3.8.4. Синхронизирующая мощность (синхронизирующий момент) и статическая перегружаемость синхронных машин

Выше установлено, что в определенных пределах значений угла нагрузки синхронная машина способна сохранять синхронный режим работы. Это обусловлено тем, что при отклонении угла (рис. 3.25,а) на некоторую величину возникает мощность , под воздействием которой устойчивое состояние работы восстанавливается. Мощность называют синхронизирующей. Этой мощности соответствует электромагнитный момент , который называют синхронизирующим. Коэффициент синхронизирующей мощности равен:

Зависимости коэффициентов синхронизирующей мощности неявнополюсной и явнополюсной машин показаны штриховыми линиями на рис. 3.25,а и 3.25,б. Положительный знак этих коэффициентов является одним из критериев устойчивости статического режима работы.

Статическая перегружаемость синхронной машины при характеризуется отношением амплитуды активной мощности к номинальной активной мощности Значение коэффициента статической перегружаемости должно быть не менее 1,6 1,7.

3.8.5. Работа синхронной машины при постоянной активной мощности и переменном возбуждении

Рассмотрим зависимость тока якоря от тока возбуждения при в случае параллельной работы машины с сетью бесконечной мощности ( ). Для определения этой зависимости воспользуемся упрощенной векторной диаграммой неявнополюсного синхронного генератора (рис. 3.26).

При активная составляющая тока якоря поэтому на векторной диаграмме острие этого вектора скользит по прямой АВ. Если полагать, что то и приведенная составляющая тока возбуждения создающая результирующий поток , также постоянна. Полный приведенный ток возбуждения

Рис. 3.26

При непрерывном изменении полного приведенного тока возбуждения , ток якоря и также меняются. При некотором значении величина тока минимальна, равна и При увеличении тока возбуждения (режим перевозбуждения) и уменьшении (режим недовозбуждения) ток возрастает, так как растет его реактивная составляющая.

Рис. 3.27

На рис. 3.27 представлен характер зависимостей при разных значениях Эти зависимости из-за своего вида называются - образными характеристиками. Нижняя соответствует причем - значение тока возбуждения при Правые части характеристик соответствуют перевозбужденной машине, левые части – недовозбужденной. Линия ОС является регулировочной характеристикой машины при Линия АВ представляет границу устойчивой работы, на которой

3.9. Элементы теории переходных процессов синхронных машин

При резких изменениях режима работы синхронной машины (подключение и отключение нагрузки, замыкание и размыкание электрических цепей обмоток, короткое замыкание и т.д.) возникают разнообразные переходные процессы. Переходные процессы в одной машине могут оказать большое влияние на другие машины, работающие в единой энергосистеме, и вызвать серьезные аварии с большими убытками.

Переходные процессы любого характера описываются дифференциальными уравнениями. Явнополюсные синхронные машины имеют магнитную и электрическую несимметрии, и дифференциальные уравнения имеют сложный вид. Наиболее интенсивные переходные процессы в синхронных машинах вызываются короткими замыканиями, которые происходят по разным причинам (повреждение и пробой изоляции, падение опор линий электропередачи, обрыв проводов и т.д.).

Короткие замыкания, которые возникают при работе электрических машин под напряжением, называются внезапными.