电力系统暂态分析(2).ppt

第二章同步发电机突然三相短路分析,与无穷大电源的差别）有限电源）电机内部有暂态过程）,波形特征,短路电流包络线中心偏离时间轴，说明短路电流中含有衰减的非周期分量；交流分量的幅值是衰减的，说明电势或阻抗是变化的。励磁回路电流也含有衰减的交流分量和非周期分量，说明定子短路过程中有一个复杂的电枢反应过程。,第一节物理过程及短路电流近似分析,一、空载机端短路电流的组成、设定条件）转子上既有工作绕组（），又有阻尼绕组（）发电机保持同步转速）励磁电压为常数，不考虑强励）短路点在机端,第一节物理过程及短路电流近似分析,第一节物理过程及短路电流近似分析,ax、by、cz为定子三相绕组ff为励磁绕组转子铁心中的涡流（隐极机）或闭合短路环（凸极机）为阻尼绕组,第一节物理过程及短路电流近似分析,、电流组成）定子电流交流稳态分量由转子稳态直流分量生成交流暂态分量由的直流暂态分量生成，以衰减,第一节物理过程及短路电流近似分析,由的直流暂态分量生成，以衰减直流暂态分量以衰减保持定子电流不突变合成电流偏离轴,第一节物理过程及短路电流近似分析,）转子主绕组（）的电流直流稳态分量由外施励磁电压产生直流暂态分量保持的电流不突变交流暂态分量由定子直流生成,第一节物理过程及短路电流近似分析,3)阻尼绕组定子时，定子基频交流纯无功，旋转磁场反过来,又在定子上生成次暂态电流,第一节物理过程及短路电流近似分析,定子直流分量在，上产生基频交流,反过来,在定子上产生直流分量与同轴，使两个绕组自由分量相互影响（改变等效电抗时间常数）,第一节物理过程及短路电流近似分析,、定、转子回路电流分量的对应关系直流分量（自由电流分量）：维持绕组本身磁链不突变而感生的电流，其衰减主要由该绕组的电阻所确定；交流分量（强制电流分量）：由电势产生的电流。,第一节物理过程及短路电流近似分析,第一节物理过程及短路电流近似分析,定子直流暂态分量与转子交流暂态分量相对应（用以抵消产生穿过定子绕组的磁通）截割定子直流分量生成的磁通产生基波交流，合成磁场在转子上反向旋转与电流磁场相对静止（相互对应）,第一节物理过程及短路电流近似分析,当转子磁场不对称时由于不能生成恒定磁场（以为周期变化）为保持初始磁链不变，定子产生倍频交流分量予以补偿,第一节物理过程及短路电流近似分析,衰减关系：续表,第一节物理过程及短路电流近似分析,三、空载下突然短路定子基频分量稳态值与初始值的确定初始条件转子(为励磁电流的空载电动势有效值)定子,第一节物理过程及短路电流近似分析,、稳态电流（）与转子相对静止，不在转子上感应电势定子电抗磁通，定子漏磁通稳态电抗,第一节物理过程及短路电流近似分析,、初始值）无（只有）暂态电抗有效值：,第一节物理过程及短路电流近似分析,）有次暂态电抗次暂态电流有效值,第一节物理过程及短路电流近似分析,四、基频交流过渡过程表达式3个分量，、有效值变化过程,第一节物理过程及短路电流近似分析,、瞬时值,第一节物理过程及短路电流近似分析,、全电流（含直流分量）,第一节物理过程及短路电流近似分析,、时间常数的确定设定：仅计主要绕组（产生直流暂态分量绕组）的电阻取,第一节物理过程及短路电流近似分析,）-取决于在中的衰减,第一节物理过程及短路电流近似分析,）-取决于在中的衰减,第一节物理过程及短路电流近似分析,）-取决于在中的衰减,第一节物理过程及短路电流近似分析,）-定子开路状态下转子时间常数）经外接阻抗短路时的电流在定子中串接,同步电机的基本方程、参数和等值电路,二、同步发电机稳态运行方程，向量图及等值电路、方程,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,对称时稳态时仅保留3个方程,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,代入电压方程，得定子转子,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,、相量图作图原则：沿转子运动方向，超前于，q轴相量超前于d轴相量,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,3、等值电路）d,q分开,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,2）全电流等值电路,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,根据电压、电流，确定q、d轴的位置,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,凸极机：,物理过程及短路电流近似分析,五、负载下突然短路基频电流初值、初始条件：短路前的电流，电压,第一节物理过程及短路电流近似分析,第一节物理过程及短路电流近似分析,、无下的基频电流初始值1）d轴原电流经产生压降增量经产生压降（顶替原负载降压）,第一节物理过程及短路电流近似分析,d轴电流记q轴暂态电势初值,第一节物理过程及短路电流近似分析,2）q轴原电流经产生压降增量经产生压降（q轴上无）（顶替原负载降压）因此有,第一节物理过程及短路电流近似分析,3)基频电流简化暂态电势,第一节物理过程及短路电流近似分析,、有下的基频电流初值（类似推导）d轴电流q轴次暂态电势,第一节物理过程及短路电流近似分析,）q轴）定子基频电流,第一节物理过程及短路电流近似分析,）近似算法近似条件视简化,第一节物理过程及短路电流近似分析,次暂态电势,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,一、基本方程与坐标变换（一）正方向的规定）各绕组轴线正方向定义为磁链的正方向）按转子旋转方向确定各绕组的相对位置）转子电流的正方向为产生正向磁通的方向定子电流的正方向为产生负向磁通的方向,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,、转子电压的正方向为产生正向电流的方向定子电压的正方向为产生负向电流的方向6绕组模型，定子abc三相绕组，励磁绕组ff，d轴阻尼绕组DD，q轴阻尼绕组QQ,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,（二）基本方程与坐标变换电压方程（6个绕组）,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,、磁链方程（）,同理，下标相同时为自感L,下标不同时为互感M,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,、磁链方向中的电感（大部分为变量随转子位置变化而变化）,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,、坐标变换Park变换）变换的数学概念对定子参数实施变换从静止的A、B、C坐标系d、q、0坐标系（其中d、q坐标以旋转）转子速度,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,可视为引入中间变量对原变量实施代换，使新方程中不出现变量电感原变量换成新变量,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,）变换的物理概念在定子上建立三个假想绕组，等效代替绕组，分别与d，q轴重合，并以旋转将，d轴分量注入将，q轴分量注入,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,将原零轴分量保留在原绕组上零轴分量同频，通相，同幅的分量，在d,q轴上投影为0，因此应有变换表达式：,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,矩阵形式：,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,、（d,q,0）坐标系中的磁链方程P38.(2-61)各元素均为常量,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,、d,q,0坐标系中的电压方程P412-67A,B,C系中：,第二节同步电机的基本方程、参数和等值电路,按,第二节同步电机的基本方程、参数和等值