Несимметричная нагрузка синхронного генератора
Несимметричная нагрузка возникает при не равномерном распределении однофазных приемников по фазам, а также при обрыве фаз и несимметричном установившимся коротком замыкании. При анализе несимметричного режима используется метод симметричных составляющих, согласно которому каждая из трех фаз может быть представлена в виде трех симметричных составляющих: прямой, обратной и нулевой последовательности.
Где
Системы различных последовательностей можно рассмотреть отдельно, предлагая, что насыщение отсутствует. Токи прямой последовательности создают МДС реакции якоря, вращающуюся синхронно с ротором, как это имеет место в СГ при симметричной нагрузке. При несимметрии нагрузки в СГ возникают токи обратной последовательности, которые создают обратно–синхронную МДС и обратное синхронное поле, которые вращаются с синхронной частотой в направлении противоположном вращению ротора. Токи нулевой последовательности создают лишь пульсирующие поля рассеяния, соответствующие высшим гармоникам Токи различных последовательностей можно определить через реальные несимметрические токи согласно следующим выражениям
Для других фаз имеем
где Выражения (3.5,…,3.7) справедливы и для несимметричной системы напряжений
С другой стороны это выражение можно записать в виде:
Сравнивая (3.8) и (3.9) будем иметь:
Здесь При симметрической нагрузке существуют лишь токи прямой последовательности и каждое из фазных напряжений СГ определяется первым уравнением системы (3.10). При этом
где
В случае явнополюсной СМ будем иметь
Полное сопротивление обратной последовательности
Здесь При этом
Индуктивное сопротивление Сопротивление обратной последовательности можно определить экспериментально. Для этого надо замкнуть обмотку возбуждения и привести ротор во вращение с синхронной частотой вращения в сторону, противоположную вращению магнитного поля, которое создается статором. При выполнении опыта измеряется напряжение, ток и мощность.
В случае явнополюсной СМ обратное синхронное поле демпфируется по продольной и поперечной осям неодинаково. Поэтому, будут неодинаковые и полные сопротивления по продольной и поперечной осям В этом случае при определении сопротивления обратной последовательности следует исходить из среднего значения тока обратной последовательности
Так как Обычно Сопротивление нулевой последовательности
Несимметричная нагрузка сопровождается нежелательными явлениями. Обратное синхронное поле вызывает дополнительные потери в пассивных частях ротора и его обмотке (от токов двойной частоты.) При этом уменьшается КПД и сильно увеличивается температура ротора. Возможно искажение симметрии напряжений. В результате взаимодействия обратного синхронного поля и поля возбуждения появляется усилия двоичной частоты, что приводит к шуму и вибрации.
Несимметричные установившиеся короткие замыкания Несимметричные установившиеся короткие замыкания являются предельными случаями несимметричной нагрузки. Рассмотрим однофазное установившееся короткое замыкание (рис. 3.38,а).
Тогда напряжение фазы
отсюда
Установившийся ток однофазного короткого замыкания
При двухфазном установившемся коротком замыкании (рис.3.38,б) будем иметь
Токи прямой, обратной и нулевой последовательности соответственно будут
Напряжения фаз:
Отсюда имеем: или Преобразуя последнее уравнение с учетом изложенного выше, будем иметь или Тогда Так как активные сопротивления невелики, то можно считать что
В соответствии с этим
Здесь
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|