы к системе
Размыкание в цепи трехфазного тока
Размыкание - трехфазная емкостная электрическая цепь
Влияние восстанавливающегося напряжения
Синхронные машины
Трехфазное короткое замыкание машины, работающей в режиме под нагрузкой
Двухфазное короткое замыкание синхронной машины
Процесс изменения апериодической составляющей синхронной машины
Влияние реактивных сопротивлений сети и реакторов
Влияние регулятора напряжения на процесс изменения во времени тока внезапного короткого замыкания
Нагрев и охлаждение проводников
Плавление вставок предохранителей
Возникновение высших гармонических
Формы кривых для электрических машин и выпрямителей
Искажение формы кривой, вносимое трансформаторами, реакторами и линиями
Высшие гармонические в трехфазных системах
Основные свойства электрической дуги
Отключение индуктивных цепей постоянного тока
Отключение переменного тока
Величины, единицы измерения, символы формул

Двухфазное короткое замыкание является одним из несимметричных аварийных эксплуатационных режимов. Аналитически такие режимы удобно исследовать методом симметричных составляющих. Аналогично тому, как в гл. 2 токи и напряжения трехфазной сети были разложены на три симметричные системы — прямой, обратной и нулевой последовательности,— токи и напряжения синхронной машины мы также представим в виде токов и напряжений прямой и обратной последовательности; токи и напряжения нулевой последовательности при двухфазном коротком замыкании отсутствуют.
Системе напряжений и токов прямой последовательности соответствует поле в расточке, вращающееся синхронно с ротором. Следовательно, для этой системы в неустановившемся режиме справедливы уравнения, полученные нами в главе 6. Системе напряжений и токов обратной последовательности соответствует поле в расточке, вращающееся с синхронной скоростью в направлении, противоположном направлению вращения ротора. Частота токов, наводимых этим полем в контурах ротора, равна удвоенной частоте сети.
Таким образом, речь идет о неустановившемся режиме, затухающем достаточно быстро; можно считать, что этот режим определяется в основном сверхпереходным реактивным сопротивлением (см. главу 6).
Рассмотрим для простоты случай, когда сверхпереходные реактивные сопротивления по продольной и поперечной осям примерно равны, что справедливо для турбогенераторов и явнополюсных машин с полной демпферной обмоткой. Реактивное сопротивление обратной последовательности в этом случае можно вычислять из соотношения

(14)
синхронная машина с нагрузкой Z в каждой фазе
На рис. 6, а схематически представлена синхронная машина с нагрузкой Z в каждой фазе.

Двухфазное короткое замыкание имеет место при замыкании рубильника Р. Эквивалентные схемы для симметричных составляющих токов и напряжений прямой и обратной последовательности представлены на рис. 6,б. Двухфазному короткому замыканию на рис. 6,б также соответствует замыкание рубильника Р. Отметим, что для системы прямой последовательности двухфазное короткое замыкание означает внезапное подключение генератора к эквивалентному сопротивлению, состоящему из соединенных параллельно сопротивлений х2 и z2. Таким образом, кривую изменения тока прямой последовательности можно рассчитать методами, используемыми при расчете токов, возникающих при подключении нагрузки к генератору. Затем можно вычислить ток обратной последовательности, исходя из распределения токов в соответствии с сопротивлениями х2, z1 и z2. После этого,
используя соотношения, приведенные в табл. 1 главы 2, можно определить процесс изменения тока в каждой фазе обмотки.
Формулы для расчета токов, возникающих при подключении генератора к сопротивлению, если генератор был предварительно нагружен, приведены в главе 8.
Предположим сначала, что сопротивление нагрузки z = ∞, т. е. двухфазное короткое замыкание имеет место в случае, когда машина до момента короткого замыкания работала в режиме холостого хода. С учетом этих упрощающих предпосылок согласно рис. 6,б получаем простое соотношение для токов прямой и обратной последовательности
(15)
Соответственно соотношение для напряжений
(16)
Схема замещения для данного случая упрощается; она представлена на рис. 6, в. Из этой схемы следует, что реактивное сопротивление обратной последовательности включено на зажимы машины в виде дополнительного реактивного сопротивления χυ. Оно суммируется с реактивными сопротивлениями самого генератора и увеличивает его постоянные времени, определяемые из уравнений (64), (101) и (102) главы 6. В этом случае машину, а также это дополнительное сопротивление можно рассматривать как эквивалентную машину, параметры которой соответственно изменены по сравнению с действительными. Начальные условия для расчета токов и напряжений при двухфазном коротком замыкании этой эквивалентной машины записываются с учетом исходного режима холостого хода:

После того как возникло двухфазное короткое замыкание (замкнут рубильник Р на рис. 6,в), для составляющих напряжения можно записать:



 
« Экономические предпосылки управления электропотреблением на уровне энергообъединения   Электрификация сельскохозяйственного производства »
электрические сети