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18章同步发电机的不对称运行
第18章 同步发电机的不对称运行 18.1 同步发电机不对称运行时的参数和等效电路 设x+、x-和x0分别表示正序、负序和零序电抗,则对A相来说各相序的电动势方程式为 18.1.1 正序电抗x+ 18.1.2 负序电抗x- 图中xfσ、xDdσ和xDqσ分别为励磁绕组、直轴和交轴阻尼绕组的漏抗折算值,Rf 、RDd和RDq分别为上述相应绕组电阻折算值,2表示s=2,忽略各绕组电阻后,可得直轴和交轴负序电抗分别为 式中 分别称为直轴和交轴超瞬变电抗。 负序电抗可近似取xd-与xq-的平均值,即 18.1.3 零序电抗x0 18.2 同步发电机的不对称稳定短路 18.2.1 一相对中点短路 利用对称分量法可求得 由式(18-5)可知 将式(18-6)、式(18-7)代入式(18-1),可求得 18.2.2 两相短路 图18-4表示A、B两相短路,端点情况为 利用对称分量法可求得 将式(18-9)中第三式写成对称分量,可得 即 将式(18-10)、式(18-11)代入式(18-1), 可求得 18.2.3 不同稳定短路情况下短路电流的比较 当忽略电枢电阻时三相稳定短路电流为 当励磁电流相同时,不同稳定短路情况下短路电流值之间的关系近似为 18.3 不对称运行对电机的影响 不对称运行时,由于定子负序电流的存在,它将产生与转子转向相反的旋转磁场,在转子铁心和绕组中感应二倍频率的电动势及相应的电流,引起附加铁耗和附加铜耗,使转子过热。特别是汽轮发电机,转子散热条件差,负序磁场在整块转子锻件表面感应电流经护环形成回路,护环与本体搭接处接触电阻大,发热更严重,常易烧伤此部位引起转子绕组接地事 故。 不对称运行还会引起振动。因负序磁场与励磁磁场间有2n1的相对速度,会引起100 Hz的交变电磁转矩,它将同时作用在转轴和定子铁心上而引起100 Hz的振动,有时会造成结构损坏,所以焊接机座常采取一定的隔振措施。 * (18-1) 图18-1 A相各相序的等效电路 (a)正序 (b)负序(c)零序 其对应的各相序等效电路如图18-1所示。 图18-2 负序阻抗等效电路 (a)负序磁场轴线与转子直轴重合(b)负序磁场轴线与转子交轴重合 (18-2) (18-3) (18-4) 图18-3 A相对中点短路 图18-3表示A相对中点短路,端点情况为 (18-5) (18-6) (18-7) (18-8) (18-9) (18-10) (18-11) (18-12) (18-13) (18-14) 图18-4 两相短路
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