《東北電力電機(jī)學(xué)ppt講義第21章》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《東北電力電機(jī)學(xué)ppt講義第21章（24頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,東北電力大學(xué),21-1,超導(dǎo)回路的磁鏈?zhǔn)睾阍?同步發(fā)電機(jī)突然短路時，各繞組中會消失很大的沖擊電流，其峰值可達(dá)額定電流的10倍以上，因而將在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生很大的電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩。,為了簡化分析，作如下假設(shè)：,(1)在整個電磁瞬態(tài)過程中，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速保持同步轉(zhuǎn)速；,(2)不計磁路飽和，因而可利用疊加原理來分析；,(3)突然短路前，發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行；,(4)轉(zhuǎn)子上只有勵磁繞組。,超導(dǎo)回路磁鏈?zhǔn)睾阍?磁極相對于回路移動,在回路中感應(yīng)電動勢,感應(yīng)電流產(chǎn)生一自感磁鏈,和自感電動勢,電壓方程為,超導(dǎo)體閉合回路的總磁鏈保持不變。

2、,圖21-1 超導(dǎo)閉合回路磁鏈?zhǔn)睾?一、三相突然短路過程中的根本電磁關(guān)系,1定子各相繞組的磁鏈,21-2 三相突然短路的分析,圖21-2 同步發(fā)電機(jī)簡圖和定子繞組磁鏈圖,轉(zhuǎn)子磁場產(chǎn)生的定子三相繞組磁鏈,2.定子三相繞組磁鏈初值,勵磁繞組磁鏈初始值為,3.突然短路后定子各相繞組的磁鏈,4.定子三相短路電流產(chǎn)生的與定子繞組交鏈的磁鏈,5定子各相繞組的電流,圖21-3 超導(dǎo)回路的定子各相繞組磁鏈,6轉(zhuǎn)子繞組的電流和磁鏈,突然短路后轉(zhuǎn)子勵磁繞組總電流的表達(dá)式為,對應(yīng)的磁鏈?zhǔn)?圖21-4 超導(dǎo)回路的轉(zhuǎn)子各繞組磁鏈,1超瞬態(tài)磁場和超瞬態(tài)電抗,21-3 同步電機(jī)的瞬變參數(shù),圖21-5 有阻尼繞組同步發(fā)電機(jī)突

3、然短路后各繞組的磁鏈分布圖,a)各繞組繞組的磁鏈狀況;(b)合成磁場的分布,直軸超瞬態(tài)主磁路磁阻,直軸超瞬態(tài)主磁路磁導(dǎo),直軸超瞬態(tài)磁路磁導(dǎo),超瞬變電抗對應(yīng)的等效電路,直軸超瞬態(tài)電抗,圖21-6 超瞬變電抗對應(yīng)的等效電路,2瞬態(tài)磁場和瞬態(tài)電抗,圖 21-7,瞬態(tài)磁場和瞬態(tài)電抗,直軸瞬態(tài)主磁路磁阻,直軸瞬態(tài)主磁路磁導(dǎo),直軸瞬態(tài)磁路磁導(dǎo),直軸瞬態(tài)電抗,超瞬變電抗對應(yīng)的等效電路,圖21-8 瞬變電抗對應(yīng)的等效電路,21-4 突然短路電流及其衰減時間常數(shù),1各個電流重量,定子短路電流周期性重量,定子短路電流非周期性重量,勵磁繞組電流的周期性重量,三相短路電流的穩(wěn)態(tài)重量,2突然短路電流的衰減變化規(guī)律,1

4、，瞬態(tài)重量，與勵磁繞組中非周期重量 對應(yīng)；,2 ，穩(wěn)態(tài)重量，與恒定勵磁電流 對應(yīng)；,3非周期重量，與勵磁繞組中的周期性重量 對應(yīng)。,穩(wěn)態(tài)重量不衰減；與 對應(yīng)的瞬態(tài)重量衰減時間常數(shù)為 ；與 對應(yīng)的非周期重量衰減時間常數(shù) 。,1定子非周期電流衰減時間常數(shù),3.衰減時間常數(shù),2勵磁繞組非周期電流和定子電流瞬態(tài)重量衰減的時間常數(shù),定子繞組短路時，勵磁繞組的等效電抗,圖21-9 勵磁繞組中非周期性電流的磁場和等效電路,3阻尼繞組電流的衰減時間常數(shù),圖21-10 阻尼繞組中非周期性電流的磁場和等效電路,4.三相突然短路電流,為超瞬變分量，；是直軸阻尼繞組非周期電流和定子電流超瞬態(tài)分量衰減的時間常數(shù)。,最大

5、沖擊電流,某相交鏈的磁鏈達(dá)正最大值時短路，若不考慮衰減，經(jīng)過半個周期后最大沖擊電流為 ，可達(dá)實(shí)際衰減后最大電流也可達(dá)到 。,圖21-11 三相突然短路無阻尼繞組的A相電流波形,圖21-12 三相突然短路有阻尼繞組的A相電流波形,突然短路電流的最大瞬時值可能到達(dá)額定電流的二十倍左右，必定要對電機(jī)本身和電力系統(tǒng)帶來不利影響。,由于沖擊電流持續(xù)的時間很短暫，一般只有幾秒鐘，因此沖擊電流引起的繞組發(fā)熱并不嚴(yán)峻，閱歷證明，在突然短路時很少發(fā)生繞組受到過熱而燒壞的現(xiàn)象。,但突然短路產(chǎn)生巨大的電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，對電機(jī)的構(gòu)造有破壞作用，同時定子繞組中的高次諧波將對通訊線路產(chǎn)生影響，影響通信線路的通信質(zhì)量。,21-5,突然短路對同步發(fā)電機(jī)的影響,一、沖擊電流產(chǎn)生的電磁力作用,對定子繞組的端接局部產(chǎn)生危急的應(yīng)力,二、突然短路時的電磁轉(zhuǎn)矩,其值到達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的12倍以上,三、突然短路的發(fā)熱現(xiàn)象,突然短路使各繞組都消失較大的過電流，使銅損耗驟增,