16)Начальный момент внезапного нарушения режима синхронной машины. Влияние демпферных обмоток.

Ответ: В синхронной машине с демпферными обмотками значения ЭДС и индуктивного сопротивления в начальный момент переходного процесса зависят от параметров этих обмоток. На рис. 3.8 изображена принципиальная схема синхронной машины, у которой на роторе, кроме обмотки возбуждения, расположены по одной демпферной обмотке в продольной и поперечной осях. Обмотка статора и обе обмотки ротора в его продольной ос и связаны между собой общим потоком взаимоиндукции которому соответствует реактивное сопротивление продольной реакции хad. Внезапное приращение потока в такой машине вызывает реакцию ротора – приращения потока обмотки возбуждения и потока продольной демпферной обмотки При этом баланс результирующих потокосцеплений должен сохраниться неизменным и соответствовать равенствам: - для обмотки возбуждения - для продольной демпферной обмотки где – начальный ток, наведенный в продольной демпферной обмотке и ее реактивность рассеяния. Из уравнений (3.32) и (3.33) следует, что т. е. чем меньше рассеяние обмотки, тем больше наведенный в ней ток и тем, соответственно, больше роль этой обмотки в создании ответной реакции ротора.

Если совместную реакцию обмотки возбуждения и демпферной обмотки в начальный момент переходного процесса заменить такой же реакцией от суммарного тока в одной эквивалентной обмотке продольной оси ротора реактивным сопротивлением рассеяния то С учетом (3.33)–(3.35) можно найти эквивалентное реактивное сопротивление рассеяния: которое определяется как сопротивление двух параллельных ветвей с сопротивлениями Следовательно, для получения сопротивления, которым характеризуется такая машина, в продольной оси при внезапном нарушении режима достаточно в (3.30) вместо ввести Сделав такую подстановку и произведя промежуточные преобразования, найдем продольное сверхпереходное сопротивление:

В поперечной оси ротора, где расположена только одна демпферная обмотка, можно найти поперечное сверхпереходное сопротивление:

ЭДС за сопротивлениями в начальный момент переходного процесса сохраняют свои значения неизменными и называются сверхпереходными ЭДС Значения этих ЭДС:

где – составляющие напряжения и тока до нарушения нормального режима работы машины. Таким образом, синхронную машину с демпферными обмотками в начальный момент переходного процесса характеризуют сверхпереходные сопротивления а также сверхпереходные ЭДС Приставкой «сверх» в названиях «сверхпереходные» подчеркивают влияние на переходный процесс демпферных обмоток машины. Принципиальную схему трех магнитосвязанных обмоток в продольной оси ротора (рис. 3.9, а) можно представить эквивалентной схемой замещения (рис. 3.9, б), аналогичной схеме замещения трехобмоточного трансформатора, в которой ЭДС соответствуют результирующим потокосцеплениям обмотки возбуждения и продольной демпферной обмотки. Упрощенная схема замещения машины с параметрами изображена на рис. 3.9, в. В поперечной оси ротора с параметрами схема замещения машины имеет такой же вид, как и для двухобмоточного трансформатора.

При чисто индуктивной цепи статора продольная и поперечная составляющие сверхпереходного процесса определяются выражениями: Полный сверхпереходный ток равен