同步发电机突然三相短路分析3培训教材.ppt

第七章同步发电机突然三相短路分析发生短路时,作为电源的发电机的内部也发生暂态过程,并不能保持其端电压和频率不变。一般讲,由于发电机转子的惯量较大,在分析短路电流时可以近似地认为转子保持同步转速、即频率保持恒定,但通常应计及发电机的电磁暂态过程。第一节同步发电机突然三相短路的物理过程及短路电流近似分析本节在实测的短路电流波形的基础上,应用同步发电机的双反应原理和超导回路的磁链守恒原理,对短路后的物理过程和短路电流的表达式作近似分析。一、空载情况下三相短路的电流波形实测波形:同步发电机在转子有励磁而定子回路开路即空载运行情况下,定子三相绕组端突然三相短路后的电流波形二、定子短路电流和转子回路短路电流分析从电机内部物理过程分析产生各种分量的机理,在分析中主要应用超导体闭合回路磁链守恒,、by、cz为定子三相绕组ff’为励磁绕转子铁心中的涡流(隐极机)或闭合短路环(凸极机)为阻尼绕组假设同步发电机是理想电机1)电机转子在结构上对本身的直铀和交铀完全对称,定子三相绕组完全对称,在空间互相相差120。电角度;2)定于电流在气隙中产生正弦分布的磁势,转子绕组和定子绕组间的互感磁通也在气隙中按正弦规律分布:3)定子及转子的槽和通风沟不影咱定子及转子绕组的电感,即认为电机的定于及转子具有光滑的表面:4)电枢铁芯部分的导磁系数为常数,即忽略磁路饱和的影响,在分桥中可以应用叠加原理。:1)在暂态过程期间同步发电机保持同步转速,即只考虑电磁暂态过程,而不计机械暂态过程;2)发生短路后励磁电压始终保持不变,即不考虑短路后发电机端电压降低引起的强行励磁(第四节除外);3)短路发生在发电机的出线端口。如果短路发生在出线端外,可以把外电路的阻抗看作定子组电阻和漏抗的一部分,故短路后的物理过程和出线端口短路是完全一样的。acbzabxycd为了简明起见,讨论空载情况下突然短路的情形短路前空载稳态运行转子以ω0的转速旋转,主磁通Φ0交链定子abc绕组,即三相绕组的磁通如式:在t=0(短路时刻)瞬间,各绕组的磁链初值为:由于绕组中的磁链不突变,若忽略电阻,则磁链守恒,绕组中的磁链将保持以上值(一)=0(短路后),主磁通ψ0继续交链定子绕组,则定子回路中须感应电流以产生磁链ψaI,使磁链守恒。ψaiψa0Ψa|0|-ψa0