331 2

8.1. GENERATORY SYNCHRONICZNE

Szczególne znaczenie mają zjawiska zachodzące w maszynie synchronicznej podczas zwarć zewnętrznych. W chwili zwarcia w uzwojeniu stojana popłynie prąd udarowy zwarcia I"_d wielokrotnie przekraczający prąd znamionowy.

W czasie trwania zwarcia występują trzy okresy. W pierwszym okresie - zwanym stanem podprzejściowym - występuje tzw. reaktancjapodprzejściowa X_d, w drugim - zwanym stanem przejściowym, występuje tzw. reaktancja przejściowa Xj i w stanie ustalonym - reaktancja synchroniczna X_d. Względne wartości poszczególnych reaktancji wynoszą

X_d = 1,5— 2,9^1};    X_d = 0,15-0,43^1J jĘf = 0,12+0,26^1}

Reaktancja X'_d decyduje o udarowej wartości prądu zwarciowego generatora

T"

Id

(8.7)

a reaktancja X_d o utrzymaniu się maszyny w synchronizmie podczas zwarcia w okresie przejściowym. Przeto, celem zapewnienia stabilnej pracy, reaktancje X_d i X_d powinny być stosunkowo małe, natomiast celem ograniczenia prądu udarowego zwarcia X_d powinna być duża.

8.1.3. Straty cieplne i sprawność generatora

W generatorze powstają straty mocy i wydawana do sieci moc elektryczna P_e (mierzona na zaciskach generatora) jest mniejsza o te straty od doprowadzonej do generatora mocy mechanicznej P_m. Rozróżnia się:

-    straty mocy niezależne od obciążenia, tzw. straty biegu jałowego:

AP_m - straty mechaniczne na pokonanie oporów tarcia w łożyskach i na wentylację;

AP_Ż - straty w żelazie stojana wskutek prądów wirowych AP_W i przemag-nesowania blach (histerezy) AP_h zależne od częstotliwości fi indukcji B

AP_Ź = AP_W + AP_h = af+ bf² + cB²    (8.8)

gdzie: a, b, c - współczynniki;

-    straty mocy P_u zależne od obciążenia:

AP_m - straty w uzwojeniu stojana - wprost proporcjonalne do /²;

AP_Uf - straty w uzwojeniu wzbudzenia - wprost proporcjonalne do I}.

Dla różnych rodzajów budowy, chłodzenia i różnych wartości mocy znamionowych turbogeneratorów udział poszczególnych strat jest różny. Orientacyjne wartości strat

¹¹ Wartości większe dotyczą generatorów dużej mocy.

331