автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.01, диссертация на тему:Совершенствование математической модели турбогенератора для анализа коротких замыканий

П О ин

- 5 ДПР 1993

, „Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт имени Серго Орджоникидзе

На правах рукописи

ЛАРИНА Инна Ивановна

УДК 621.313.322-81:51.001.57.

Совершенствование математической модели - турбогенератора для анализа коив-шш: замыканий

л.

Специальность: 05.09.01 — Электрические машины 05.14.02 — Электрические станции (электрическая часть), сети и системы и управление ими

Автореферат

диссертации на..соискание ученой ыепени......

кандидата технических наук

НОВОЧЕРКАССК 1993

Работа выполнена на кафедре «Электрические Донецкого политехнического института

системы»

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущая организация

— доктор технических наук, профессор Г. Г. Рогозин

— доктор технических наук",

профессор Е. В. Коно-ненко

— кандидат технических наук, доцент Н. И. Цыгулев

— Научно-исследовательский, проектно - конструкторский и технологический институт тяжелого электромашиностроения Харьковского завода «Электротяж-маш»

Защита состоится «£( » 1993 г. в часов в

ауд. 107 гл. корпуса на заседании специализированного совета Д. 063.30.01 в Новочеркасском политехническом институте по адресу: 346430, г. Новочеркасск, ГСП-1 Ростовской обл., ул. Просвещения, 132, НПИ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НПИ.

Автореферат разослан « //» 1993 г.

Отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью, просим направлять по указанному адресу.

Ученый секретарь

специализированного совета Д. 063.30.01

к. т. н., доцент Н. А. Золотарев

ОБЯАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тсик. Саг.рекешш» требования в мбдасти зксняв-1тацконной надежности электроэнергетических систем в условиях

-фкхеяямз ви'.окочсио-.ьь^сл'«. г-^ерато;"'-" с иоввгтшниг. чдель .¡км к здектрокагнитпак»* паг;^';;;;^:,1 п^едп^лоГ'с^т углубленное и: чекие исцеления еиихрошшх в систиьа при ¡«шрьаль

них регииах. сяяяттх, а ио/иц/р ¿•ччр'.-яь. '■■ впзниккопсиаск значительных токоп при кппптких закипаниях ( КЗ >. Пчр.пиднп. чтп гос'гиперног [¡¡¡ог,--м«ода.:;• г-г- пспеденм нра^алцихея уаким в пер!" ходких рихиках -аьискт а; ючиоси*. нрипкиаевих «<лек<шти;кх «сделей и полнот« информации, характеризуйте,} физические свойст-¿¿а:;;;;; ; К

й указанной связи задачи экспериментального определения электромагнитных параметров и «атеуатического иоделиропаш'.я икре ход11вх процессов в электрических кпяинах с учетом аяидния кмсмиЛ вытеснения тока п активных уатепиалах к нр.сниеииа >.аг;глти>;>; цйнсй приобретавт вагное значение. Это обуславливает необходимость сп вергенстгзопаниг известннх моделей С5с п направлении их больвей физической обоснованности, развития и . разработки попнх ыетодоп идиитизик<г::ки их •йлег.тиокгггнмниу. параметров. 5 тпктг л,-.гпп«ту«?

иядрлипги.агма ироцессое, обеспечинаЕ^их задачн',а;- Гнч

11ПГТ!, респнн;; .'.(¡актичеи'их -..адач.

д;'::се['7лции!!!! ,-й работы <шл:л:тся сонерп-нетмаа.^т:

синхронной хахинк. оиисыва«Ц!;й ее сясхолгш при коротких зам!!:''!ни?/:.

Для достихеник поглаиленно/. целч в работе рсвалкг.ь следивши!' задачи:

1. Разработка эффективного алгоритма расчета переходикх процессов при использовании передаточных Функций пропод.|ИостсП (X

2. Исследование проводииостсй СХ при, калих кзхгнеиисх л.»;-. иетров ее схс*а зачскепиз и обоснование кслользованиг г тгпр.их расчета линеаризованных передаточних Функций (ПФ).

3. Разработка алгоритма расчета переходного процесса СИ на основе алгебраизацик ее диффереицкальиих уравнений.

