1、41(四) 定子三相电流dqTtdqTtdqdd xEexUexUii dd 0000 aTtddqtsinco00式中, dqdqxEixU00aq TtddTtdqqq exUtexUii cossin0000式中, 0qdixU)sin()cos(00ttiqda)cos(1cos1 0000 txEexUex dqTtdTtd dd)sin(00texEqTtd)2cos(12)cos(12 0000 texUaa TtqdTtqd或者)cs(0000 txEexEexEi dqTtdqTtdqa dd)sin(00tqTt )2cos(12)cos(12 0000 texUexUaa
2、 TtqdTtqd例 2-5:再次说明,三相短路电流计算是电抗、电势、时间常数的计算,而这些参数计算的依据是同步机 d、q 轴方向的三绕组、双绕组等值电路。(五) 次暂态电势1 直轴次暂态电势 qE原定义: dxiU0042由 d 轴磁链方程: DadfddixiixfafDfdDixix可解得: fadfdi11定义: 与磁链 、 成正比、不突变的电DfadfqxxE fD势在电压方程 中,令 ,即只考虑定子 iabc中的周期分量,dqqriu0r则 ixE或 等值电路:q短路后瞬间基频交流 d 轴分量为:dqxEI02交轴次暂态电势 dE原定义: qxiU00由 q 轴磁链方程: Qaqi
3、qQx可解得: Qaqqi定义: 与磁链 成正比、不突变的电势QaqdxE在电压方程 中,令 ,即只考虑定子 iabc中的周期分量,qddriu0r则 ix或 等值电路:x”d iduqiqx”q43dE短路后瞬间基频交流 q 轴分量为:qdqdxEI00第四节 自动调节励磁装置对短路电流的影响强行励磁系统示意图 当机端电压0.8U N,立刻改变可控硅的控制角 ,使强励励磁电流 为 1.82.0 倍 ,maxfifNi对电力系统运行、保护有明显作用。 强励过程的暂态计算是复杂的。自动励磁调节后,短路电流不是单调衰减到稳态短路电流 ,dqxE0第二章小结(学习归纳型)一同步发电机的基本方程1 a
4、bc 系统基本方程abcsabcirufDQfRfDQfabcRSfqabciL2dq0 系统的基本方程udG励磁调节器t有调节无调节44磁链方程为: QDfqdaqaddfaqdadQDfqd iiixxxx000电压方程为: 00 00 dqQDfqdfQDffqd iiirru 等值电路为直流电机模型,详见参考文献1、23 只考虑定子基频交流电流,基本方程可简化为次暂态过程:qdixEuq暂态过程:qdixudE稳态过程:qdixud全电流形式: dxIjUE dxIjdxdidxfifxDiDq xQiQxq-iqxaqxad xq0-i0iqudx”qE”diduqE”qx”dx”q
5、iqudx”qiduqEqxdxqiqudx”qiduqEqxdxqIjxdI”jx”d45一般,短路计算使用次暂态模型,稳定计算使用暂态模型。二同步发电机的参数同步发电机参数可由 d、 q 轴方向的等值电路推导而得,d 轴等值电路(三绕组变压器) q 轴等值电路(双绕组变压器)1 电抗(反映定子电流的电抗) 同步电抗(稳态)addx aqqx 暂态电抗(无阻尼绕组电机)fadd/ aqq 次暂态电抗(有阻尼绕组电机)Dfaddxx/ Qaqqxx/2 时间常数 ; 定子自由电流(直流电流)衰减的时间常数;)(2qdaxrT ; 定子基频交流的暂态电流 衰减到 的时间常数;dd0 II ; 定
6、子基频交流的次暂态电流 衰减到 的时间常数;ddxT0 dIdI ; 定子基频交流的次暂态电流 衰减到 0 的时间常数qQq qI3 电势符号 名称 基本方程 用途 空载电势 fadqixE dqixuEdqxEI0 直轴暂态电势 fadq dqi dqI0 直轴次暂态电势 DfqE, dqixuE dqxEI0fxxxad xaqxD Qx46 交轴次暂态电势 QdE qdixuE qdxEI0 暂态电抗后电势 dIjU dI0 次暂态电势 E dxIjE dxEI0二物理概念1突然三相短路时,定、转子各绕组中的电流分量电流名称定子三相绕组 iabci i +i2励磁绕组 ifif|0|+i
7、f ifD 阻尼绕组 iDiD iDQ 阻尼绕组 iQiQ iQ2变量的 Park 变换三相 abc 坐标电流: cosIia)120(bcsIi作 Park 变换,得 )120cos(2121)0sin()0sin(i ooc320 Iiiqd其中, 0t则 )cos(Iidinq 当 常数 iabc正序交流i dq直流0t 047 当 , iabc直流i dq交流00t 当 iabc2 倍频正序交流i dq交流2t03Park 变换的物理意义 变量的 Park 变换是观察点的变换, 基本特点是交直互换; 磁链方程的 Park 变换是将 abc 三相绕组用 dq0 三个绕组来代替, d 绕组的轴线与 d 轴重合,q绕组的轴线与 q 轴重合,零绕组是孤立绕组; 电压方程的 Park 变换是将同步发电机用直流电机模型来代替.4.相量图 根据 ,确定 角及 d、 q 轴位置,从而得 Ud、 Uq、 Id、 Iq;qQxIjUE 根据相量图记忆公式。三.典型例题qdd dqqjdxd EQjqxqaq jxdjxqEqjdxd