Расчёт режима трехфазного короткого замыкания.

 

1.1 Рассчитать по точной методике и построить зависимости от мгновенных значений тока статорной обмотки генератора Г1 и его отдельных составляющих (периодической, апериодической, вызванной действием АРВ и предшествующего режима) на интервале 0…0,3с при коротком замыкании в точке К1

 

Определение параметров синхронного генератора.

 

Таблица 5 – Паспортные данные турбогенератора ТГВ-500.

Название величины	Значение
Активная мощность, P (МВт)
Косинус угла φ, cosφ	0,85
Реактивная мощность, Q (Мвар)
Номинальное напряжение, Uном (кВ)
КПД, η %	98,7
Продольное сверхпереходное реактивное сопротивление, x''d	0,243
Продольное переходное реактивное сопротивление, x'd	0,373
Продольное синхронное реактивное сопротивление, xd	2,413
Реактивное сопротивление рассеяния, x	0,218
Реактивное сопротивление обратной последовательности, x2	0,296
Реактивное сопротивление нулевой последовательности, x0	0,146
Собственная постоянная времени обмотки возбуждения,Td0	6,3
Постоянная времени затухания переходных токов статорной обмотки, T`d^3,с	0,975
Постоянная времени затухания сверхпереходных токов статорной обмотки, T``d^3,с	0,122
Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., Ta^3,с	0,468
Ток в номинальном режиме, Iном А
Номинальный ток возбуждения, Ifн, А
Ток возбуждения холостого хода, Ifхх, А

 

На рисунке 2 представим схему замещения турбогенератора по продольной и поперечной осям.

 

Рисунок 2 – Схемы замещения статорных обмоток по продольной и поперечной оси.

 

Индуктивное сопротивление продольной реакции статора:

Для турбогенераторов ;

Индуктивное сопротивление поперечной реакции статора:

Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки возбуждения (определяется при замкнутой накоротко цепи ОВ):

Индуктивное сопротивление рассеяния продольной успокоительной (демпферной) обмотки;

Сверхпереходное сопротивление поперечной ДО:

Индуктивное сопротивление рассеяния поперечной ДО:

Сопротивление обмотки возбуждения при разомкнутой статорной:

Активное сопротивление обмотки возбуждения:

Определим индуктивные сопротивления ОВ и УО при замкнутой накоротко цепи статорной обмотки:

Постоянные времени соответственно ОВ и продольной ускорительной, определенные при замкнутых накоротко статорных обмотках:

Активное сопротивление продольной успокоительной обмотки:

В расчетах принимаем, что .

 

 

Анализ предшествующего режима.

На рисунке 4 построим векторную диаграмму токов и напряжений в предшествующем режиме.

 

Рисунок 3 – Векторная диаграмма токов и напряжений в предшествующем режиме.

На рис. 4: U₀ – изображающий вектор напряжений фаз СГ; – угол между поперечной осью q и U₀; i₀ – изображающий вектор трёхфазной системы токов фаз СГ; - угол между векторами u₀ и i₀; i_d0, i_q0 – мгновенные значения токов обмоток преобразованного СГ; U_d0,U_q0 – мгновенные значения напряжений обмоток преобразованного СГ; е_q0 – наведённая ЭДС.

 

Расчет ведем в относительных единицах.

 

«-», т.к. отстающий cosφ.

 

Расчет проводим согласно [3]:

 

 

 

Анализ аварийного режима.

 

Постоянная времени поперечной ДО при закороченной статорной находим как =

Функции сопротивления турбогенератора в аварийном режиме по продольной оси:

По поперечной оси:

Построим на рисунке 3 зависимости сопротивлений турбогенератора от времени в именованных единицах, для этого умножим и на х_б:

х_б

 

Рисунок 4 – Зависимости сопротивлений турбогенератора от времени

При приближенном учете активного сопротивления статорных обмоток составляющие токов аварийного режима будут равны:

.

.

Построим на рисунках 6 и 7 зависимости токов продольной и поперечной обмоток преобразованного синхронного генератора от времени в именнованых единицах. Для этого умножим составляющие токов на базисный ток :

,

где I_ном- номинальный ток статорной обмотки СГ

 

В интервале времени t = 0,…,0.3с

 

Рисунок 5 – Зависимость тока продольной обмотки преобразованного синхронного генератора от времени.

 

Рисунок 6 – Зависимость тока поперечной обмотки преобразованного синхронного генератора от времени.