Schematy zast
Schematy zast
ę
ę
pcze transformatora
pcze transformatora
i generatora synchronicznego
i generatora synchronicznego
2 / 15
Transformator
Transformator
dwuuzwojeniowy
dwuuzwojeniowy
W schemacie zastępczym transformatora rzeczywiste sprzężenie
magnetyczne zastąpiono sprzężeniem elektrycznym.
Parametrami schematu są następujące wielkości:
rezystancja R – związana ze stratami mocy w uzwojeniach
reaktancja indukcyjna X – wynikająca z istnienia pola
magnetycznego wokół przewodów wiodących prąd
konduktancja G – odwzorowująca zjawisko histerezy
magnetycznej i prądów wirowych w obwodach magnetycznych
transformatora
susceptancja B – związana z magnesowaniem rdzenia
3 / 15
Schemat typu T
Schemat typu Γ
Schematy transformatora
Schematy transformatora
4 / 15
Impedancja
Parametry schematu
Parametry schematu
Parametry gałęzi podłużnej transformatora wyznacza się z danych
próby zwarcia: u
z
,
ΔP
Cu
1n
1n 1n
n
z
2
2
1n
1n
1n
I Z
3 I U Z
S Z
u
100
100
100
U
U
U
3
=
⋅
=
⋅
=
⋅
Ponieważ
więc
2
z
1n
t
n
u
U
Z
100 S
=
⋅
[
Ω ]
S
n
w [MVA]
U
1n
w [kV]
u
z
w [%]
5 / 15
Reaktancja
Rezystancja
Rezystancję transformatora oblicza się ze strat mocy czynnej ΔP
Cu
:
2
2
2
2
1n
n
Cu
1n t
1n t
t
2
2
1n
1n
U
S
P
3I R
3I R
R
U
U
Δ
=
=
=
stąd
2
1n
t
Cu 2
n
U
R
P
S
= Δ
[
Ω ]
2
2
t
t
t
X
Z
R
=
−
ΔP
Cu
w [W]
U
1n
w [kV]
S
n
w [kVA]
Ponieważ
Parametry schematu
Parametry schematu
6 / 15
Admitancja
Parametry gałęzi poprzecznej transformatora wyznacza się z danych
próby stanu jałowego: I
0
,
ΔP
Fe
0
0
0% 1n
0%
1n
1n 1n
t
2
1n
1n
1n
1n
1n
I
3 I
3 I
I
I
U
3 I U
Y
U
U
100 U
U
100
U
3
=
=
=
⋅
=
⋅
0%
n
t
2
1n
I
S
Y
100 U
=
[ S ]
S
n
w [MVA]
U
1n
w [kV]
Parametry schematu
Parametry schematu
7 / 15
Susceptancja
Konduktancja
Konduktancję transformatora oblicza się ze strat w żelazie ΔP
Fe
2
2
1n
Fe
t
1n t
U
P
3
G
U G
3
⎛
⎞
Δ
=
=
⎜
⎟
⎝
⎠
Fe
t
2
1n
P
G
U
Δ
=
stąd
[ S ]
ΔP
Fe
w [W]
U
1n
w [V]
2
2
t
t
t
B
Y
G
=
−
Parametry schematu
Parametry schematu
8 / 15
Parametry transformatora można przeliczać z jednego poziomu
napięcia na drugi, mnożąc lub dzieląc przez kwadrat przekładni:
2
z
1n
t1
n
u
U
Z
100 S
=
⋅
2
z
2n
t2
n
u
U
Z
100 S
=
⋅
2
t2
2n
t1
1n
Z
U
Z
U
⎛
⎞
= ⎜
⎟
⎝
⎠
2
2n
t2
t1
1n
U
Z
Z
U
⎛
⎞
=
⎜
⎟
⎝
⎠
Impedancja
Admitancja
0%
n
t1
2
1n
I
S
Y
100 U
=
⋅
0%
n
t2
2
2n
I
S
Y
100 U
=
⋅
2
t2
1n
t1
2n
Y
U
Y
U
⎛
⎞
= ⎜
⎟
⎝
⎠
2
1n
t2
t1
2n
U
Y
Y
U
⎛
⎞
=
⎜
⎟
⎝
⎠
Parametry schematu
Parametry schematu
9 / 15
Schemat zastępczy transformatora 3-uzwojeniowego
Transformator
Transformator
tr
tr
ó
ó
juzwojeniowy
juzwojeniowy
10 / 15
Parametry gałęzi podłużnych wyznacza się po obliczeniu impedancji
par uzwojeń na podstawie danych odpowiednich prób zwarcia.
