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同步发电机不对称稳定运行时的各相序电抗和等效电路

2020-8-23 19:30| 发布者: admin| 查看: 888| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要:   当电枢绕组电流不对称时,各相序电流所产生的磁场与旋转的转子回路交链的情况是不相同的,所以同步发电机对应不同相序的阻抗是不一样的。它们分别称为正序阻抗Z+负序阻抗,Z-和零序阻抗Z0   各相序的等效电路 ...

  当电枢绕组电流不对称时,各相序电流所产生的磁场与旋转的转子回路交链的情况是不相同的,所以同步发电机对应不同相序的阻抗是不一样的。它们分别称为正序阻抗Z+负序阻抗,Z-和零序阻抗Z0

  各相序的等效电路和基本方程式

图1 同步发电机各相序的等效电路

  分析不对称运行,首先应该知道各相序电抗,现介绍X+,X-,X0及其测量方法。

  1.正序电抗X+

  正序电流产生的旋转磁场和对称运行时一样的方向,故在转子中不感应电势,显然正序电抗与三相同步发电机对称运行时的电抗是一致的,即:

  隐极机 

  凸极机 

  三相稳态短路 

  2.负序电抗X-

  负序电流产生的旋转磁场,转速还是同步速,但是转向和转子的转向相反,所以在转子的绕组中要感应电流,这时,相当干副边短路的变压器耦合,转子中物理量频率为

  负序电抗:同步电机转子正向旋转,励磁绕组短路,电枢绕组施加一组对称的负序电压时,负序电枢电流所遇到的阻抗

  (1)负序磁场轴线对正direct-axis轴时,励磁绕组和负序磁场耦合

图2 同步发电机负序的等效阻抗

  (2)负序磁场轴线对正quadrature-axis轴时,励磁绕组和负序磁场耦合磁链为零

  如果没有阻尼绕组,相当于为无穷大,则

  上面式中

  ——直轴、交轴超瞬变电抗

  ——直轴瞬变电抗

  ——折算到定子边的励磁绕组的漏抗

  ——折算到定子边的直轴,交轴阻尼绕组的漏抗

  ——电枢绕组的漏抗

  负序磁场轴线时而与d轴重合,时而与q轴重合,故

  由上面知X+>X-

  一般水轮机无阻尼X-=0.55,有阻尼时X-=0.24

  汽轮机有阻尼X-=0.15

  3.零序电抗X0

  零序电流同相位,同大小,它们建立的三个脉振磁势在时间上同相位,而在空间上彼此相差120°,所以合成磁势的基波为零,零序电流产生的三次谐波磁通很小,忽略不计,所以零序电抗实质上是定子绕组的漏抗

  有关负序电抗:负序电流产生的旋转磁场在转子各部分包括励磁绕组、阻尼绕组、极掌和极心中感应两倍频率的电动势和电流,根据楞次定律,转子中感应的两倍频率的电流将对定子反转磁场起抑制(阻尼)作用,使气隙中反转磁场被削弱,因此,由负序电流所建立的负序磁场较弱,与此相对应的负序电抗也比较小。

  负序电阻:由于转子回路中两倍频率的电流引起附加损耗,使等效电阻增大,故负序电阻r-大于正序电阻。


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