同步发电机的不对称运行_图文

1、第二十章同步发电机的非正常运行第一节概述一、单相负载:1.民用电:照明与家用电器2.工业: 电气铁轨采用单相电源为牵引电机供电二、不对称运行问题主要是故障状态,采用对称分量法分析。在不对称负载运行下,同步发电机的电枢电压和电枢电流都会出现三相不对称,使接到电网的变压器和电动机运行情况变坏,效率降低。在实际中,瞬态运行是绝对的,稳态运行是相对的。第二节不对称运行的相序方程和等效电路一、对称分量法0020020A A A AB B B B A A AC C C C A A AI I I I I I I I a I aI I I I I I aI a I I +-+-+-+-+-=+=+=+=+=+

2、 231322j a e j =-+是一个算子,a 相量乘以,将使此相量逆时针旋转a 01202201(31(31(3AA B C AA B C A A B C I I aI a I I I a I aI I I I I +-=+=+=+ 若已知不对称量,可求出三组对称量:说明:对称分量法应用的是叠加原理,只能用在线性参数系统中1.正序分量正序电动势就是正常的空载电动势,即:0A AE E += ,所以正序电压方程式下:1A A A AE I R jI X U +-= 二、各相序的基本方程式和等效电路A E AU + 1Z AI +发电机没有反转的励磁磁通,定子绕组中不会感应负序电势,。0A

3、E -= 负序电流作用下产生漏磁通及气隙磁通,与相对应的漏电抗及负序电枢反应磁通对应的电抗之和为负序电抗,A 相定子回路负序电压方程式为:2A A A I R jI X U -= 2X 2.负序分量AI -2Z A U -3.零序分量0AI0Z 0AU ,零序电流作用下产生漏磁通,与此对应的电抗为零序电抗,A 相定子回路电压方程式为:00A E = 0000A A A I R jI X U -= 0X三、各相序的阻抗相序阻抗包括正序、负序和零序,它们都是发电机的内阻抗,是电枢电流产生的电阻压降和电抗压降与电枢电流的比值。电抗压降包括漏电抗以及电枢反应电抗压降两部分。1.正序阻抗对称运行时,同步

4、电机的同步电抗就是正序电抗,1c a s X X X X =+c X 1X负序电枢反应磁通顺时针旋转,与转子转向相反,在转子绕组中感应出的感应电动势。转子上的阻尼绕组自身短路,励磁绕组通过直溜电源短路,感应电动势在两绕组中均产生电流,也就存在电抗。100f Hz =2.负序电抗2111d s ad fX X X X =+(1转子只有励磁绕组,没有阻尼绕组d 轴电抗:负序电抗取d 、q 轴电抗算术平均值:2222d qX X X +=2q s aqX X X =+q 轴电抗:(2转子上既有励磁绕组,又有阻尼绕组21111d s ad f kdX X X X X =+d 轴电抗:2222d qX

5、X X +=2111q s aq kqX X X X =+q 轴电抗:负序电抗取d 、q 轴电抗算术平均值:一般同步发电机中,负序电抗的标幺值约为:20.15X 汽轮发电机:20.40X 没有阻尼绕组的水轮发电机:20.25X 有阻尼绕组的水轮发电机:3.零序电抗三个相绕组的电流如果同相,就不会产生基波电枢磁动势,零序电流不会产生电枢反应基波磁动势和相应的磁通。零序电抗只有与漏磁通相对应的电抗。说明:零序电抗不完全等于正序的漏电抗,零序电抗小于,即:0X 0SX X S X0 A B CI I I I =-= 022221(03113(333113(333AA B C A A B C AA B

6、 C I I I I I I aI a I a a I j I I I a I aI a a I j I +-=+=+=-=+=-=- 第三节几种不对称稳态短路的分析一、二线之间短路已知发电机在短路前的一相空载电动势为,发电机的各相序也已知,求:二线短路后各相电压、电流.A E 实际的各相电压、电流值： & &+ & - &0 IA = IA + IA + IA & 3E A & & & & & & I B = - I C = a I + aI + I = (a - a I = - j Z1 + Z 2 & 2EA Z 2 + - 0 + & & & & & U A = U A + U A + U A = 2I A Z2 = Z1 + Z 2 & = U = a 2U + + aU - + U 0 = (a 2 + a U + = -U + & &