同步发电机的突然短路 、超导回路的磁链守恒 超导——电阻为零 e=6+e, L 转子:励磁绕组、阻尼绕组 =i=0 定子:A、B、C三相绕组 d(v0+v1)=0 yo V+v1=常数 N N
同步发电机的突然短路 • 一、超导回路的磁链守恒 • 超导——电阻为零 • 转子：励磁绕组、阻尼绕组 • 定子：A、B、C 三相绕组 N N 0 0 0 e L i L e L e = e + e 0 dt d dt d L = − − 0 = iR = 0 ( ) 0 d 0 + L = 0 + L =常数
y N N N
N 0 N 0 0 e L i L e N 0
二、对称突然短路的物理过程 假设: (1)突然短路前发电机为空载且短路发生在机端; ·(2)突然短路后发电机的转速及励磁电流不变; ·(3)电机的磁路不饱和,可以利用叠加原理; (4)先不计绕组电阻 (一)短路瞬间定、转子绕组的磁链及电流 磁链 ·定子三相绕组 励磁绕组 yao(0)=Vo sin at=0 (O)=vo+yfo WB0(O)= yo sin(t-120)=-0.866阻尼绕组 Vc0(0)=vsin(Ot+120°)=+0.866V0 VD(0)
二、对称突然短路的物理过程 • 假设： • （1）突然短路前发电机为空载且短路发生在机端； • （2）突然短路后发电机的转速及励磁电流不变； • （3）电机的磁路不饱和，可以利用叠加原理； • （4）先不计绕组电阻 • （一）短路瞬间定、转子绕组的磁链及电流 • 磁链： • 定子三相绕组 A0 (0) = 0 sin t = 0 0 0 B0 (0) = 0 sin( t −120 ) = −0.866 0 0 C0 (0) = 0 sin( t +120 ) = +0.866 励磁绕组 f = 0 + f (0) 阻尼绕组 0 D (0) =
电流:定子三相绕组电流为零i0(0)=10(O)=1co(O)=0 励磁绕组 fo fo 阻尼绕组0(0)=0 轴 (二)矩路后定、转子绕组的磁链和电流 定子三相绕组:磁链 C V1+vo=v10(0)=0 VB1+vB0=vB0(0)=-0.866 X Va+yco=Vco(0)=+0. 866Vo 电流 B轴 C轴 i=-l"sin o t AZ Z b iB=-ImSin( at-120)-0866/m=iB-+iBZ i=-msin(t+1200)+0.866/m
A N S X Z B Y C A轴 电流：定子三相绕组电流为零 励磁绕组 I A0 (0) = I B0 (0) = I C0 (0) = 0 0 0 (0) f f I = I 阻尼绕组 I D0 (0) = 0 B轴 C轴 （二）短路后定、转子绕组的磁链和电流 定子三相绕组：磁链 Ai + A0 = A0 (0) = 0 0 0 866 0 Bi + B = B (0) = −0. 0 0 866 0 Ci + C = C (0) = +0. 电流 A m A AZ i = −I t = i +i ~ sin B m m B B Z i = −I t − − I = i + i ~ 0 sin( 120 ) 0.866 C m m C CZ i = −I t + + I = i + i ~ 0 sin( 120 ) 0.866
励磁绕组:电流 i=lro+Aiz+i=lo+Aiz-Aiz cost 尼绕组:电流 iD=Aipz +.=aipz -aipz cos ot 磁链 C △ B次暂态阶段Z
励磁绕组：电流 i I i i I i i t f f f Z f f f Z f Z cos = 0 + + ~ = 0 + − 阻尼绕组：电流 i i i i i t D DZ D DZ DZ cos = + ~ = − 磁链 A N S X Z B Y C A N S X Z B Y C 次暂态阶段
超瞬变电抗和瞬变电抗 超瞬变电抗 瞬变电抗 同步电抗 直轴x 直轴 直轴xa 交轴 交轴 交轴 B 暂态阶段 B稳态短路阶段
A N S X Z B Y C 暂态阶段 A N S X Z B Y C 稳态短路阶段 三、超瞬变电抗和瞬变电抗 超瞬变电抗 d 直轴 x q 交轴 x 瞬变电抗 d 直轴 x q 交轴 x 同步电抗 d 直轴 x q 交轴 x
四、突然短路电流的衰减 @t
四、突然短路电流的衰减 t A i m I m I m I