同步发电机突然三相短路分析.ppt

第七章同步发电机突然三相短路分析第一节同步发电机突然三相短路的物理过程及短路电流的近似分忻一、空载情况下三相短路的电流波形波形的变化规律及波形分解：
定子：三相短路中均有直流，短路电流中的直流分量，三相的大小不等，但衰减规律相同。交流分量幅值是逐渐衰减今按指数衰减规律分析．可知交流分量包含有按两个时间常数衰减的分量，一般将时间常数小的称为Td’’，大的称为Td’。交流分量最终衰减至稳态短路电流。
转子：二、定子短路电流和转子回路电流分量的分祈假设：
1)在暂态过程期间同步发电机保持同步转速，即只考虑电磁暂态过程，而不计机械暂态过程；
2)发生短路后励磁电压始终保持不变，即不考虑短路后发电机端电压降低引起的强行励磁(第四节除外)；
3)短路发生在发电机的出线端口。如果短路发生在出线端外，可以把外电路的阻抗看作定子组电阻和漏抗的一部分，故短路后的物理过程和出线端口短路是完全一样的。
为了简明起见，仍讨论空载情况下突然短路的情形〔二)励磁回路电流分量(三)阻尼回路电流分量三、短路电流基频交流分量的初始和稳态有效值(二)初始值基频交流分量初始值的分析比较复杂，为简明起见先不计阻尼回路的作用四、短路电流的近似表达式五、负载下短路后的短路电流基频交流分量初始值.(一)不计阻尼回路时基频交流分量初始值I’..第二节同步发电机的基本方程、参数及等值电路一、同步发电机的基本方程和坐标转换〔一)发电机回路电压方程和磁链方程.下面分别讨论这些电感系数2．定于各相绕组间的互感系教3、转子各绕组的自感系数5．定于绕组与转子绕组间的互感系数..1．磁链方程的坐标变换..2．电压平衡方程的变换.二、同步发电机稳态运行方程、相量图和等值电路...三、基本方程的拉氏运算形式和运算电抗..第三节应用同步发电机基本方程(拉氏运算形式)
分析突然三相短路电流......二、计及阻尼绕组时纳短路电流......(五)次暂态电动势在本节中、运用发电机的基本方程分析了发电机突然短路的情形。在分析过程中对于绕组的电阻作了某些近似的处理。现对这两节分析的结果归纳如下几点：
(1)同步发电机在三相突然短路后．短路电流中除了基频交流分量外，还有直流分量(严格说是一个频率很低的分量)和两倍基频交流分量(严格地说近似两倍基颜)。由于实际的电机总有阻尼绕组、故两倍基濒交流分量很小．可以忽略不计。因此，这与第一节的近似分析是一致的。
(2)短路电流基颇交流分量初始幅值很大(在例题中是额定电流的3—4倍)，经过衰减而到稳态值。基频交流分量的初始值是由次暂态电动势和次暂态电抗或暂态电动势和暂态电抗决定的。次暂态电动势或暂态电动势虽然是虚构电动势(无法测得)但是由于它正比于转子绕组的磁链，在突然短路前后〔实际上，对于定子方面的其它突然扰动，如负荷突然变化等也都如此)保持不变，因而可以用它在正常远行时的值来计算短路后瞬时的基频交流电流。
短路电流稳态值总是由空载电动势稳态值和Xd决定(3)直流分量(包括两倍基领交流分量)的衰减规律主要取决于定子电阻和定子的等值电抗(介于X‘’d和X‘’q及X‘d和X’q间的某平均值),基频交流分量的衰减规律和转子绕组中直流分量的衰减规律是一致的、后者取决于转子绕组的等值回路。对于无阻尼绕组电机，只有励磁绕组中有直流自由分量．它的衰减主要取决于rf和定子绕组短路情况下励磁绕组的等值电抗。对于有阻尼绕组电机。在d铀方向有f和D绕组，它们中的直流自由分量衰减规律由这两个耦合绕组的等值电路决定，都含有一个衰减快的分量和一个衰减慢的分量。在q轴方向只有Q绕组，其中直流自由分量只有一个时间常数，其值取决于rq和定子绕组短路时Q绕组的等值电抗。在确定id中直流自由分量两个衰减分量的大小时，采取了这样的假定。即当衰减快的分量快衰减至零时，有阻尼绕组电机相当于无阻尼绕组电机.
(4)根据第—章的冲击电流和最大有效值电流的定义。对于发电机的短路电流。若忽略二倍基频交流分量。并假设在空载下短路，其冲击电流和最大有效值电流的公式可分别由式(1-28)和式(1—30)修改而得：第四节自动调节励磁装置对短路电流的影响....