А. Разработка методов определенна - зависимостей индуктивных сопротивлений расиеякиу обмоток статора, возбуждения и эпнина Рентного демпферного контура Й от протекатеге токов.

Кетодика, исиодьзуекая прк реиснии поставленных задач баЗи руется па теории переходних процессов в электрических -лавинах и

электрических системах, математического анализа, теории оптимизации и теории овибок с привлечение« элементов статистики, а такхс экспериментальных исследованиях, выполненных с применением специализированных средств изкерительно-регистрирувщей и вычислительной техник?!.

Научная новизна работы заключается в следусщеи:

1. Разработана методика определения передаточных функций схема занесения СК при аалых изменениях ее параметров.

2. Предло*ен алгоритм расчета токов короткого замыкания СИ. позволявший существенно сократить затраты мавинного времени.

3. Разработана методика определения параметров схемы замещения уточненной структуры по продольной оси СИ, в которой учитывается различие взаимоиндуктивиой магнитной связи мевду обмотками статора, возбугдения и эквивалентным контуром демпферной система, по данный опытов затухания постоянного- тока в обмотках статора к ротора.

4. Предлоаена методика определения параметров схемы замещения Сй уточненной структуры из опита внезапного трехфахного коротко! о замыкания.

5. Разработана методика определения зависимостей индуктивных сопротивлений рассеяния обмоток статора, возбугдения и эквивалентного демпферного контура ло продольной оси СМ от протекающих токов по данник опытов внезапного- трехфазного и двухфазного коротких замыканий.

На задиту выносятся:

¡. Катехаткческая модель СК для расчета токов КЗ, отличавшаяся учетом влияния насыщения по путям магнитных потоков рассеяния я .позволяющая существенно сократить затраты мааишшго времени.

2. Нстсдика экспериментального определения по данным опыта затухания постоянного тока индуктивных сопротивлений схемы замещения Сй уточненной структуры.

3. Методика экспериментального определения, по данных опыта трехфазного КЗ из резика холостого хода при уровне напряжения, обеспечивавшем значение сверхпереходного тока статора не ваше номинального, индуктивного сопротивления обмотки возбугдення. параметров демпферного контура н сопротивления сзаикоклдукцяк аезду ойроткой возйухденкя к эквивалентным демпферных кошурои по путам рассеяния.

4. Методика установления зависимостей индуктивных сопротивлений рассеяния СЕ от протекавших юков, применение которых в злго-

¡л;г«ах расчета переходных процессов в динамических псхиыах позпп-

дит учесть влияние насыщения.

Практическая ценность работы заключается п следуячен:

'{ргучени аналитические выражения передаточных (Мшкций »пи раченчй !!"мн«яикпстеЛ cHiixpouïîoft мавнны.

2. Выполнена програкыная реализация кетодики определений н.ч раиетрпь г".счц у.щпхенчя СМ уточненной структуры и аа.иш.имиспй :iH,Vj.;îTHEHux счиротиплиний рассеяния от ;г,:степагчих то кои <>и Дании« опытов внезапного трехфазного КЗ.

ч и»«;зспнсиеостк иидукпшах ьоирогиьлыкй рассеяния обмоток статора, возбуждения и эквивалентного контура системы демпфирования от протекавших токов для турбогенератором TPB-1G0 2 и Т8В-500- 2.

4. Разработана программа расчета на ЭЕИ электромагнитных параметров уточненной схемы заточения Сй по дашшн опытов затухания постоянного тока: выполнен анализ погрегнастей негада и пост.шле-лена требозания к регистрируемой аппаратуре.

5. Рлзрлйотпггп ттрограчуа {¡.¡счета нерехопних нронггеок гад Tpc/vbwov кпротко* звнина и* я тцрбвгпиера тара с ачетпу anm-wi

