20. Определение остаточного напряжения
Остаточное напряжение в той или иной точке схемы в установившемся режиме определяют как падение напряжения от протекания установившегося тока КЗ на сопротивлении от точки КЗ до точки, в которой определяется эта величина. Например, для схемы Рис. 19:
Хр, Хл – соответственно индуктивные сопротивления реактора LR и кабельной линии W.
Рис. 19
21. Установившийся режим 3-х фазного кз
Он наступает после исчезновения наведенных в момент КЗ свободных токов, т.е. практически спустя нескольких сек. (3-5 сек) после возникновения КЗ. Для генераторов с АРВ (автоматическим регулированием возбуждения) этот режим дополнительно характеризуется большими токами возбуждения, по сравнению с токами возбуждения при предшествующем нормальном режиме. В современных энергосистемах установившийся режим маловероятен. Тем не менее, рассмотрение этого режима обусловлено практической необходимостью выяснения пределов изменения отдельных величин.
Если генераторы не снабжены АРВ, то установившийся ток в месте КЗ является наименьшим током при данном аварийном режиме. При наличии АРВ на генераторах возможны условия, при которых установившийся ток КЗ превышает токи в предыдущие моменты процесса КЗ и даже начальный ток КЗ.
22. Основные характеристики синхронной машины (см) в установившемся режиме 3-х фазного кз
Основными характеристиками и параметрами СМ, определяющими ее поведение при симметричном установившемся режиме, являются:
1) характеристика холостого хода (х.х.) СМ
-
ЭДС СМ в установившемся режиме КЗ в
о.е.;
-
ток возбуждения СМ в о.е.
2) характеристика КЗ (х.к.з.) СМ
,
где
-
установившийся
ток 3-х фазного КЗ на выводах СМ.
3) синхронные ненасыщенные реактивности по продольной оси статора Хd и по поперечной оси Хq;
4) реактивность рассеяния статора - Хs;
5)
предельное значение тока возбуждения
–
(или
“потолок” возбуждения).
Теперь более подробно о каждой характеристике.
1) Характеристика х.х. – задается заводом изготовителем для каждой синхронной машины, ее координаты выражены в относительных единицах. За единицу ЭДС принимают номинальное напряжение генератора при холостом ходе, а за единицу тока возбуждения его величину, при которой напряжение холостого хода СМ равно номинальному.
Рис.
20
Для ненасыщенной машины связь между ЭДС и током возбуждения можно представить прямой, проходящей через начало координат и точку с координатами (1,с) (прямая 2) и выразить зависимостью
где
с – коэффициент пропорциональности,
численно равный относительной ЭДС
ненасыщенного генератора при относительном
токе возбуждения равным 1.
Для ТГ – с=1,2; а для
ГГ – с=1,06
При спрямлении характеристики х.х. прямой 1, проходящей через начало координат и точку с координатами (1,1) имеем:
При спрямлении характеристики х.х. прямой 2 -
2) характеристика КЗ (х.к.з.). Имеет вид (Рис. 21). Величина Кс определяет координту точки F.
Рис. 21
Кс – отношение короткого замыкания, величина равная относительному установившемуся току при 3-х фазном КЗ на выводах генератора при относительном токе возбуждения равном 1, т.е.
(при
относительном токе возбуждения равном
1).
В качестве средних величин можно принимать для
- ТГ – Кс =0,7;
- ГГ – Кс =1,1.
Поскольку х.к.з. является прямой, проходящей через начало координат, то установившийся ток генератора при 3-х фазном КЗ на его выводах при произвольном относительном токе возбуждения будет:
(22.1)
(22.2)
– в именованных единицах.
Из
частного случая, когда
из выражения (20.1) имеем, что необходимый
для этого
3) При КЗ на выводах генератора, его ЭДС будет
т.е X*d может быть определено через Kc.
4) С другой стороны синхронная ненасыщенная реактивность по продольной оси будет
,
где Х*s
– сопротивление рассеяния обмотки
статора. Эта величина зависит от
конструкции машины и для типовых
турбогенераторов
= 0,1-0,15, а для гидрогенераторов –
=0,15-0,25;
- X*ad – сопротивление продольной реакции статора.
5) Для машин, снабженных АРВ, характерным параметром является предельное возбуждение (это наибольшее значение тока возбуждения при форсировке). Величина предельного тока возбуждения I*fпр зависит от системы возбуждения и ее параметров, а также от типа генератора. У современных крупных синхронных генераторов относительный предельный ток возбуждения находится в пределах I*fпр= 3 – 5.