3.15. Динамическая устойчивость явнополюсного генератора при учете электромагнитных процессов

Для машины с явновыраженными полюсами, т. е. с неодинаковыми и, расчет усложняется. Затруднение заключается в том, что вследствие неравенстваимашину нельзя представить в виде эквивалентной схемы замещения. Обычно поступают следующим образом: вместо действительной машины для определения токов и мощности рассматривают фиктивную машину с одинаковыми индуктивными сопротивлениями в продольной и поперечной осях. Причем сопротивление и ЭДС берутся такими, чтобы активные и реактивные мощности машины при одном и том же напряжении на ее выводахи углеполучились бы такими же, как и у действительной машины. Эти условия удовлетворяются, если взять сопротивление равным сопротивлению. Электродвижущая сила такой фиктивной машины будет представлена вектором, который всегда совпадает с направлением вектора. Таким образом, введя фиктивную ЭДСможно заменить машину с явновыраженными полюсами эквивалентной машиной си составить эквивалентную схему замещения с сопротивлениеми ЭДС(рис. 3.26).

Для такой схемы можно определить собственные и взаимные проводимости и зависимость между токами и напряжениями точно так же, как это было сделано для неявнополюсной машины:

;

;

;

;

;

. (3.54)

Рис.3.26.Явнополюсная машина: а– Схема системы; б – векторная диаграмма

Дополнительно для определения изменения ЭДС во времени необходимо найти в зависимости оти. Из векторной диаграммы имеем

,

,

откуда

(3.55)

Ход расчета динамической устойчивости для машин с явновыраженными полюсами сводится к следующему:

1. В нормальном режиме работы определяют значение мощности генератора и угла, продольной составляющей ЭДС за переходным индуктивным сопротивлением, ЭДСи соответствующее ей напряжение на выводах возбудителя.

2. Определяют собственные и взаимные проводимости ветвей схемы замещения для аварийных условий (для явнополюсного генератора берется сопротивление ).

3. При наличии в схеме возбуждения режима форсировки строят кривые изменения напряжения на выводах возбудителя и соответствующих значений вынужденной ЭДС.

4. По уравнению (3.54) определяют значение фиктивной ЭДС для первого момента нарушения режима работы. Значенияиберут по данным расчета нормального режима:

.

5. По уравнению (3.55) определяют ЭДС

6. По уравнению (3.53) находят изменение продольной ЭДС за переходным индуктивным сопротивлением в течение рассматриваемого интервала времени

.

7. Определяют значение в начале следующего интервала времени

.

8. Определяют активную мощность, отдаваемую генератором в сеть

.

9. Находят избыток мощности

.

10. Определяют изменение угла за рассматриваемый интервал времени:

а) для первого интервала

;

б) для последующих интервалов (при наличии скачкообразного изменения электрической мощности генератора)

.

11. Находят угол в начале следующего интервала времени

.

Для нового интервала времени расчет повторяется, начиная с пункта 4. Данный алгоритм может быть реализован в виде программы для ЭВМ.