4.Розрахунок параметрів схеми заміщення синхронної машини по паспортних даних

Відповідно до потужності генератора та номінальної напруги ЛЕП обираємо трансформатор ТДЦ- ТДЦ-125000/330 з параметрами:

Приведемо опори схеми до базисних умов. За базисну потужність приймемо значення потужності генератора:

Індуктивний опір трансформатора:

Довжина ЛЕП:

Індуктивний опір ЛЕП:

Знайдемо зовнішній опір по формулі:

5.Визначення параметрів схеми заміщення сг

Опір розсіювання обмотки статора:

Опір взаємоіндукції по осі d:

Стала часу демпферних контурів з урахуванням впливу обмотки збудження і розімкнутому статорі:

Індуктивний опір обмотки збудження:

Індуктивний опір демпферної обмотки по осі d:

Активний опір обмотки збудження:

Активний опір демпферної обмотки по повздовжній осі:

Індуктивний опір демпферної обмотки по повздовжній осі з урахуванням:

Активний опір демпферної обмотки по повздовжній осі:

Надперехідна стала часу демпферної обмотки по осі q при розімкнутому статорі:

Уточнимо опір електричної передачі з урахуванням зовнішнього опору зв’язку генератора з шинами нескінченної потужності:

Уточнимо сталі часу з урахуванням зовнішнього опру зв’язку генератора з шинами нескінченної потужності:

6.Розрахунок та побудова моментів та потужностей сг у асинхронному режимі

Побудуємо залежність асинхронної потужності від ковзання, для чого знайдемо складові цієї потужності від кожної обмотки.

Оскільки генератор працює на шини нескінченної потужності, то U=1

Знайдемо потужності від обмоток СГ:

Таким чином середнє значення асинхронного моменту синхронної машини, яка має три обмотки на роторі:

Побудуємо графічні залежності. Нанесемо на графік характеристику регульованої турбіни з коефіцієнтом статизму 1.5%

Графік 1. Залежність активної потужності від ковзання

Виходячи з побудованих залежностей визначимо графічно усталене ковзання:

Побудуємо залежності асинхронної потужності від кута :

Графік 2. Залежність активної асинхронної потужності від кута

Потужність синхронної машини, яка обумовлена нерівністю опорів X_dX_q, яка називається реакційною:

Графік 3. Залежність реакційної потужності від кута

Побудуємо залежності реактивної асинхронної потужності від кута :

Графік 4. Залежність потужності намагнічування від кута

Графік 5. Залежність реактивної асинхронної потужності від кута

7.Розрахунок напруги сг у асинхронному режимі

Згідно з заступною схемою досліджуваної енергосистеми, напруга генератора визначається перетоком активної і реактивної потужностей по зовнішньому опору. При цьому необхідно враховувати напрям перетоків потужностей.

Графік 6. Залежність активної і реактивної асинхронних потужностей від кута

Графік 7. Залежність напруги на шинах СГ від кута

Висновок

Перехід синхронного генератора в асинхронний режим можливий при втраті збудження, порушенні динамічної стійкості після різкого збурення або при порушенні статичної стійкості перевантаженого генератора при невеликому збуренні. В другому і третьому випадках генератори залишаються зі збудженням і видають пульсуючу синхронну потужність,в той час як генератор без збудження працює як асинхронна машина,генеруючи чи споживаючи активну і споживаючи реактивну потужність.

В курсовій роботі мені довелося розрахувати асинхронний режим синхронного генератора, який працює без збудження. Зменшення струму збудження до нуля приводить до зменшення гальмівного електромагнітного моменту (електричної потужності Р_е). Так як він становиться менше моменту турбіни, то за рахунок збиткового обертаючого моменту ротор почне прискорюватись.

Згідно до розрахунків були побудовані характеристики потужності в залежності від ковзання та кута δ₀і характеристики залежності напруги на шинах генераторної напруги від кута δ₀.

Принцип роботи синхронного генератора в асинхронному режимі без збудження відповідає роботі звичайного асинхронного двигуна. Відрізняються лише параметри магнітопроводів і струмоведучих частин. В зв’язку з цим необхідні дослідження асинхронних характеристик синхронних машин з точки зору можливості їх роботи в несинхронних режимах.

При переході турбогенератора в асинхронний режим значно збільшується струм статора, за рахунок збільшення його реактивної складової, яка споживається з мережі. При цьому Г також споживає значну реактивну потужність.

Збільшення споживання реактивної потужності супроводжується значним зниженням напруги на виводах генератора і шинах електричної станції.