3
2
3
2
3
1
3
1
2
1
2
1
t
t
t
t
t
t
t
t
t
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
+
=
+
=
+
=
−
−
−
Ponieważ
stąd
2
2
2
2
1
3
2
3
1
3
3
1
3
2
2
1
2
3
2
3
1
2
1
1
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
+
=
−
+
=
−
+
=
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
t
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Parametry schematu
Parametry schematu
11 / 15
Rezystancję dławika pomija się.
Reaktancja procentowa jest równa
stracie napięcia na dławiku w %, przy
przepływie przez niego prądu
znamionowego:
n dl
n dl
dl%
n
n
3 I X
I X
X
100
100
U
U
3
=
⋅
=
⋅
dl%
n
dl
n
X
U
X
100
3 I
=
U
n
– napięcie znamionowe dławika w [V]
I
n
- znamionowy prąd dławika w [A ]
[
Ω ]
D
D
ł
ł
awik
awik
zwarciowy
zwarciowy
12 / 15
Schemat zastępczy generatora
jest czwórnikiem, którego
jedynym parametrem jest
reaktancja indukcyjna.
Rezystancję maszyn
synchronicznych zwykle się
pomija ze względu na jej małą
wartość.
Generator
Generator
synchroniczny
synchroniczny
Generatory synchroniczne są elementami dynamicznymi, które
charakteryzują się zmiennością reaktancji indukcyjnej w różnych
stanach pracy, np. stan pracy ustalonej, stan zwarcia.
X
g
13 / 15
Reaktancje schematu zastępczego wyznacza się na podstawie
analizy zjawisk zachodzących w generatorze, w oparciu o zasadę
stałości skojarzeń magnetycznych (prawo bezwładności
magnetycznej), wywodzącą się z zasady zachowania energii.
Wynika z niej, że strumień skojarzony z zamkniętym uzwojeniem nie
może zmienić się skokowo, gdyż oznaczałoby to skokową zmianę
energii zgromadzonej w polu magnetycznym uzwojenia.
Stan zakłóceniowy powoduje zmianę strumieni skojarzonych
z poszczególnymi uzwojeniami stojana i wirnika. Ponieważ nagła
zmiana nie jest możliwa, w poszczególnych uzwojeniach indukują
się przejściowe strumienie nieokresowe „podtrzymujące” strumienie
skojarzone. Zanikają one do zera w czasie zależnym od
parametrów tych uzwojeń.
Generator
Generator
synchroniczny
synchroniczny
14 / 15
Istnienie dodatkowych strumieni w obwodach generatora zmienia
jego stan magnetyczny i zmienia reaktancję wypadkową jaka
reprezentuje generator w tym stanie.
W pierwszej chwili zwarcia występują strumienie przejściowe we
wszystkich uzwojeniach generatora; stan taki nazywa się
podprzejściowym
(przejściowym wstępnym), a generator zastępuje
się analogicznie nazywaną
reaktancją podprzejściową
(przejściową
wstępną) X
d”
. Po krótkim czasie (
0,01-0,05
s) zanika strumień
w uzwojeniach tłumiących wirnika; stan taki nazywa się
przejściowym
(przejściowym głównym), a generator zastępuje się
reaktancją
przejściową
(przejściową główną) X
d’
. Po zaniknięciu strumienia
w uzwojeniu wzbudzającym (
0,35-3,5
s)generator przechodzi do
stanu ustalonego, a reprezentująca go reaktancja nazywa się
ustaloną X
d
.
Generator
Generator
synchroniczny
synchroniczny
15 / 15
W obliczeniach zwarciowych
(stan przejściowy wstępny - kilka
okresów) generator zastępuje się reaktancją X
d
”
Schemat generatora
Schemat generatora
"
2
d%
1n
g
n
X
U
X
100 S
=
⋅
U
n
– napięcie znamionowe generatora w [kV]
S
n
- znamionowa moc generatora w [MVA ]
[
Ω ]
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
więcej podobnych podstron