1 Расчёт режима трехфазного короткого замыкания
1.1 Рассчитать по точной методике и построить зависимости от мгновенных значений тока статорной обмотки генератора Г1 и его отдельных составляющих (периодической, апериодической, вызванной действием АРВ и предшествующего режима) на интервале 0…0,2с при коротком замыкании в точке К1.
Определение параметров синхронного генератора [2] .
Таблица 4 – Паспортные данные турбогенератора ТГВ-500.
-
Название величины
Значение
Активная мощность, P (МВт)
500
Косинус угла φ, cosφ
0,85
Реактивная мощность, Q (Мвар)
310
Номинальное напряжение, Uном (кВ)
20
Номинальный ток, Iном (А)
17000
КПД, η %
98,83
Продольное сверхпереходное реактивное сопротивление, x''d*
0,243
Продольное переходное реактивное сопротивление, x'd*
0,373
Продольное синхронное реактивное сопротивление, xd*
2,413
Реактивное сопротивление рассеяния, x
*
0,218
Реактивное сопротивление обратной последовательности, x2
0,296
Реактивное сопротивление нулевой последовательности, x0
0,146
Собственная постоянная времени обмотки возбуждения,Td0
6,3
Постоянная времени затухания переходных токов статорной обмотки, T`d3 ,с
0,975
Постоянная времени затухания сверхпереходных токов статорной обмотки, T``d3 ,с
0,122
Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., Ta3 ,с
0,468
Ток в номинальном режиме, Ifном, А
5120
Напряжение в номинальном режиме, Ufном, В
444
Ток холостого хода, Ifхх, А
1605
На рисунке 2 представим схему замещения турбогенератора по продольной и поперечной осям.
Рисунок 2. Схемы замещения статорных
обмоток по продольной и поперечной оси.
Индуктивное сопротивление продольной реакции статора:
(1)
Получаем:
Для
турбогенераторов
;
Индуктивное сопротивление поперечной реакции статора:
Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения (определяется при замкнутой накоротко цепи ОВ):
(2)
Индуктивное сопротивление рассеяния продольной успокоительной (демпферной) обмотки;
(3)
Итак,
Сверхпереходное сопротивление поперечной демпферной обмотки:
Индуктивное сопротивление рассеяния поперечной демпферной обмотки:
(4)
С
опротивление
обмотки возбуждения при разомкнутой
статорной:
(5)
Активное сопротивление обмотки возбуждения:
(6)
Определим индуктивные сопротивления обмотки возбуждения и успокоительной обмотки при замкнутой накоротко цепи статорной обмотки:
.
(7)
.
(8)
.
(9)
Произведём расчёт по формулам (7), (8) и (9):
Постоянные времени соответственно обмотки возбуждения и продольной ускорительной обмотки, определенные при замкнутых накоротко статорных обмотках:
(10)
Определим постоянную времени продольной
успокоительной обмотки при закороченной
статорной. Согласно [2]
=0,975,
=0,122.
(11)
Активное сопротивление продольной успокоительной обмотки:
(12)
Произведем расчет:
В расчетах принимаем, что
.
Анализ предшествующего режима.
Этот режим представим в виде суммы трех независимых режимов:
– предшествующего режима;
– аварийного режима;
– режима регулирования возбуждения.
Проанализируем предшествующий режим.
На рисунке 3 построим векторную диаграмму токов и напряжений в предшествующем режиме.
Рисунок 3. Векторная диаграмма токов и
напряжений в предшествующем режиме.
Здесь: U0 – изображающий
вектор напряжений фаз СГ;
–
угол между поперечной осью q
и U0; i0
– изображающий вектор трёхфазной
системы токов фаз СГ;
-
угол между векторами u0
и i0; id0,iq0
– мгновенные значения токов обмоток
преобразованного СГ; Ud0,Uq0
– мгновенные значения напряжений
обмоток преобразованного СГ; еq0
– наведённая ЭДС
Определим угол φ0:
«-», т.к. отстающий cosφ.
При этом расчет будем вести в относительных единицах, т.е.:
Расчет проводим согласно [1]:
(13)
Отсюда:
Определяем мгновенные значения токов обмоток id0, iq0 и напряжений ud0, uq0; а также ЭДС преобразованного синхронного генератора eq0.
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
Рассчитываем:
