2. Обрыв двух фаз

При разрыве двух фаз (рис. 3.32) граничные условия, очевидно, будут:

I

Рис. 3.32

_LB = 0; (3.33)

I_LC = 0; (3.34)

ΔU_LA = 0. (3.35)

Эти условия подобны граничным условиям однофазного короткого замыкания. В соответствии с (3.33) и (3.34) симметричные составляющие тока фазы А в месте обрыва двух других фаз связаны простым соотношением:

.    (3.36)

С другой стороны, согласно (3.35)

. (3.37)

Ток линии прямой последовательности:

, (3.38)

где . (3.39)

Для фазного тока согласно (3.36) имеем

. (3.40)

Симметричные составляющие фазных напряжений на разрыве цепи:

; (3.41)

; (3.42)

(3.43)

или . (3.44)

З а д а ч и

21. Для схемы рис. 3.33 определить токи и напряжения в линии и на шинах нагрузки при осуществлении неполнофазного режима (обрыв одной фазы).

Рис. 3.33

Решение. В соответствии с уравнением (3.27) составляем комплексную схему замещения (рис. 3.34). Расчет ведем в относительных базисных единицах при ППОЕ. Принимаем базисные условия: S_б = =220 МВА; U_б = 115 кВ: кА.

Рассчитываем сопротивления элементов схемы.

Рис. 3.34

;

;

;

;

;

;

, так как линия с хорошо проводящими тросами.

Х_L1 = 0,38 + 0,11 + 1,2 + 0,235 + 0,103 = 2,028;

Х_L2 = 0,38 + 0,11 + 0,35 + 0,235 + 0,103 = 1,178;

Х_L0 = 0,76 + 0,11 + 0,103 = 0,973;

.

Симметричные составляющие токов в месте обрыва:

;

;

.

Для проверки правильности вычислений определим ток фазы А (в месте разрыва): .

Значения токов в именованных единицах на шинах нагрузки при обрыве одной фазы: I_LA1 = 0,471105 A = 520 A; I_LA2 = 0,2131105 A = = 235 A; I_L0 = 0,2571105 A = 284 A.

Токи неповрежденных фаз В и С у нагрузки:

= a²I_L1 +aI_L1 + I_L0 = (–0,5 – j0,867) 520 – (–0,5 + j0,867) 235 – 284 =

= – 260 – j450 + 118 – j204 – 284 = – 426 – j654 = 778  236° A;

= aI_L1 + a²I_L1 + I_L0 = (–0,5 + j0,867) 520 – (–0,5 – j0,867) 235 – 284 =

= – 426 + j654 = 778  124° A;

Определим напряжения в неполнофазном режиме:

а) В месте обрыва: ;

;

.

Как видим, граничные условия выполняются.

б) Напряжения на шинах нагрузки:

;

;

.

Напряжения неповрежденных фаз В и С:

U_B = (–0,5 – j0,867) 0,72 + (–0,5 + j0,867) 0,148 + 0,032 =

= –24 – j41,6 – 5 + j8,66 + 2,14 = – 26,86 – j32,94 = 42  232° кВ;

U_С = (–0,5 + j0,867) 0,72 + (–0,5 – j0,867) 0,148 + 0,032 =

= – 26,86 + j32,94 = 42  124° кВ.

22. Для схемы рис. 3.33 определить токи и напряжения в линии и на шинах нагрузки при обрыве двух фаз.

Г Л А В А 4

Особые виды переходных процессов

4.1. Гашение электромагнитного поля синхронных машин

Основные расчетные соотношения [1]:

• ток возбуждения при гашении поля

, ; (4.1)

• постоянная времени гашения магнитного поля

, ; (4.2)

• максимальное напряжение на обмотке возбуждения

; (4.3)

• допустимое напряжение на обмотке возбуждения

; (4.4)

• время гашения магнитного поля генератора

, . (4.5)

З а д а ч и

1. Синхронный генератор работает в режиме холостого хода. Внезапно возникла необходимость снять возбуждение с машины. Определить время, по истечении которого напряжение на выводах машины составит . Известно, что , .

Решение. Определяем постоянную времени гашения магнитного поля:

,

находим требуемое время:

.

Итак, время, по прошествии которого напряжение на шинах генератора снизится до , составляет 2,87 с.

2. Синхронный генератор работает на холостом ходу, внезапно срабатывает автомат гашения поля (АГП). Определить время, по истечении которого магнитное поле машины может считаться погашенным. Гашение осуществляется на постоянное активное сопротивление

Генератор ТВВ-200-2АУ3, , кВ, , , , , .

3. Определить максимальное значение дугогасительного сопротивления, при котором скорость спадания тока возбуждения при гашении поля будет максимальной, при условии, что обмотка возбуждения выдерживает напряжение , равное 3500 В. Исходный режим работы синхронного генератора – холостой ход.

Генератор ТВФ-110-2ЕУ3, ,  кВ, , , , , .

4. Два турбогенератора и работают раздельно на холостом ходу, в определенный момент времени срабатывает АГП у первого и второго генераторов. Определить величину разрядного сопротивления второго генератора при условии, что время гашения поля генераторов должно быть одинаково.

Генератор : ТВФ-63-2У3, ,  кВ, , , , , .

Генератор : ТВФ-63-2У3, ,  кВ, , , , .

5. Определить постоянную гашения магнитного поля синхронного генератора , если за время равное 1,2 с, напряжение на выводах машины, работающей на холостом ходу, уменьшилось на 65 % от номинального. Постоянную времени обмотки возбуждения принять равной 8 с.

6. Построить в относительных единицах график изменения тока возбуждения и напряжения на обмотке возбуждения при гашении магнитного поля генератора, работающего на холостом ходу.

Генератор ТВВ-1000-2АУ3,  кВ, , , .

7. Во сколько раз изменится постоянная времени гашения магнитного поля , если дугогасительное сопротивление – активно-индуктивное? Без учета индуктивности значение постоянной гашения равно 3 с, , .

8. Построить график изменения тока возбуждения во времени при оптимальном гашении магнитного поля синхронного генератора.

Генератор ТГВ-300-2ЕУ3, ,  кВ, , , , , .

9. Магнитное поле синхронного генератора гасится последовательно соединенной дугогасительной решеткой. Определить время гашения магнитного поля.

Генератор ТГВ-800-2ЕУ3, , кВ, , , , , , _.