по îî'jrsv чагнитнах потоков рассеяния. построенная >'.« nnt-;,еяч7очннк ч-чг-лний уточненной г.хени г;ai'пчпнн:! и.тгаи; ¿исдрснии результата ряйот», Натерт-«:.' дигсерт.щконп'й р.: 5 чти г, г<кдс :ijioi ¡¡л,:? расчета параяетрог схем ^лмеветк' ci f: г х г. ■ ; - ' -■ - . ; .-<)ï>!» и mme&axvuM тктиу. зависимостей ивдуктпшшх сонргпн^ги.'."; статвра. йо'^бугдения и экииаалентиог» контчра ¡(ейпзлуа.:!« ¡й: ;гё;ч ¡ir.MtxtjJiMvx для анализа переходных рмпиок ьшгдрен!! в ;фа];'н::у il.-.-! заводов "Злектротаххав" С г.Харьков ), "Электросила" ( г.Саикт-Г;'.- г i- с-. Г» р г ! И ;!îIHî'! "i f г .дта.пк

i'ppfiîMirrîa ;mC)oïh 'A ;;!:ru;>iKaм.ки. йатериалн ди!:сппт."!И|.|',.иьй \ ■• бота сбсу*даяись на сессии Республиканской вколн-сеиинара аолодых учеккх и специалистов " Повышение эффективности генерирования. ne редйчи к использования электроэнергии" Сг.йлуатд. iSiiti): на U и O'i Йс.-сов-лшх научно--технических консераииях "Динамически.; реквуи :'■■< Ооти электрических «аеяп и электронриг.одов" ( г. К учи: , r.Bjwsss. î 991 ). Яп результата« ышолкышкх исследшш:^ о г. у LÎ Г-;. : ;, рано >' печатных работ. « той число получено нологительное регеки-на изобретение.

Стуктура и ойъеи работа. Диссертация состоит из введения,

четырех глав, заключения, списка литературы из 136 наименований работ и приложений. Объеа работа составляет 116 страниц кагииопис-

У

кого текста. 33 рисунков. 13 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОЯЕРШШЕ РАБОТЫ

Во введении дан обзор' литературных источников, посвященных проблеме математического моделирования неустаиовнлкхся рехимои синхронных генераторов с учетом влияния насыщения, с$ормулировани цель и задачи, научная новизна, основные полевения, вгшоснмце на зацнту. Приведена сведения об апробации и реализаци результатов исследований.

Обоснован выбор схемы замещения Сй уточненной структуры для математического моделирования переходных реаимов, в которой учитывается различие взаикоиндуктивкой связи ыеиду обмотками статора, возбуждения и эквивалентным контуром демпферной системы.

Показана необходимость разработки зкперикентальных методов определения зависимостей индуктивных сопротивлений рассеяния контуров схемы замещения от протекавших токов.

Зстановлека целесообразность использования передаточных функций СН при учете влияния насыщения путей магнитных потоков рассеяния при применении системного подхода для асделированкя переходних процессов.

В первой главе рассматривается вопросы исследования передаточных функций прозодимостёй £к', отрагаездх прирахение электромагнитных параметров ее схема замещения. Методика определения передаточных функций основывается на кетоде варьируемого звена.

В соответствии с указанным методом для структурной схемы СН, приведенной на рис. 1. при входной возмущении ЕСр) С точки 1-1 ) приразение ПО реакции д и^Лр) С точки 2-2 ) при изменения какого-либо параметра схекн д. с*-! С точки 4-4 ) описывается вирааениех:

К..СР)К Ср)Е(р)до4/

г. игг (р. ¿С- ) = -"-_-- р (1)

1 + Чцч Ср) л о^

где К (р) - коэффициент передачи от входа схемы до точек под-клЕченка элемента ( Хс . 1ас1 . X , т. , 1е: . ,

К15(р)=153(р)/££р); К1ЧСр) - коэффициент передачи от точек нодклззчениа элемента дс^ до захода схемы, К<ч(р)=иггСр)/И^(р): У^Ср* - входная езккция проводимости схема, з качестве входных з^иисз которой принимаются точхн подмкченхя ¿. при закорачи-

валки загиков 1-1.

<р>

4 4

Рис. 1. Стрдктщшая схема для определения йэмйчрг'иг: пррсдаточннх Функций синхронней :

глхсиеняг «й})<1кетр,; .г . , для которого спраиеммно не;ч!нен-

с т ь о

д ,,1. ., (р) < г 1 , (?)

