系统三相短路同步发电机三相短路.ppt

凸极机的电压平衡方程为： 分别按q、d轴写成： 忽略r后则： 隐极机的电压平衡方程为： 忽略r的q、d轴的电压平衡方程为： 如何画出相量图，确定d、q轴的位置？ 上述方程的运行变量中，已知的是端电压、电流和它们的相角差 ，其它运行变量未知。 因此，可得q轴和d轴的位置，从而获得电压、电流在q轴、d轴的分量 凸极机呢？ 在什么方向？为什么？ 虚拟电势 即暂态情况下  二、不计阻尼回路时的初始值和暂态电动势 无直轴电动势，暂态电流只有直轴分量对应交轴电动势。 为了计算 先须求 和 在q、d轴上的分量，需要借助虚拟电动势 来决定d、q轴向的问题。 实用计算中，用另一虚构电动势 替代交轴暂态电动势 ，即： 暂态电动势，可直接求得 如何画出暂态电动势的相量图？ 暂态电流的近似表达式： 三、计及阻尼回路的短路电流初始值和次暂态电动势 即次暂态 交轴次暂态电动势 定子电流《------------》转子电流 磁链 定子回路短路电流分量 转子回路短路电流分量 励磁回路电流分量 阻尼回路电流分量 欲求短路后电流情况 研究磁链 1.磁链守恒 2. Rm*磁通 =NI=F 磁路欧姆定律 对电机内部物理过程分析所作的假设 1.同步发电机是理想电机： (1)转子直交轴完全对称，定子三相绕组完全对称，空间差120度。 (2)定子电流在气隙中产生正弦磁动势；定转子绕组互感磁通在气隙中按正弦分布。 (3)定转子表面光滑，不对转子绕组电感有影响。 2.其他假设： 1、暂态过程中同步发电机保持同步转速,只考虑电磁暂态 2、忽略磁路饱和，可用叠加原理 3、发生短路后励磁电压恒定 4、短路发生在发电机的出线端口 空载运行时，只有励磁电流 产生磁通，扣除漏磁通后，穿过主磁路的主磁路 交链定子三相绕组。 空载情况下定子短路电流分量 t=0时刻定子突然三相短路，则短路后主磁通交链三相磁链的表达式为： 短路瞬间三相磁链的瞬时值为： 根据磁链守恒原理，三相回路的磁链将保持为 、 、 因此，短路后三相回路将感应电流，其产生的磁链 、 、 应满足以下的关系： 定子子短路电流出现，部分抵消主磁通，部分维持短路前情况。 定子电流直流分量实际为：直流+两倍频交流 直流 三相的直流合成为一个在空间静止的磁势，该静止的磁势遇到的磁阻是周期变化的（因为转子的直轴和交轴的磁阻即暂态磁阻是不同的），周期为180度电角度，频率为两倍于基频。 因而，为产生恒定的磁链，磁势的大小随磁阻作相应的变化，即直流电流的大小不是恒定的，而是按照两倍基频波动。也可理解为 定子电流交流：基频交流分量 励磁电流： 定子三相基频交流电流?与转子同步旋转的电枢反应磁势? 该磁势为纯去磁将穿入励磁绕组且与主磁通反向?励磁磁链守恒?励磁回路中感生出附加的直流电流分量 定子电流中直流分量和倍频分量?空间静止的磁场、两倍同步转速旋转的磁场?两者与转子相对速度都为同步转速?励磁磁链守恒?励磁回路感生基频交流电流 阻尼绕组DQ： 短路后D绕组中和励磁绕组一样会感生直流电流和基频交流电流，而Q绕组中只感生基频交流电流而没有直流电流(忽略电子电阻，定子基频交流电流合成只有直轴方向的电枢反应) 励磁绕组D绕组于d轴 Q绕组于q轴 1.定子回路直流分量《---》转子回路基频交流分量（励磁+阻尼D/Q） 衰减时间常数主要取决于定子回路 2.定子回路基频交流分量《---》转子回路直流分量（励磁+阻尼回路D） 衰减时间常数主要取决于转子回路 P22 表2-1 二、短路电流基频交流分量的初始和稳态有效值 （一）稳态值 若忽略定子电阻，稳态短路电流的电枢反应只有直轴分量，表达式为： 式中， 为对应励磁电流 的空载电动势有效值， 直轴同步电抗 1）稳态值 定子绕组漏电抗 电枢反应电抗 直轴同步电抗 基频交流电流的初始值 不计阻尼回路时基频交流分量初始值 计及阻尼回路时基频交流分量初始值 转子上的励磁绕组为了保持自身磁链守恒而感生直流电流 ，其相应的磁动势就抵制电枢反应磁通的穿入，而迫使后者走励磁绕组的外侧，即其漏磁路径 。 不计阻尼回路时基频交流分量初始值 2）不计阻尼回路时基频交流分量初始值 定子绕组漏电抗 电枢反应电抗 励磁绕组漏电抗 直轴暂态电枢反应电抗为： 2）不计阻尼回路时基频交流分量初始值 直轴暂态电抗： 暂态电流： 右图示出计及阻尼绕组D时，突然短路瞬间定子电枢反应磁通 的磁路路径。由于阻尼绕组D也要维持其磁链不变， 也被挤至D绕组的漏磁路径。 计及阻尼回路时基频交流分量初始值 3)计及阻尼回路作用的初始值 阻尼绕组D的漏电抗 直