0.4 Quá trình quá độ trong máy điện  (Page 6/6)

Các hằng số thời gian tắt dần:

Do trong mạch có điện trở tác dụng nên các thành phần dòng tự do sẽ tắt dần với hằng số thời gian T = L/r. Trong hệ đơn vị tương đối thì:

$T_{}=\frac{L_{}}{r_{}}=\frac{X_{}}{r_{}}=\frac{X}{r}$

Hằng số thời gian của cuộn dây stato:

$T_a=\frac{X_2}{r_{\text{st}}}$ trong đó: X2 - điện kháng thứ tự nghịch của máy điện

Nếu ngắn mạch cách máy điện một đoạn có tổng trở Z = r + jx thì:

$T_a=\frac{X_2+x}{r_{\text{st}}+r}$

Hằng số thời gian của cuộn kích từ:

 Khi máy phát không tải: $T_{\text{fo}}=\frac{X_f}{r_f}=\frac{X_{\text{ad}}+X_{\mathrm{sf}}}{r_f}$

 Khi ngắn mạch ngay tại đầu cực máy phát:

$T_f^{\text{'}}=T_d^{\text{'}}=\frac{X_{\mathrm{sf}}+\frac{X_s\text{.}{X}_{\text{ad}}}{X_s+X_{\text{ad}}}}{r_f}=\frac{X_f^{\text{'}}}{r_f}$

Có thể chứng minh được rằng: $T_d^{\text{'}}=T_{\text{fo}}\frac{X_f^{\text{'}}}{X_f}=T_{\text{fo}}\frac{x_d^{\text{'}}}{x_d}$

trong đó: Xf’ - điện kháng của cuộn kích từ khi nối tắt cuộn dây stato.

Nếu ngắn mạch cách máy phát một đoạn có điện kháng bằng x thì:

$T_d^{\text{'}}=T_{\text{fo}}\frac{x_d^{\text{'}}+x}{x_d+x}$

Hằng số thời gian của cuộn cản:

Hằng số thời gian của cuộn cản dọc Td’’ và cuộn cản ngang Tq’’ cũng phụ thuộc vào khoảng cách đến điểm ngắn mạch. Có thể lấy các trị số trung bình như sau: - Máy phát turbine hơi: Td’’  Tq’’  0,1 sec.

- Máy phát turbine nước: Td’’  Tq’’  0,05 sec.

Ảnh hưởng của tđk và phụ tải đến quá trình ngắn mạch:

Ảnh hưởng của tđk:

Tại thời điểm đầu của ngắn mạch, vì từ thông móc vòng với các cuộn dây là không đổi nên thiết bị TĐK không có ảnh hưởng. Điều đó cho phép tính toán các tham số ở thời điểm đầu của ngắn mạch (chẳng hạn như Io’’, Eo’’, ixk) giống như đối với các máy điện không có TĐK.

Trong khoảng thời gian tiếp theo của quá trình quá độ, TĐK làm tăng dòng kích từ và do đó làm tăng các thành phần dòng trong cuộn dây stato và cuộn cản dọc. Quá trình này diễn ra chậm, do vậy thực tế nó chỉ làm thay đổi sức điện động quay của stato và thành phần chu kỳ của dòng stato. Thành phần không chu kỳ và sóng điều hòa bậc 2 ở stato vẫn giống như khi không có TĐK.

Đối với cuộn cản dọc, dòng sinh ra trong nó là do sức điện động biến áp, sức điện động này nhỏ vì dòng kích từ if thay đổi chậm. Do vậy dòng tự do có bị giảm xuống nhưng không đáng kể.

Ảnh hưởng của phụ tải:

Ảnh hưởng của phụ tải ở thời điểm đầu của ngắn mạch phụ thuộc vào điện áp dư tại điểm nối phụ tải, tức phụ thuộc vào điện kháng xN­­ từ phụ tải cho đến điểm ngắn mạch.

 Khi xN<0,4: phụ tải xem như nguồn cung cấp làm tăng dòng ngắn mạch.

 Khi xN>0,4: phụ tải tiêu thụ dòng điện làm giảm dòng ngắn mạch.

 Khi xN = 0 thì dòng phụ tải chiếm khoảng 25% dòng ngắn mạch.

Trong tính toán thực tế, các phụ tải được gộp chung thành phụ tải tổng hợp ở một điểm của hệ thống điện và được thay thế gần đúng bằng:

X’’PT = 0,35 và E’’PT = 0,8

Chỉ kể đến một cách riêng rẽ các động cơ cỡ lớn và được thay thế như sau:

- Các động cơ đồng bộ có cấu tạo giống như máy phát. Ở thời điểm đầu của ngắn mạch, động cơ đang quay theo quán tính xem như vẫn còn tốc độ đồng bộ nên có thể thay thế bằng các tham số giống như đối với máy phát là Eo’’ và xd’’.

- Các động cơ không đồng bộ với hệ số trượt bé xem như là động cơ đồng bộ không có cuộn kích từ, cũng được thay thế bằng sức điện động và điện kháng siêu quá độ:

$\begin{array}{}{E}_o^{\text{''}}»U_o-I_o\text{.}{X}^{\text{''}}\text{.}\text{sin}{j}_o\\ X_{}^{\text{} } =x rSub { size 8{*N} } rSup { size 8{}}=\frac{1}{I_{\text{mm}}}=(\mathrm{0,}\text{25}¸\mathrm{0,}\text{35})\end{array}$

trong đó: I*mm - dòng mở máy của động cơ.

Uo, Io, o - tham số của động cơ trước khi xảy ra ngắn mạch.