са'лветстиуст г.кпспиизичвш'.ос иырахсу.но для приргчяекк.ч ¡!Ф репкцки

д и.^ (р.лоц > = К,5-(р) К^, (р^ Е(р) лог; . (3)

Пркр^с.чие статорпих пронодякостей по осык сшшлрии ротарл £ оаадагьраой ¿арве аасясй при аадвх изкамеииах иараке гра . в йВ4«$й айде .айЩШЬтка й'о вй^ахенкв

К ) £. Д'с{| ) / X,- . И)

•ймавогнчнаа формула для операторной роторной ¿фоводикосги: .

д «р. дЫ; 3 - л |ас1(р. Лс^ ) Хай . (5)

где

л Гас1Ср„ "д^ ) = д и21 (р, до(;) / (р X

й с<

£

Йз выражения (1) следует, что эффективность использования ПФ приращений проводимостей СИ в алгоритме расчета переходных про-' цессов связана с применением линеаризованных выражений, получаемых при условии типа (2). Возможность использования последних для заданных пределов вариации параметров оценивалась путей сопоставления переходных функций, соответствующих полным и линеаризованным передаточный функциям. Проведенный анализ для ряда турбогенераторов показал, что возможные пределы изменения параметров в динамических режимах могут обуславливать недопустимые потребности прогнозирования изменения переходных функций.

В главе рассматривается методика определения допустимых изменений параметров схемы замещения, ограничивавших несовпадение переходных Функций, соответствуввих .полному и линеаризованному выражениям прирацений ПФ в начальный момент времени и в устано-вивиемся режиме. Анализ допустимых изменений показал, что при расчете начальной стадии нестационарных процессов погревности приравняй П5 практически не чувствительны к вариации активных сопротивлений схемы замещения, а при переходе к установивоемуся режиму - к вариации индуктивных сопротивлений рассеяния роторных контуров.

Во второй главе рассматриваются вопросы построения математических моделей СМ с использованием ЙФ изменения ее проводимостей, отраяаицих влияние насыщения «а электромагнитные параметры контуров. Основное внимание при этом уделяется реаенив задач, обеспечивавших эффективность программных реализаций математической кодели.

Математическая модель СК описывается уравнениями Парка-Горева. Искомые прирацения ответных реакций д 1е4Ср) и & 1 Ср3 на возмучапцие воздействия д Ч^Ср), л определятся путеи ' .

ревения интегральных уравнений:

д Ы<Р> =*Ул(р)й^с1 - 6(р) У^СрЗд Иг;

• (6)

Л !<£.(?) = Д Ч^. • '=5 ;

Операторные проводимости СИ- У^Ср), У<^(р) и £(р) при пе- . ренешшх пареыетрах ее схема эамепения представляется в виде базовых функций, отражавших определенный уровень насыщения путей «аг-нитных потеков и добавочных прираденяй. учитывавдих изменение этого уровня под влиянием изменения величина токов в контурах мавины:

СР} = Чо Ср) + л Уа (Р- (7)

.»1

У0 (р) = Цс (р) + у^д Уа.(р, ); С 8)

I I ' <)

г1

Е(р) = е0(р) + £ ¿х £<р. до(т). (9)

т--1

Показано, что применение в алгоритме моделирования численных форм интеграла Дюансля связано с необходимостью хранения в памяти ?В8 предвсторкк кзменениа параметров переходного прпнрегн и пгрг счета базовых функций 0(р). У(,.0(р), £с(р), проводимого при изхенении параметров, учитывавших влияние насыщения, свыае заданного значения. Увеличение длительности переходного процесса в этой случае приводит к росту затрат мааинного времени на кандои расчетном интервале.

Рассматривается алгоритм расчета переходных процессов СН с учетом влияния наскцсиия магнитных цепей, построенный на основе представления регения линейных дифференциальных урлрнений СН у интервале интегрирования аналитическими соотнояенияки тин.!:

V,., - с "" У,. - Я ( I е " ; И X. - . ПС;

где X - вектор-столбец Функций, возмуцавцих систему; / всктпр столбец Функций реакций; П, В - матрици козффицкентос.

Так как исходные операторные уравнения (8) с учет (¡я (!! >

йхевт высокий порядок, то для получения резени.я тина (10) иенпщ. зуетез численно-аналитический метод разложения проводиуостгй СИ У:!^р), Уд (р). на простые дроби. Это'снигает порядок дий-

Форенцизлмшх уравнений, соответствующих ((¡) до мторог'. .Ннеден»!' дополнительной переменной позволяет получить систему линейных дифференциальных уравнений.

