Особенности проектирования каскадных возбудительных устройств эмерджентного подмножества, совмещенных в одной магнитной системе

Расчетные мощности многофазного каскадного асинхронносинхронного возбудителясинхронного генератора

Во время работы системы возбуждения происходит нагрев обмотки возбуждения синхронного генератора, что приводит к уменьшению тока возбуждения СГ. Введем коэффициент ?'р, характеризующий изменение тока возбуждения СГ с учетом нагрева элементов цепи возбуждения:

где Г2тор — фазное значение тока нагрузки возбудителя при расчетной рабочей температуре номинального режима работы; Г2хол — фазное значение тока нагрузки при расчетной температуре — 20 °С.

Для установившегося режима работы согласно расчетной схеме замещения КАСВ (см. рис. 4.3) получим:

где Ч — коэффициент, характеризующий изменение выходного тока нагрузки возбудителя при условии, что расчетная кратность форсировки равна единице: kf= 1; Ч = ^/охол / ^/огор.

В тех случаях, когда величина ?'р задана, параметры системы возбуждения должны удовлетворять условию:

где

Отметим, что если принять значение хт , равное хт = —Ц-, то ве-

личина х6 стремится к бесконечности.

Если принять значение хт , равное хт > ^—-г-, то величина

? (цСс -1 )

х6 становится величиной отрицательной. Поэтому при проектировании КАСВ величину хт следует выбирать в пределах:

Величина % определяется как

где \% — заданная заказчиком ошибка регулирования напряжения на зажимах генератора, выраженная в процентном отношении к номинальному напряжению.

Величину расчетной мощности составляющих ВУ определим согласно [142,210]. После преобразований получим выражение для определения расчетной мощности асинхронного возбудителя:

Расчетная мощность синхронного возбудителя:

Расчетные мощности однофазного каскадного асинхронносинхронного возбудителя синхронного генератора (КАСВО)

асинхронно-синхронного возбудителя синхронного генератора

(КАСВО)

Рассмотрим случай, когда в системе возбуждения с каскадным асинхронно-синхронным возбудителем исключен вольтодобавочный трансформатор.

Первичная обмотка асинхронного возбудителя подключена к зажимам возбуждаемой СМ. Якорная обмотка возбудителя выполнена однофазной.

В этом случае вектор тока ротора возбудителя /2 является геометрической суммой векторов токов, создаваемых отдельными машинами. В зависимости от режима работы возбуждаемой СМ и той стратегии, которую выбирает разработчик системы возбуждения, токи ротора могут занимать различные положения по отношению друг к другу.

На рис. 5.1 показаны векторные диаграммы составляющих токов ротора возбудителя в случае, когда возбуждаемая СМ работает в компенсаторном режиме, а ток обмотки возбуждения ВС регулируется автоматическим регулятором возбуждения (АРВ).

Векторные диаграммы составляющих тока ротора возбудителя при начальном угле 0= 0 и компенсаторном режиме работы возбуждаемой синхронной машины

Рис. 5.1. Векторные диаграммы составляющих тока ротора возбудителя при начальном угле 0О= 0 и компенсаторном режиме работы возбуждаемой синхронной машины:

а — ток статора СМ равен нулю; б — ток статора СМ равен номинальному (coscp = +0); в — форсировочный режим работы возбудителя при номинальном напряжении в сети; г — форсировочный режим работы возбудителя при пониженном напряжении в сети

Расчетная мощность электрической машины, кВА, как известно, равна:

где ntj— число фаз /-й машины; Еы ЭДС фазы от результирующего потока, В; 1( — ток фазы i-й машины, А.

Якорная обмотка ВС включена последовательно с якорной обмоткой асинхронного возбудителя. По якорным обмоткам протекает ток нагрузки возбудительного устройства.

Тогда результирующую ЭДС якорных обмоток ротора можно определить как:

В форсировочном режиме работы возбудителя вектор Ef равен:

В общем случае величину тока /сф можно определить:

где kYCф- kYaku; кф = ; ки = UC/UH коэффициент посадки питающего напряжения.

Комплексное сопротивление ? для КАСВО можно получить после преобразования выражения (4.27) с учетом того обстоятельства, что якорная обмотка возбудителя выполняется однофазной:

Введем обозначения:

После преобразований выражения (5.41) с учетом формул (5.42), (5.43), (5.44), (5.45), (5.31), (5.32), (5.33), а также с учетом принятых обозначений (5.46), получим выражение для расчетной мощности однофазного синхронного возбудителя КАСВО:

— коэффициенты приведения соответственно тока возбуждения и сопротивления обмотки возбуждения возбуждаемой СМ на сторону переменного тока возбудительного устройства.

Выполняя аналогичные преобразования, получим расчетную мощность асинхронной составляющей КАСВО:

Как видно из выражений (5.47) и (5.48), при заданных коэффициентах долевого участия и мощности возбуждения возбуждаемой СМ в форсировочном режиме расчетные мощности асинхронного и синхронного возбудителей зависят от величины индуктивных сопротивлений рассеяния ВА и ВС.

Падение напряжения на индуктивном сопротивлении реакции якоря синхронного возбудителя компенсируется увеличением тока возбуждения ВС.

Величины индуктивных сопротивлений рассеяния и взаимоиндукции определяются по известным формулам с учетом магнитного и электрического совмещения обмоток статора и ротора ВУ [142].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >