книги из ГПНТБ / Страхов С.В. Переходные процессы в электрических цепях, содержащих машины переменного тока, 1960. - 247 c

Пользуясь формулой для переходного реактивного со­ противления

можно вычислить реактивное сопротивление рассеяния об­ мотки возбуждения ротора x*fsl = 0,188 и по нему найти ее

индуктивность L*,:

Момент инерции, называемый иначе постоянной инерции / синхронных генераторов обычно задается в секундах. В нашем случае /= 1 6 сек. Покажем, как при таком задании / выразить правую часть (2-185) в относительных едини­ цах при выбранных выше базисных условиях. Так как / в системе МКС выражается в кГм-сек2 (или кет-сек3), Т —

160

рад. Отнесем к базисным условиям номинальное напряже­ ние на зажимах обмотки возбуждения:

Определим «ц. Генератор МГ-15-1000, установленный

на динамической модели, должен имитировать генератор Волжской ГЭС, у которого Тр1 =5,65 сек. Увеличение по­

стоянной времени обмотки возбуждения при разомкнутых других обмотках с 2,05 до 5,66 сек при неизменной и ранее найденной ее индуктивности L*t достигается уменьше­

нием ее сопротивления, так что

откуда

rfl = ItL rf = '^ - 5 1,60 = 0,582 ом.

Найдем kf = -^S-

Согласно (2-179) запишем г*,, относя его, как и все другие сопротивления, к стороне обмотки высшего напря­ жения трансформатора, т. е. к 380 в:

Тогда

УolU ' 0,034'-1,85 = 0,001202.

Теперь перепишем систему уравнений (2-186), (2-187), (2-183) и (2-185), подставив все их коэффициенты в числах;

Поскольку исследуемый процесс АПВС осциллографировался на динамической модели МЭИ, то для сравнения результатов расчета (т. е. решения полученной системы дифференциальных уравнений на интеграторе и экспери­ мента) еще ряд данных нужно взять из осциллограммы. Из нее (рис. 2-20) видно, что сначала (левее точки А) син­ хронный генератор работал параллельно с системой. Дан­ ные этого режима применительно к генератору-модели при­ ведены в левой части осциллограммы рис. 2-20. В частно­ сти, скорость ротора была равна синхронной (п=100%), и

■стало быть, статор генератора также оказался отключен­ ным от сети с одновременным отключением автомата гаше­

ния поля (АГП), в результате чего примерно через 2 сек t

напряжение на зажимах статора и ток возбуждения стали равны нулю.

Одновременно с этим началось закрытие направляюще­ го аппарата гидротурбины, которое закончилось примерно через 5 сек. В результате этого синхронный генератор вы­ шел из синхронизма, и -скорость вращения п его ротора ста­ ла возрастать. Она достигла максимума (хмакс = — 18 %) примерно через 4 сек после отключения статора, после чего начала убывать вследствие наличия потерь на трение и того, что направляющий аппарат гидротурбины оказался закры­ тым. Когда направляющий аппарат был полностью закрыт, ротор генератора продолжал вращаться по инерции, а ско­ рость вращения его продолжала уменьшаться. Спустя при­ мерно 15,7 сек после отключения статора было осуществле­ но автоматическое повторное включение (АПВ) линии элек­ тропередачи, а значит, и статора генератора (точка В), и начался процесс самосинхронизации. В точке В, принимая ее за начало отсчета времени (^=0), имеем следующие на­ чальные условия: Si(0) = —3,4%, что соответствует <в* (0) =

= —1,034. При t = 0 угол между э.д. с., наводимой потоком возбуждения в статоре генератора СГ1, и напряжением на

перечным осям q1и q2, то этот угол будет равен углу между

Так как фазные токи /1а(0) = ilb(0) = /1с(0) = 0, то со­ ответственно Сы(0) = /*?(0) = 0, а также J*f(0) — 0.

Из осциллограммы далее видно, что весь процесс само­ синхронизации можно разделить на три этапа. Для перво­ го этапа — от момента включения статора до момента на­ чала открытия направляющего аппарата (от точки В до точки С) момент гидротурбины Т*{ отрицателен, что объ­

ясняется трением лопастей гидротурбины о воду, остающу­ юся там и при полном закрытии ее направляющего аппара­ та. По данным, полученным на динамической модели МЭИ,

164

дифференциальных уравнений с суммарным порядком, не превышающим шести.

Рассматриваемая задача—-уравнения (2-151) — (2-196) — имеет суммарный порядок уравнений, равный пяти. Учет же статической нагрузки повысил бы его до семи и инте­ гратором МН-2 нельзя было бы воспользоваться. Поэтому мы рассматриваем процесс самосинхронизации в отсутст*

166

быстрозатухающие колебания различить трудно, что объяс­ няется масштабом времени, в котором снята осциллограм­

ма (рис. 2-20).

Отметим, что аналитически уравнения (2-192) — (2-195)

ми дифференциальными уравнениями с постоянными коэФ->

На протяжении второй, третьей и четвертой десятой долей секунды сох считалась также постоянной и равной соот­

ветственно 1,032, 1,030 и 1,02795. Результаты аналитиче­

168

линия) и на искрограмме (оплошная линия), располагают­ ся близко'одна к другой.

Подчеркнем, что при медленных изменениях скорости вращения метод расчета, принятый выше и заключающий­ ся в том, что на отдельных промежутках времени скорость считается постоянной, дает хорошее совпадение с точным

ренциальных уравнений, т. е. вести расчет только переход­ ных электромагнитных процессов. По найденным токам из уравнения движения, проще всего графическим интегриро­ ванием или аналитически, определяется угловая скорость.

s

169