В главе приведен подробный алгоритм предлпяснной нодмн.

Третья глава посвящена разработке экспериментальных способов определения электромагнитных параметров синхронной к.иг.иш.

•Излагается методика двух подходов- определения неняенцетгех индуктивных сопротивлений схемы замещения уточненной структуры ¡ш данным опытов затухания постоянного тока в обмотках-СЗ и трехфазного КЗ из режима холостого хода при уровне напряяени.ч Ь'Го} . обеспечивавшем значение тока статора не вине номинального.

Первый подход основан на использовании интегральных и диффе1 ренциальных преобразований переходных Функций и предполагает про

в

ведение трех опытов затухания постоянного тока для определения входных сопротивлений: X а - по данным опыта затухания в обмотке' статора; Х'^ - опыта с обмотке возбугдения при кероткозамкнутой обмотке статора; . X , . опыта в обмотке возбужде-

ния при разомкнутой обмотке статора.

Указанным входным сопротивлениям соответствует систеиа урав-» нений

л

<А = ^ еь + *

Х^ = Х^ + х0// С Хв&// Хйс( );

= X 6| + х^., + хай.

со

™ хай= } 1^(1) «К.

с

Полученная система уравнений разрешима относительно параметров схемы замеяения X еа, Х5Г. Х5т>.

Исходными данными для определения'сопротивлений схекы замещения из опита внезапного трехфазного КЗ являвтея-значения следуа-чнх параметров, полцчяь.шх в результате обработки осциллограмм токов статора и возбужденна: полного тока статора и его составляли* 1?£о) , , 1 ^ периодической и апериодических > составлявших тока возбугдения; постоянных времени Т^ , ^ : синхронного индуктивного сопротивления X с<. Нндуктньпоо сопротивление рассеяния обмотки статора X ^ и сопротивление обмотки возбугдения г. . измеренное при постоянной токе, принимается известными.

Искомые величины сопротивлений определится из соотногений:

Х^ = г, : (12)

Гэ : с 14)

Ч'э = ^(О)1 ' < Ьс!с>+ < !5>

Начальные значения свободных токов демпсерного контура 1 ¿а10]

•л 1 (.«.¿оделяете.? ;гз язгостпат по литературным источникам уравнения сзязя иегду сзое^дкыни токаря статора и ротора- Значения •постпаннчх времени оомотки возбуадения и эквивалентного деа-

поери.тч. /сатура 'Т,, рассчитываатся из зирааений для свободных тонов з риторе СН с демпферной обмоткой при 1-0:

С16 3 (17)

Падения напряжений д Иойо) и • входящие в (15),опре-

делится в соответствии со схемой замещения С!1 по выражениям:

I/

Л ПМ(С) = "(о) " ^Ь.о) Х65: = * (13)

Предлозена методика определения зависимостей индуктизннх соп-р«тав.»чний рассеяния от то::аз

л .: 1. : - л„. - • X.,. I 1 - ехр(-с>'. т. Я. } = 2. Г. 0. с ¡У)

1 • - у ^ I

по данник N опт-а в.»- .-««¡нога трехоазнаго КЗ, осн-л^шо* па сп тахизациош.т* градсентн-з* нйтиде с «граничсниачи. это а пред-

зарнтмьйо народглазтса иа.'.сиеиия индуктивных сипрогиидекий рас • сеяния СХ в :?ун'/цин спсрхпйраходного тс::з статора {',' :

хе. ( I" ) = х,. + к; л х,.с I", ). ] = з. г. 1). его^

Козссипиентц К $ . К ^ . X ^ . учитывавшие степей:. зяяяи-ли изменения индуктивных сопротивлений рассеяния статора . оЛ-аотии-возбуждения X ^ и эквивалентного контура систем демпфирования X на изменение сверхпереходнсго индуктивного сопротивления ?/{1 (ц ), рзссчитн8пзтся путем минимизации функции

Р = X Г X' ( !' 5 - X* , ( £ . Л? (21)

Г~ Осп Ь сЧог.сЧ ■ =>

О'.

где ^ - вектор параметров. •определяемый масленными значениями ненасщеннкх индуктивных сопротивлений схемы замещения С5! и зависимостям» (20).

