同步发电机突然三相短路分析-第三讲

第二章 同步发电机突然三相短路 分析(二)

3.1 同步发电机负载下三相短路交流电流初 始值—稳态运行时的向量图和电压平衡关系稳态情况下：Eq ?

0

分解成d, q两轴d轴: q轴:

Iq

E0j I q XqI Ra

0

j Id X d

U

忽略电阻？

Id

I

同步发电机正常稳态运行向量图—凸极机

3.1 同步发电机负载下三相短路交流电流初 始值—稳态运行时的向量图和电压平衡关系隐极机：xd=xqEq ?

同步发电机正常稳态运行向量图—隐极机

3.1 同步发电机负载下三相短路交流电流初 始值—稳态运行时的向量图和电压平衡关系隐极机：xd=xqEq ?

同步发电机正常稳态运行向量图—隐极机

3.1 同步发电机负载下三相短路交流电流初 始值—稳态运行时的向量图和电压平衡关系虚构电动势的作用？

EQ ?

EQ ?

EQ U r I jxq IEq ?

Eq EQ j ( xd xq ) I d虚构电动势EQ向量图

3.2 同步发电机负载下三相短路交流电流初始 值—不计阻尼回路时的电流初始值和暂态电动势交轴方向：短路前：

E q|0| jxd I d |0| U q|0| ' '

短路后：' E q|0| jxad I d |0| jxad ( I d I d ) jx I d 0

' E q|0| jxd I d |0| jx'd I d 0 jxd Id

'

交轴暂态电势

3.2 同步发电机负载下三相短路交流电流初始 值—不计阻尼回路时的电流初始值和暂态电动势直轴方向：短路前：

jxq I q|0| U d |0|短路后：

Iq 0所以，暂态电流只有直轴分量 虚构电动势

'

3.3 同步发电机负载下三相短路交流电流初始 值—计及阻尼回路时的电流初始值和暂态电动势交轴方向：短路前：

E q|0| jxd I d |0| U q|0| '' ''

短路后：'' E q|0| jxad I d |0| jxad ( I d I d ) jx I d 0

E q|0| jxd I d |0| jx d I d 0 jxd I d'' ''

''

交轴次暂态电势

3.3 同步发电机负载下三相短路交流电流初始 值—计及阻尼回路时的电流初始值和暂态电动势直轴方向：短路前：

jxq I q|0| U d |0|短路后： '' jxaq I q|0| jxaq ( I q I q ) jx I q 0 '' ''

'' '' E d jxq I q|0| jxq I q 0 jxq Iq

''

''

直轴次暂态电势

3.3 同步发电机负载下三相短路交流电流初始 值—计及阻尼回路时的电流初始值和暂态电动势合并交直轴：

E |0| jxd I |0| U |0|'''' I E |0| / jxd '' ''

''

4.1 同步发电机基本方程—原始方程正方向的规定： (1) 绕组轴线的正方 向作为磁链的正

方向. (2)定子绕组产生的磁 链方向与轴线方向相 反时的电流为正值. (3)转子绕组产生的磁 链方向与轴线方向相 同时的电流为正值. (4)电压的正方向 如图所示。同步发电机各绕组轴线正方向示意图

4.1 同步发电机基本方程—原始方程

同步发电机各回路电路

4.1 同步发电机基本方程—电势方程 a R 0 0 va b 0 R 0 vb 0 0 R v c c f Rf v f 0 0 0 D 0 0 Q 式中：

0 0 RD 0

0 0 RQ

ia ib ic i f i D iQ

d / dt

4.1 同步发电机基本方程—磁链方程 a Laa b Lba L c ca L f fa D LDa L Q Qa Lab Lbb Lcb L fb LDb LQb Lac Lbc Lcc L fc LDc LQc Laf Lbf Lcf L ff LDf LQf LaD LbD LcD L fD LDD LQD LaQ i a LbQ i b LcQ ic if L fQ i LDQ D i LQQ Q

4.1 同步发电机基本方程 abc Rs v abc v fDQ fDQ 0 0 i abc i RR fDQ

abc L SS L fDQ RS

L SR i abc L RR i fDQ

上述方程组共12各方程，其中有18个运行变量(电压、电流、磁链), 一般电压作为已知量，另外12个未知量可通过方程组解出。

4.1 同步发电机基本方程-电感系数(1) 定子各相绕组的自感系数(以a相为例)

定子绕组的自感