2.2 Порядок побудови векторної діаграми нормального попереднього режиму, визначення його параметрів.

Розглядається порядок побудови векторної діаграми синхронного генератора. Вихідними даними являються індуктивні опори синхронної машини та зовнішньої мережі, виражені у відносних одиницях при номінальних умовах машини та задані для турбогенераторів у таблиці 1 вихідних даних та параметри нормального попереднього режиму. Напруга на виводах генератора та струм у фазах статора у цьому режимі дорівнюють значенням, наведеним у таблиці 1, а cosφ = cosφ_ном .

У векторній діаграмі усі величини виражаються у відносних одиницях при номінальних умовах. Масштаб для U _Г|0| , I _|0| приймається рівним: 1 в.о. = 100 мм. Активними опорами обмоток статора нехтують.

Спочатку будують векори U _Г|0| , I _{|0| ,} направляючи вектор I _|0| у горизонтальному напрямку, як показано на Рис. ДБ. 1. Вектор U _Г|0 випереджає вектор I _|0| на кут φ. З кінця вектора U _Г|0| опускають перпендикуляр на напрямок вектора I _|0| , подовжують перпендикуляр у зворотному напрямку і з кінця вектора U _Г|0| відкладають поздовж перпендикуляра у масштабі вектор jI _|0| x _d. Сполучають початок вектора U _Г|0| з кінцем вектора jI _|0| x_d, у результаті отримують додатний напрямок осі q ротора і вектор синхронної ЕРС

E_q|0| = U _Г|0| + jI _|0| x_d.

Будують поздовжню вісь d, її додатний напрямок випереджає додатний напрямок осі q на кут 90 градусів. Від кінця вектора U _Г|0| відкладають поздовж перпендикуляра на напрямок вектора стуму I _|0| вектор - jI _|0| x _с, сполучають початок вектора U _Г|0| з кінцем вектора -jI _|0| x_с, у результаті отримують вектор ЕРС системи E_{c |0|} . Опускають перпендикуляри з кінців

Рис. ДБ. 1. Векторна діаграма синхронного турбогенератора у попередньому нормальному режимі роботи.

векторів E_{c |0|} та I _|0| на осі d і q і отримують їх проекції E_{cd |0|} ; E_{cq |0|} ; І_{d |0|} ; І_{q |0|}, які дають змогу побудувати вектори E''_q0| ; E''_{d |0|} ; E^'_{q |0|} :

E''_q0| = E_{cq |0|} +j І_{d |0|} x”_dΣ;

E''_{d |0|} = E_{cd |0|} + jI_{q(0 )} x^”_qΣ ;

E^'_{q |0|} = E_{cq |0|} +j І_{d |0|} x’_dΣ. .

Тут:

x”_dΣ = x”_d + x_c ,

x^”_qΣ = x^”_q + x_c,

x’_dΣ = x’_d + x_c .

Із векторної діаграми вимірами з урахуванням масштабів можуть бути визначені параметри нормального попереднього режиму: E_{q |0|} ; E^'' _|0| ; E_{c |0|} ; ξ _|0| ; φ^' _|0| ; δ _{|0| ,} ; E_{cq |0|} ; E_{cd |0|} ; І_{d |0|} ; І_{q |0|} ; E''_q0| ; E''_{d |0|} ; E^'_{q |0|}. Але такий спосіб слід використати для контролю, віддавши перевагу аналітичному способу. Параметри режиму можна розрахувати у наступній послідовності з урахуванням співвідношень, які слідують із векторної діаграми.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Усі ЕРС та струми виражені у відносних одиницях при базисних напрузі та струмі, що дорівнюють номінальній напрузі та номінальному струму обмотки статора генератора, але знак відносної величини для простоти опущений. Для струму збудження він вводиться, оскільки струм збудження у відносних одиницях при базисному струмі, що дорівнює струму збудження холостого ходу (відносне значення синхронної ЕРС розраховано вище), а у взаємній системі відносних одиниць, що використовується у рівняннях Парка – Горева

.

Оскільки в усталеному режимі ковзання дорівнює нулю, то в демпферних контурах ЕРС і струми також дорівнюють нулю, тобто ; .