кання ЕРС Eq і E? q не можуть бути використані, оскільки в початковий момент короткого замикання ЕРС Eq миттєво збільшується, а ЕРС E? q миттєво зменшується, причому ступінь їх зміни залежить від шуканого струму якоря. І лише перехідна ЕРС E q (при неврахуванні демпферних контурів) і надперехідного ЕРС E q (при обліку демпферних контурів) залишаються незмінними при будь комутації. Але якщо синхронну ЕРС Eq легко визначити до короткого замикання, оскільки за відсутності насичення магнітної системи машини вона пропорційна току збудження, то перехідну і надперехідного ЕРС з достатньою точністю можна визначити тільки з векторної діаграми машини до короткого замикання.
. 8 Схема заміщення і параметри синхронного генератора без урахування впливу демпферних контурів
Для побудови векторної діаграми синхронної машини без демпферних контурів використовують відоме співвідношення:
Якщо знехтувати активним опором якоря, то
Вихідними при побудові векторної діаграми є вектори U і I і кут? між ними.
Додавши до вектору U вектор jXq I, знайдемо деякий вектор EQ, який, як видно з, збігається з поперечною віссю q машини. Таким чином, положення осі q на комплексній площині визначено. Провівши перпендикулярно цій осі вісь d, легко знайти струм Id як проекцію вектора струму I на вісь d і напруга Uq як проекцію вектора напруги U на вісь q. Відкладаючи, далі, від кінця вектора EQ
вектор j (Xd - Xq) Id, знайдемо вектор ЕРС Eq
З виразу випливає:
Останній вираз дозволяє визначити початкове значення
перехідною ЕРС E'q0 з векторної діаграми синхронної машини
до моменту короткого замикання. З цією метою досить викладеним вище способом побудувати векторну діаграму
(без урахування R) і до поперечної складової напруги якоря U
додати вектор jX dId.
Рис. 2.1. Векторні діаграми синхронного генератора без демпферних контурів
а) до короткого замикання; б) в початковий момент короткого замикання.
У поперечної осі синхронної машини відсутня обмотка збудження, внаслідок чого E'd=0. Тому при короткому замиканні у зовнішній ланцюга, індуктивний опір якої до місця пошкодження становить Хвш, періодична складова струму в початковий момент короткого замикання є поздовжньої і дорівнює
а напруга на виводах генератора U0=jXBШIП0
Відповідна векторна діаграма синхронної машини в початковий момент короткого замикання наведена на рис. 2.1, б. З неї видно, що у вказаний момент незмінною по модулю і фазі залишається тільки ЕРС E q.
З невеликою похибкою модуль перехідною ЕРС машини до моменту короткого замикання можна знайти, вважаючи, що параметри синхронної машини по поздовжній і поперечній осях однакові і рівні X d. У цьому випадку істотно спрощується векторна діаграма машини, так як немає необхідності визначати подовжню складову струму і поперечну складову напруги, а досить знати справжні напруга і струм машини до короткого замикання. Шукана ЕРС пов'язана з цими величинами співвідношенням:
Векторна діаграма синхронного генератора, побудована за, наведена на рис. 2.2. З цієї діаграми слід
Оскільки кут? між векторами напруги та перехідною ЕРС незначний, то для визначення Е (0) можна використовувати також наступне наближене вираження
Перехідний опір можна представити так:
Цьому висловом відповідає схема заміщення синхронної машини без урахування демпферних контурів, наведена на рис. 2.3.
. 9 Схема заміщення і параметри синхронного генератора з урахуванням впливу демпферних контурів
У синхронної машині з демпферними контурами всяка зміна магнітного потоку реакції якоря по поздовжній осі, обумовлене зміною періодичної складової струму якоря, викликає відповідну реакцію не тільки з боку обмотки збудження, а й поздовжнього демпферного контуру, в результаті чого їх потокосцепления залишаються незмінними. Тому залишається незмінною і ЕРС якоря, обумовлена ??цими потокозчеплення.
З формули випливає:
надперехідного опір по поздовжній осі можна представити у такому вигляді:
При обліку демпферних контурів поздовжня надперехідного ЕРС E d не дорівнює нулю і визначається за формулою:
Вирази показують, що надперехідного...
