第二章同步发电机突然短路起始值计算

1、信电信电XYJ-623 2-1 无阻尼绕组电机的三相短路无阻尼绕组电机的三相短路近似分析近似分析 一三相短路的物理分析一三相短路的物理分析 a i f u f i )3( f 设励磁电压设励磁电压Uf = C恒定恒定 | 0 | i 定子侧：定子侧： k i 短路电短路电 抗减小抗减小 定子磁定子磁 链不变链不变 if i 转子旋转转子旋转 d,q不对不对 称称 2 i 转子侧：转子侧： （衰减常数为（衰减常数为Ta取决于定子绕组）取决于定子绕组） | 0 | f i k i 电抗减小电抗减小 转子磁转子磁 链不变链不变 f i i 转子旋转转子旋转 （衰减常数为（衰减常数为Tf取决于转子绕组

2、）取决于转子绕组） 三相不等三相不等合成静合成静 止磁场止磁场 F 信电信电XYJ-623 电流分量对应关系图电流分量对应关系图 强制分量强制分量 自由分量自由分量 直流分量直流分量基频分量基频分量 倍频分量倍频分量 f i i f i 2 i 定子绕组决定定子绕组决定 的时间常数的时间常数Ta | 0 | f i | 0 | i i k i定子定子 转子转子 励磁绕组决定励磁绕组决定 的时间常数的时间常数 d T 信电信电XYJ-623 正常运行的电压方程为：正常运行的电压方程为： 1以空载参数表示的以空载参数表示的交、直轴轴交、直轴轴电压方程电压方程 | 0 | 0 | 0 | 0 |qq

3、ddq IjxIjxUE 分解为交、直轴电压方程：分解为交、直轴电压方程： | 0 | 0 | | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 qqd ddadqq IjxU IjxIjxUE 二短路电流周期分量起始值二短路电流周期分量起始值(I)的计算的计算 因空载电势短路前后产生突变，所以此式不便因空载电势短路前后产生突变，所以此式不便 计算短路电流起始值。计算短路电流起始值。 信电信电XYJ-623 其中：其中： add xxx 称直轴暂态电抗称直轴暂态电抗 因暂态电势短路前后不突变，所以此式可用因暂态电势短路前后不突变，所以此式可用 于计算短路电流起始值于计算短路电流起始值 ： dd x j

4、E x j E I | 0 | qqd ddqq IjxU Ix jUE 0 工程近似电压方程：工程近似电压方程：Ix jUE d | 0 | 0 | 0 | Ix jUEE d 其中：其中： 信电信电XYJ-623 三暂态电抗的表达（计算）式： fadadd xxxxxx/ 等值电路： ad x f x x d x 信电信电XYJ-623 四暂态电势的连续性 | 0 | | 0 | )1 ()(1 ( )1 ()1 ()1 ( ffadfff adfffffadfdq E 可以证明：可以证明： 显然，转子绕组所键链的全部磁链不能突变，所显然，转子绕组所键链的全部磁链不能突变，所 以与之成正比

5、的以与之成正比的暂态电势暂态电势也不突变。也不突变。 信电信电XYJ-623 五电压向量图五电压向量图 I U q E d jx Q E q xI j |0 |q E |0 | E d xI j 信电信电XYJ-623 以次暂态参数表示的电压方程电压方程以次暂态参数表示的电压方程电压方程 D D ad f f ad q x x x x E 分析可知：分析可知： 工程近似电压方程：工程近似电压方程： Ix jUE d dqqd ddqq Ix jUE Ix jUE 显然次暂态电势也不能突变，所以此式可用显然次暂态电势也不能突变，所以此式可用 于计算短路电流起始值于计算短路电流起始值 ： d x

6、j E I | 0 | 0 | 0 | Ix jUE d 其中：其中： 信电信电XYJ-623 等值电路：等值电路： ad x f x x D x d x Dfadd xxxxx/ 2次次暂态电抗的等值电路及算式暂态电抗的等值电路及算式 信电信电XYJ-623 3. 电压向量图电压向量图 I U q E d jx Q E q xI j |0 |q E |0 | E d xI j |0 |q E |0 | E d xI j | 0 |d E 信电信电XYJ-623 无穷大电源供电时短路电流波形：无穷大电源供电时短路电流波形： 周期电流：周期电流：直流电流：直流电流： 信电信电XYJ-623 周期电流：周期电流： 直流电流：直流电流： 发电机供电时短路电流波形发电机供电时短路电流波形(不计倍频分量不计倍