Лекции / Лекция 22 Несимметричные режимы работы СГ

Поле, сцеплённое с обмоткой возбуждения, индуктирует в обмотке свободной фазы (не участвующей в коротком замыкании) ЭДС, равную той, которая уравновешивает падение напряжения от тока короткого замыкания. Падение напряжения в свободной фазе от полей рассеяния обмотки якорясоставляет

Для напряжений замкнутых фаз и линейного напряжения Uab на основании уравнений(6.3) и(6.20)можнополучить выражения:

Uab Ua Ub j3IZ .

Векторные диаграммы для этого случая изображены на рис. 6.4.

0

0

0

Рис. 6.4. Диаграмма напряжений двухфазного к.з. фаз b-с

Тогда выделение X2 можно произвести следующим образом: ЭДС индуктируемая обратно-синхронным полем в свободной фазе,

опережает на 1 периода сопряженную ЭДС индуктируемую этим же

4

полем в короткозамкнутых фазах (рис. 6.5). Если сопротивлением r2

можно пренебречь, то ток обратной последовательности Iк2 должен

отставать от этой ЭДС на 1 периода. Ваттметр, включенный так, что

4

его обмотка напряжения присоединена между точкой короткого замыкания и свободной фазой, а обмотка тока введена в цепь короткого замыкания (см. рис. 6.6), должен бы дать показание

P Uк2Iк2 ;

но при наличии заметного активного сопротивления r2 угол сдвига

между ЭДС и током в цепи короткого замыкания меньше, чем ¼ периода, причем

Sin X2 ;

Z2

поэтому и показание ваттметра будет меньше

P Uк2Iк2Cos 90 Uк2Iк2Sin Uк2Iк2 X2 ; Z2

отсюда следует, что

X2 =UIкк22 Uк2PIк2 Iк22P3 ;

Рис. 6.6. Схема для измерения X2 при

Рис. 6.5. Диаграмма ЭДС и

двухфазном к.з.

тока двухфазного к.з.

Заодно можно определить и активное сопротивление:

что, впрочем, не отличается точностью, поскольку под корнем стоит разность двух близких величин.

В процессе опыта необходимо контролировать формы кривых тока короткого замыкания и напряжения Uк2 ; если они значительно

отличаются от синусоидальной, то следует все операции производить над основными гармоническими, выделенными из реальных кривых применяемыми для этого способами. Чем совершеннее средства успокоения машины, тем ближе все кривые к синусоидальной форме и тем меньше расхождение между значениями параметров, получаемыми различными методами.

Все эти рассуждения справедливы для ненасыщенного состояния машины, т. к. ЭДС предполагались взятыми по продолжению прямолинейной части х. х. х.; между тем в опыте измеряется реальное напряжение на свободной фазе Uк2, подверженное влиянию насыщения.

Поэтому следовало бы для подсчетов X2 при номинальном значении тока обратной последовательности доводить характеристику данного короткого замыкания до значения тока Iк2 Iн3 , но это невозмож-

но; остается проводить вычисления X2 для ряда значений тока Iк2 в

пределах опыта и откладывать результаты в зависимости от опыта.

Двухфазное короткое замыкание на нейтраль. В случае замы-

кания фаз b и c на нейтраль имеем

Разделим теперь уравнения (6.1) соответственно на Z1, Z2, Z0

и сложим их. При этом с учетом первого уравнения системы (6.2) при Ia 0 получим:

откуда

Теперь из уравнений системы (6.1) на основании (6.24) находим:

Z1Z2 Z2Z0 Z0Z1

Из (6.25) видно, что токи I2 и I0 направлены встречно току I1 ,

при этом

I1 I2 I0 0 .

Для токов короткого замыкания в фазах b и c, согласно выражениям (6.2) и (6.25) имеем:

В дальнейшем нам потребуется значение напряжения фазы «a», для которого на основании выражений (6.3), (6.24) и (6.26) получим:

Ua 3U1 3U0 I0ПZ0.

Векторные диаграммы токов и напряжений для этого случая при условии

Z1 jX1, Z2 jX2 , Z0 jX0

изображены на рис. 6.7.

Рис. 6.7. Диаграмма напряжений двухфазного к.з. фаз b-с на нейтраль