Нижний предал изменения коэффициентов Х| определяется из условия отсутствия ярлениа наеккения'по путям магнитных потоков рас-

УР

сеяния, верхний - из условия неотрицательности насыщенная значений X с& . Хч й Хе> . то есть •

} + К; д X... С ) > 0. (22)

^неног / е^ненас . • ^ ътаг 9

где I - наибсльвее значение сверхпереходного тока статора в серии проводимых опытов. Вирахсния

д ( ) = ( 1ь (23)

входяцие в (20), определяется по схеме замещения СМ в предположениичто аффект насыщения проявляется в изменении только одного из сопротивлений Хв5 . X ^ или Хе3).

По полученным значениях зависимостей типа (20) и распределении токов в схеме замещения ОН синтезирувтся зависимости вида (13).

В главе показана возмогность и приведены особенности расчета зависимостей (19) по данным опытов внезапного двухфазного КЗ.

В четвертой главе выполнен анализ результатов эксперименталь-

ного определения совокупности электромагнитных параметров с учетом влияния насыщения путей магнитных вотокоь рассеяния турбогенераторов ТВГ.-160-2 и ТВВ-500-2.

Зависимости индуктивных сопротивлений рассеяния от токов турбогенератора ТВВ-500-2 имеет вид:

Х„( 1с ) = 0.227 - 0.034 [1 - ехрС-0.781 !. )1;

) = 0.1485 - 0.0564 [ 1- ехр(-2.9 )1: (24)

х«5( = °-0225 ~ 0.0088 [ 1 - ехр(-1.3 1^)1.

Параметры извини, соответствуицие ненасыц„шт*д состояния путей магнитных потоков рассеяния имели следующие -значения ( в системе отн. ед.): гь = 0.001794. Х5£ = 0.227, Хйй = 2.1161,

X е^,"- 0.04217.- г, * 0.000304. Х^ = 0.1485. гь =0.0125. Х5:й = 0.0225.

Наиболее вероятные границы изменения погрешностей определения параметров схемы замещения СМ устанавливались на основе динних.математического эксперимента с использованием метода статистических испытаний при вариации величин ойибок с помочьв генератора случайных чисел. С вероятность® 0.95 уровень гм грешостсй определения

У/

параметров СМ по данник опита трехфазного КЗ находится и пределах:

хас1■-■ о.8г, - ъгг. х« - 8.5*.- -16.5%. - ггг.

Достоверность исполотшаания зависимостей Х^- С ^ ). определяемых по данный измерений в начальный момент трехфазного КЗ (что соответствует максимальному проявлении эффекта вытеснения тока), косвенно оценивалась путем сопоставления амплитудно-фазных частотных токовых диаграмм, страаапяих изменение уровней магнитного насыщения и эффекта вытеснения тока в опытах при >> 1Н0М . Диаграммы рассчитывались по схеме замещения с нелинейными параметрами и по дзшш разложения переходных Фушщий периодического тока статора на экспоненциальные составлаацие.

При расчетах ненасыщенных токовых диаграмм турбогенератора ТВВ-500-2 несовпадение по действительной составляющей комплекса тока статора не превышает 12%. Максимальные погрешности яеаат а сравнительно узком диапазоне скольжений { 0.001 < Б < 0.0035 Наибольшее расхождение по мнимой составлявшей вектора тока находится в зоне больвих скольаений С 0.5 < Б < 50 ) и составляет 152. Аналогичные величины при учете влияния - насыщения равна 22'/. ( 0.0015 < 5 < 0.01 ) и Зб/С ( 0.02 < 5 < 0.01 ).

Возможность использования полученных зависимостей X,- ( Ь )

ч I

для уточненных расчетов переходных процессов с учетон влияния насыщения рассматривалась применительно к вынеуказанным типам генераторов путем сравнения'результатов расчета регинов трехфазного КЗ при различных уровнях исходного напряжения с экспериментальными данными. Эффективность использования модели учета насыщения оценивалась путем сопоставления переходного процесса с расчетами, выполненными по другим известна» методикам уЧетаявления насыцеиия: .- учитываем влияние насыцения в изменении индуктивного сопротивления рассеяния обмотки статора: - учитываете изменение индуктивных сопротивлений'рассеяния обмоток статора, возбуждения и эквивалентного демпферного контура по внрахенияи,-полученным.С,В.Смоловикои (СПШИ на основе обработки расчетов.нагнигного поля.

