Раздел 3. Трехфазное короткое замыкание

Начальный момент внезапного нарушения режима СМ без демпферных обмоток

Исследование начального момента переходного процесса ведется на основе принципа сохранения первоначального потокосцепления. При переходном процессе ток статора синхронной машины состоит из двух составляющих:

- периодической, которая вызывается ЭДС, наводимой потоком ротора;

- апериодической, обусловленной изменением потока статора.

Соглашения:

· продольную составляющую тока статора считают положительной, когда создаваемая ею н.с. совпадает по направлению с н.с. тока возбуждения;

· поперечную составляющую тока статора считают положительной, когда создаваемая ею н.с. отстает на 90^o (электрических) от н.с. тока возбуждения; при наличии на роторе поперечного контура это же направление принимается положительным для его магнитной оси;

· все величины статора и ротора выражены в относительных единицах и все величины ротора приведены к статору.

Баланс магнитных потоков в продольной оси СМ без демпферных обмоток

а) баланс магнитных потоков в предшествующем режиме; б) баланс магнитных потоков в момент внезапного нарушения режима

Полный магнитный поток обмотки возбуждения при холостом ходе  состоит из полезного потока  и потока рассеяния  . Продольный магнитный поток в воздушном зазоре  является суммой полезного потока  и магнитного потока реакции статора . Результирующий магнитный поток , сцепленный с обмоткой возбуждения, складывается из потока  и потока рассеяния  .

При внезапном коротком замыкании поток реакции статора увеличится на . В соответствии с законом Ленца приращение потока  вызовет ответную реакцию обмотки возбуждения , причем приращения потокосцеплений должны компенсировать друг друга:  +  = 0.

В ненасыщенной машине доля потока рассеяния  в потоке  постоянна и характеризуется коэффициентом рассеяния обмотки возбуждения s_f.

           .

x _{s f} – сопротивление рассеяния обмотки возбуждения;

x_ad – сопротивление индукции ротора и статора;

x_f – полное индуктивное сопротивление обмотки возбуждения.

    С увеличением потока  пропорционально увеличивается поток , что приводит к уменьшению потока   до .

Однако результирующий поток ,  сцепленный с обмоткой возбуждения, сохраняет свое предшествующее значение: . Соответствующая ему ЭДС, наведенная в статоре, в момент времени внезапного нарушения режима остается неизменной и может характеризовать синхронную машину в этот момент времени.