Установившийся режим короткого замыкания – это та стадия переходного процесса, когда затухли все возникшие в начальный момент времени свободные токи и полностью закончился подъем возбуждения от действия системы АРВ.
Расчет установившихся режимов короткого замыкания ничем не отличается от расчета установившихся нагрузочных режимов, однако он сопровождается большими токами.
Основными характеристиками и параметрами машины в установившемся режиме короткого замыкания являются:
1) характеристики холостого хода и короткого замыкания;
2) синхронное индуктивное сопротивление;
3) предельное (потолочное) возбуждение;
4) векторная диаграмма.
Приведем основные условные обозначения индексов параметров электрических машин:
− a – статор;
− d , q – продольная и поперечная оси ротора;
− σ – рассеивание;
− δ – воздушный зазор;
− f – обмотка возбуждения;
− 1 d , 1 q – демпферные обмотки по продольной и поперечной оси (успокоительные обмотки, например, беличья клетка);
− ′ − начальный момент без демпферной обмотки;
− ″ − начальный момент с демпферной обмоткой.
Пример: 
– сопротивление рассеивания второй демпферной обмотки по продольной оси.
Рассмотрим каждую характеристику отдельно.
Характеристики холостого хода (Х.Х.) и короткого замыкания (К.З.).
Если машина работает на холостом ходу при номинальном напряжении, то она имеет единичное возбуждение. Для иллюстрации этого рассмотрим зависимость ЭДС от тока возбуждения 
.
|
наблюдается изгиб кривой тока при ХХ. При спрямлении характеристики можно принять 
.
Синхронное индуктивное сопротивление определяется для продольной и поперечной оси электрической машины на основе схем замещения.
а) б)
Рис. 5.2. Схема замещения синхронной машины по осям:
а) продольной; б) поперечной
Из рисунка 5.2 видно, что синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси определяется как
, (5.1)
где 
− сопротивление по продольной оси;
− сопротивление рассеивания;
− сопротивление реакции статора по продольной оси.
Синхронное индуктивное сопротивление по поперечной оси определяется как
, (5.2)
где 
− сопротивление по поперечной оси;
− сопротивление рассеивания;
− сопротивление реакции статора по поперечной оси.
Для явнополюсной синхронной машины (гидрогенератор, тихоходный синхронный двигатель) соотношение синхронных индуктивных сопротивлений по продольной и поперечной осям выглядит следующим образом:
. (5.3)
Для неявнополюсной машины (турбогенератор, турбодвигатель):
(5.4)
Максимальная мощность двухполюсных генераторов – 1,2 ГВт, максимальная скорость вращения при этом – 3000 об/мин.
С другой стороны, синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси:
где 
.
Для турбогенераторов: 
.
Для гидрогенераторов: 
.
Учет явнополюсности при расчете токов короткого замыкания в установившемся режиме уточняет расчет не более чем на 3 % и при практических расчетах явнополюсность не учитывается.
Предельное (потолочное) возбуждение определяется типом возбудителя и термической стойкостью обмотки возбуждения.
В расчете предельное возбуждение учитывается при расчетах с АРВ.
При спрямлении характеристики холостого хода в относительных единицах:
. Обычно 
.
Векторная диаграмма дана на рисунке 5.4 для турбогенератора при 
, для схемы замещения – на рисунке 5.3.
Рис. 5.3. Схема замещения турбогенератора по продольной оси
Рис. 5.4. Векторная диаграмма турбогенератора
Из векторной диаграммы определяем фазную ЭДС по поперечной оси
, (5.5)
где 
− номинальное фазное напряжение.
В относительных единицах 
.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 292.