Турбогенератор в расчетах представлялся схемой замещения по -■продольной оси с одинаковой и различной взаикоиндуктивиостья негду обноткани. Паракетры схема закецерия при. Х^ = 0 определялись в - соответствии с РОСТ 10169-77, а при дчете ; X- по методике, из-досенной в, главе З. Резильтати расчета при Х^^ 0 приведены на рис. 2. V*' ■

) Выполненный анализ показад.чтосхеназамеченка с одинаковой

•:<А 1 1п

45

1С »

0,1

01

05*

0Л

Ь)

Рис ,2. Изменение тока обмотки возбуждения (а) и периодического тока обкотх/. статора (б) при треж-азко:.: коротком замыкания турбогенератора 7ВБ-500-2 ( 11(о) = 0.7 инок ): I - опыт; 2 - расчет без ¿-чета влияния касьпен'/л; 2 - расчет с учетом насыщения з ; 4 - то же з I, , Х.ц у Х^ па методике ЛПИ; 5 - то же,, по выражениям (24) ; " .

взаимоиндуктиеносн>в «езда обмотками Сё 'не позволяет получить удовлетворительной точности расчста тока в обмотке возбуадония при любой из рассматриваемых способов учета влияния насицениа ( пог-ревность в пределах 31-105% ). Использование схемы занесения с различной взаикоиндуктивностью существенна снкгает погрешность в расчетах С 11-40% ). При этой отнесение влияния насыщения только к сопротивления рассеяния обмотки статора приводит к ^начитслышк погрсвностяи в токе последней ( до ). Учет влияния насыщения при использовании зависимостей индуктивных сопротивлений рассеяния, полученных на основе расчета магнитных нолей, даст лучвие результаты при расчете тока обмотки статора (погрешность в пределах 17%). по приводит к значительным иогревностяк в токе обмотки возбуждения ( до 40% ). Колее приемлемые результаты получены при использования зависимостей Хс- ( ), полученных по предлогенной методике: погрешность 13,3% при расчете тока статора и И.4% - тока возбуждения.

ЗйКЛВЧЕНИЕ

Осношшк итого« выполненной работы, направленной т решение поставленных, в диссертации задач, является следующие научные и практические результаты:

1. Получены и нсследованк полные и линеаризованные передаточные функции изменения проводикостей при малых прирацениях параметров схемы замещения СН уточненной структуры, учитывавшие влияние насыщения и'позволяйте построить оптимальный алгоритм при использовании численных Ц|Орм интеграла Дгвделя. Алгоритм реализован в виде програчни для ЗВК единой серии ЕС.

2. Па о сносе линеаризованных передаточных еднкцка изменения проводикостей СК разработан алгоритм расчета переходного процесса с использованием алгебрзизвцни дифференциальны.: уравнений, позволявший существенно сокгатнть затраты каминного иремени в задачах '¡чета влиянья насыщения путей магнитных потоков рассеяния.

3. Разработана методика определения параметров схехк захепения СК с различной взаикоиндуктивностьв кеяду обмоткой возбукденкя и эквивалентным контуром демпферной системы по путям их потоков рас-ссрп;;й из опнтов затухании постоянного тока 15 обмотках уатора и поведения. Проведена апробация кетсда яяя турбогенератора типа Тй-2-100-2, поставлен« требования к регистрируй^'. аппаратуре.

о. Разработана методика эксперимента кого спрвдеяег.кя пара-

метров схемы замещения »(счисшюй. структура из слита трехфазного •:<3. правояииогп пр» :г ' стчтор«- не: визе иокилалмшго. Методика ¡)СЛЛИ.'10ПГз1Ш к «НДС !,[ >f;'tu.-:!! р.-»СЧвГ« иикроЗйм. ТИП«) "ЗдектрОЬИ -

ка". Получены параиетра cxz'ju захоггиая турбогенераторов TñB-ÍBO-Я

и ТВВ-500-2.

