Название: вероятностные модели режимов ээс(Гамм А.З)

Жанр: Информатика

Просмотров: 1569


2.2. электромагнитные неустановившиеся

режимы ЭЭС

Теоретические сведения

Самовозбуждение синхронного генератора

Уравнение границы зоны синхронного самовозбуждения генератора

.

Координаты характерных точек границы зоны синхронного самовозбуждения

, .

Уравнение границы зоны асинхронного самовозбуждения генератора

.

Координаты характерных точек границы зоны асинхронного самовозбуждения

.

 

Включение обмотки возбуждения синхронного

генератора на постоянное напряжение

Зависимость тока возбуждения от времени:

.

Зависимость напряжения (ЭДС) статора во времени

.

Форсировка возбуждения

Зависимость тока возбуждения от времени

1. Холостой ход

.

В случае Te = 0,

.

2. Короткое замыкание

,

где ,

В случае Te = 0,

.

Гашение электромагнитного поля

синхронной машины

а) Гашение на постоянное сопротивление

Постоянная времени гашения:

холостой ход:

,

где ;

короткое замыкание:

.

Зависимость тока ротора от времени:

.

Зависимость напряжения ротора от времени:

.

Время гашения поля:

,

где ,

причем ЭДС статора, обусловленная током возбуждения, при которой гаснет дуга в цепи статора »0,15 кВ.

Время гашения поля при наличии демпферной обмотки

холостой ход:

;

короткое замыкание:

.

б) Гашение на дугогасительную решетку (ДГР). Основные зависимости

Оптимальные условия гашения:

.

Зависимость тока ротора от времени

1) холостой ход:

,

где n – число пластин ДГР;

2) короткое замыкание:

.

Время гашения дуги

1) холостой ход:

;

2) короткое замыкание:

.

Трехфазное короткое замыкание на шинах

синхронного генератора (без демпферных обмоток

и АРВ)

Зависимость тока статора генератора во времени

,

где , ,

      , ,

     , .

Зависимость тока ротора генератора во времени

,

где .

Задача

На обмотку возбуждения синхронного генератора подается постоянное напряжение 420 В, которому в установившемся режиме соответствует линейное напряжение статора 10,5 кВ.

Требуется определить зависимости , , приняв Td0 = 7 c, rf=1 Oм, Iстатора=0.

Упражнения

Упражнение 1

Для устранения последствий неотключенного трехфазного короткого замыкания на шинах генератора произведено гашение поля ротора. Определить время, за которое ток ротора снизится до величины 50 \% от номинального. Параметры генератора:

Pном = 100 МВт; Uном = 10,5 кВ; xd = 1,6; xs = 0,1; xd” = 0,13; xd’ = 0,2; Td0 = 7,5 с; rf = 0,4 Ом; if при хх = 200 А; ifном = 500 А; cosjном = 0,8;

Uисп. обмотки возбуждения = 3000 В.

Упражнение 2

Воздушную линию 500 кВ (1 цепь) необходимо пробовать под напряжением после монтажа. Сколько блоков генератор–трансформатор нужно включить параллельно, чтобы не возникло синхронное самовозбуждение?

Параметры ЛЭП: 3хАС500; х0 = 0,35 Ом/км; r0 = 0,025 Ом/км; b0 = 4×10-6 1/Ом км; l = 360 км.

Параметры генератора: Pном = 100 МВт; Uном = 10,5 кВ;

xd = 1,1; xq = 0,75; rст = 0 Ом; cosjном = 0,85.

Параметры трансформатора: Sном = 120 МВ×А; kT = 500/10,5;

Uk = 14 \%; rт = 0,005 Ом.

Упражнение 3

Рассчитать упрощенно электромагнитный процесс в синхронном генераторе без демпферных контуров при срабатывании АГП. До работы АГП генератор работал в режиме холостого хода с номинальным напряжением. Определить и построить зависимости: Eq (t), E¢q (t), Uг (t), i¢f (t). Определить приближенно tгаш.

Параметры генератора: Pном = 55 МВт; Uном = 10,5 кВ; cosjном = 0,8; xd = 0,8; xd’ = 0,28; ifxx = 80 А; Td0 = 5,1 с; k = rАГП/rf = 3.

Упражнение 4

Генератор соединен воздушной линией длиной 60 км напряжением 220 кВ с мощной системой. Определить, в каком из двух случаев ударный ток в обмотке статора генератора будет больше: а) самый тяжелый случай несинхронного включения (при

Uxx = Uном); б) трехфазное короткое замыкание на шинах генератора, который до кз работал в режиме хх. Параметры ЛЭП:

х0 = 0,4 Ом/км; r0 = 0,08 Ом/км.Параметры генератора: Pном = 200 МВт; Uном = 10,5 кВ; cosjном = 0,85; xd” = 0,17; x2 = 0,2; rст = 0,0025. Параметры трансформатора: Sном = 240 МВ×А; KT = 230/10,5;

Uk = 12,5\%; x/r = 35.

Упражнение 5

Для приведенной схемы определить длину двух параллельных ненагруженных линий, при которой возможно возникновение синхронного самовозбуждения (рис. 2.1).

Параметры ЛЭП: х0 = 0,4 Ом/км; r0 = 0,13 Ом/км; b0 = 2,66×10-6 1/Ом км; l = 360 км.

Параметры генераторов: Sном = 44,1 МВ×А; Uном = 10,5 кВ; xd = 1,18; xd’ = 0,3; xq = 0,7; x¢d/rг = 50.

Параметры трансформатора: Sном = 80 МВ×А; kт = 230/10,5/10,5; Uk = 10 \%; rт = 2,6 Ом.

 

Упражнение 6

К обмотке ротора синхронного генератора, вращающегося с синхронной скоростью, подключается напряжение возбуждения, соответствующее току возбуждения if = 1. Определить момент времени, когда напряжение на статоре станет равным 50 \% Uном. Принять Iстатора = 0. Параметры генератора: xd = 1,5; xs = 0,1;

xd’ = 0,35; Td0 = 6 с; Te = 0,3 с.

Упражнение 7

Осуществляется форсировка возбуждения. До форсировки был режим холостого хода. Найти время, за которое напряжение на статоре поднимется до 1,15 Uном.

Параметры генератора: Pном = 100 МВт; Uном = 13,8 кВ;

xd  = 1,2; xs = 0,15; x¢d = 0,3; Td0 = 6 с; Ifпред = 3; cosjном = 0,85; Te = 0,4 с.