Параметры генератора в переходных режимах Расчет отклонений напряжения ГА при набросе и сбросе индуктивной нагрузки

Несмотря на то, что в первый момент изменения режима работы генератора потокосцепление обмотки ротора неизменно, наличие рассеяния этой обмотки приводит к уменьшению полезного потока. Поэтому в переходных режимах при описании генераторов без демпферных (успокоительных) обмоток используют продольную переходную реактивность

,

где: x_d – продольная реактивность; x_ad – продольная реактивность взаимоиндукции обмоток статора и ротора (сопротивление реакции якоря по продольной оси); x_f – индуктивное сопротивление обмотки ротора; << x_d, так, для генератора типа МСК-92-4, мощностью 100 кВт -

Рис. 3.3. Характер изменения напряжения и тока возбуждения в генераторе без регулятора (а) и с регулятором напряжения (б) при набросе индуктивной нагрузки.

Явнополюсные машины, как правило, имеют демпферную обмотку, выполненную в виде стержней, заложенных в пазы полюсных наконечников и соединенных на торцевых сторонах пластинами. Действие успокоительной обмотки также проявляется в переходных режимах и учитывается продольной сверхпереходный проводимостью , которая приблизительно в 2 раза меньше . В неявнополюсных генераторах колебания устраняются лишь действием вихревых токов, наводимых в сердечнике ротора.

В качестве параметра, позволяющего связать предыдущий и последующий режимы работы машины, используется сверхпереходная (переходная) поперечная составляющая электродвижущей силы (E_q^”). Тогда

где х_н – сопротивление нагрузки.

Если нагрузка подключается к генератору, работающему на холостом ходу, то первоначальный провал будет

Таким образом, первоначальный провал напряжения зависит от величины и характера включаемой нагрузки, параметров предшествующего режима и параметров генератора. Изменение D U _{0 min} возможно только с помощью специальных регуляторов, обеспечивающих упреждающую форсировку напряжения.

Рассмотренные выше физические процессы объясняют характер изменения напряжения при сбросе нагрузки (кривая “3” на рис. 3.2). Всплеск напряжения достигает максимального значения в первый момент сброса нагрузки. Обычно D U _0min<D U _0max. Это можно показать следующим образом:

Требования к количественным показателям кривой изменения напряжения при набросе и сбросе нагрузки формулируются следующим образом: внезапное изменение симметричной нагрузки генератора, работающего при номинальной частоте вращения и номинальном напряжении, при имеющихся токе и коэффициенте мощности, не должно вызывать снижение номинального напряжения ниже 85 % и повышения выше 120 %. После этого напряжение генератора должно в течение не более 1,5 с восстанавливаться в пределах ±3 % номинального напряжения. Для аварийных агрегатов эти значения могут быть увеличены по времени до 5 с и по напряжению до ±4 % номинального.

Появление на судах новой вычислительной и информационной техники вызывает в последнее время необходимость учета и нормирования импульсных изменений напряжения, длительность которых находится в микросекундном диапазоне, а амплитуды достигают сотен процентов номинального значения напряжения.