Ь. Разработана методика определения зависимостей индуктивных сопротивлений р п с г в с-* г: нйиогок г. тутора, иозбуздепня и зкоипалент аогс дехпэериого каитщга CU от нротанаяч.ях такой по дяинин она ron внезапного трезфазного или двухфазного короткого замыкания. Получена ззкгсахсста иидукгжишх сйфстя&гекяй pacrerm от токов для турбогенераторов TDB—íG0—2 я TBB-5CÜ-2.

6. Выполнен« исследования переходных процессов при внезапних трехфазных КЗ турбогенераторов 7ВВ-1В0-2 и ТВВ-503-2 с использованием различных методов »(атеиатического моделирования явления нас«-дения путей кагнитиых потоков рассеяний. Показано существенное преимучество по точности Св пределах 2.5-{фатного павшссния) прп~ допределения изменения координат состояний в обмотке возАувдоиид турбогенератора при практически р&ЕИизОЗ'ШСГх' ПОЫЗЯГСЛ.ТС " пйяот-кс статора.

Огнопине научи;;;; результат1» диссертационной рпОотн нрсдстав-лек.7 в публикациях;

i. Рогозин Г.Г., Ларина й.й. бб использовании зднксиоиолышх характеристик при учете злкяния нлсыцения синхронных чйя'.'.и // Язе.АН СССР. Энергетика и транса. - ífJ8íi. -Кб.- С.61-5<),

?., Парина И.Я., Василенко й.й, Кагекатичсска'Л модель синхронней ¡¡авини для расчета динавическйх региков с учетом влияния насыщения путей изгнитиих потоков // Динашческян резиш/ работа электрических мазин и ялектроприводов: Тез.докл. У по''1;оя,,.нау>;. техн. конференции - Каунас, líiBfi. - ч.?.. - C.-lñ 43,

3.-Рогозин Г,Г., Коваль (1.3,, Ларина И,И. Иатвкатичсская модель' синхронной кавиш на основе Фдикшаняльаих характеристик ее провоякйоствй при учет? елк<текя ияс«<5*шя путей #агяктя«х плтоков // Изв.ГШ СССР. Энергетика и трансн, - 1S89, - Н С.П!-.-:П,

4. Рогезии f.í'., Ларина И.К, Определение ззвисккостей инду,1;-тквнвя сопротивлений рассеяикя от токов « трехконтурной схско v-ведения синхронной «гакинв но дяня&и опытов внезапного трехфазного короткого задокаикя / Донецк.политехи.ик-т, - Донецк, 1930. - 5с,-Лея. в <ГкрЯИШЙ 10.01.90., К 25,

5. Способ определения индуктивный сопротивлений обкотой трехфазной екязфвкиой каекки // Г.Г. Рогозин, 8.В. Ларина, - Полозит.

/ь

рсвение по заявке Н 4884115/22 от 28.08.91.

0, Рогозин Г.Г., Ларина И.И. К расчету влиянии насычения по путай магнитных потоков рассеяния синхронных маш; при расчетах динамических регииов // Динамические режимы работи электрических мании к электроприводов: Тез. докл. 01 Всесовз. науч.-техн. конференции - Оивкек. 1331. - 4.2. - с.О-?.

7. Ларина К.К,, Нобанец О,В. Определение электромагнитных параметров ротора синхронной кабины по данник опита внезапного трехфазного короткого замыкания / Донецк.политехи.кн-т. - Донецк, 1392. -9с,- Дьп. в НкрИИИНТИ 3.07.92, К 995-Нк-92.

Личный вклад автора. В работах 1,2,3 личный вклад автора заключается в получении вврахспий ирирачений проводимостей синхронной мааины и кх исследовании; в-разработке методики определения предельно допустимых изменений параметров схемы аакецения турбогенератора; в преобразовании дифференциальных уравнений в алгебраизо-вашше и реализации на ЗВК программ расчета переходник процессов по нредлоЕсшшм алгоритмам; в публ. 4,5,С - к разработке методики учета влияния насыщения путей магнитных потоков рассеяния; ее программной реализации к выполнении расчетов при учете влияния насыщения на динамические ресимк при трехфазном коротком замына нии; л публ. 7 - в разработке методики определения параметров ротора турбогенератора из опыта внезапного трехфазного короткого замыкания при уровне наирявения'холостого хода, обеспечивавшем значение тока статора не ваве поминального.