同步發(fā)電機(jī)故障分析(已修改)
2025-05-29 04:39 本頁(yè)面
【正文】 第四章 電力系統(tǒng)故障分析 同步電機(jī)三相短路 三相短路起始次暫態(tài)電流計(jì)算 應(yīng)用運(yùn)算曲線計(jì)算三相短路周期分量 電力系統(tǒng)三相短路實(shí)用計(jì)算 什么電勢(shì)在短路瞬間不會(huì)發(fā)生突變 ? ?建立同步發(fā)電機(jī)電磁暫態(tài)數(shù)學(xué)模型和參數(shù) ?需要確定一個(gè)在短路瞬間不發(fā)生突變的電勢(shì) ，用來(lái)求取短路瞬間的定子電流周期分量 ?發(fā)電機(jī) 穩(wěn)態(tài)模型 中 (空載電勢(shì) E和同步電抗 Xt) ，空載電勢(shì) 將隨著勵(lì)磁電流的突變而 突變 tE U jX I?? ? 同步發(fā)電機(jī)暫態(tài)模型 –在 無(wú)阻尼繞組 的同步發(fā)電機(jī)中 ， 轉(zhuǎn)子上只有勵(lì)磁繞組 ， 與該繞組交鏈的總磁鏈在短路瞬間不能突變 。 因此可以給出一個(gè)與勵(lì)磁繞組總磁鏈成正比的電勢(shì) Eq′ ， 稱為 q 軸暫態(tài)電勢(shì) ， 對(duì)應(yīng)的同步發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗為 Xd′ –不計(jì)同步電機(jī)縱軸和橫軸參數(shù)的不對(duì)稱 ， 無(wú)阻尼繞組的同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型可以用 暫態(tài)電勢(shì)E′和暫態(tài)電抗 Xd′表示為 dE U jX I???? ? 同步發(fā)電機(jī)次暫態(tài)模型 –在 有阻尼繞組 的同步發(fā)電機(jī)中 ， 轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁繞組和阻尼繞組 ， 與它們交鏈的總磁鏈在短路瞬間不能突變 。 因此可以給出一個(gè)與轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組和縱軸阻尼繞組總磁鏈成正比的 q 軸次暫態(tài)電勢(shì) Eq″， 以及 一個(gè)與轉(zhuǎn)子橫軸阻尼繞組總磁鏈成正比的 d 軸次暫態(tài)電勢(shì) Ed″， 對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗分別為 Xd″和 Xq″ –忽略縱軸和橫軸參數(shù)的不對(duì)稱時(shí) ， 有阻尼繞組的同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型可以用 次 暫態(tài)電勢(shì) E″和 次暫態(tài)電抗 Xd″表示為 q d dE E E U jX I?? ?? ?? ??? ? ? ? ? 應(yīng)用 派克方程 可以準(zhǔn)確計(jì)算任意時(shí)刻短路電流，但計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜 ? 同步發(fā)電機(jī)三相短路電流 C 實(shí)際電機(jī)繞組中都存在電阻，因此所有繞組的磁鏈都隨時(shí)間變化，形成電磁暫態(tài)過程 C 工頻周期分量，其幅值將從 起始次暫態(tài)電流 逐漸衰減至 穩(wěn)態(tài)值 C 非周期分量和倍頻周期分量，它們將逐漸衰減至零 ? 短路電流計(jì)算一般指 起始次暫態(tài)電流 或 穩(wěn)態(tài)短路電流 計(jì)算；而其它任意時(shí)刻短路電流工頻周期分量有效值計(jì)算工程上采用運(yùn)算曲線方法 。 起始次暫態(tài)電流計(jì)算 ? 發(fā)電機(jī)采用次暫態(tài)模型，根據(jù)故障前系統(tǒng)狀態(tài)計(jì)算同步發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電勢(shì) 0 [ 0 ] [ 0 ] [ 0 ] [ 0 ]sinE E U X I ??? ?? ??? ? ?– 短路前在額定電壓下滿載運(yùn)行： ? ? ? ?000 .1 2 5 , c o s 0 .8 , 1 , 1dX X U I??? ??? ? ? ? ?1 1 25 75E ?? ? ? ? ? ?故 – 短路前在額定電壓下空載運(yùn)行或不計(jì)負(fù)載影響 ， 則有 ? ? 00 0 , 1IE ???? 起始次暫態(tài)電流的計(jì)算 0()kEIXX???? ??? ?沖擊電流的計(jì)算 ch ch mi K I ???G LT k0E??X?? LXkXTX例 試計(jì)算圖示網(wǎng)絡(luò)中 k點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的沖擊電流 。 發(fā)電機(jī) G：取 同步調(diào)相機(jī) SC：取 負(fù)荷：取 線路電抗每 km以 計(jì)算 G 變壓器 T1： X6= 100/＝ 變壓器 T2： X7= 100/20＝ 變壓器 T3： X8= 100/＝ 線路 L1： X9= 60 100/1152＝ 線路 L2： X10= 20 100/1152＝ 線路 L3： X11= 10 100/1152＝ 發(fā)電機(jī)： X1= 100/60＝ 調(diào)相機(jī)： X2= 100/5＝ 4 負(fù)荷 LD1： X3= 100/30＝ 負(fù)荷 LD2 ： X4= 100/18＝ 負(fù)荷 LD3 ：
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