Nr 9
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY
223
jest reaktancją podłużnej składowej oddziaływania Iwornika.
Un jest napięciem nominalnem sieci (skojarzonem).
Wzory są wyprowadzone w założeniu prostolinjowej charakterystyki biegu luzem generatora i wzbudzenia, jak przy biegu luzem, a dopiero spółczynniki K(a;«) i K(a?) uwzględniają wpływ nasycenia i zwiększonego wzbudzenia. Wielkość tych spółczynników zależy od wzbudzenia i od
spółczynnika odległości zwarcia a = * n i podana jest w tablicy III. s
Spółczynniki zostały wyliczone przez porównanie wyników, otrzymanych drogą wykreślną z charakterystyki pro-stolijnowej i normalnej. Za „normalną charakterystykę biegu luzem generatora przyjęto przeciętną, dla szeregu typowych jednostek.
4) Aby rozpatrzeć całokształt zagadnienia, należy jeszcze uwzględnić wpływ obciążenia użytkowego na wielkość prądu zwarcia generatora.
Częściowo już uwzględniliśmy ten wpływ, przyjmując wielkość prądu wzbudzenia, odpowiadającą obciążeniu generatora przed zwarciem. Jeśli jednak zwarcie ma miejsce nie na zaciskach generatora, lecz dalej w sieci, to, jak widzieliśmy, na zaciskach pozostanie pewne napięcie szczątkowe, które ze swej strony spowoduje pewien (mniejszy od normalnego) prąd w odbiornikach, zasilanych przez generator równolegle z miejscem zwarcia. Oczywiście odbiorniki, odcięte przez zwarcie od źródła prądu, będą pozbawione napięcia. Prąd, płynący w generatorze, będzie sumą prądu zwarcia (płynącego przez miejsce zwarcia) i szczątkowego prądu obciążenia, przyczem wielkość jego ustali się odpowiednio do wypadkowej impedancji, na jaką generator pracuje w chwili zwarcia (rys. 6).
Tablica III. ( AT (a3); X(a>))
II 1 O .N O o |
1 |
2 1 |
4 2 |
8 4 |
16 8 |
32 16 |
oo oc |
« = ^ =1 |
1.03 |
1.06 |
1,08 |
1,07 |
1,06 |
1,03 |
1,00 |
1.5 |
1.55 |
1.58 |
1,57 |
1,52 |
1,42 |
1,31 |
1,21 |
2 |
2,07 |
2,08 |
2.04 |
1,83 |
1,61 |
1.47 |
1,33 |
2.5 |
2,58 |
2,55 |
2,38 |
1,98 |
1.73 |
1.57 |
1,41 |
3 |
3,09 |
3,02 |
2.63 |
2,15 |
1,82 |
1,64 |
1,46 |
3.5 |
3.50 |
3,49 |
2,94 |
2,35 |
1,94 |
1.73 |
1,51 |
Rys. 6.
W wypadku zwarcia dla Rk ^ 0 stosuje się zamiast a — wartość z wzoru (11) i w wyniku otrzymuje się składową bezwatową prądu zwarcia.
W tym ostatnim wypadku można przyjąć dla turbogeneratorów:
Jasne jest, że z jednej strony obciążenie równoległe zwiększa prąd w generatorze, z drugiej jednak strony prąd w miejscu zwarcia ulega zmniejszeniu wskutek dodatkowego powiększenia reakcji twornika.
Obliczenie sprowadzi się w danym wypadku do wprowadzenia impedancji zastępczej obwodu zewnętrznego Z, dla której wg. wskazanych poprzednio sposobów wyznacza się prąd zwarcia. Przytem:
Stosując metodę uproszczoną [X — 0). otrzymamy:
1,05 . U KM /|3)= „
A |' 3 (Xa -f a'. Xs sin 1,05.1/ K (oa')
gdzie:
a . X,
sin2'!* |/ (qX9)% Rk
W tablicy IV podaję porównanie wyników metody wy-kreślnej i uproszczonej obrachunkowej dla przykładu przeliczanego uprzednio:
gdzie :
Z =
= R-\ j.X
(17)
R =
X =
R
(17a)
Tablica' IV.
met. wykreślną 3-faz. | 2-faz. |
met. rachunkowa 3-faz. 2-faz. | |||
Zwarcie na zaciskach, wzbudzenie biegu luzem, . . —A |
940 |
1410 |
998 |
1 530 |
Zwarcie na zaciskach, wzbudzenie pełnego obciążenia —A |
3 712 |
5 530 |
3 850 |
5 980 |
Zwarcie za dławikiem,wzbudzenie pełnego obciążenia — A |
3 395 |
4 430 |
3 650 |
4 710 |
Zwarcie na końcu kabla zasilaj., wzbudzenie pełnego obciążenia ......— A |
2 820 |
2 940 |
2 980 |
3 050 |
Jak widzimy, różnice wyników, otrzymanych temi dwiema różnemi metodami, w żadnym wypadku nie przc-*raczaią 10%.
Rky + («> Lb + Lky
Znacznem utrudnieniem rachunku jest fakt, że impe-dancja odbiorników energji zmienia się wraz ze zmianą napięcia, przyczem dla światła oporność odbiorników maleje wolniej od spadku napięcia, dla siły zaś impedancja spada z kwadratem napięcia; pozatem wchodzą w grę rodzaje zabezpieczeń (zanikowe, maksymalne), no i oczywiście stosunek ilościowy obciążenia światłem do obciążenia siłą w da-nem całkowitem obciążeniu. Ponieważ nie znamy zgóry wielkości szczątkowego napięcia na generatorze, więc obliczenie musi mieć charakter szeregu prób, w których można się zbliżyć do dostatecznego stopnia dokładności.
Odsyłając do szczegółów w bibljografji [10], ograniczę się w przykładzie rozpatrywanym do przyjęcia przy zwarciu, w porównaniu ze stanem normalnym, połowy wartości impedancji obciążenia. Rozpatrzymy, jak poprzednio, zwarcie w końcu kabla zasilającego, czyli dla Rk 0,767 omów i o Lk — 0,629 omów. Przed zwarciem generator jest obciążony w 100% [U 5 500 V, / 2 260 A, cos <p — 0,73),
tak, że wzbudzenie, jak to wyżej wyliczono, wynosi 1 =
= 604 A. Przypuśćmy, że część obciążenia, nie odłączona od generatora przez zwarcie, wynosi 12 000 kW, przy cos f = 0,8. Więc odpowiednia impedancja będzie: