56. Гашение магнитного поля в синхронных машинах.

Гашение магнитного поля – развозбуждение. Сложность – большой запас магн. эн-и в обмотке. Принцип – переключ. обм. на доп. сопрот. или ЭДС(разрядн. ЭДС)

Требования к устройствам гашения поля(УГП): 1) время гашения tгаш должно быть возможно меньшим; 2)Напр. на выводах обм. возб.(ОВ) при гашении не должно превыш. напряжения, допустимого для изоляции этой обмотки

tгаш – время, за кот. ЭДС стат. спад. до велич. при кот. происх. естеств. погас. дуги переем. тока. ≈500/= 350В. Для надеж-ти приним.:Uдоп≤0,7Uисп (Uисп-испытанное напр. для дан. класса изол. ОВ)

В настоящее время распространены 2 способа:

1)разряд ОВ на пост. акт. сопротивление

При замык. ОВ на пост. R, напр-е на нем сниж. экспотенц-но. Норм. сост.: конт. 2 – замкн, конт. 1 – разомкнут. При режиме экстр. выключ: конт. 1 замык., а к. 2 – не размык → происх

перех. проц., и в конце ПП к.2 размыкается.

if=ifo∙, где Tгаш = Tfo∙– постоян. времени затух-я,r-разрядн. сопрот., rf-акт. сопр. ОВ . Наиб. велич. Ufm наступ в мом включ (t=0)

Ufm=Uf|o| = (r/rf)∙Ufo = k∙Ufo, чтобы ускор. проц. гаш.→увелич. раз. сопр(r), но, оно не должно выход. за пределы:r=Uдоп/ifo, обычно принимают r=(3÷5)rf/

Для ненасыщ. машины: , гдеIfo – ток возб-я, создающий Eqгаш=150В, при кот. гасн. дуга переменного тока.

Время гашения:

Минус данного способа – быстрое снижение скорости затухания тока цепи возбуждения, что удлиняет процесс

Из-за данного обстоятельства применяют нелин. автоматы гашения поля(реакторы, деионная(дугогасящая) решетка), они обеспеч. постоянство скор. сниж. тока → линейный з-н сниж тока

56.2

2) Дугогасящая решетка(ДГР)

, т.е. оно в раз меньше чем при гашении на пост. разр. сопротивление.

Дугогасящая решетка может быть включена параллельно ОВ или последовательно с ней. (соответственно рис а), б))

Из приведенных способов включения дугогасящей решетки предпочтительным

является второй. Его преимуществом является относительная простота выполнения

(меньше контактов), большая надёжность, отсутствие дополнительного сопротивления r'

Помимо того, если при параллельном включении решетки напряжение на обмотке

возбуждения практически равно напряжению на решетке при горении в ней дуги, то при

последовательном включении это напряжение меньше напряжения на решетке на

величину напряжения возбудителя.

57. Методика и алгоритм расчета несимметричных электромагнитных переходных процессов в электрических системах.

Основные положения метода симметричных составляющих.

1. Любую несимметричную систему токов можно разложить на три симметричные, называемые системами прямой, обратной и нулевой последовательностей. Симметричная система токов прямой последовательности (рис. 1.42, а) . Соотношения между фазными значениями устанавливаются с помощью оператора

С помошью оператора а можно выразить токи фаз В и С через ток фазы А:

Симметричная система токов обратной последовательности (рис. 1.42, б). При этом токи фаз В и С связаны с током фазы А следующим образом: Симметричная система токов нулевой последовательности (рис. 1.42, в) Из них выражаются токи:,,

2. В трёхфазной цепи в месте КЗ наряду с напряжениями прямой последовательности возникают напряжения обратной и нулевой последовательностей.

рис. 1.44. Тогда для участка 1: для 2 для 3

Из этих соотношений видно, что ток нулевой последовательности, определяемый по выражению, циркулирует только на участке 2. Для участков 1 и 2 можно записать след. Соотнощения: :, ,Где – ток в земле. Отсюда, Токи нулевой последовательности участка 2 :

Схема циркуляции токов. Рис1.41 2 допущения: 1)ток в земле составляет с током нулевой последовательности проводов замкнутый контур;2)в точке КЗ не один,а все три провода соединены с землей. Таким образом, для того чтобы получить физическую картину циркуляции токов

нулевой последовательности, необходимо в провода, соединяющие фазы А, В, С с землей,

включить источники напряжения нулевой последовательности так, как это указано на

рис. 1.46

57.1.3. В симметричных электрических системах токи и напряжения схем отдельных последовательностей могут рассматриваться независимо друг от друга и быть связаны между собой законами Ома и Кирхгофа.

4.Элементы трёхфазной сети для токов прямой, обратной и нулевой последовательностей имеют неодинаковые сопротивления. ЭДС генераторов симметричны, т.е. не содержат обратной и нулевой составляющих. Отсюда следует, что: а) в электрическихсистемах существуют только ЭДС прямой последовательности; б) токи обратной и нулевой последовательностей определяются только напряжениями в точке КЗ.

5. Между системами трёх симметричных составляющих всегда существует связь, задаваемая условиями короткого замыкания. Эта связь легко устанавливается путём перевода граничных условий короткого замыкания, заданных через действительные токи и напряжения, в условия, заданные через симметричные составляющие.

Параметры эл системы обратной и нулевой последовательности. Каждый элемент электрической системы характеризуется параметрами прямой, обратной и нулевой последовательностей. Все сопротивления элементов системы, которыми они представлялись в расчётах симметричного КЗ, являются сопротивлениями прямой последовательности. Для элементов, у которых отсутствует магнитная связь между фазами , сопротивления различных последовательностей равны между собой ( Z1=Z2=Z0) и не зависят от чередования фаз. Для элемента, магнитосвязанные цепи которого неподвижны относительно друг друга, сопротивления прямой и обратной последовательностей равны, так как взаимоиндукция между фазами такого элемента не изменяется при изменении порядка чередования фаз ( Z1=Z2).

Схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательности. Первым этапом расчёта любого несимметричного режима методом симметричных составляющих является составление схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей. Преобразуя эти схемы, находят суммарные сопротивления всех последовательностей, из схемы прямой последовательности определяют суммарную ЭДС. Схема прямой последовательности составляется так же, как для расчёта симметричного режима (например, трёхфазного КЗ). Схема обратной последовательности - ЭДС всех генерирующих ветвей принимаются равными нулю, а сопротивления прямой последовательности электрических машин заменяются сопротивлениями обратной последовательности. Схема нулевой последовательности существенно отличается от схем прямой и обратной, так как путь её токов отличается от пути, по которому циркулируют токи прямой и обратной последовательностей.

а-исходная схема

прямая последовательность

обратная последовательность