1电力系统暂态分析(第一章)PPT(王)
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1.3 同步发电机三相短路电磁暂态过程基本假设条件:1.3.1 不计阻尼绕组时同步电机三相短路1. 发电机转速等于等于额定转速,且保持恒定,即2. 磁路不饱和(故可应用叠加原理);3. 励磁电压保持恒定;☆暂态电抗和暂态电势:* 由定子d 轴和励磁绕组磁链方程:1.3.1 不计阻尼绕组时同步电机三相短路与励磁绕组磁链成正比的磁链:称为纵轴等值磁链。
消去励磁电流 可得:其中:励磁绕组参数相关的计算电抗。
称为d轴暂态电抗,与定子d绕组及定子d 轴等值磁链产生的旋转电势,称为q 轴暂态电势:由此可得q轴暂态电势为:而定子d 轴磁链可表示为:由于q 轴暂态电势与励磁磁链成正比,暂态时不会突变,暂态初始时刻的暂态电势可用稳态运行时的表示。
考虑稳态时的定子电压和磁链方程方程:可得:将两式相加可得:这样以暂态电势表示的稳态节点电压平衡方程为:写成向量的形式:故发电机稳态运行时的向量图如下:同步发电机暂态电势向量图对于磁链和电压方程计算三相短路时的电流:三相短路:即:励磁电压保持恒定,即:在满足条件:由于是对称短路,短路后0轴电流和磁链均为0。
不计阻尼绕组磁链和电压方程为:应用叠加原理求解三相短路前,各变量的稳态运行值为:三相短路后,各变量的故障分量为:则三相短路后,各变量值为:故障后变量值=故障前变量的稳态值+故障后变量的故障分量即:将上式代入磁链方程和电压回路方程,可得而稳态时的磁链方程和电压回路方程为:故可得故障分量的磁链方程和电压回路方程为:由三相短路故障条件:由短路瞬间各绕组电流、磁链不能突变,故可得应用拉氏变换法求解微分方程:利用拉氏变换公式:对故障分量的磁链方程和电压方程取拉氏变换,可得:由励磁绕组故障分量的磁链方程和电压方程:可得:即励磁电流故障分量的拉氏变换为:(1) 计算励磁电流的故障分量可得d轴磁链故障分量的拉氏变换为:(2)计算d 轴磁链的故障分量由d 轴磁链方程:代入励磁电流表达式:其中:称为纵(d )轴运算电抗;将磁链方程:代入电压方程:可得d轴、q轴电流故障分量的拉氏变换其中:(3)计算d 轴、q 轴电流的故障分量对上式取拉氏反变换即可求得定子d 、q 轴电流的解,进而求得定子a 、b 、c 三绕组的电流。